technische vragen warmtelinq D66 april 2021 (002)

Technische vragen D66 naar aanleiding van RV 21. 0026 en webinar Warmtelinq 1. De Warmtelinq website spreekt van de mogelijkheid om 130,000 huishoudens aan te sluiten op 250MW vermogen. De wethouder stelde kort geleden in de webinar dat men daarbij uitgaat van 1kW per huishouden om op termijn 100,000 aansluitingen op de 100MW Warmtelinq te realiseren. Welke is juist? 2. Klopt mijn onderstaande berekening dat nog voordat de WL+ in bedrijf is genomen, de capaciteit tijdens periodes van hogere vraag onvoldoende zal zijn om de volledige 100MW aan warmtevermogen te leveren? (zo niet: waarom?) Bij de bestaande hoeveelheid aansluitingen valt er een getal uit te rekenen waarboven verbruik van invloed gaat zijn op de beschikbaarheid van restwarmte in Leiden. De rekenregel voor gelijktijdigheid is ongeveer 5kW. 550MW/5kW = 110000 aansluitingen Huidig: 97600 aansluitingen Verschil: 12400 woningen Benodigde aansluitingen per maand om rond 2050 de 500,000 aansluitingen te realiseren: ~1300 aansluitingen per maand Dat betekent in principe dat al in het voorjaar van 2022 regelmatig omstandigheden voorkomen waarin het benodigde vermogen boven de 5kW per aansluiting uit gaat komen, en de WL+ dus niet altijd meer in staat is om de gestelde 100MW te leveren. Naarmate er meer aansluitingen gerealiseerd worden, wordt dit probleem steeds groter. 3.

Wat voor maatregelen worden er genomen om dit groeiende tekort aan piekvermogen te dekken? 4. Wat is de laatste stand van zaken tav openhouden van de STEG centrale(zie eerdere vragen) aan de Langegracht? 5. Als de STEG de voorgestelde oplossing is: dit is een voorziening die in staat is op waterstof of biogas te draaien zodra dit in voldoende mate beschikbaar is, met een zeer hoge efficiëntie warmte kan leveren, en voorzien kan worden van een buffervat om deze efficiëntie te vergroten. Is het dan niet zonde om ten voordeel van de Warmtelinq maar een fractie van de capaciteit hiervan in te zetten, als de voorziening toch in stand gehouden moet worden om het vermogenstekort van de WL+ af te dekken? 6. Ik vraag mij af of in de eindsituatie überhaupt voldoende vermogen door de leiding past, om restwarmte te leveren in Leiden bij alles meer dan de basislast. Er zouden tegen die tijd 400,000 aansluitingen tot en met regio Den Haag gerealiseerd zijn stroomopwaarts van Leiden. 550MW/400000 = 1.375kW vermogen per aansluiting Boven dit gemiddelde vermogen is er onvoldoende restwarmte om de Warmtelinq naar Leiden van enige warmte te voorzien.

In de 5 koudste maanden per jaar, komt er dan toch helemaal geen restwarmte uit de Warmtelinq? Dit is het gevolg van de verhouding tussen WL(+) vermogen, het restwarmte aanbod en de voorgenomen aantal aansluitingen. Een groter aanbod aan restwarmte heeft hier maar beperkt invloed op. Zelfs als het restwarmte aanbod in Rotterdam oneindig groot zou zijn, dan geldt de beperking van het Warmtelinq tracédeel Rotterdam→Den Haag (250MW) als beperking. Voor de eindsituatie in Den Haag geldt dan: 250MW/150000 = 1.67kW per aansluiting Boven dit vermogen is er geen restwarmte meer over in Den Haag om naar Leiden te pompen. Deze situatie komt ca. 5 maanden per jaar voor. Van ca. oktober tot en met april moet in de eindsituatie het volledige vermogen van de Warmtelinq lokaal bijgestookt worden. In de overige maanden wordt het volledige vermogen niet behaald ofwel omdat er niet genoeg warmte over is in Den Haag, ofwel omdat er onvoldoende vraag naar warmte is in Leiden vanwege de zomer. 7. Is inmiddels al meer bekend over de volgens het CE-Delft rapport benodigde grootschalige transseizoenale opslag? Het rapport van CE Delft over oppervlaktewater wat ik eerder van het College heb ontvangen spreekt van de aanleg van grootschalige, trans-seizoenale warmteopslag als harde voorwaarde voor het inzetbaar maken van restwarmte. De bovenstaande analyse komt tot dezelfde conclusie als CE Delft.

Een voorziening zoals een Warmtelinq inzetbaar maken is afhankelijk van het vermogen om in de zomer grootschalig restwarmte op te slaan. De verbruiksverdeling laat zien dat er maximaal 220GWh overaanbod in de zomer opgeslagen kan worden. In de winter zal dit volledig benut worden en voor het eind van December elk jaar op zijn. Dat is ongeveer 3.8 miljoen ton water bij de beoogde Delta-T van 50 graden. Daar zijn 10 voetbalvelden met een waterdiepte van 40m voor nodig, of een vierkante kilometer met een waterdiepte van 3.8m. Is al nagedacht over een locatie hiervoor? 8. Wordt er door onze regio besproken wat de plannen voor opslag tussen hier en Rotterdam zijn? Als er niet ook grootschalige opslag in Den Haag en Rotterdam wordt gebouwd, stijgt de benuttingsgraad slechts marginaal, en zal het nog steeds niet mogelijk zijn een substantiële hoeveelheid restwarmte uit de Warmtelinq te ontvangen omdat de warmtevraag “linqopwaards” in de weg zit. 9. Aangezien na +/-12 jaar de WL+ niet in staat zal zijn in de winter restwarmte te leveren, welke voorzieningen worden getroffen ten aanzien van de 100MW aan piekvermogen die dan wegvalt? 10. Om in de winter de restwarmte te kunnen gebruiken zal het niet mogelijk zijn een retourstroom van afgekoeld water naar Rotterdam te pompen.

Op dat moment is immers het volledige debiet van de Warmtelinq nodig om in het theoretische geval dat er 100MW in de winter geleverd kan worden, die waterstroom weer terug naar Rotterdam te pompen. Dat betekent dat er in elke winterperiode 3.8 miljoen ton water met een temperatuur van rond de 40C geloosd moeten worden op het oppervlakte water. Stel dat het terug gemengd wordt, is het niet mogelijk om doorlopend HT te blijven leveren, en zou de temperatuur van het opgeslagen water naarmate de winter kouder wordt ook steeds kouder worden totdat het niet meer een HT warmtebron is. Is hierover nagedacht?

11. Het momentane vermogen dat benodigd is voor warmtenetten zit in de orde van 5kW per aansluiting. Dit is een vuistregel die aangehouden wordt bij het uitleggen van warmtesystemen. Dit betekent echter, dat het Leidse warmtenet voor de beoogde 100,000 aangesloten huishoudens, een kortstondig vermogen van 500MW moet hebben. Hoe wordt dit bereikt? 12. In het raadsvoorstel wordt gesproken over kansen voor geothermie. Als het een ‘dure’ geothermie bron blijkt te zijn, gaat de geothermie bron dan voorrang krijgen boven de restwarmte uit de WL+ om het betaalbaar te houden? Geothermie is een goed betaalbare warmtebron; mits deze jaar rond benut kan worden. Als de voorziening slechts in tijden van hoge vraag benut kan worden (de koudere maanden), dan moeten nog steeds de kosten voor de overige maanden onderhoud van de bron gedragen worden. In de praktijk betekent dit dat een geothermie bron alleen voor pieklast gebruiken ongeveer drie keer zo duur is als jaar rond gebruik. Aangezien de prijzen van geothermie- warmte variëren tussen de 3 en 12 euro per GJ bij jaar rond gebruik, betekent dit dat het onmogelijk is om voordat de put geslagen wordt te weten of er voor een pieklast scenario betaalbare warmte uit gaat komen. (ACM max prijs 2020 ~26,- inc BTW/GJ) 13.

Zo niet, wie gaat de downtime van de geothermie bron bekostigen? Wordt dat een van de beoogde doelen van het op te richten regionale fonds? 14. Als de geothermie voorrang krijgt om financiële redenen betekent dit dat bij 100,000 aansluitingen zes a zeven maanden per jaar er geen WL+ nodig is. De overige 5 maanden levert de WL+ sowieso geen restwarmte. De benodigde zomervraag kan dan gedekt worden met 100MW aan geothermie (die levert immers 100MW, ook in de winter, over de levensduur). Is het dan niet verstandiger om in te zetten op geothermie voor de basislast, dan de Leidse regio afhankelijk te maken van de hoeveelheid gerealiseerde aansluitingen stroomopwaarts in Den Haag en Rotterdam?

Bijlage Voor de liefhebber hier een grafiek. Deze berekening, en de resulterende grafiek zijn gebaseerd op de gegevens zoals aangeboden door de Wethouder, CBS, ACM en de gegevens op de Warmtelinq.nl website:

Benuttingsgraad WL+ (100MW leiding Den Haag -> Leiden) Benutti…

jan jun nov apr sep feb jul dec mei okt mar aug jan jun nov apr sep feb jul dec mei okt mar aug jan jun nov apr sep feb jul dec mei okt mar aug jan jun nov apr sep feb jul dec mei okt mar aug jan jun nov apr sep feb jul dec mei okt mar aug jan jun nov

Benutting (Duty Cycle)

100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

aansluitingen groei 97k ->500k over tijd

Deze grafiek toont de ontwikkeling van de benuttingsgraad. De rode pieken in het begin van de grafiek zijn de wintervraag. De groene lijn is het cumulatieve gemiddelde van de benutting. Te zien is dat ongeveer vanaf jaar acht, de aansluitingen stroomopwaarts van Leiden een impact gaan hebben op de beschikbaarheid van restwarmte in de winter en krijgen de winterpieken in het midden een hap er uit. Dat is als de aansluitingen stroomopwaarts zo veel warmte vragen dat er onvoldoende vermogen is om de WL+ te vullen. Vanaf ongeveer jaar 12 leidt deze groei van aansluitingen stroomopwaarts tot de situatie waarbij er in een toenemend aantal wintermaanden helemaal geen restwarmte uit de WL+ kan komen. Op is immers op, en de wet van behoud van energie is niet gevoelig voor onze wensen. In de grafiek valt te zien dat het verder verwezenlijken van nieuwe aansluitingen betekent dat in de tussenliggende periodes (voor en najaar) wat meer van de restwarmte ingezet kan worden. De steeds groter wordende wintertekorten betekenen echter toch dat de benuttingsgraad van de WL+ langzaam blijft dalen.

Over de periode totdat alle beoogde aansluitingen gerealiseerd zijn blijft de benuttingsgraad onder de 30% steken. Het laatste jaar blijft de benuttingsgraad rond de 29.5% steken. Dat is dan ook de te verwachten benuttingsgraad over de rest van de levensduur van de voorziening. Kengetallen: - Gemiddeld gebruik 1500m3 gas, @79% rendement warmtenet (ACM) = 11577kWh (warmte) - 550MW doorlopende beschikbaarheid restwarmte Rotterdam - 250MW Warmtelinq naar Den Haag - 100MW Warmtelinq naar Leiden - huidige situatie: 63,400 aansluitingen regio Rdam, 23,900 aansluitingen regio Den Haag, 10,600 aansluitingen regio Leiden - beoogde situatie: 250,000 aansluitingen regio Rdam, 150,000 aansluitingen regio Den Haag, 100,000 aansluitingen regio Leiden - De verdeling van de warmtevraag over het jaar zoals bijvoorbeeld hier: https://www.vastelastenbond.nl/images/pages_images/image/verzekeringen/zorg/Gasverbruik%20per%20maand.png of hier: https://www.energiesite.nl/veelgestelde-vragen/wat-is-een-gemiddeld-gasverbruik/ Dit is het bekende badkuipmodel, kleine variaties hebben vrijwel geen effect op de uitkomsten van de berekening.