Bijlage 1- bij rapport Vergelijking 3 opties voor een warmtenet

RAPPORT

Warmtenet Hart van Griffioen Vergelijking 3 opties voor een warmtenet Gemeente Middelburg

Warmtenet Hart van Griffioen Kenmerken Projectnummer 22713

Datum

23-01-2026

Auteur

Rogier Duijff

Co-lezer

Klik of tik om tekst in te voeren.

Onderwerp

Warmtenet Hart van Griffioen

Kenmerk

22713-1712432

Status

CONCEPT

Opdrachtgever

Gemeente Middelburg

Uitgevoerd door

DWA B.V. Harderwijkweg 7 2803 PW GOUDA 088 – 163 53 00

Rapport | 22713-1712432

Op al onze diensten en mededelingen is DNR 2011 (versie 2013) van toepassing. DNR 2011 is gepubliceerd op onze website onder dwa.nl/dnr

2

Inhoud 1

Introductie

5

2

Belangrijkste conclusies

6

2.1

Conclusies

6

2.2

Stappenplan vervolg

Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

Scope en uitgangspunten

8

3.1

Projectgebied

8

3.2

Trechteren van alles opties naar een aantal technieken

9

3.3

Drie opties in detail bekeken

10

3

4

5

Aanpak

16

4.1

Procesaanpak

16

4.2

Drie deelgebieden

16

4.3

Warmtenet ontwerp

17

4.4

Ontwerp warmtecentrale

17

4.5

Investeringsraming

18

4.6

Business case

18

4.7

Check op eindgebruikerskosten

19

4.8

Beoordelingsmatrix

21

Resultaten berekening

22

5.1

Schetsontwerp warmtenet

22

5.2

Ontwerp warmtepompcentrale(s)

26

5.3

Investeringsraming

34

5.4

Uitkomsten business case

37

5.5

Maximale bijdrage aansluitkosten vanuit de woningen

39

5.6

Beoordelingsmatrix op overige aspecten

42

Bijlage 1 - Proces trechteren van alle technieken naar 3 voorkeursvarianten Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Bijlage 2 - Uitgangspuntennotitie

Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

Variant 1b: WKO + TEO met ZLT-warmtenet

Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

Variant 2: WKO + LT Warmtenet

Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

Bijlage 3 - Uitkomsten business case?

Rapport | 22713-1712432

Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

3

Rapport | 22713-1712432

4

1

Introductie

De gemeente Middelburg wil de mogelijkheden verkennen van een warmtenet voor de nieuwbouw van Hart van Griffioen en eventuele aansluiting van de nabijgelegen VvE’s en het bestaande bezit van Woongoed. Vanuit de provincie is een eerste onderzoek gedaan naar beschikbare warmtebronnen, warmteopslag en mogelijke temperaturen van een warmtenet. Aan DWA is gevraagd de volgende stap te zetten en de technische, financiële en organisatorische haalbaarheid van een duurzaam warmtenet voor het gebied te onderzoeken. Dit is gedaan door voor 3 mogelijke opties een schetsontwerp te maken en een eerste business case op te stellen. In het onderzoek is eerst gewerkt aan het vaststellen van projectuitgangspunten en het afbakenen van de opgave. Vervolgens zijn de technische mogelijkheden voor warmtewinning in beeld gebracht, waaronder de potentie van aquathermie, de haalbaarheid van een WKO‑systeem en de configuratie van verschillende warmtepompcentrales. Op basis hiervan zijn meerdere technische hoofdstructuren opgesteld, doorgerekend en ruimtelijk ingepast. Daarnaast is een integrale businesscase opgesteld, waarin investeringskosten, exploitatie, gevoeligheden en risico’s zijn geanalyseerd. Tot slot is een overzicht gemaakt hoe de 3 opties scoren op financiële, technische en organisatorische haalbaarheid.

Dit geeft gezamenlijk de benodigde informatie voor gemeente en betrokken stakeholders om een weloverwogen Go/No-go-beslissing te nemen en, indien wenselijk, door te gaan naar de ontwikkelfase.

Rapport | 22713-1712432

5

2

Belangrijkste conclusies

Er zijn 3 technieken bekeken • Laag temperatuur (LT) warmtenet (50 °C) op lucht • Laag temperatuur (LT) warmtenet (50 °C) aquathermie • Zeer laag temperatuur (ZLT) warmtenet (15-18 °C) op aquathermie

2.1

Conclusies

Financiële haalbaarheid Het LT-warmtenet op lucht is voor de nieuwbouw en bestaande bouw van woongoed financieel haalbaar. Hieronder zijn kort de conclusies per techniek toegelicht. • LT-warmtenet op lucht is financieel haalbaar te maken voor de nieuwbouw en de bestaande bouw van Woongoed. – Dit geldt vanuit het oogpunt van een beoogd warmtebedrijf, de ontwikkelaar, een verhuurder en de huurder. o Voor Woongoed zijn de investeringskosten lager in vergelijking met de situatie waarin wordt geïnvesteerd in een luchtwarmtepomp per woning of per complex. o Voor huurders zijn de kosten lager dan voor aardgas, maar hoger in vergelijking met een luchtwarmtepomp. o Voor een particuliere eigenaar die de woning koopt liggen de totale kosten over 15 en 30 jaar iets hoger dan een eigen luchtwaterwarmtepomp. Het verschil is echter klein waardoor andere aspecten zoals geluid en ruimtegebruik de doorslag kunnen geven. o Voor de VvE’s is het LT-warmtenet niet financieel haalbaar te maken. De kosten van een warmtenet liggen voor de eigenaren hoger dan dat zij zelf met een systeem aan de slag gaan. – Er is wel een piek- en backup voorziening op (aard)gas nodig om het systeem financieel haalbaar te maken. Ongeveer 2% van de energie wordt dan met aardgas geleverd. Deze optie kan ook aardgasvrij worden met bijvoorbeeld groengas.

• Een LT-warmtenet op basis van aquathermie is financieel niet aantrekkelijk voor zowel de nieuwbouw, VvE’s als de bestaande bouw van Woongoed – De investeringskosten liggen hoog, mede door de beperkte capaciteit van de WKO waardoor veel bronparen nodig zijn om voldoende waterstroom te krijgen. Dit zorgt voor hoge investeringskosten. • Een ZLT-warmtenet op basis van aquathermie is financieel niet aantrekkelijk voor zowel de nieuwbouw, VvE’s als de bestaande bouw van Woongoed. – De investeringskosten zijn bij deze optie het hoogst. Dit komt doordat er zowel wordt geïnvesteerd is meerdere WKO bronparen, een warmtenet en warmtepompen per gebouw.

Rapport | 22713-1712432

6

Technische haalbaarheid • Het LT-warmtenet op lucht is technisch het meest haalbaar. De technieken zijn bewezen en lokaal toepasbaar. • Het LT-warmtenet op aquathermie en ZLT-warmtenet op aquathermie zijn technisch haalbaar, maar de risico’s zijn groter. Dit komt vooral doordat warmte- koudeopslag (WKO) systemen een integraal onderdeel zijn van de techniek. Volgens het rapport van VHGM is de potentie van deze bronnen onzeker. Hierdoor kunnen de investeringen in de WKO bronnen hoger zijn. Organisatorische haalbaarheid • Organisatie De organisatie van een warmtenet is een aandachtspunt. Er is momenteel geen warmtebedrijf actief in Middelburg. De schaal is klein is te klein voor een gemeentelijk warmtebedrijf. De kosten zijn dan te hoog per hoeveelheid aansluitingen. Momenteel zijn er geen plannen voor een provinciaal warmtebedrijf die meerdere kleine netten kostenefficiënt kan beheren. Gezien de kleine schaal mogen ook commerciële partijen het netwerk exploiteren onder de nieuwe Wet collectieve warmte. In de vervolgstappen moet getoetst worden of er partijen zijn die hier interesse in hebben. • Of een warmtenet gewenst is hangt af van de wensen van de woningcorporatie en de ontwikkelaar. Een warmtenet bied verschillende voordelen ten opzichte van een individuele installatie per woning of complex.

Een LT-warmtenet op lucht heeft een haalbare business case waarbij de kosten voor de ontwikkelaar en een woningcorporatie lager zijn dan een individuele installatie. Er zijn echter andere criteria die belangrijk kunnen zijn in de besluitvorming. Positief voor een warmtenet zijn bijvoorbeeld ruimtegebruik in de woning, geluidsproductie rond de woning en een lager elektriciteitsvermogen voor de netbeheerder. Punten die positief zijn voor een eigen installatie zijn lagere eindgebruikerskosten (huurders) en de afwezigheid van een warmtecentrale die ruimte inneemt en geluid produceert. • Flexibiliteit Het ZLT-warmtenet op aquathermie bied de grootste flexibiliteit om nieuwe gebieden aan te sluiten. VvE’s kunnen de bronwarmte gebruiken voor hun eigen warmtepompcentrale, waardoor maatwerk mogelijk is. Het gebied van Woongoed kan een eigen warmtepompcentrale waarin de keuze voor de temperatuur die geleverd wordt nog open staat. Dit maakt uitbreiding in de toekomst mogelijk. Er hoeven minimale aanpassingen gedaan te worden aan het systeem van de nieuwbouw om toekomstige uitbreiding mogelijk te maken. Dit kan door slimme inzet van de piekvoorziening van de VvE’s en de bestaande bouw van Woongoed. Het LT-warmtenet op lucht is minder flexibel. Er moet van tevoren redelijk duidelijk zijn welke gebouwen aansluiten.

In de fasering is het wel mogelijk een deel van het warmtenet later aan te leggen. Ook kan in de warmtecentrale ruimte gereserveerd worden voor extra warmtepompen, pompen etc. Hierdoor kan een bepaalde fasering in de investering bereikt worden. • Duurzaamheid Een warmtenet is ongeveer net zo duurzaam als een individuele aardgasvrije installatie, afhankelijk van de gekozen optie. Een ZLT-warmtenet heeft een iets lagere CO2 uitstoot. Een LTwarmtenet een iets hogere uitstoot. Het verschil is echter klein en alle opties zijn CO 2 neutraal te maken.

Rapport | 22713-1712432

7

3

Scope en uitgangspunten

Voor het schetsontwerp en de business case van de 3 opties zijn een aantal uitgangspunten gehanteerd. Deze uitgangspunten worden in dit hoofdstuk kort toegelicht. In een aparte uitgangspuntennotitie zijn deze uitgangspunten verder uitgewerkt.

3.1

Projectgebied

Het projectgebied voor het warmtenet bestaat uit twee delen. Het plangebied ‘Hart van Griffioen’ en het woningbezit van Woongoed. In het plangebied ‘Hart van Griffioen’ is voor een deel nieuwbouw voorzien. In het plan wordt uitgegaan van 233 woningen (204 app, 29 grondgebonden woningen), 3.210 m2 bijeenkomstruimte, 1994 m2 voor onderwijs, 648 m2 voor sport, 4.345 m2 voor winkels en 6.560 m2 voor parkeren. Daarnaast bevinden zich 4 wooncomplexen in het gebied: VvE de Middelburgt (114 woningen), VvE de Alexia (27 woningen) en Zorgstroom Hof ’t Seijs Amarijn (30 woningen en zorgcomplex) en het complex aan de Euromarkt (6 woningen). Het gebied van Woongoed bestaat uit 162 woningen de bestaan uit 50 appartementen, 72 rijwoningen, 34 hoekwoningen en 6 twee-onder-een-kapwoningen.

Rapport | 22713-1712432

8

3.2

Trechteren van alles opties naar een aantal technieken

Bij aanvang van het project was er nog geen voorkeur voor een bepaald type warmtenet of een bepaald type bron. Bij de start van het project is daarom getrechterd van alle technieken naar drie technieken die verder onderzocht gaan worden. Basis voor deze keuze is het onderzoek van Marsaki naar de mogelijke bronnen en soorten warmtenetten. In deze rapportage worden een aantal warmtenetten, warmtebronnen en opslagmogelijkheden voorgesteld: Soort warmtenet

Warmtebron

Opslag

Laag temperatuur (LT) warmtenet 35 °C met elektrische boiler tapwater

Lucht

HoCoSto

Laag temperatuur (LT) warmtenet 50 °C met TE-booster voor tapwater

Zon-thermie

Warmte- koude opslag (WKO)

Midden temperatuur (MT) warmtenet 70 °C

Aquathermie

Bodemlussen

Laag temperatuur (LT) warmtenet 35 °C met apart tapwaternet 65 °C

zoutbatterij Hoog temperatuur opslag (HTO)

Met deze basis zijn een aantal eerste analyses gedaan waarna de gemeente Middelburg samen met technische experts van DWA heeft gekeken welke technieken kansrijk zijn om verder uitgewerkt te worden. Een verslag van het proces tot het trechteren is te vinden in Bijlage xxx.

Rapport | 22713-1712432

9

3.3

Drie opties in detail bekeken

Uit het gesprek zijn 3 mogelijke opties naar voren gekomen die verder in detail worden uitgewerkt. 1 Een ZLT warmtenet nieuwbouw en VvE’s+ LT warmtenet voor bestaande bouw 2 LT warmtenet met aquathermie als warmtebron 3 LT warmtenet met lucht als warmtebron In de volgende alinea’s leggen we de opties verder uit. Optie 1 (b): ZLT warmtenet nieuwbouw en VvE’s+ LT warmtenet voor bestaande bouw op aquathermie Het eerste systeem is een ZLT-warmtenet dat gevoed wordt door aquathermie. Redenen om deze techniek te bekijken is de hoge efficiëntie, integrale mogelijkheid tot koelen en de flexibiliteit in de uitrol van het systeem. De techniek bestaat uit een aantal onderdelen. Deze zijn schematisch weergegeven in Figuur 1 en op de kaart in Figuur 2: • TEO (aquathermie oppervlaktewater) als warmtebron Warmte wordt gewonnen uit de Domburgse watergang. In de zomer wordt warm water (2025°C) opgepompt en via leidingen naar een warmtewisselaar gebracht. Hier wordt de warmte uit het water gehaald en vervolgens verderop in de Domburgse watergang te stromen. • Opslag in WKO’s De warmte uit het oppervlaktewater wordt tijdelijk opgeslagen in een warmte- koudeopslag (WKO) systeem. Deze systemen slaan opgewarmd water tijdelijk op in watervoerende grondpakketten in de ondergrond. Een WKO heeft een koude en een warme bron, wat een bronpaar wordt genoemd.

Een bron is een buis met kleine gaatjes in het watervoerende pakket waardoor water de grond in kan stromen. In de zomer wordt water uit de koude bron (8-15°C) opgepompt, opgewarmd en opgeslagen in de warme bron (15-25°C). In de winter kan dit warme water uit de warme bron worden gehaald en worden gebruikt voor verwarming. Hierdoor koelt het water af waarna het wordt opgeslagen in de koude bron. Om het gehele projectgebied van warmte te voorzien zijn meerdere bronparen nodig. • Pompcentrale voor distributie Er zijn pompen nodig om het warme water (15-18°C) naar de gebouwen te transporteren. In een pomphuis staan de distributiepompen) • Zeer laag temperatuur netwerk (15-18°C) Het water wordt vervoerd met een zeer laag temperatuur warmtenet (15-18°C). Dit zijn ongeïsoleerde kunststof buizen van HDPE materiaal. Liggen 2 buizen: voor de aanvoer van het water naar de gebouwen (16°C) en retour van het water terug naar de pompcentrale (10 °C). • Water-waterwarmtepomp De temperatuur van 15-18°C is te laag voor ruimteverwarming en het veilig verwarmen van tapwater. Daarom is een warmtepomp nodig om de temperatuur te verhogen. De plaatsing van de warmtepomp verschilt: – Per woning / afnemer voor nieuwbouwwoningen – Per gebouw voor VvE’s. Ook wordt een luchtwarmtepomp geplaatst die werkt als piek- en backupvoorziening.

Als scenario wordt eventueel een aardgasketel gebruikt als extra pieken backupvoorziening. – In een warmtepompcentrale voor bestaande bouw Woongoed. Ook hier wordt een luchtwarmtepomp en als scenario een aardgasketel die werken als piek- en

Rapport | 22713-1712432

10

•

backupvoorziening geplaatst. Vanaf deze warmtepompcentrale wordt het water op 50°C met een LT-warmtenet naar de woningen gebracht. Aan de nieuwbouw wordt ook koeling geleverd met het ZLT-warmtenet. Hiermee kan passief gekoeld worden (zonder gebruik van de warmtepomp). Dit heeft een zeer hoge efficiëntie.

Figuur 1 – Schematische weergave ZLT-warmtenet op aquathermie

Figuur 2 - Ruimtelijke weergave ZLT-warmtenet op aquathermie

Rapport | 22713-1712432

11

Optie 2: LT warmtenet met aquathermie als warmtebron Optie 2 is een LT-warmtenet dat gevoed wordt door aquathermie. Deze optie heeft als voordeel ten opzichte van optie 1 dat er schaalvoordeel te behalen is door centraal één warmtepomp neer te zetten, in plaats van op meerdere locaties of per woning. De centrale opwekking geeft ook de ruimte om meerdere warmtebronnen te gebruiken, elk met hun eigen voordelen. Dit verlaagt de investeringskosten. Een LT-warmtenet levert geen koeling, waardoor voor de nieuwbouw een apart koudenet moet worden aangelegd. Ook is het warmteverlies van een LT-warmtenet groter dan van een ZLT-warmtenet door de hogere temperatuur. De techniek bestaat uit een aantal onderdelen. Deze zijn schematisch weergegeven in Figuur 3 en op de kaart in Figuur 4: • TEO (aquathermie oppervlaktewater) als warmtebron Zie optie 1. • Opslag in WKO’s Zie optie 1. • Technische ruimte met warmtepomp en distributiepompen Bij deze optie wordt het water centraal verwarmd naar 50°C met een water-water warmtepomp. Deze warmtepomp gebruikt het water uit de WKO als warmtebron. Als piek- en backupvoorziening wordt een luchtwarmtepomp gebruikt. Eventueel worden aardgasketels gebruikt als extra piek- en backup voorziening. In de technische ruimte staat ook de pompen die nodig zijn om het warme water (50 °C) naar de gebouwen te transporteren.

• Laag temperatuur netwerk (50 °C) Het water wordt vervoerd met een laag temperatuur warmtenet (50 °C). Dit zijn geïsoleerde buizen (meestal staal-PUR-PE als materiaal). Ook bij dit warmtenet worden 2 buizen gebruikt: voor de aanvoer van het water naar de gebouwen (50 °C) en retour van het water terug naar de technische ruimte (35 °C). • Afleverset – Grondgebonden woningen: Afleverset met TE-booster per woning De warmte wordt aan het verwarmingssysteem van de woningen afgegeven in een afleverset. Dit wordt gedaan met een warmtewisselaar waardoor de waterstromen in de woning en het netwerk gescheiden blijven (hydraulisch gescheiden). Tapwater moet periodiek minimaal verwarmd worden tot 60 °C in verband met legionella preventie. In het ontwerp zijn we uitgegaan van een TE-booster waarin een kleine hoeveelheid water elektrisch wordt verwarmd van 50 °C naar 65 °C. – Complexen: Afleverset per complex Grote complexen krijgen eventueel een eigen centrale afleverset. Dit geeft flexibiliteit om per gebouw het systeem te ontwerpen / gebruik te maken van het bestaande systeem.

Rapport | 22713-1712432

12

Figuur 3 - Schematische weergave LT-warmtenet op aquathermie

Figuur 4 - Ruimtelijke weergave LT-warmtenet op aquathermie

Rapport | 22713-1712432

13

Optie 3: LT warmtenet met lucht als warmtebron Optie 3 is een LT-warmtenet met lucht als bron. Dit is de meest simpele techniek. Het heeft als voordeel ten opzichte van optie 2 dat de investeringskosten lager liggen. De efficiëntie is echter lager waardoor de gebruikskosten hoger zijn. De techniek bestaat uit een aantal onderdelen. Deze zijn schematisch weergegeven in Figuur 5 en op de kaart in Figuur 6: • Technische ruimte met luchtwarmtepomp en distributiepompen. Bij deze optie wordt het water centraal verwarmd naar 50°C met een lucht-water warmtepomp. Door middel van droge koelers wordt warmte uit de lucht gehaald. Deze droge koelers maken geluid, en worden daarom vaak op het dak van het hoogste appartement geplaatst of in een open gebied. De warmte van de droge koelers wordt als bron gebruikt voor de warmtepomp. Deze levert warmte op een temperatuur van 50 °C. Als piek- en backupvoorziening wordt een luchtwarmtepomp gebruikt. Eventueel worden aardgasketels gebruikt als extra piek- en backup voorziening. In de technische ruimte staat ook de pompen die nodig zijn om het warme water (50 °C) naar de gebouwen te transporteren. • Laag temperatuur netwerk (50 °C) Het water wordt vervoerd met een laag temperatuur warmtenet (50 °C). Dit zijn geïsoleerde buizen (meestal staal-PUR-PE als materiaa).

Ook bij dit warmtenet wordden 2 buizen gebruikt: voor de aanvoer van het water naar de gebouwen (50 °C) en retour van het water terug naar de technische ruimte (35 °C). • Afleverset – Grondgebonden woningen: Afleverset met TE-booster per woning De warmte wordt aan het verwarmingssysteem van de woningen afgegeven in een afleverset. Dit wordt gedaan met een warmtewisselaar waardoor de waterstromen in de woning en het netwerk gescheiden blijven (hydraulisch gescheiden). Tapwater moet periodiek minimaal verwarmd worden tot 60 °C in verband met legionella preventie. In het ontwerp zijn we uitgegaan van een TE-booster waarin een kleine hoeveelheid water elektrisch wordt verwarmd van 50 °C naar 65 °C. – Complexen: Afleverset per complex Grote complexen krijgen eventueel een eigen centrale afleverset. Dit geeft flexibiliteit om per gebouw het systeem te ontwerpen / gebruik te maken van het bestaande systeem.

Rapport | 22713-1712432

14

Figuur 5 - Schematische weergave LT-warmtenet op lucht

Figuur 6 - Ruimtelijke weergave LT-warmtenet op lucht

Rapport | 22713-1712432

15

4

Aanpak

4.1

Procesaanpak

De drie opties worden verder in detail doorgerekend. De aanpak van deze doorrekening wordt in dit hoofdstuk kort toegelicht. Voor het ontwerp is zijn de onderstaande stappen doorlopen: • Schetsontwerp warmtenet • Ontwerp warmtecentrale • Investeringsraming • Business case berekening • Check op eindgebruikerskosten In dit hoofdstuk wordt de aanpak van de verschillende stappen verder toegelicht.

4.2

Drie deelgebieden

In de doorrekening gaan we uit van 3 scenario’s qua aan te sluiten gebieden. De gebieden zijn te vinden in Figuur 7. 1 Nieuwbouw In het eerste scenario ontwerpen we een warmtecentrale en een netwerk voor alleen de nieuwbouw. 2 Nieuwbouw + VvE’s In het tweede scenario ontwerpen we met het uitgangspunt dat ook de VvE’s aangesloten worden. 3 Nieuwbouw + VvE’s + bestaande bouw woongoed (hoogbouw en laagbouw) In het derde scenario ontwerpen we een warmtenet en warmtecentrale voor het hele projectgebied: Nieuwbouw + VvE’s + bestaande bouw Woongoed.

Figuur 7 – Deelgebieden

Rapport | 22713-1712432

16

4.3

Warmtenet ontwerp

Voor elke combinatie van techniek en gebied maken we een schetsontwerp van een warmtenet. Voor de locatie van de pomp/warmtecentrale wordt nu uitgegaan van het Zuidelijke deel van het projectgebied, omdat hier de aquathermiebron zich bevind en er ruimte is voor WKO. Voor de optie met een LT-warmtenet op lucht wordt een locatie aan de overkant van de Domburgse Watergang aangehouden, i.v.m. het geluid van de droge koelers. Voor het warmtenet zelf wordt eerst een hoofdtracé getekend. Voor de nieuwbouw is dit willekeurig gedaan omdat er nog geen ontwerp is van de infrastructuur in het gebied. Voor de bestaande bouw van Woongoed is van tevoren door de afdeling Ruimte van de gemeente aangegeven dat het erg druk is in de ondergrond. Daarom is als uitgangspunt aangenomen dat de woningen vanaf de achterzijde worden aangesloten op het warmtenet. Met onze automatische GIS tool wordt vervolgens een eerste warmtenet ontworpen vanaf de gebouwen naar het hoofdtracé. Vanaf elke aansluiting wordt het benodigde vermogen bepaald. Dit wordt gebruikt om het cumulatieve vermogen per leidingdeel te bepalen. Hierbij wordt rekening gehouden met de gelijktijdigheid van het gebruik. Op basis van het vermogen en het temperatuurverschil tussen de aanvoer en retourleiding wordt een diamater (DN-maat of mm-maat) gekozen zodat het wrijvingsverlies niet groter is dan 150 Pa/meter.

We checken het netwerk op maximale drukval over de afleversets door middel van een drukvalberekening. Hierbij wordt uitgegaan van een minimale drukval over de afleverset van 0.5 bar, een maximale drukval over de afleverset van 2.5 bar en een minimale werkdruk van 1.7 bar.

4.4

Ontwerp warmtecentrale

Het ontwerp van de warmtecentrale bestaat uit het selecteren en dimensioneren van de componenten, Dit is ook als resultaat weergegeven in Hoofdstuk 5. Per optie is vastgelegd uit welke componenten de warmtecentrales bestaan. Voor het dimensioneren van de componenten zijn er inschattingen gemaakt van de warmte- en koudebehoefte, warmtepotentie en regels omtrent het gebruik van het oppervlaktewater, capaciteit per WKO-bron en de energie-efficiëntie van de warmtepompen. •

•

•

De warmte- en koudebehoefte (vermogens en verbruik) is ingeschat op basis van praktijkinformatie en de standaard jaarverbruiken van de bestaande woningen (informatie afkomstig van de netbeheerder). De warmtepotentie van het oppervlaktewater is bepaald met behulp van de aquathermieviewer. In de aquathermieviewer wordt de warmtepotentie weergegeven in drie categorieën: minimum, gemiddeld en maximum. Voor het ontwerp is uitgegaan van de gemiddelde warmtepotentie van 7.500 GJ. Voor de dimensionering van het TEO-systeem is aangehouden dat het water maximaal 4 K mag worden uitgekoeld en dat er alleen warmte aan het oppervlaktewater mag worden onttrokken wanneer de watertemperatuur minimaal 16 °C bedraagt. Deze keuze is gemaakt op basis van het type oppervlaktewater.

Rapport | 22713-1712432

17

•

•

4.5

Voor de broncapaciteit is uitgegaan van 50 m³/h. Dit is gebaseerd op onderzoek dat door VHGM op de projectlocatie is uitgevoerd. De broncapaciteit heeft invloed op de kosten en de inpasbaarheid van het WKO-systeem: hoe groter de capaciteit per bron, hoe lager de kosten en hoe minder bronnen nodig zijn. De energie-efficiëntie van de warmtepompen, uitgedrukt in de COP, is bepaald op basis van praktijkinformatie en gegevens van warmtepompleveranciers.

Investeringsraming

In de investeringsraming worden de totale investeringen per warmtenetvariant in beeld gebracht. Deze raming is gebaseerd op de ontwerpresultaten en de dimensionering van de benodigde componenten, zoals vastgesteld in hoofdstuk 4.4. De berekende dimensionering vormt hierbij de basis voor de kosteninschatting. De kosten worden geraamd met behulp van actuele kostenkentallen. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van aanbestedingsresultaten uit andere projecten en beschikbare offertes. Deze worden, samen met de in-house kostendeskundige, geverifieerd en afgestemd. Op deze manier sluit de investeringsraming zo goed mogelijk aan bij de huidige marktprijzen. Voor alle warmtenetvarianten wordt dezelfde systematiek toegepast, zodat resultaten onderling goed vergelijkbaar zijn. De investeringsraming bestaat onder andere uit de volgende hoofdonderdelen: • kosten voor warmteopwekking (warmtepompen, piek- en back-upvoorzieningen). • kosten voor bronnen en opslag (zoals TEO en WKO). • kosten voor distributienetten (LT of ZLT, afhankelijk van de variant). • kosten voor woningaansluitingen en afleversets. • kosten voor utiliteitsaansluitingen. • projectkosten, engineering en onvoorzien. De volledige investeringsraming per warmtenetvariant is opgenomen in hoofdstuk 5.3.

4.6

Business case

In de businesscase wordt de financiële haalbaarheid van de drie onderzochte warmtenetvarianten berekent. De businesscase maakt gebruik van een netto-contante-waarde-benadering (NCW) over een periode van 30, 40 en 45 jaar. De NCW-berekening brengt alle kosten en opbrengsten terug naar één waarde in het startjaar, zodat varianten onderling eenduidig kunnen worden vergeleken. Met de NCW-berekening wordt een bijdrage aansluitkosten (BAK) bepaalt die nodig is om een sluitende exploitatie te realiseren voor de toekomstige warmtenet-exploitant. De businesscase bestaat uit de volgende onderdelen: • De investeringsraming zoals opgenomen in hoofdstuk 5.3. • Jaarlijkse kosten voor beheer, onderhoud en energie op basis van de uitgangspunten en tarieven uit bijlage 2. • Herinvesteringen, op basis van de technische levensduur van de onderdelen en als % van de investering. • Een volloopscenario waarin rekening wordt gehouden met de gefaseerde aansluitingen van woningen en utiliteit voor bestaande bouw en nieuwbouw. • Verkoop van warmte-/koude op basis van tarieven (ACM) op basis van de uitgangspunten en tarieven uit bijlage 2.

Rapport | 22713-1712432

18

•

4.7

Projectrendement/discontovoet (6%).

Check op eindgebruikerskosten

Uitkomst van de businesscase is een bijdrage aansluitkosten (BAK) voor de verschillende scenario’s (opties en scenario’s qua gebieden). De hoogte van deze BAK zegt nog niet of een optie financieel haalbaar is. Om dat te beoordelen is gekeken naar de eindgebruikerskosten. In deze berekening bekijken we of de opties met een warmtenet aantrekkelijker zijn dan individuele duurzame technieken of aantrekkelijker zijn dan aardgas (waar relevant). Dit doen we door te kijken naar de totale kosten over 15 en 30 jaar. De kosten worden geïndexeerd en verdisconteerd in een Netto contante waarde (NCW) berekening. We kijken naar de maximale BAK waarbij het warmtenet de laagste kosten heeft over 15 jaar en 30 jaar. De eindgebruikerskosten worden bepaald vanuit een aantal oogpunten: • Vanuit het oogpunt van een ontwikkelaar. Voor de ontwikkelaar worden alleen de investeringskosten bekeken. We vergelijken het warmtenet met de totale kosten van een luchtwater warmtepomp per woning of per complex. We vergelijken voor de ontwikkelaar niet met aardgas, omdat nieuwbouw standaard aardgasloos gebouwd moet worden. • Vanuit het oogpunt van een verhuurder. Een deel van de nieuwbouwwoning worden verhuurd. Voor de verhuurder vergelijken we de kosten van een warmtenet met de kosten van een luchtwater warmtepomp per woning of per complex. Voor het warmtenet bestaan deze kosten uit de BAK.

Ook gaan we ervan uit dat de verhuurder een deel van het vastrecht betaalt, vergelijkbaar met de afschrijving en onderhoudskosten van een CV-ketel. Dit wordt gedaan omdat anders het niet-meer-dan-anders principe niet behaald kan worden voor de huurders. Voor de luchtwarmtepomp bestaan de kosten uit de investering, het jaarlijkse onderhoud en herinvesteringskosten na 15 en 30 jaar. Er wordt geen vergelijking gemaakt met aardgas omdat de woningen uiteindelijk allemaal aardgasvrij moeten worden gemaakt. • Vanuit het oogpunt van een particuliere eigenaar. De bestaande VvE’s hebben particuliere eigenaren. Voor eigenaren worden alle kosten meegenomen: Investeringen, jaarlasten bestaande uit energiekosten en onderhoudskosten en een herinvestering. Vooral de VvE’s hebben particulier bezit. In dit geval wordt een deel van de investeringen, onderhoudskosten en herinvesteringen voor de VvE gedaan. Deze kostenuitplitsing maken wij niet in de berekening. Een deel van de nieuwbouwwoningen wordt verkocht aan particulieren. Zij zijn geen directe partij in de ontwikkeling, en hebben geen keuzevrijheid voor het type warmtelevering in hun nieuwe woning. Toch betalen zij via de verkoopprijs mee aan de investering en betalen zij de jaarlijkse kosten. Daarom is ook voor de nieuwbouw een particulier eigenaar als oogpunt meegenomen.

De volgende oogpunten blijven buiten beschouwing: • Vanuit het oogpunt van een huurder wordt geen aparte berekening gemaakt. De huurder betaalt geen bijdrage aansluit kosten (BAK). Die kosten zijn voor de pandeigenaar, dus de verhuurder. De warmtetarieven zijn zo gekozen dat een warmtenet voor huurder minimaal goedkoper is dan de huidige situatie op aardgas (niet-meer-dan-anders principe).

Rapport | 22713-1712432

19

Naast een aantal oogpunten is ook gekeken naar een aantal veel voorkomende woningen in het gebied. De totale kosten kunnen namelijk variëren afhankelijk van het woningtype. Dit komt doordat een aantal (oudere) woningen nog moeten investeren in isolatie en het afgiftesysteem (radiatoren, convectoren of vloerverwarming). • Rijwoning 1946-1964 • Hoekwoning 1946-1964 • Appartement 1965-1974 • Appartement 2006-2014 • Appartement 2015-2020 • Appartement nieuwbouw • Rijwoning nieuwbouw We kijken naar de volgende technieken: • Een aardgasketel (behalve voor nieuwbouw) • Een individuele luchtwarmtepomp • Het ZLT-warmtenet op aquathermie • Het LT-warmtenet op aquathermie • Het LT-warmtenet op lucht Vervolgens gaan we de BAK aanpassen totdat de totale kosten van het warmtenet nog net lager zijn dan een lucht-water warmtepomp (of eventueel de huidige situatie op aardgas indien relevant). De warmtetarieven staan hierbij vast op het niet-meer-dan-anders principe. Dit doen we over een periode van 15 of 30 jaar. Dit geeft per woningtype en oogpunt aan wat de maximale BAK kan zijn waarbij een warmtenet het meest aantrekkelijk is. In de berekening gaan we uit van een netto contante waarde berekening. We kijken naar de investeringen die nodig zijn, je jaarlijkse kosten en herinvesteringen na 15 jaar. Hierin worden alle toekomstige kosten geïndexeerd en verdisconteerd.

Rapport | 22713-1712432

20

4.8

Beoordelingsmatrix

Naast kosten zijn een aantal andere zaken van belang. Naast de financiële haalbaarheid zijn dit de beoordelingscriteria. Deze hebben we gezamenlijk met de opdrachtgever opgesteld en staan hieronder vermeld. Het resultaat laten we terug komen in een matrix met in de rijen de criteria, en in de kolommen de 3 opties. In elk vak komt de beoordeling te staan. 1 Financiële haalbaarheid a Haalbare business case b Investeringskosten eigenaar (eindgebruiker) c Energiekosten bewoner (eindgebruiker) 2 Technische haalbaarheid a Risico’s (kwalitatief) b Ruimtelijke inpassing in de woning c Benodigde isolatiemaatregelen d Ruimtelijke inpassing in de wijk e Koeling f Centraal aansluitvermogen stroom g Decentraal aansluitvermogen stroom h Mogelijkheid tot buffering 3 Organisatorische haalbaarheid a CO2 uitstoot b Geluid c Geluidsoverlast tijdens realisatie d Ontzorgen e Flexibiliteit om later aan te sluiten f Onderlinge afhankelijkheid voor haalbaarheid

Rapport | 22713-1712432

21

5

Resultaten berekening

5.1

Schetsontwerp warmtenet

Schetsontwerp warmtenet Voor de drie situaties is een schetsontwerp gemaakt van het warmtenet. De geografische weergave dit ontwerp is weergegeven in Figuur 8 voor het ZLT-warmtenet op aquathermie, in Figuur 9 voor het LT-warmtenet op aquathermie en in Figuur 10 voor het LT-warmtenet op lucht.

Figuur 8 - Schetsontwerp ZLT-warmtenet op aquathermie

Rapport | 22713-1712432

22

Figuur 9 - Schetsontwerp LT-warmtenet op aquathermie

Figuur 10 - Schetsontwerp LT-warmtenet op lucht

Rapport | 22713-1712432

23

Benodigde hoeveelheid leiding per buismaat. Uit het schetsontwerp is de leidinglengte per buismaat te bepalen. Dit wordt gebruikt voor de investeringsraming in de volgende stap. Leidinglengtes voor optie 1: ZLT-warmtenet op aquathermie Voor optie 1 is totaal 1.212 meter leiding nodig voor de nieuwbouw. In Tabel 1 zijn de leidinglengtes vanaf de pompcentrales tot de gebouwen weergegeven. De leidingen voor de WKO, aquathermiesysteem en de leidingen in de gebouwen zijn niet meegenomen in deze tabel. In het scenario dat ook de VvE’s worden aangesloten is ongeveer 300 meter extra leiding nodig. Ook zullen een aantal leidingen die nodig waren voor de nieuwbouw groter gedimensioneerd worden. Dit is te zien in Tabel 1. Voor de bestaande bouw van Woongoed is in totaal 2.488 m leiding nodig. Tabel 1 - Leidinglengte voor ZLT-warmtenet op aquathermie

mmmaat

lengte [m] Nieuwbouw

mmmaat

lengte [m] Nieuwbouw + VvE

DNmaat

lengte [m] Bestaande bouw Woongoed

32

45

32

45

32

813

40

84

40

84

40

239

50

81

50

81

50

481

63

108

63

108

65

126

75

141

75

141

80

101

90

107

90

107

100

410

100

62

100

62

125

318

110

99

110

162

200

140

126

140 160

197

160

197

180

202

180

208

200

84

200

36

280

280

39

315

315

113

Tota al

1.212 m

Rapport | 22713-1712432

1.511 m

2.488 m

24

Leidinglengtes voor optie 2: ZLT-warmtenet op aquathermie en optie 3 LT-warmtenet op lucht De leidinglengtes zijn weergegeven in Tabel 2. In het geval van de Nieuwbouw is 1.212 meter leiding nodig. Wanneer de VvE’s ook binnen de scope valt is 300 extra meter nodig. Voor de bestaande bouw van Woongoed is nog 2.500 meter extra leiding nodig. Voor de nieuwbouw is een apart koudenet nodig. De lengte hiervan is 1.225 meter.

Tabel 2 - Leidinglengte voor LT-warmtenet (onafhankelijk van de bron)

DNmaat

lengte [m] Nieuwbouw

DNmaat

lengte [m] Nieuwbouw + VvE

DNmaat

lengte [m] Alles

mmmaat

Lengte Koudenet nieuwbouw

32

130

32

130

32

942

20

45

40

54

40

54

40

294

25

84

50

190

50

190

50

671

32

30

65

179

65

179

65

305

40

217

80

124

80

187

80

289

50

119

100

249

100

375

100

784

63

170

125

286

125

245

125

562

75

25

200

152

200

152

90

51

100

202

110

197

140

84

200

Totaal

1.212 m

Rapport | 22713-1712432

1.511 m

3.999 m

1.225 m

25

Drukvalberekening Uit de drukvalberekening komt naar voren dat bij het huidige netontwerp geen problemen te verwachten zijn met de drukval. In Figuur 11 is de drukvalberekening voor optie 2 en optie 3 gevisualiseerd. De druk in de aanvoerleiding is 3 bar, de grootste drukval over de warmtewisselaar 1.27 bar en de werkdruk 1.7 bar. Dit valt binnen de marges die aangehouden worden voor de druk in een warmtenet.

Figuur 11 - Drukval en afstand vanaf de warmtecentrale voor het LT-warmtenet

5.2

Ontwerp warmtepompcentrale(s)

De warmtepompcentrales zijn ontworpen op basis van de bebouwing in het gebied. In alle scenario’s blijft de bebouwing gelijk, maar verschillen de methode van opwekking en de mate van collectiviteit van de opwekking. Vermogens- en energievraag voor verwarming en koeling In de onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van de warmte- en koudebehoefte, waarbij de bebouwing is gegroepeerd. Alleen nieuwbouw heeft een koudevraag. Dit is het gevolg van de goede isolatie van de nieuwbouw. Door deze goede isolatie is de warmtevraag van de nieuwbouw bovendien lager dan die van de bestaande bouw. Zoals is te zien in de tabel is de warmtevraag hoger dan koudevraag. De utiliteitsbouw heeft een hoger benodigd verwarmings- en koelvermogen dan de woningen, omdat het gebruik en de warmte- en koudeafgiftesystemen verschillen. Tabel 3 - Vermogens- en energie vraag voor verwarming en koeling

Rapport | 22713-1712432

26

Opgesteld vermogen Per scenario verschilt de mate van collectiviteit, waardoor ook de gelijktijdigheid van de verwarmingsvraag verschilt. Hoe meer afnemers worden aangesloten, hoe meer de pieken afvlakken. In de onderstaande tabel is weergegeven op welke vermogens en behoefte de warmtepompcentrales gedimensioneerd worden. In de tabel wordt er gerefereerd aan de scenario’s: • Optie 1 (b): ZLT warmtenet nieuwbouw en VvE’s+ LT warmtenet voor bestaande bouw op aquathermie • Optie 2: LT warmtenet met aquathermie als warmtebron • Optie 3: LT warmtenet met lucht als warmtebron In scenario 1(b) bedraagt het totale verwarmingsvermogen dat door de warmtepompcentrales moet worden geleverd circa 3.600 kW, terwijl de volledig collectieve warmtepompcentrales een verwarmingsvermogen van circa 3.300 kW dienen te leveren. Het warmteverlies is daarentegen in scenario 1(b) ongeveer 1.000 GJ lager, omdat er minder LT-distributieleidingen nodig zijn doordat meer warmte lokaal wordt opgewekt. Tabel 4 - Opgesteld vermogen verwarming en koeling

Rapport | 22713-1712432

27

Dimensionering van de hoofdcomponenten In de onderstaande tabellen (Tabel 5 en Tabel 6) is de dimensionering van de hoofdcomponenten weergegeven. De nieuwbouw heeft in scenario 1(b) geen collectieve warmteopwekking, maar individuele warmteopwekking. De scenario’s zijn doorgerekend in twee subscenario’s: gasloos en met gaspiek (met gasketel). In de subscenario’s is er geen verschil in het ontwerp van de broncentrale (de centrale met de techniek voor het WKO- en TEO-systeem) en de transportpompen voor het distribueren van warmte en koude. Tabel 5 - Dimensionering hoofdcomponenten (scenario gasloos, gehele gebied)

Tabel 6 - Dimensionering hoofdcomponenten (scenario gaspiek, gehele gebied)

Regenereren met TEO (aquathermie). In scenario 1 en 2 wordt met WKO’s koude onttrokken voor koeling en warmte onttrokken als bronwarmte voor de waterwarmtepomp. Er is sprake van een onbalans tussen de onttrokken warmte en koude. Om deze onbalans te corrigeren, dient extra warmte te worden geladen. De regeneratievoorziening bestaat uit TEO (thermische energie uit oppervlaktewater), waarbij in de zomerperiode warmte uit het oppervlaktewater wordt onttrokken en in de WKO wordt opgeslagen. Aantal bronparen voor WKO Op deze locatie zijn WKO’s waarschijnlijk mogelijk, maar het debiet per bron is beperkt tot circa 50 m³/h. In gunstigere gebieden zijn bijvoorbeeld debieten van 150 m³/h haalbaar. Om het aantal bronnen te beperken en de ruimtelijke inpassing mogelijk te maken, is ervoor gekozen om naast waterwarmtepompen ook andere typen warmtepompen in te zetten. De waterwarmtepompen leveren bovendien niet continu het volledige vermogen, omdat anders de onbalans tussen onttrokken en toegevoegde warmte te groot wordt. Hierdoor zou de regeneratievoorziening groter moeten worden, wat leidt tot een hoger WKO-debiet en daarmee tot een groter aantal bronnen.

Rapport | 22713-1712432

28

In scenario 1 is het WKO-debiet hoger dan in scenario 2, omdat in scenario 1 de nieuwbouw wordt voorzien van individuele waterwarmtepompen. Daarbij is het niet mogelijk om meerdere warmteopwekkers in te zetten om de WKO te ontlasten. Om ervoor te zorgen dat de overige deelgebieden toch een deel van het verwarmingsvermogen kunnen invullen met een waterwarmtepomp, is het WKO-debiet verhoogd. Ten opzichte van scenario 2 is het aandeel waterwarmtepompvermogen ten opzichte van de piek voor de bestaande bouw echter nog steeds lager dan bij scenario 1. Inzet luchtwarmtepomp zoveel mogelijk op warme dagen In de gasloze situatie levert de luchtwarmtepomp de overige warmte. Een luchtwarmtepomp onttrekt bronwarmte aan de buitenlucht. Hoe hoger de buitentemperatuur, hoe hoger het rendement van de luchtwarmtepomp. Daarom wordt de luchtwarmtepomp bij voorkeur in de zomer ingezet. In de onderstaande figuur is een jaarbelastingduurkromme weergegeven die deze opzet inzichtelijk maakt. De verticale as van de grafiek geeft het benodigde verwarmingsvermogen weer: het vermogen dat op een bepaald moment nodig is om aan de warmtevraag te voldoen. De horizontale as geeft de tijd weer, maar niet in chronologische volgorde. In plaats daarvan is de tijd gesorteerd op basis van het benodigde vermogen.

Dit betekent dat de tijdsintervallen met het hoogste vermogen links in de grafiek staan, terwijl de tijdsintervallen met het laagste vermogen aan de rechterzijde zijn weergegeven. De kromme daalt van links naar rechts naarmate het benodigde vermogen afneemt. Links in de grafiek zijn de momenten met de hoogste energiebehoefte zichtbaar, terwijl rechts de momenten met de laagste energiebehoefte worden weergegeven. In de jaarbelastingduurkromme is te zien dat de luchtwarmtepomp met name wordt ingezet tijdens piekvragen, wanneer de waterwarmtepomp onvoldoende vermogen kan leveren. Daarnaast wordt de luchtwarmtepomp ingezet bij een lage warmtevraag, wat overeenkomt met de zomerperiode, waarin het rendement van de luchtwarmtepomp het hoogst is. In scenario 3 wordt alle warmte opgewekt met een luchtwarmtepomp.

Rapport | 22713-1712432

29

In de situatie met een gaspiek is tevens een gasketel aanwezig. De gasketel levert uitsluitend warmte tijdens piekbelastingen zoals te zien in de onderstaande jaarbelastingduurkromme. Deze pieken treden weinig op, waardoor de inzet van de gasketel beperkt is. Het benodigde vermogen tijdens deze pieken is echter hoog. Door een deel van het zelden benodigde warmtepompvermogen te vervangen door een gasketel, kan worden bespaard op investeringskosten.

Toepassing van buffervaten voor opvangen van pieken In alle scenario’s is een buffervat toegevoegd om pieken in de warmtapwatervraag op te vangen. Hierdoor kan het opgesteld vermogen van de warmteopwekkers worden verkleind, wat leidt tot een kostenreductie en een lagere belasting van het elektriciteitsnet. In de onderstaande tabellen zijn de inzet van de warmteopwekkers, het energieverbruik, de duurzaamheidsindicatoren en de grootte van de elektriciteitsaansluitingen weergegeven voor de verschillende scenario’s. Inzet gasketel weinig effect op CO2 uitsoot maar hoge impact elektrisch vermogen Wat opvalt, is dat de verhoging van de CO₂-uitstoot van de gasloze variant ten opzichte van de variant met gaspiek zeer beperkt is: circa 5.000 kg op een totaal van ongeveer 450.000 kg. Tegelijkertijd is het benodigde elektrische vermogen met circa 40–50% afgenomen. Dit komt doordat de gasketel slechts zeer beperkt wordt ingezet.

Rapport | 22713-1712432

30

Tabel 7 - Energetische uitkomsten (scenario gasloos)

Tabel 8 - Energetische uitkomsten (scenario gaspiek)

De inzet van de gaspiek is zeer beperkt omdat het piekvermogen maar zeer beperkt hoeft te worden ingezet. In de onderstaande grafiek is weergegeven welk percentage van de warmtevraag kan worden geleverd met een bepaald percentage van het opgesteld vermogen. Dit onderstreept dat er relatief veel vermogen nodig is om een beperkt deel van de warmtevraag te leveren.

Rapport | 22713-1712432

31

Figuur 12 - Energie vs vermogen

Rapport | 22713-1712432

32

Duurzaamheid warmtenetten Er is inzicht gegeven in de duurzaamheid van het warmte- en koudenet aan de hand van de CO₂-uitstoot, EOR, PEF en HEF. •

•

•

De CO₂-uitstoot van het warmtenet toont de hoeveelheid CO₂ die per kWh afgenomen warmte of koude wordt uitgestoten. Dit geeft inzicht in de milieu-impact van het warmtenet in vergelijking met andere energievoorzieningen, zoals een gasketel. De primaire energiefactor (PEF) is vooral relevant voor BENG2. Deze factor geeft aan hoeveel primaire energie nodig is voor de productie en levering van warmte en koude. De PEF staat gelijk aan 1 gedeeld door het equivalent opwekrendement (EOR). Een lagere PEF betekent een beter EOR en dus een betere score voor BENG2. De primaire hernieuwbare energiefactor (HEF) is belangrijk voor BENG3. Deze factor geeft aan welk aandeel van de benodigde energie afkomstig is uit hernieuwbare bronnen, zoals buitenlucht en bodemenergie (WKO).

Scenario 1 scoort het best op duurzaamheid, gevolgd door scenario 2 en scenario 3. Dit is te verklaren doordat in scenario 1 het totale warmteverlies het laagst is. Daarnaast kunnen individuele warmtepompen efficiënter warmte opwekken, omdat deze niet continu een hoge aanvoertemperatuur van circa 50 °C hoeven te leveren, in tegenstelling tot collectieve warmteopwekkers. Scenario 2 scoort beter dan scenario 3 doordat in scenario 2 de koude kan worden onttrokken uit de WKO, terwijl in scenario 3 de koude moet worden opgewekt met een koelmachine. Daarnaast moet in scenario 3 in de winter (een groot deel van) de warmte worden opgewekt met een luchtwarmtepomp, die bij lage buitentemperaturen een lager rendement heeft. In scenario 2 wordt een aanzienlijk deel van de gevraagde warmte in de winter opgewekt met een waterwarmtepomp, die zijn bronwarmte onttrekt uit de WKO met een relatief constante temperatuur, wat resulteert in een hoger rendement dan bij een luchtwarmtepomp.

Rapport | 22713-1712432

33

5.3

Investeringsraming

Op basis van het ontwerp van het warmtenet en de energiecentrale is voor alle opties een investeringsraming gemaakt. De investeringsraming wordt gebruikt in de business case berekening. Optie 1 (b): ZLT warmtenet nieuwbouw en VvE’s+ LT warmtenet voor bestaande bouw op aquathermie (met gaspiek) In tabel 9 is de investeringsraming van het ZLT-warmtenet op aquathermie weergegeven. Hierin is ook het verschil in investeringen tussen het scenario gasloos en met gaspiek weergegeven. Zoals te zien zijn de investeringen significant lager bij het scenario ‘met gaspiek’. Tabel 9 - Investeringsraming ZLT-warmtenet op aquathermie Onderdeel

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele project gebied

Gasloos

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele project gebied

Met gaspiek

Warmtepomp centrale

€ 623,500

€ 946,000

€ 623,500

€ 946,000

Water-water warmtepomp

€ 381,400

€ 739,500

€ 114,100

€ 236,700

Lucht-water warmtepomp

€ 311,300

€ 594,100

€ 311,300

€ 594,100

€ 64,200

€ 117,900

Gasketels Buffervaten

€ 43,300

€ 56,300

€ 43,300

Broncentrale

€ 161,300

€ 161,300

€ 161,300

€ 161,300

€ 161,300

€ 161,300

Transformatiehuis

€ 13,000

€ 67,900

€ 140,400

€ 13,000

€ 40,900

€ 77,100

Meet-en regeltechniek

€ 25,000

€ 100,000

€ 125,000

€ 25,000

€ 100,000

€ 125,000

WKO- bronnen

€ 1,549,500

€ 1,784,400

€ 2,102,700

€ 1,549,500

€ 1,784,400

€ 2,102,700

TEO-systeem

€ 754,300

€ 754,300

€ 754,300

€ 754,300

€ 754,300

€ 754,300

Distributiepompen

€ 258,300

€ 404,500

€ 564,400

€ 258,300

€ 404,500

€ 564,400

ZLT-warmtenet aanvoer en retour

€ 745,400

€ 983,100

€ 983,100

€ 745,400

€ 983,100

€ 983,100

€ 270,900

€ 1,932,900

€ 270,900

€ 1,932,900

LT-warmtenet aanvoer en retour Gebouwaansluiting utiliteit

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

Totaal

€ 3,657,200

€ 6,054,400

€ 9,272,000

€ 3,657,200

€ 5,824,300

€ 8,823,800

Rapport | 22713-1712432

34

Optie 2: LT warmtenet met aquathermie als warmtebron (met gaspiek) In Tabel 10 is de investeringsraming van een LT warmtenet met aquathermie weergegeven Tabel 10 - Investeringsraming LT-warmtenet op aquathermie Onderdeel

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Zonder gaspiek

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Met gaspiek

Warmtepomp centrale

€ 612,800

€ 655,800

€ 741,800

€ 612,800

€ 655,800

€ 741,800

Water-water warmtepomp

€ 876,100

€ 876,100

€ 876,100

€ 876,100

€ 876,100

€ 876,100

Lucht-water warmtepomp

€ 451,300

€ 944,000

€ 1,709,300

€ 240,800

€ 299,200

€ 396,700

€ 34,800

€ 96,400

€ 183,900

Gasketels Buffervaten

€ 22,000

€ 18,000

€ 14,800

€ 22,000

€ 18,000

€ 14,800

Transformatiehuis

€ 139,500

€ 181,500

€ 277,300

€ 122,200

€ 127,700

€ 139,200

Meet-en regeltechniek

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

WKO- bronnen

€ 1,350,000

€ 1,350,000

€ 1,350,000

€ 1,350,000

€ 1,350,000

€ 1,350,000

TEO-systeem

€ 1,121,600

€ 1,420,800

€ 1,508,600

€ 1,121,600

€ 1,420,800

€ 1,508,600

Distributiepompen

€ 375,300

€ 425,600

€ 508,200

€ 375,300

€ 425,600

€ 508,200

ZLT-warmtenet aanvoer en retour

€ 745,400

€ 983,100

€ 983,100

€ 745,400

€ 983,100

€ 983,100

LT-warmtenet aanvoer en retour

€ 869,000

€ 1,139,900

€ 2,801,900

€ 869,000

€ 1,139,900

€ 2,801,900

Gebouwaansluiting utiliteit

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

Totaal

€ 6,738,400

€ 8,188,300

10,968,100

€ 6,354,500

€ 7,586,100

€ 9,701,300

Broncentrale

Rapport | 22713-1712432

35

Optie 3: LT warmtenet met lucht als warmtebron (met gaspiek) In Tabel 11 is de investeringsraming van een LT warmtenet met lucht weergegeven Tabel 11 - Investeringsraming LT-warmtenet op lucht Onderdeel

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Zonder gaspiek Warmtepomp centrale

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Met gaspiek

€ 451,500

€ 494,500

€ 580,500

€ 451,500

€ 494,500

€ 580,500

€ 1,689,000

€ 2,098,600

€ 2,782,400

€ 1,002,800

€ 1,246,000

€ 1,652,100

€ 111,500

€ 146,300

€ 183,300

Water-water warmtepomp Lucht-water warmtepomp Gasketels Buffervaten

€ 22,000

€ 18,000

€ 14,800

€ 22,000

€ 18,000

€ 14,800

Transformatiehuis

€ 181,000

€ 245,700

€ 318,800

€ 115,300

€ 140,700

€ 181,300

Meet-en regeltechniek

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

€ 25,000

Distributiepompen

€ 375,300

€ 425,600

€ 508,200

€ 375,300

€ 425,600

€ 508,200

ZLT-warmtenet aanvoer en retour

€ 745,400

€ 745,400

€ 745,400

€ 745,400

€ 745,400

€ 745,400

LT-warmtenet aanvoer en retour

€ 869,000

€ 1,139,900

€ 2,801,900

€ 869,000

€ 1,139,900

€ 2,801,900

Gebouwaansluiting utiliteit

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

€ 150,400

€ 168,500

€ 172,000

Totaal

€ 4,508,600

€ 5,361,200

€ 7,949,000

€ 3,868,200

€ 4,549,900

€ 6,864,500

Broncentrale

WKO- bronnen TEO-systeem

Vergelijking investeringen Wanneer de totale investeringen naast elkaar worden gezet is te zien dat • •

het inzetten van de gasketel als piek- en backup voorziening een grote invloed heeft op de investeringen. De investering van het LT-warmtenet op aquathermie het hoogst is. Afhankelijk van het gebied heeft het ZLT-warmtenet de laagste investering (alleen nieuwbouw) of het LT-warmtenet op lucht (geheel gebied)

Tabel 12 - Overzicht totale investeringen Onderdeel

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Zonder gaspiek

Nieuwbouw

Nieuwbouw + bestaande bouw

Gehele projectgebi ed

Met gaspiek

ZLT-warmtenet op aquathermie

€ 3,657,200

€ 6,054,400

€ 9,272,000

€ 3,657,200

€ 5,824,300

€ 8,823,800

LT-warmtenet op aquathermie

€ 6,738,400

€ 8,188,300

10,968,100

€ 6,354,500

€ 7,586,100

€ 9,701,300

LT-warmtenet op lucht

€ 4,508,600

€ 5,361,200

€ 7,949,000

€ 3,868,200

€ 4,549,900

€ 6,864,500

Rapport | 22713-1712432

36

5.4

Uitkomsten business case

In de onderstaande tabellen staan de bijdrage aansluit kosten (BAK) die nodig zijn om een sluitende business case te behalen voor de warmteleverancier. De BAK is berekent voor 3 opties voor de techniek en voor 3 scenario’s voor de gebieden die worden bekeken. Daarnaast is er gekeken naar twee scenario’s: één scenario zonder de toepassing van gasketels als piek- en backup voorziening en één scenario met de toepassing van gasketels als piek- en backupvoorziening. Bijdrage aansluit kosten (BAK) - Geen gaspiek Tabel 13 - Benodigde BAK voor een haalbare business case (scenario gasloos)

LT-warmtenet lucht

BAK is gelijk voor alle gebieden

LT-warmte- net aquathermie

ZLT-warmte- net en LT-warmtenet1

LT-warmtenet lucht

LT-warmte- net aquathermie

ZLT-warmte- net en LT-warmtenet1

Inclusief BTW

BAK varieert per gebied

Nieuwbouw

€13.200

€18.400

€13.300

Nieuwbouw

€13,200

€18,400

€13,300

Nieuwbouw + VvE’s

€17.300

€17.200

€11.500

VvE’s

€23,700

€15,300

€8,700

Nieuwbouw + VvE’s + Bestaande bouw Woongoed

€21.300

€20.600

€15.100

Bestaande bouw Woongoed

€32,000

€29,700

€24,800

Aan de hand van deze uitkomsten is het volgende te zien: • Het ZLT-warmtenet – Is een aantrekkelijke optie als dit alleen voor de nieuwbouw toegepast wordt. In dat geval heeft het de laagste bijdrage aansluitkosten. – Het aansluiten van VvE’s heeft een negatief effect op de business case – Het aansluiten van de bestaande bouw van Woongoed heeft een extra negatieve invloed op de business case – en het aansluiten van de bestaande bouw Woongoed met een LT-warmtenet heeft een negatieve invloed op de business case (de BAK gaat omhoog). • Voor het LT-warmtenet – De optie met een luchtwarmtepomp heeft de laagste BAK, de opties met aquathermie hebben een hogere BAK nodig om financieel haalbaar te zijn. – Het aansluiten van de VvE’s een positief effect heeft op de business case (de BAK gaat omlaag)

Rapport | 22713-1712432

37

–

Het aansluiten van de bestaande bouw van Woongoed heeft een negatief effect op de business case (de benodigde BAK gaat omhoog)

De resultaten verschillen afhankelijk van het uitgangspunt of de BAK gelijk is voor alle gebieden, of dat het wenselijk is een gebiedsafhankelijke BAK te rekenen. • Zoals te zien betalen de VvE’s een lagere BAK dan de nieuwbouw. – Uitzondering is het ZLT-warmtenet. In dat geval betalen de VvE’s een hogere BAK. • Voor het bezit van Woongoed moet een significant hogere BAK betaalt worden. Bijdrage aansluit kosten (BAK) - Aardgasketels als piekvoorziening Tabel 14 - Benodigde BAK voor een haalbare business case (scenario gaspiek)

LT-warmtenet lucht

BAK is gelijk voor alle gebieden

LT-warmte- net aquathermie

ZLT-warmte- net en LT-warmtenet1

LT-warmtenet lucht

LT-warmte- net aquathermie

ZLT-warmte- net en LT-warmtenet1

Inclusief BTW

BAK varieert per gebied

Nieuwbouw

n.v.t.

€15.500

€ 8.000

Nieuwbouw

n.v.t.

€ 15,500

€ 8,000

Nieuwbouw + VvE’s

€16.000

€13.700

€ 7.000

VvE’s

€ 20,400

€ 10,900

€ 5,400

Nieuwbouw + VvE’s + Bestaande bouw Woongoed

€19.000

€14.600

€10.000

Bestaande bouw Woongoed

€ 27,000

€ 17,000

€ 18,000

Het toepassen van gasketels als piekvoorziening heeft de volgende effecten op de financiële haalbaarheid • Voor de optie Nieuwbouw ZLT (rechtsboven) kan geen centrale gasketel worden toegepast. • Voor de overige opties heeft het toepassen van een gasketel een positief effect op de financiële haalbaarheid – Vooral voor de optie met een LT-warmtenet met lucht als bron is het effect groot. Dit komt omdat er veel minder investeringen in warmtepomp vermogen nodig is. De investering in de gasketels is veel lager per vermogenseenheid. Bijkomend effect is dat de efficiëntie van de luchtwarmtepomp erg laag is op koude dagen. Door op dat moment de aardgasketel in te zetten wordt veel bespaart op het elektriciteitsgebruik.

Rapport | 22713-1712432

38

5.5

Maximale bijdrage aansluitkosten vanuit de woningen

Maximaal toelaatbare bijdrage aansluit kosten (BAK) waarbij een warmtenet de laagste kosten heeft. Om te checken of de BAK in hoofdstuk 5.4 leidt tot een haalbare buisiness case voor alle partijen moet ook gekeken worden wat de maximaal toelaatbare BAK is voor verschillende eindgebruikers. In Tabel 15 zijn de uitkomsten weergegeven van de eindgebruikerskostenberekening. In deze tabel is weergegeven bij welke bijdrage aansluitkosten (BAK) een warmtenet financieel het meest aantrekkelijk is. Dit is gedaan op basis van een total cost of ownership (TCO) berekening waarbij alle kosten voor het systeem over een bepaalde looptijd wordt bepaald. In de tabel zijn een aantal variabelen te vinden •

• •

•

TCO over 15 of over 30 jaar. – Bij de TCO over 15 jaar worden de investeringen en de jaarlijkse kosten over 15 jaar meegenomen. De kosten worden jaarlijks geindexeerd en verdisconteerd. – Bij de TCO over 30 jaar worden ook herinvesteringen na 15 jaar meegenomen. Vergelijken met aardgas of all-electric. Verschillende rollen – Particulier: Deze betaalt zowel de investeringen (eventueel doorberekend via de ontwikkelaar), onderhoudskosten, energiekosten en herinvestering. – Verhuurder: Betaalt de investeringskosten, onderhoudskosten en herinvestering. – Huurder: Betaalt alleen energiekosten. Daarom is deze niet meegenomen in de tabel. – Ontwikkelaar: Betaalt de investeringskosten. Voor het ZL-warmtenet en ZLT-warmtenet.

Tabel 15 - maximaal toelaatbare BAK

Woningtype

Jaar TCO

In vergelijking met

Rol

LT-warmtenet

ZLTwarmtenet

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

15

aardgas

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

15

aardgas

Particulier

€0

€ 4,500

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

15

aardgas

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

15

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

15

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

15

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

15

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

15

all-electric

Particulier

€ 5,000

€ 9,500

Hart_van_Griffioen-Rijwoning 1946-1964

15

all-electric

Verhuurder

€ 20,500

€ 12,500

Hart_van_Griffioen-Hoekwoning 1946-1964

15

all-electric

Verhuurder

€ 20,500

€ 12,500

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

15

all-electric

Verhuurder

€ 11,000

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

15

all-electric

Verhuurder

€ 11,500

€0

Rapport | 22713-1712432

39

Woningtype

Jaar TCO

In vergelijking met

Rol

LT-warmtenet

ZLTwarmtenet

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

15

all-electric

Verhuurder

€ 9,500

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

15

all-electric

Verhuurder

€ 9,500

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

15

all-electric

Verhuurder

€ 20,000

€ 12,500

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

15

all-electric

Ontwikkelaar

€ 9,000

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

15

all-electric

Ontwikkelaar

€ 20,400

€ 6,000

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

30

aardgas

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

30

aardgas

Particulier

€ 6,000

€ 11,000

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

30

aardgas

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

30

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

30

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

30

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

30

all-electric

Particulier

€0

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

30

all-electric

Particulier

€ 3,775

€ 13,000

Hart_van_Griffioen-Rijwoning 1946-1964

30

all-electric

Verhuurder

€ 35,000

€ 19,000

Hart_van_Griffioen-Hoekwoning 1946-1964

30

all-electric

Verhuurder

€ 35,000

€ 19,000

Hart_van_Griffioen-Appartement 1965-1974

30

all-electric

Verhuurder

€ 10,500

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2006-2014

30

all-electric

Verhuurder

€ 9,000

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement 2015-2020

30

all-electric

Verhuurder

€ 9,000

€0

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

30

all-electric

Verhuurder

€ 9,000

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

30

all-electric

Verhuurder

€ 35,000

€ 19,000

Hart_van_Griffioen-Appartement nieuwbouw

30

all-electric

Ontwikkelaar

€ 9,000

€0

Hart_van_Griffioen-Rijwoning nieuwbouw

30

all-electric

Ontwikkelaar

€ 20,400

€ 6,000

Rapport | 22713-1712432

40

Uitkomsten De tabel kan vergeleken worden met de BAK die nodig is vanuit de leverancier. Hierin zijn een aantal uitkomsten in te zien: - De BAK voor het ZLT-warmtenet is hoger dan vanuit de verschillende stakeholders maximaal haalbaar is. Het is daarom niet voor alle partijen haalbaar te maken. o Enige uitzondering is de grondgebonden nieuwbouwwoningen vanuit het oogpunt van een exploitant. Voor deze groep is de BAK laag genoeg. Deze optie vervalt echter omdat de kosten zullen stijgen als het ZLT-warmtenet niet voor de appartementen wordt aangelegd. - Het LT-warmtenet is vanuit de verhuurder, huurder en ontwikkelaar een haalbare optie voor de nieuwbouw. o Vooral voor de rijwoningen is het een interessante optie, voor de appartementen is het verschil klein. o Deze optie is alleen haalbaar wanneer lucht als warmtebron wordt gebruikt. o Deze optie is alleen haalbaar wanneer de aardgasketel als piek- en backup voorziening wordt toegepast. o Wanneer gekeken wordt vanuit het oogpunt van een particulier die de woning inclusief installatie overkoopt, zullen de totale kosten over 15 jaar iets hoger zijn. De woningprijs zal iets lager uitvallen, maar de jaarlijkse kosten hoger. o Wanneer de BAK per gebied berekent wordt is de BAK voor de hoogbouw te hoog. Voor de grondgebonden woningen is de BAK net binnen de marge.

Wanneer de hoogbouw niet meegenomen wordt zullen de kosten voor de grondgebonden woningen waarschijnlijk stijgen. Hierdoor is het voor grondgebonden woningen waarschijnlijk ook niet haalbaar. - Het LT-warmtenet is voor de woningeigenaren van de VvE’s financieel niet aantrekkelijk. - Het LT-warmtenet is vanuit Woongoed financieel aantrekkelijk in vergelijking met andere aardgasvrije technieken.

Rapport | 22713-1712432

41

6

Beoordelingsmatrix

Naast financiële haalbaarheid zijn een aantal andere criteria belangrijk bij de integrale beoordeling welk warmtenet de voorkeur heeft. De beoordeling op verschillende criteria is in de matrix in Tabel 16 en Tabel 17 weergegeven. Tabel 16 - Beoordeling op verschillende criteria (scenario gasloos)