Energievisie Ommen 071220 DEF
Tekst van het document
Energievisie Ommen Eerste verkenning naar een energieneutraal Ommen in 2050
December 2020
Energievisie Ommen Eerste verkenning naar een energieneutraal Ommen in 2050
Opdrachtgever Gemeente Ommen
Uitgevoerd door: ROM3D Nicoline van der Windt Jochem Besten Willem Rienks
December 2020
2
Inhoud — Samenvatting .................................................................................................................................................. 4 1.
Inleiding ............................................................................................................................................. 6
1.1.
Doel: Ommen energieneutraal in 2050 ............................................................................................... 6
1.2.
Dynamische visie ................................................................................................................................ 6
2.
De opgave ........................................................................................................................................... 7
2.1.
Het huidige energieverbruik ................................................................................................................ 7
2.2.
Besparing ........................................................................................................................................... 9
2.3.
Resterende opgave............................................................................................................................12
3.
Toekomst: potentie van de verschillende bronnen ............................................................................. 13
3.1.
Omgevingswarmte - Bodemenergie en geothermie .......................................................................... 13
3.2.
Omgevingswarmte uit oppervlaktewater (TEO) ................................................................................14
3.3.
Omgevingswarmte - Warmtepomp ................................................................................................... 15
3.4.
Biomassa, biobrandstoffen en biogas ................................................................................................16
3.5.
Restwarmte .......................................................................................................................................19
3.6.
Zonne-energie .................................................................................................................................. 20
3.7.
Windenergie ..................................................................................................................................... 22
3.8.
Waterkracht ..................................................................................................................................... 25
3.9.
Kernenergie...................................................................................................................................... 25
4.
Mogelijk toekomstige energiemix ..................................................................................................... 27
4.1.
De opbouw van de Energiemix .......................................................................................................... 27
4.2.
Een energiemix voor gemeente Ommen .......................................................................................... 28
4.3.
Conclusie en aandachtspunten ......................................................................................................... 29
3
Samenvatting In dit document staat de eerste verkenning naar een energieneutraal Ommen in 2050 beschreven. Het geeft een eerste aanzet om te komen tot het doel: een energieneutraal Ommen in 2050. Een doel dat in lijn is met wat in de Klimaatwet en het Nationale Klimaatakkoord is vastgelegd. Het onderwerp van deze visie is de toekomstige energiemix van de gemeente Ommen voor 2050. De mix is geschetst door het huidige energieverbruik in beeld te brengen en de besparing op het energieverbruik en de potentie van hernieuwbare bronnen in te schatten. In de mix gaan we uit van het energieverbruik van Ommen, zonder dat van het gasmengstation van GasUnie. Alle hernieuwbare energie die moet worden opgewerkt om energieneutraal te zijn, wordt binnen de gemeentegrenzen, in Ommen, opgewekt. In 2050 is -bij energieneutraal- het gebruik van fossiele brandstoffen beëindigd, en dus teruggebracht tot nul. Een besparing van 36 % op het energiegebruik is berekend als mogelijk ten opzichte van het huidige gebruik, door middel van betere isolatie, gedragsverandering, zuinigere apparaten en machines en de overgang naar elektrische auto’s. De totale besparing is ingeschat op 212 GWh in 2050. Voor 2030 is het ingeschat op 95 GWh. Voor biomassa, biobrandstof, hernieuwbaar gas en restwarmte samen, is de potentie 60 GWh in 2050 en 50 GWh in 2030.
Aan deze hernieuwbare bronnen zit een ‘plafond’, als gevolg van de technische, economische en/of maatschappelijke factoren. Voor omgevingswarmte hanteren we als bijdrage aan de energiemix voor 2030 circa 30 GWh, oplopend naar 80 GWh in 2050. Deze 80 GWh is gebaseerd op de warmtevraag vanuit woningen en bedrijven van ruim 165 GWh. Daarbij worden eerst de beschikbare biomassa, biogas en restwarmte ingezet zodat circa 105 GWh resteert (165 – 60). We nemen aan dat deze voor 2/3 afkomstig is uit omgevingswarmte en voor 1/3 uit elektriciteit die duurzaam wordt opgewekt. Bronnen van omgevingswarmte zijn warmtepompen, thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), bodemenergie en geothermie. De potentie voor zon op dak is geraamd voor 2050 op afgerond 100 GWh. Voor 2030 houden we 32 GWh aan welke bestaat uit 20 GWh op grote daken en 12 GWh op kleine daken. Voor kernenergie en waterkracht is in Ommen geen potentie. Zonnevelden en/of windenergie moeten de resterende bijdrage leveren om tot energieneutraal te komen. De technische potentie voor zon en/of wind is groot. Tot 2050 moet, aanvullend op wat al gerealiseerd is, nog 99 GWh door zon op land en/of windenergie worden opgewekt, met een tussenstap van 49 GWh in 2030. De doelstelling van 2030 komt ongeveer overeen met 60 ha zon op land of 7 windmolens van het type ‘Veenwieken’, of een combinatie van beide.
4
Voor gemeente Ommen is het mogelijk om in 2050 in haar eigen behoefte aan energie te voorzien uit hernieuwbare bronnen, zo blijkt uit de geschetste energiemix. In hoeverre de verschillende bronnen ook daadwerkelijk benut gaan worden is van veel factoren afhankelijk. Een aantal aandachtpunten noemen we: —
Besparing vormt een belangrijke basis onder de energietransitie, ook in Ommen. De gemeente heeft hier zelf slechts beperkt invloed op, maar zij kan wel beweging creëren.
—
De energietransitie biedt ook kansen om andere grote opgaven, zoals transitie in de landbouw of natuurherstel mee te laten profiteren. Een goede afstemming en coördinatie de komende jaren is nodig om samen met stakeholders vorm en uitvoering te geven aan de transitie.
—
De ambitie voor zon op daken en zon op veld is alleen haalbaar als sluitende business cases mogelijk zijn.
—
De disbalans in de tijd tussen opwek van elektriciteit en de vraag naar warmte, in combinatie met minder goed te isoleren woningen, maakt all electric oplossingen zoals warmtepompen niet voor alle woningen geschikt. Hier ligt een flinke uitdaging om andere warmtebronnen te vinden. Dit geldt vooral voor (oudere) vrijstaande woningen in het buitengebied.
—
Nader verkend moet worden of woningen in de bebouwde kom kunnen worden aangesloten op collectieve warmtenetten die gevoed kunnen worden vanuit een mix van thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), geothermie, zonthermie of restwarmte of dat hier eenieder voor zich met een eigen private warmtepomp als strategie wordt gehanteerd.
—
De geschetste potentie voor warmte is vaak de ‘technische’ potentie. Nader verdiepend onderzoek zal moeten uitwijzen of bronnen zoals TEO, geothermie en zonthermie en restwarmte daadwerkelijk kunnen worden benut als warmte aanbod. Dit is een complexe materie en vraagt regie vanuit de gemeente gezien financiële, technische en maatschappelijke haalbaarheid.
—
Toerisme en recreatie zijn belangrijk voor Ommen. Recreatieve aantrekkelijkheid van landschap en natuurwaarden, vraagt zorgvuldige afwegingen met name voor het inzetten van wind- en zonne-energie.
—
Voor het behalen van de ambities is Ommen afhankelijk van wettelijke kaders en regelgeving.
—
In de RES heeft gemeente Ommen aangegeven dat zij werkt aan een energieneutraal 2050. Dit kan ze niet alleen. Gemeente Ommen is afhankelijk van stakeholders, initiatieven en andere betrokkenen. Dit kent een inspanningsverplichting en geen resultaatsverplichting.
Deze energievisie is een eerste verkenning naar een energieneutraal Ommen in 2050. De energievisie is dynamisch. De gemeente zal de voortgang monitoren. Om de twee jaar, in gelijke pas met de RES, zal afhankelijk van de voortgang in de gemeente en van nieuwe ontwikkelingen, de mix worden bijgesteld. De concrete invulling van de energietransitie vraagt nog veel uitwerking en dialoog met inwoners, bedrijven en maatschappelijke organisaties.
5
1. Inleiding — De gemeente Ommen werkt toe naar een energieneutrale toekomst. In deze visie wordt inzichtelijk gemaakt wat het doel van de gemeente Ommen is, wat het huidige energieverbruik is, wat het te verwachten energieverbruik is en hoe de toekomstige energiemix van de gemeente Ommen eruit kan zien.
1.1.
DOEL: OMMEN ENERGIENEUTRAAL IN 2050
Gemeente Ommen stelt zich ten doel om in 2050 een energieneutrale gemeente te zijn. Dit houdt in dat alle energie die in 2050 wordt verbruikt in Ommen, met uitzondering van het gasmengstation1, ook binnen de eigen gemeentegrenzen wordt opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen. Dit doel is in lijn met wat is vastgelegd in de Klimaatwet en het Nationale Klimaatakkoord.
1.2.
DYNAMISCHE VISIE
Deze energievisie is een eerste verkenning naar een energieneutraal Ommen in 2050. Hoe de doelstelling wordt uitgewerkt tot de gewenste toekomstige energiemix is het onderwerp van deze visie. Allereerst wordt bekeken wat de opgave is die moet worden ingevuld, oftewel: hoeveel energie moet er duurzaam worden opgewekt? Voor het in kaart brengen van de huidige situatie is gebruikt gemaakt van de database van de Klimaatmonitor. Dit is een monitoringsportal van de Rijksoverheid dat gegevens bevat ten aanzien van CO2-uitstoot, energiegebruik en opwek van hernieuwbare energie. In de Klimaatmonitor zijn de cijfers van 2018 genomen, omdat dit de meest recente cijfers zijn die voor Ommen een compleet beeld geven. Ook is inzichtelijk gemaakt welke opties voor besparing er in Ommen zijn. Vervolgens is, om de toekomstige energiemix te kunnen maken, in beeld gebracht welke bewezen technieken mogelijk zijn op het grondgebied van de gemeente en wat de bandbreedte voor opwek daarvan is. Hierbij is gebruik gemaakt van verschillende bronnen, de bouwsteenrapporten van de concept RES en expert judgement. Met een aantal stakeholders2 zijn gesprekken gevoerd. Met hen is gesproken over wat in de gemeente Ommen wenselijk, haalbaar en nodig is voor de komende decennia. Met deze input is de energiemix opgesteld.
Deze toekomstige energiemix is ingevuld voor 2050, waarbij 2030 als een ijk-moment is gebruikt, in overeenstemming met de tijdshorizon van de RES 1.0. De concrete invulling van de energietransitie in Ommen vraagt nog veel uitwerking en dialoog met inwoners, bedrijven en maatschappelijke organisaties. Gemeente Ommen geeft aan dat graag gezamenlijk op te pakken. De energievisie is dan ook geen statisch document. Iedere twee jaar zal er een herijking plaatsvinden op basis van nieuwe technieken, nieuwe inzichten en veranderingen in het maatschappelijk draagvlak.
1
In 2014 is in gemeente Ommen bij het gasdistributiestation een stikstoffabriek in werking getreden om geïmporteerd gas op de juiste calorische waarde te brengen. Het energieverbruik is van dit gasmengstation zeer hoog. Het station heeft een landelijke functie en we nemen dit daarom niet mee in het kader van deze energievisie. 2 Woningcorporatie Vechtdal Wonen, Bestuursdienst Ommen-Hardenberg, Provincie Overijssel.
6
2. De opgave — Dit hoofdstuk beschrijft de huidige situatie in Ommen wat betreft energieverbruik en de manier waarop deze energie nu wordt opgewekt. De cijfers zijn afkomstig uit de Databank Klimaatmonitor van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu (I&M). Ook geven we een overzicht van de mogelijkheden die er zijn om tot besparing te komen in de komende decennia. Het huidig verbruik in combinatie met de mogelijke besparingen geeft een beeld van de opgave waar de gemeente Ommen voor staat als alle energie uit hernieuwbare bronnen moet worden opgewekt.
2.1.
HET HUIDIGE ENERGIEVERBRUIK
In deze paragraaf schetsen we wat het energieverbruik voor de gemeente Ommen is voor de verschillende sectoren en duiden we de omvang van de verschillende energiedragers die daarvoor worden benut. In de gemeente wordt al op beperkte schaal hernieuwbare energie toegepast.
INTERMEZZO – waarom in GWh? In deze visie gaat het over de totale energievoorziening, wat inhoudt dat alle energie is samengevoegd, ongeacht of deze wordt gebruikt voor verwarming, transport of de gebouwde omgeving (elektrische apparaten en verlichting). Om dat te kunnen doen, zijn alle eenheden omgerekend naar dezelfde eenheid, namelijk gigawatt uur, oftewel afgekort GWh. Dit is een vereenvoudiging van de werkelijkheid, maar op deze manier wordt de opgave wel overzichtelijker. Wh (GWh) is de eenheid die voor energie uit elektriciteit wordt gebruikt en Joules (of TJ) is de eenheid die voor energie uit warmte wordt gebruikt (omrekenfactor: 1 GWh = 3,6 TJ). 1 GWh is 1.000.000 kWh dus 1 miljoen kWh. Een gemiddeld huishouden verbruikt zo’n 3.000 kWh per jaar aan elektriciteit, maar ook 1500 m3 gas hetgeen overeenkomt met circa 15.000 kWh aan energie. Hoeveel is 1 GWh? 1 GWh, dus 1 miljoen kWh is ongeveer vergelijkbaar met:
7
—
De jaarlijkse opbrengst van 1/6 windturbine in de Veenwieken
—
Het jaarverbruik aan elektriciteit van 330 woningen
—
De jaarlijkse opbrengst van twee voetbalvelden vol met zonnepanelen
—
De jaarlijkse opbrengst van 3.500 zonnepanelen op dak
2.1.1. Het totale energieverbruik Tabel 1 geeft het overzicht van het energiegebruik in de gemeente Ommen voor het jaar 2018.
— Secto
— Subsectoren
Gebouwde omgeving
Verkeer en vervoer
Industrie, energie, afval & water
Landbouw Hernieuwbaar
— Energieverbruik (GWh)
Woningen Commerciële dienstverlening Publieke dienstverlening Wegverkeer Mobiele werktuigen Binnen- en recreatievaart Zeevaart en visserij Railverkeer Industrie Energieproductie Winning van delfstoffen Bouwnijverheid Winning en distributie van water, afval-, en afvalwaterbeheer en sanering Landbouw Bosbouw Visserij Warmte
207
257
663
24
33
Totaal energiegebruik (incl. auto
586
(snel)wegen, exclusief gasmengstation) Tabel 1. Energieverbruik gemeente Ommen naar sector (bron: Database Klimaatmonitor) Het totale energieverbruik van de gemeente Ommen is 586 GWh. Dit is waar we vanuit gaan als de opgave om energieneutraal te worden voor Ommen. Het aandeel van het energieverbruik van de sector gebouwde omgeving is ca. 35% en dat van het lokale vervoer (204 GWh) ca. 38% van het totaal. Ommen is een plattelandsgemeente, waarin relatief veel autogebruik is. Het energiegebruik voor verkeer en vervoer per inwoner ligt ongeveer 60% hoger dan het landelijk gemiddelde. Het energieverbruik voor verkeer en vervoer toegerekend aan auto(snel)wegen (53 GWh) bedraagt 9% van het totale energieverbruik. Totaal derhalve 204 + 53 = 257 GWh, zie tabel 1. In tabel 2 is het totale energieverbruik weergeven verdeeld over de verschillende energiedragers, voertuigbrandstoffen, elektriciteit en warmte.
— Energiedrager
— Energieverbruik (GWh)
Voertuigbrandstoffen
257
Elektriciteit
101
Warmte Totaal
228 586
Tabel 2. Energieverbruik gemeente Ommen naar energiedrager (2018) 3
In deze berekening is voor Industrie, energie, afval & water het verbruik van 2013 is aangehouden, omdat er geen recentere openbare cijfers zijn in de Klimaatmonitor.
8
2.1.2. Aandeel hernieuwbare energie Het aandeel hernieuwbare energie was in 2018 ruim 9% van het totale energieverbruik. Sinds 2018 is het percentage hernieuwbare energie toegenomen, onder meer door een toename van de hoeveelheid zonnestroom (van 9 GWh in 2018 tot 11 GWh in 2019) en een toename van energie uit wind op land (tot 35 GWh) door de in gebruik name van het windpark De Veenwieken. De meeste duurzame energie is afkomstig van biomassa in de vorm van houtkachels, biomassaketels en WKO U-bouw (33 GWh). Anno 2020 ligt het aandeel hernieuwbare energie in Ommen op ruim 20%. Hoe de verdeling van de duurzame energie in 2018 is over de verschillende sectoren is weergegeven in tabel 3. Categorie
Subcategorie
Opwek 2018 (GWh)
Opwek 20204 (GWh)
Biomassaketels bedrijven
23
23
Houtkachels woningen
9
9
WKO U-bouw
1
1
Hernieuwbare
Zonnestroom (totaal)
9
11
elektriciteit Biobrandstoffen vervoer
Windenergie
0 14
35 14
56
93
Hernieuwbare warmte
Totaal duurzame energie
Tabel 3. Duurzame energie per categorie in 2018 (bron: Klimaatmonitor) met een indicatie voor 2020.
2.2.
BESPARING
Gemeente Ommen werkt aan een energieneutraal Ommen in 2050.Om dat te realiseren, zal een grote besparing moeten plaatsvinden. In studies en rapporten worden verschillende percentages genoemd voor de totale besparing die mogelijk geacht wordt. Niet iedereen hanteert dezelfde definitie en ook wordt aangegeven dat veelal sprake is van een inschatting, omdat onderzoek ontbreekt. Vaak wordt voor besparingen een percentage aangehouden van rond de 50% in 2050. Dat is een gemiddelde, waarbij isolatie, gedragsverandering, zuiniger apparaten, vervoer bij particulieren en bedrijfsleven en inzet van warmtepomp in plaats van de HR-ketel bijeen is gevoegd. In deze visie hebben we het gebruik van de warmtepomp niet bij de besparingen gerekend, maar deze is apart opgenomen in de energiemix als een bron van hernieuwbare energie; de warmtepomp maakt immers gebruik van omgevingswarmte uit de lucht. Om die reden kiezen we voor een energiebesparing van 36% i.p.v. 50%. De uiteindelijke besparing is van veel factoren afhankelijk. In onderstaande geven we weer welke mogelijkheden er zijn voor besparing voor de verschillende sectoren en geven een indicatie van de omvang5. Bij het besparingspotentieel gaat het om wat technisch mogelijk is, niet om financiële besparingen.
In dit hoofdstuk maken we onderscheid tussen de sectoren (tussenhaakjes staan de sectoren uit tabel 1, waarbij industrie en landbouw zijn samengevoegd):
4
—
Wonen (Gebouwde omgeving);
—
Dienstverlening/ Utiliteit (Gebouwde omgeving);
—
Verkeer en vervoer (Verkeer en vervoer);
—
Industrie (Industrie, energie, afval & water) en landbouw;
De in grijs weergegeven getallen zijn in de Klimaatmonitor niet beschikbaar voor 2020. Voor de indicatie van de percentages zijn verschillende bronnen gebruikt: CE Delft, 2017. Oss energieneutraal in 2050 en de Bouwstenen van de concept RES voor West Overijssel. Tenzij anders vermeld is de bron in deze paragraaf CE Delft,2017.
5
9
2.2.1. Wonen Het wonen is in de gemeente Ommen verantwoordelijk voor circa 29 % van de totale energievraag. Het grootste deel daarvan betreft warmtevraag (aardgas). De laatste jaren is het gasverbruik voor wonen in Ommen geleidelijk gedaald. Het aardgas wordt gebruikt voor de verwarming van woningen, voor het verwarmen van tapwater en het koken op gas. De belangrijkste maatregelen voor het terugdringen van de warmtevraag zijn isolatie en gedragsaanpassingen. Door isolatie en gedragsverandering kan een besparing van 35% worden gerealiseerd op het terugdringen van de warmtevraag voor ruimteverwarming, hiervan is 10% voor gedragsverandering. Ook het vervangen/ aanpassen van de traditionele HR-ketel door/met een (hybride)warmtepomp (gebruik van omgevingswarmte) levert een reductie op van het aardgasgebruik. Hier wordt nader op ingegaan bij de beschrijving van de hernieuwbare bronnen (warmtepomp) in het volgende hoofdstuk. Bij gedragsverandering die bijdraagt aan terugdringen van de warmtevraag, gaat het bijvoorbeeld over het lager zetten van de thermostaat, korter douchen of ’s nachts de thermostaat lager zetten. In gemeente Ommen is het totale elektriciteitsverbruik voor wonen de laatste jaren vrij stabiel gebleven, en is gemiddeld per woning zelfs een lichte daling te zien.
Er worden echter steeds meer elektrische apparaten gebruikt (denk ook aan airco’s, elektrische auto’s, warmtepomp), waardoor een daling van de elektriciteitsvraag vooral zal afhangen van gedragsverandering en het gebruik van zuiniger apparaten. Voor het elektriciteitsgebruik gekoppeld aan huishoudelijke apparaten is aangenomen dat dit 10% daalt tot 2050. Conclusie: in Ommen kan circa 35% worden bespaard bij wonen op de warmtevraag en ca. 10 % op het elektriciteitsgebruik. 2.2.2. Dienstverlening/ utiliteit De gebouwen die gebruikt worden voor commerciële en publieke dienstverlening zijn samen goed voor ca. 13% van het energieverbruik in Ommen. Besparingen kunnen hier gerealiseerd worden door isolatie, inzet van zuinige technieken en gedragsverandering. Terugdringen van de warmtevraag door betere isolatie kan een besparing van ca. 25% opleveren en gedragsverandering kan 5% opleveren zowel op de warmtevraag als op elektriciteit. Besparingen op het elektriciteitsgebruik worden geschat op circa 10%. Bedrijven worden via de Wet Milieubeheer gestimuleerd om tot energiebesparing te komen. Voor de sector dienstverlening/ utiliteit gaan we uit van een gemiddelde besparing van 30% op de warmtevraag en 10% besparing op elektriciteit. 2.2.3.
Verkeer en vervoer Het energieverbruik door het gemotoriseerde personen- en vrachtverkeer in de gemeente Ommen bedraagt zo’n 47% van het totale energieverbruik. Zo’n 9% daarvan is interlokaal verkeer dat langs en door de gemeente rijdt over de autowegen. Het realiseren van besparingen op energieverbruik voor verkeer, zullen op de langere termijn vooral komen uit de omschakeling naar elektrisch rijden. Per gereden kilometer verbruikt een elektrische auto circa 60-80% minder energie dan een auto op benzine. Door de omschakeling wordt bespaard op fossiele brandstof, maar is er een toename van het elektriciteitsgebruik (bij wonen of werken, afhankelijk van waar de auto wordt opgeladen). Als de stroom voor de auto’s uit fossiel gestookte elektriciteitscentrales komt is er door netverliezen en rendementsverliezen in de centrale in de praktijk een
10
minder groot voordeel. We gaan er in deze visie van uit dat uiteindelijk alle stroom met duurzame bronnen wordt opgewekt. Door het stimuleren van een modal shift (verandering van vervoerswijze) is het ook mogelijk besparingen te realiseren. Denk hierbij aan het stimuleren van het gebruik van de fiets door fietsverbindingen verder te optimaliseren of het gebruik van het OV door een hogere frequentie of betere OV-aansluitingen. In deze verkenning hanteren we een reductie van 50% voor personenverkeer (door elektrificatie en zuiniger auto’s) en 40% bij vrachtverkeer. Intermezzo ontwikkeling mobiliteit In het Nationale Klimaatakkoord staat dat er in 2050 geen voertuigen meer mogen zijn die CO2 uitstoten. Omdat dit niet mogelijk is met fossiele brandstoffen is het van belang om over te stappen op alternatieven. Alternatieven voor het rijden op fossiele brandstoffen zijn batterij-elektrische voertuigen, voertuigen die rijden op duurzame gassen (groen gas en groene waterstof) of op synthetische vloeibare brandstoffen. Het aandeel elektrisch vervoer groeit al hard. De beide andere opties zijn op dit moment beperkt beschikbaar en zijn minder energie-efficiënt. Wanneer er massaal wordt gekozen voor de elektrische auto moet het elektriciteitsnet worden verzwaard. Het laden van een elektrische auto vraagt namelijk veel meer piekvermogen dan het huidige vermogen van apparaten in huis.
Oplossingen als ‘smart charging’ en laadpleinen kunnen dit gedeeltelijk voorkomen. Dit betekent dat er voertuigen worden geladen als de vraag naar elektriciteit laag is en het aanbod hoog.
2.2.4. Industrie en landbouw Industrie (11%) en landbouw (4%) zijn samen goed voor zo’n 15% van het energieverbruik van gemeente Ommen. Ook in deze sectoren zijn besparingen op de warmtevraag te behalen door isolatie. Inzet van slimme, besparende technieken, kan ook tot besparing op zowel de warmte als de elektriciteitsvraag leiden. Denk hierbij aan zuinigere klimaatinstallaties of beter gedimensioneerde verwarmingsinstallaties. We gaan uit van een gemiddelde van 30%6. 2.2.5.
Totale besparingen
Onderstaande tabel 4 geeft het overzicht van alle besparingen. Huidig verbruik (GWh) Personenvervoer 153 Vrachtvervoer 51 Woningen 96 Gebouwen 51 Industrie, landbouw en overig 96 Industriële machines 28 Huishoudapparaten 25 Snelweg 53 Huidig hernieuwbaar (warmte) 33 Totaal 586
Geschat verbruik in 2050 (GWh) 77 31 63 36 68 19 22 26 33 375 Besparing 36%
Tabel 4. Indicatie van de besparingen per sector 6
Bron: Bouwstenen van de concept RES voor West Overijssel. In de bouwstenen wordt tussen de 25 procent en 35 procent aangenomen.
11
Uit tabel 4 volgt dat de besparing richting 2050 circa 36 procent is wanneer de hierboven genoemde potenties qua besparing worden benut. Ook dit vraagt inspanning van burgers, bedrijven en beleidsmakers.
2.3.
RESTERENDE OPGAVE
De opgave waar de gemeente voor staat is een samenspel van de mogelijke besparingen en de beschikbaarheid van hernieuwbare bronnen. Samen moet deze zo groot zijn, dat de vraag naar energie wordt gedekt en er geen fossiele energie meer hoeft te worden gebruikt. Uitgangspunt is dat wat nu aan hernieuwbare energie wordt opgewekt blijft. In het volgende hoofdstuk wordt ingegaan op de hernieuwbare energiebronnen waaruit met behulp van technologieën hernieuwbare energie kan worden opgewekt.
Wat zegt de concept RES West Overijssel over warmte? Het uitfaseren van fossiele brandstoffen heeft grote consequenties voor de verwarming van gebouwen, die traditioneel veelal via aardgas plaatsvindt. In de concept RES is voor Warmte een Regionale Structuur Warmte in opgenomen. Daarbij gaat het met name over het verkrijgen van inzicht in de vraag en aanbod voor warmte in de regio en hoe afstemming op regionaal niveau kan plaatsvinden. Uiterlijk 2021 zal iedere gemeente een Transitievisie Warmte (TVW) moeten vaststellen, zoals is afgesproken in het Nationale Klimaatakkoord. Voor warmte is er geen ‘bod’ zoals voor elektriciteit. De concept RES geeft aan dat het belang van besparing om de warmtevraag terug te dringen groot is.
12
3. Toekomst: potentie van de verschillende bronnen — Er zijn verschillende hernieuwbare energiebronnen waaruit met behulp van technologieën hernieuwbare energie valt op te wekken. Ook wordt er veel onderzoek gedaan naar nieuwe manieren om hernieuwbare energie op te wekken. Echter zijn op dit moment in Nederland slechts enkele bewezen technologieën waarmee uit hernieuwbare energiebronnen energie kan worden opgewekt en die al technisch grootschalig inzetbaar en commercieel toepasbaar zijn. Omdat per hernieuwbare energiebron meerdere technologieën beschikbaar zijn is gekozen om een indeling op basis van energiebronnen te maken. Per bron wordt eerst een beschrijving gegeven van de techniek. Daarna wordt beschreven wat de potentie voor de gemeente Ommen is. Bij de beschrijving van de potentie, duiden we wat technisch gezien
Technische potentie Economische potentie
de potentie is, bijvoorbeeld op basis van de hoeveel geschikt dakoppervlak. Deze technische potentie is wat maximaal mogelijk is
Maatschappelijke potentie
aan opwek. In werkelijkheid zal deze technische potentie zelden gehaald worden, omdat bijvoorbeeld een techniek te duur blijkt om toe te passen of de businesscase is niet interessant genoeg voor een ontwikkelaar. In dat geval is de economische potentie dus lager. Daarnaast kan een ontwikkeling technisch of economisch haalbaar zijn, maar kan het zijn dat er maatschappelijke bezwaren zijn. Er is bijvoorbeeld geen draagvlak of er zijn bijvoorbeeld beschermde natuurwaarden in het geding. De technische, economische én maatschappelijke potentie bepalen uiteindelijk samen in hoeverre de potentie echt kan worden benut.
Intermezzo Omgevingswarmte Er zijn een aantal energiebronnen die gebruik maken van de warmte uit de omgeving. Hierbij kan sprake zijn van warmte uit de lucht, uit de bodem of uit het water. Deze bronnen duiden we aan met de term omgevingswarmte. Onder Omgevingswarmte vallen de volgende bronnen/ technieken:
3.1.
-
Uit de bodem: Bodemenergie en geothermie
-
Uit het water: Thermische energie uit oppervlaktewater (TEO)
-
Uit de lucht: Warmtepomp
OMGEVINGSWARMTE - BODEMENERGIE EN GEOTHERMIE
3.1.1. Ontwikkelingen bodemenergie en geothermie Energie die uit de aarde wordt onttrokken wordt aangemerkt als hernieuwbare energie. De termen aardwarmte en geothermie worden beide gebruikt om deze bron aan te duiden. Bij deze bron wordt de temperatuur aanwezig in de ondergrond benut voor verwarming en koeling door gebruik te maken van
13
aanwezige warmtereservoirs. Met de aardwarmte worden gebouwen voorzien van warmte in de winter en koeling in de zomer. Geothermie onderscheidt zich van bodemenergie of Warmte Koude opslag (WKO) door de veel grotere diepte waarop geboord wordt. Bij WKO is sprake van een diepte van enkele tientallen meters tot 500 meter. WKO is meer een opslagmedium dan een bron voor warmte. Bij ondiepe geothermie wordt warmte gewonnen op een diepte tussen 500 en 1000 meter en bij diepe geothermie op dieptes tussen de 1000 en 4000 meter. Nog dieper spreekt men van ultradiepe geothermie (UDG). Diep in de bodem is water aanwezig dat is opgeslagen in (poreuze) zand- en gesteentelagen. Met iedere 100 meter diepte stijgt de temperatuur met ongeveer 3˚C. Op twee tot vier kilometer diepte zit dus water van 60° en 120°. Voor het kunnen toepassen van geothermie is de aanwezigheid van een geschikte watervoerende laag in de ondergrond vereist. En deze moet ook aan te boren zijn. Geothermiebronnen zijn geen onuitputtelijke bron van energie. Het kan enkele decennia duren, maar dan kan de capaciteit afnemen. Het is dan ook aan te raden hiermee rekening te houden bij de ruimtelijke planning. Om geothermie in de gebouwde omgeving toe te passen is een hoge vraag en/of een hoge dichtheid van bebouwing nodig, anders is het financieel niet haalbaar.
Geothermische warmte kan technisch gezien over een afstand van 10 tot 30 km getransporteerd worden. Afbeelding rechts: typologie bodemenergie (bron: IF Technology) 3.1.2. Potentie voor bodemenergie en geothermie in Ommen In hoeverre in Ommen potentie is voor geothermie is nog onderwerp van onderzoek door Energiebeheer Nederland en provincie Overijssel. Om geothermie toe te passen is een warmtenet noodzakelijk. In dicht bebouwde gebieden kan dit een optie zijn, bij extensieve bouw en in het buitengebied is dit vaak economisch niet rendabel. Geothermie is dus met name inzetbaar voor stedelijke warmtenetten en het is nog de vraag in hoeverre de bebouwingskernen in de gemeente Ommen zich hiervoor lenen. In de concept RES is voor Ommen de potentie voor winbare diepe geothermie ingeschat op 2 GWh per jaar. Het inzetten van lokale bronnen van bodemwarmte en WKO is bijna overal toepasbaar, behalve in waterwingebieden. In de gemeente Ommen zijn geen uitsluitingsgebieden aangewezen voor geothermie.
3.2.
OMGEVINGSWARMTE UIT OPPERVLAKTEWATER (TEO)
3.2.1. Ontwikkelingen Thermische energie uit oppervlaktewater In de gemeente Ommen liggen de Vecht, de Regge en het Ommer kanaal. Deze kunnen worden ingezet voor het leveren van warmte. Dit wordt aangeduid als thermische energie uit oppervlaktewater (TEO). Bij de winning van TEO wordt in de zomerperiode warmte onttrokken uit oppervlaktewater door middel van een warmtewisselaar in combinatie met een Warmte Koude Opslag (WKO). De warmte wordt opgeslagen in de bodem door middel van een WKO. In de winter wordt deze warmte weer onttrokken aan de bodem en via een warmtenet geleverd aan bijvoorbeeld woningen waarbij de warmte gebruikt wordt voor warm tapwater en ruimteverwarming. Omdat het temperatuurniveau van het water te laag is om direct te gebruiken wordt door middel van een warmtepomp de warmte op een geschikt niveau gebracht. Om gebruik te maken van TEO is
14
een warmtenet noodzakelijk en dat is alleen rendabel bij bebouwingsconcentraties, zoals in grote of kleine dorpen, of grote recreatieterreinen. 3.2.2. Potentie van TEO voor Ommen In een verkenning van ROM3D in opdracht van de provincie Overijssel is uitgerekend dat de technische potentie voor TEO in Ommen op 60% van de totale warmtevraag ligt7. Clusters van minimaal 100 woningen, die op een afstand van maximaal 2 km van een waterlichaam liggen waaruit warmte kan worden onttrokken, kunnen in principe via TEO, in combinatie met een warmtepomp, worden voorzien van warmte. De concept RES vermeldt, dat de theoretische potentie van TEO hoog is, maar omdat het om Laag Temperatuurwarmte gaat, is de aansluiting op oudere woningen kostbaar. Naast aanwezigheid van een warmtenet, vraagt het hoge investeringen in isolatie (minimaal B-label) en ook de aanschaf van een warmtepomp maakt deze optie kostbaar. In de concept RES wordt daarom de economische potentie ingeschat op 35% van de warmtevraag in de bebouwde omgeving, wat neerkomt op zo’n 40 GWh. Voor vrijstaande woningen in het buitengebied is TEO geen optie, omdat een warmtenet noodzakelijk is.
3.3.
OMGEVINGSWARMTE - WARMTEPOMP
3.3.1. Warmtepompen Een warmtepomp is een individuele of kleinschalig collectieve warmteoplossing. Warmte uit de lucht of bodem wordt met behulp van warmtewisselaars onttrokken en door een warmtepomp naar een hogere temperatuur gebracht, zodat deze als ruimteverwarming ingezet kan worden. Warmtepompen kunnen in principe ‘technisch’ op elke locatie worden ingezet. Soms is het ook nodig warmte afkomstig van lage temperatuurbronnen, zoals TEO, op te waarderen naar midden of hoog temperatuurwarmte met een warmtepomp. Voor warmtepompen geldt in principe dat het isolatieniveau in huizen minimaal label B moet zijn voor een effectief gebruik. Dat betekent dat het energetisch en financieel onrendabel is om warmtepompen voor bijvoorbeeld oude panden in historische centra in te zetten, tenzij een hybride variant wordt aangeboden waarbij in het voorjaar, zomer en najaar de woning met een luchtwarmtepomp wordt verwarmd en in koude dagen in de winter middels alternatief gas (middels bestaand aardgasnet) woningen worden verwarmd. 3.3.2. Potentie voor warmtepompen De technische potentie voor warmtepompen is zeer groot. Een warmtepomp is vooral effectief in te zetten bij goed geïsoleerde huizen, met minimaal energielabel B. Een warmtepomp is een kostbare investering die voor (particuliere) huiseigenaren met slecht geïsoleerde woningen lastig is terug te verdienen.
Voor een groot deel van de woningen in Ommen is de technische en economische potentie van warmtepompen groot. Uit de verkenning met het Cegoia model van CE Delft en de startanalyse van PBL (Plan Bureau Leefomgeving) komt naar voren dat de meeste woningen in Ommen – kostentechnisch - het beste op een luchtwarmtepomp kunnen worden aangesloten. Volgens deze verkenning zou dit voor ruim 85% van de huizen de beste oplossing zijn. Voor veel woningen vraagt dit naast de warmtepomp ook om een flinke inspanning rondom isolatie.
7
Bron: Potentiekaart Thermische Energie uit Oppervlaktewater voor gemeente Ommen, ROM3D november 2019.
15
Intermezzo maatschappelijke potentie warmtepomp in Ommen Woningcorporatie Vechtdal Wonen heeft in de gemeente Ommen circa 17% van het totale aantal woningen in bezit, met name sociale huurwoningen. Vechtdal Wonen zet de komende jaren in op het verduurzamen van haar woningbestand door verbetering van de isolatie van de woningen. Streven is om in 2022 gemiddeld energielabel B te hebben en in 2030 gemiddeld label A. Ook wordt ingezet op het realiseren van zonnepanelen op daken, waarbij ook inspanningen worden gedaan om particuliere woningbezitters te laten meedoen en meeprofiteren. Vechtdal Wonen ziet voor de toekomst wel een uitdaging om haar doelstelling ‘energieneutraal in 2050’ te halen, omdat grootschalige toepassing van warmtepompen in het bestaande woningbestand grote financiële consequenties heeft. Vechtdal Wonen hoopt op technische ontwikkelingen die leiden tot financieel gunstiger oplossingen die in de toekomst grootschalig kunnen worden ingezet.
Concluderend: Op basis van de toekomstige warmtevraag is herleid dat in 2030 voor 30 GWh aan omgevingswarmte kan worden gebruikt en dit kan oplopen naar 80 GWh in 2050. Dit zal met individuele of met collectieve warmtepompen en een warmtenet plaatsvinden. De bronnen kunnen geothermie, TEO of de lucht zijn.
3.4.
BIOMASSA, BIOBRANDSTOFFEN EN BIOGAS
3.4.1. Ontwikkelingen biomassa, biobrandstoffen en biogas Biomassa is er in (grofweg) twee vormen: 1.
Vaste biomassa, zoals snoeihout, plantaardig landbouwmateriaal, afvalproducten uit de papierindustrie, en ook hele bomen.
2.
Vloeibare biomassa, bijvoorbeeld palmolie, olie uit koolzaad of ‘schone’ olie afkomstig uit de levensmiddelenindustrie en dierlijke mest.
Energie uit vaste biomassa wordt opgewekt door verbranding (als dan niet als bijstook) in energiecentrales, waardoor elektriciteit wordt opgewekt. Het meestoken wordt in op dit moment in Nederland veel gedaan. Dit zijn vooral reststromen uit het onderhoud van bos en gemeentelijk groen, afvalhout van boomkwekers en bouw- en sloopprojecten. Het grootste deel van de in Nederland opgewekte hernieuwbare elektriciteit is nu afkomstig van biomassa. Vloeibare biomassa kan worden gebruikt als basis voor biobrandstof zoals biodiesel of biobenzine. De Europese unie heeft beslist dat voor 2020 10% van de autobrandstoffen van op basis van hernieuwbare energie moet zijn. In de praktijk betekent dit dat biobrandstof wordt bijgemengd in ‘gewone’ fossiele autobrandstoffen. Naast verbranding zijn er nog twee manieren waarop uit biomassa bruikbare elektriciteit kan worden gewonnen, namelijk ook via vergisting en via vergassing. Niet alle biomassa is geschikt voor vergisting. Als grondstof voor vergisting kunnen (natte) reststromen zoals groente-, fruit- en tuinafval worden gebruikt, maar ook bijvoorbeeld dierlijke mest. Het proces van vergisting levert biogas op dat gebruikt kan worden om in een generator zowel warmte als elektriciteit te produceren. Het ‘afvalproduct’ van vergisting is compost, dat weer als meststof kan worden gebruikt.
Het biogas kan niet rechtstreeks in het aardgasnet gepompt worden. Daartoe wordt het biogas eerst opgewerkt tot groen gas. Biogas en groengas leveren warmte van hoge
16
temperatuur en zijn daarmee geschikt voor verwarmen van woningen en gebouwen en voor gebruik in de industrie. Vergassing is een proces waarbij organisch materiaal onder zeer hoge druk wordt verwarmd. Door dat proces (ook wel thermische vergassing genoemd) ontstaan er verschillende gassen die allemaal voor energieopwekking kunnen worden gebruikt, of als grondstof in de chemische industrie. De gassen kunnen ook als relatief schone brandstof worden gebruikt voor machines en voertuigen. Er wordt ook biogas gewonnen uit afvalwater en uit afvangen bij vuilstortplaatsen. De potentie voor deze bronnen is niet zo groot, omdat steeds minder afval wordt gestort. In Ommen wordt biogas gewonnen uit de vuilstortplaats Bovenveld. 3.4.2. Potentie voor biomassa in Ommen Omdat in Ommen relatief veel woningen in het buitengebied liggen die lastig op bijvoorbeeld een warmtenet kunnen worden aangesloten is biomassa potentieel een belangrijke energiebron. In Ommen is in totaal 4.525 ha aan bosopstanden, bosjes, houtsingels en -wallen (zie afb.1), waarvan ongeveer 450 ha in eigendom van de gemeente. De snoei- en resthoutstromen hieruit kunnen worden benut voor opwekking van warmte (verbranding). Stel dat 50% van het huidig areaal aan bos- en houtopstanden benut en bestemt kan worden voor duurzame productie biomassa, dan levert dat een technische potentie van 56 GWh8.
Afb. 1. Alle houtopstanden zijn in potentie bruikbaar om energie uit te winnen (technische potentie) 8
Bij 50% van 4.525 ha, houtopbrengst 8.000 kg/ ha en 3 kWh/kg energieopbrengst
17
De laatste tijd staat energie uit biomassa onder een vergrootglas, omdat de vraag is of biomassa wel echt duurzaam is. Met name geïmporteerde biomassa staat ter discussie vanwege het transport en ontbossing. Er zijn uiteenlopende (wetenschappelijke) inzichten over in hoeverre het verbranden van hout in biomassacentrales bijdraagt aan CO2-reductie, of juist zorgt voor een extra CO2 uitstoot. In Nederland is Staatbosbeheer de grootste boseigenaar en het beleid van Staatbosbeheer is erop gericht het hout uit haar bossen zoveel mogelijk voor zo hoogwaardig mogelijke toepassingen in te zetten, zoals voor vloeren en meubels. Rest- en snoeihout kan wel worden ingezet als biobrandstof. Ook de andere terreinbeheerders als Natuurmonumenten en Overijssels Landschap volgen dit beleid. In Ommen laten de terreinbeheerders top- en takhout en stobben in het bos achter, omdat het op deze arme zandgronden bijdraagt aan het vasthouden van water in de bodem, wat voor deze bossen essentieel is. De maatschappelijke potentie van biomassa uit bos lijkt dus gering te zijn. Een denkbare optie is om het hout buiten de bosgebieden te benutten door alle houtopstanden op kades, houtwallen en -singel in de vorm van een soort plantageteelt te gaan beheren en geregeld met een interval van 1x per 5 – 7 jaren af te zetten.
In het openbaar groen is ruim 23 hectaren bosplantsoen aanwezig dat geregeld gedund moet worden en waarvan vrijkomend takhout gebruikt kan worden. Een kanttekening die bij gebruik van biomassa in particuliere houtkachels kan worden gezet, is dat verkeerd stoken (te nat hout, te lage temperatuur) bijdraagt aan het fijnstofgehalte in de lucht en tot overlast kan leiden. Is sommige steden is een stookverbod voor gebruik van particuliere houtkachels bij windarme/ mistige weersomstandigheden. De verwachting is dat er naar aanleiding van het SER-advies ‘Biomassa in balans’ (2020) wetgeving komt die het gebruik van biomassa zal inperken. We schatten in dat het gebruik van biomassa voor energie nauwelijks zal toenemen ten opzichte van de huidige situatie. Circa 33 GWh aan energie wordt in Ommen in de huidige situatie al uit houtige biomassa gehaald. We gaan ervan uit dat gelijk zal blijven. Met name voor de bestaande woningen in het buitengebied, die lastig goed te isoleren zijn, blijft biomassa belangrijk, tot betere alternatieven voorhanden zijn. 3.4.3. Potentie voor biobrandstoffen De bijmenging van biobrandstoffen bij autobrandstoffen lag in 2018 op 14 GWh. Het percentage bijmenging zal waarschijnlijk tot 2030 nog iets toenemen. Het aantal auto’s dat daar gebruik van maakt, daalt echter door een toename van elektrische auto’s.
We schatten in dat in 2030 10 GWh aan biobrandstof wordt gebruikt. In 2050 rijden in principe alle auto’s elektrisch (of op waterstof) en wordt wellicht op kleine schaal voor generatoren etc. biobrandstof gebruikt, maximaal 2 GWh. 3.4.4. Potentie voor hernieuwbaar gas/ biogas in Ommen In de Nationale EnergieAtlas9 wordt aangegeven dat er relatief veel potentie is voor biogas uit vloeibare mest. In de gemeente Ommen kan via vergisting van mest van melkveehouderijbedrijven biogas worden geproduceerd. Er zijn in de gemeente (2019) 119 melkveebedrijven, die samen zo’n 12.000 dieren hebben (8.000 dieren met weidegang en ca. 4.000 op stal). Eén volwassen melkkoe produceert 26 m3 mest per jaar. De gemiddelde opbrengst uit 1 m3 mest is 25 m3 biogas. Uit de mest van één melkkoe kan dus per jaar 26 x 25 =
9
www.nationaleenergieatlas.nl
18
650 m3 biogas worden gewonnen10. Stel dat de vloeibare mest van 8.000 koeien gebruikt kan worden voor vergisting, dan is de technische potentie 28 GWh. De wens of noodzaak om naar de toekomst toe een andere, meer grondgebonden of kringloop landbouw wordt steeds breder gedeeld en ook is er steeds meer maatschappelijke druk om de koe in de wei te laten lopen. Het is daarom niet logisch dat dierlijke mest op zo’n grote schaal gebruikt zal gaan worden voor vergisting. We gaan uit van een potentie van 7 GWh, gebaseerd op maximaal 16% koeien op stal (2.000 dieren) waarvan de mest voor vergisting wordt ingezet. In totaal gaan we ervan uit dat het huidige verbruik van circa 33 GWh aan biomassa door een lichte toename van enkele boerderijvergisters zal stijgen naar circa 35 GWh in 2030 en 40 GWh voor 2050. Door maatschappelijke vraagstukken rondom houtstook en koeien in de wei zal het volledige potentieel niet geheel worden benut.
3.5.
RESTWARMTE
3.5.1. Ontwikkelingen restwarmte Restwarmte wordt beschouwd als een vorm van hernieuwbare energie wanneer overtollige warmte afkomstig van een industrieel productieproces, afvalverbranding of energieopwekking wordt gebruikt voor de toevoer van warmte elders. Restwarmte wordt onder andere gebruikt voor verwarming van bedrijven uit de glastuinbouw of woonwijken. 3.5.2. Potentie voor restwarmte in Ommen Ommen heeft relatief weinig industrie die warmte kan leveren. Er zijn twee fabrieken in Ommen die restwarmte kunnen leveren: de GTS/ Gasunie stikstoffabriek en Rioolgemaal (R.W.Z.I.) Ommen. Samen hebben ze een potentieel van circa 25 GWh (bron: Bouwsteen Regionale Structuur Warmte). Deze restwarmte heeft een temperatuur tussen de 25 en 40 graden en heeft dus potentie om ingezet te worden voor een warmtenet. Uit een eerste haalbaarheidsonderzoek naar de benutbaarheid van restwarmte van de GTS/ Gasunie stikstoffabriek blijkt dat er veel technisch potentieel is, maar dat de investeringskosten hoog en de rendementen laag zijn. In praktijk zal het lastig zijn om deze restwarmte te benutten voor 2030. Mogelijk dat dit op de langere termijn wel mogelijkheden biedt. We schatten dan in 2050 ca 15 GWh kan worden benut. Dit zou dan kunnen dienen als alternatief voor omgevingswarmte.
Het rioolgemaal (R.W.Z.I) Ommen en de effluentleidingen hebben in potentie bijna 3 GWh aan restwarmte beschikbaar, dat via een warmtenet zou kunnen worden geleverd (bron: Bouwsteen Regionale Structuur Warmte). In de verkenning is het gebruik van restwarmte voor 2030 op 0 GWh en voor 2050 op 18 GWh gesteld.
10
Alterra-rapport 1437, ISSN 1566-7197, Duurzaamheid co-vergisting van dierlijke mest.
19
3.6.
ZONNE-ENERGIE
3.6.1. Ontwikkelingen zonne-energie De zon is een onuitputtelijke energiebron die een enorme potentie heeft. Bij het opwekken van zonne-energie wordt de energie van de zon met panelen en/of collectoren omgezet in elektriciteit en/of warmte. Voor het opwekken van elektriciteit wordt gebruik gemaakt van PV-panelen, ofwel zonnepanelen. De ontwikkeling van het zonnepaneel heeft sinds de jaren ’50 van de twintigste eeuw enorme spongen gemaakt. Het vermogen van een zonnepaneel (1,65 m2) is op dit moment circa 350 Wp. Wattpiek is het maximale vermogen dat een zonnepaneel produceert onder bepaalde omstandigheden van instraling en temperatuur. Deze omstandigheden worden aangeduid als ‘Standaard Test Condities’ (STC) en in laboratoria gecreëerd. Hoeveel kilowattuur (kWh) een zonnepaneel op jaarbasis hangt af van veel factoren zoals: hellingshoek, oriëntatie, schaduwwerking en vervuiling. Zonnepanelen kunnen zowel op dak als op veld worden toegepast. Vuistregel is dat de opbrengstfactor 0,9 kWh/Wp is. Voor zon op dak wordt onderscheid gemaakt tussen klein- en grootschalig en daarvoor gelden verschillende regelingen voor subsidiering, vergunning, aansluiting op het net en teruglevering. Daken met meer dan 60 panelen (vanaf 15KW aansluiting) wordt als ‘grootschalig’ gezien (en tellen ook mee voor de RES).
Veel daken zijn ongeschikt vanwege beperkte draagkracht, verkeerde oriëntatie of obstakels op en rondom pand. De techniek voor zon op dak ontwikkelt zich in rap tempo en de verwachting is dat er op termijn steeds meer en makkelijker toe te passen materialen op de markt komen die op meer daken kunnen worden toegepast. In de ruimtelijke verkenning van het nationaal programma RES wordt gerekend met 25% benutbaarheid van daken van woningen en 30% voor de daken van overige gebouwen. Bij beschermde dorpsgezichten en monumenten wordt gerekend met 12,5% van het dakoppervlak. In Ommen geldt dat het opwekken van energie bij voorkeur op dak plaatsvindt. We vinden de percentages vanuit de NP RES realistisch en sluiten hierbij aan in deze eerste verkenning energiemix. De opbrengst van zon op veld (zonneparken) is ingeschat op circa 0,8 GWh per netto hectare zon. De afgelopen jaren is de hoeveelheid energie die van een hectare geoogst kan worden flink toegenomen door te optimaliseren in het aantal panelen per hectare en panelen die meer opwekken. Anderzijds zien we de trend dat er minder panelen per hectare worden toegestaan vanwege bodemkwaliteit, biodiversiteit en ruimtelijke eisen. Een aantal jaar zijn de omstandigheden rondom zonnepanelen zodanig geweest dat zowel kleinschalige als grootschalige commerciële projecten rendabel waren.
Dit kwam door de SDE+-subsidie, salderen, postcoderoosregeling en de verlaging van de prijzen per Wp. De verdergaande verlaging van de SDE is niet gunstig. Recent is er voor zon op veld (zonneparken) steeds meer aandacht voor landschappelijke inpassing en voor de effecten van opstellingen van zonnepanelen op bodemvruchtbaarheid en ecologie. De tendens is dat steeds meer gemeenten en provincie verdergaande eisen stellen aan opstellingen en dat de panelenvelden niet meer maximaal vol gelegd mogen worden. In de RES wordt ook het concept ‘zon op/nabij boerenerf’ genoemd, waarbij het gaat om het realiseren van ‘kleinschalige’ zonneparken op en/of nabij het erf (tot ca. 2 ha). Met deze zonneparken kunnen agrariërs het eigen verbruik en aanvullend zonne-energie opwekken. Ook ontstaat hiermee de mogelijkheid om meerdere maatschappelijke doelstellingen te faciliteren: neveninkomsten genereren voor eventueel het duurzaam in
20
stand houden van het agrarische bedrijf en een deel van de opgave voor duurzame energie invullen. Samenwerking met lokale coöperaties is hierin een mogelijkheid. Een andere optie voor het plaatsen van zonnepanelen is wat in de RES ‘zon op multifunctioneel’ wordt genoemd. Bij zon op multifunctioneel gaat het om arealen die naast de daken en gronden als kansrijk kunnen worden gezien. Het gaat hierbij om parkeerplaatsen, zandwindplassen en vuilstorten. Voor het creëren van warmte wordt veelal gebruik gemaakt van zonnecollectoren. De warmte van de zon wordt opgevangen door collectoren die het vervolgens afgeven aan een circulerende vloeistof zoals glycol en/of water. De warmte wordt via een warmtewisselaar afgegeven aan het water van bijvoorbeeld het cvsysteem bij huishoudens of in de bodem bij kassencomplexen. In Ommen is in 2020 project gerealiseerd met gebruik van zonnecollectoren bij zwembad de Carrousel. De zonnecollectoren zijn geplaatst op ‘de belt’, achter zwembad. Dat is een voormalige vuilstort in de gemeente. De verwachting is dat de collectoren circa 0,3 GWh aan warmte kunnen leveren. Die warmte wordt ingezet voor het verwarmen van het zwembad- en leidingwater in de Carrousel (bron: de Stentor 17-04-20).
Intermezzo opslag Bij zowel elektriciteit als warmte uit zonne-energie ligt een grote uitdaging in de opslag, want vooral in de zomer en de maanden rondom de zomermaanden wordt overdag veel energie opgewekt terwijl er juist ’s avonds en in de winter veel energie benodigd is. Hiervoor zijn al technieken beschikbaar, zoals het opslaan van elektriciteit in batterijen of waterstof. Het opslaan van elektriciteit in batterijen wordt nog beperkt toegepast. Het opslaan van elektriciteit in waterstof staat nog in de kinderschoenen, een eerste project op een schaal van 1 Megawatt (MW) is in 2019 gestart. Voor het opslaan van warmte zijn ook al technieken beschikbaar, waarbij vaak water als opslagmedium wordt gebruikt. Een andere in ontwikkeling zijnde techniek is het opslaan van warmte in zouthydraten. Water kan in combinatie met zonthermie zelfs dienen als seizoensopslag waarbij warmte enkele maanden later kan worden gebruikt. Zomerwarmte voor de koude winterdag.
De techniek waarbij de warmte die is opgewerkt in een seizoensbuffer wordt opgeslagen om later te worden gebruikt, wordt zonthermie met warmtebuffers genoemd. De techniek maakt gebruik van een (grote) ondergrondse warmtebuffer (zout/water), een groot geïsoleerd vat. In de zomer wordt de door de zonnecollectoren opgewekte warmte daarin opgeslagen om in de winter, als de zon weinig schijnt en de warmtevraag juist groot is, te worden gebruikt voor verwarming. Zonthermie heeft de hoogste energieopbrengst per m2, hoger dan een zonnepaneel of een windturbine. Zonthermie kan grootschalig en kleinschalig (individueel) worden toegepast mits er voldoende ruimte beschikbaar is voor het opstellen van zonnecollectoren en de seizoensbuffer. In Denemarken wordt dit systeem in dorpen en kleine steden al decennialang toegepast. 3.6.2. Potentie van zon op dak in Ommen In Ommen heeft opwek van energie op dak prioriteit. In Ommen kunnen veel daken worden benut voor opwekken van zonne-energie. In het Nationaal Programma RES worden voor zon op dak de volgende
21
percentages aangehouden: bedrijfsdaken 30% en daken van woningen 25%. Voor deze eerste verkenning van de energiemix voor Ommen sluiten we hierbij aan. In potentie is er 228 ha beschikbaar aan geschikte daken, te weten: —
153 ha aan bedrijfsdaken die voor 30% benutbaar zijn en
—
75 ha aan woondaken die voor 25% benutbaar zijn.
Uitgaande van een productie van 0,153 MW die het Nationaal Programma RES hanteert per vierkante meter kan er met zon op dak 100 GWh worden gerealiseerd op basis van huidige technieken. In de concept RES wordt voor Ommen een potentie van zon op dak van 20 GWh weergegeven als streven voor 2030. Dat betreft alleen de daken met meer dan 60 panelen. In deze energievisie rekenen we alle daken met zonnepanelen erop mee, dus ook de kleine daken van woningen met minder panelen. In totaal komen we dan op 32 GWh voor zon op dak totaal in 2030. In 2050 nemen we aan dat er met doorgroei van vermogen per paneel 100 GWh op dak in Ommen mogelijk is. 3.6.3. Potentie voor zonnevelden in Ommen In de gemeente Ommen is een enorme potentie voor zon op veld. Er is meer dan 9.500 ha aan gronden landbouwgrond, bermen en bij boeren erven- waar zonnevelden op ontwikkeld zouden kunnen worden. Stel dat in de gemeente 2% van dat areaal benut zou worden voor zonnevelden, dan is dat een technische potentie van 152 GWh. De SDE-regeling stimuleert indirect zonneparken groter dan 20 ha per stuk. Zonnevelden kleiner dan 2 ha zijn mogelijk interessant als nieuwe economische poot onder een boerenbedrijf. De ontwikkeling van zonneparken ligt gevoelig bij omwonenden. Een zorgvuldig participatieproces en goede landschappelijke inpassing kunnen eraan bijdragen om tot een goede inpassing te komen.
Door te zoeken naar meekoppelkansen, zoals vernatting, sanering van asbestdaken, kan de businesscase op een andere manier interessant worden. Door de ontwikkeling van zonneparken en windmolenparken te combineren wordt het netwerk optimaler benut en wordt bespaard op aansluitkosten. 3.6.4. Potentie voor zonthermie in Ommen Zonthermie is een warmtebron die van betekenis kan zijn voor bijvoorbeeld clusters van woningen in het buitengebied of kleine kernen, waar de mogelijkheden voor warmtenetten beperkt of niet aanwezig zijn. Wat de daadwerkelijke potentie van zonthermie voor Ommen is, zou nader onderzocht moeten worden. Zonthermie lijkt vooral interessant wanneer bijvoorbeeld op basis van restwarmte, TEO of diepe geothermie warmtenetten ontstaan. Zonthermie kan dan één van de bronnen zijn van zo’n hybride warmtenet.
3.7.
WINDENERGIE
3.7.1. Ontwikkelingen windenergie Bij het opwekken van windenergie wordt de energie uit de wind met windturbines omgezet in hernieuwbare elektriciteit. De werking van een windturbine (ook wel windmolen genoemd) is in principe eenvoudig. De wind laat de rotorbladen draaien, en deze beweging wordt omgezet in hernieuwbare elektriciteit. Maar achter dat simpele principe schuilt een complexe machine met veel verschillende onderdelen.
22
Bij een windmolen bepalen de as-hoogte, rotordiameter en de windsnelheid de potentiële opbrengst, waarbij de windsnelheid afhankelijk is van de locatie in Nederland en de hoogte. In het noorden- en westen van Nederland waait het over het algemeen harder dan in bijvoorbeeld Overijssel en hoger in de lucht is er meer wind. Vuistregel is dat voor iedere meter hoogtewinst geldt dat de opbrengst met een factor 1% toeneemt. De ontwikkeling van de windmolen heeft sinds de jaren ’80 van de twintigste eeuw enorme spongen gemaakt (zie afbeelding 2). De eerste, kleinere windturbines hadden een vermogen van minder dan 100 kilowatt (kW). Moderne turbines hebben een vermogen van 3 of 4 MW (1 MW = 1.000 kW) en er zijn al turbines met een vermogen van 9 MW en meer. Om de jaarlijkse energieopbrengst van een windturbine in te schatten wordt normaliter het vermogen vermenigvuldigd met het aantal vollasturen. Eén vollastuur staat voor één uur waarin de turbine op vol vermogen heeft gedraaid. De officiële berekening voor het berekenen van de vollasturen is echter: jaarproductie gedeeld door het nominale (maximale) vermogen. Een windturbine van 3 MW die in een jaar 2650 vollasturen heeft gedraaid heeft dat jaar 7.950 MWh opgewekt. Andersom: een windturbine met een nominaal vermogen van 3 MW die in een jaar 7.950 MWh heeft opgewekt heeft 2650 vollasturen gedraaid.
Afbeelding 2. Ontwikkeling van windmolens over de jaren. Om windenergie te kunnen realiseren, moet dit wel mogelijk zijn binnen de geldende wet- en regelgeving. Hierbij spelen vele aspecten een rol, waarbij de milieuregels rond geluid en slagschaduw, externe veiligheid en de regels rond luchtvaart de belangrijkste harde beperkingen vormen. Windturbines zijn er in uiteenlopende soorten en maten. Afhankelijk van de hoogte en de omvang van de rotor geven ze verschillende opbrengsten, zie tabel 5.
23
Type Wind op erf /kleine windmolen Dorpsmolen/ wind bij kleine kernen Groot 3 MW Groot 4 MW Groot 5 MW
Tip hoogte (m) 25 100 150 210 250
Vermogen
Opbrengst per molen (GWh)
15 kW 1 MW 3 MW 4 MW 5 MW
0,027 2,0 7,5 12,8 20
Tabel 5. Opbrengst van verschillende soorten windmolens. De kleine windmolens met een tiphoogte van 25 meter (“wind op erf” in de concept RES) zijn geschikt om op boerenerven te plaatsen. Dit type windmolen staat al veel in de noordelijke provincies. Omdat deze molens veelal worden ingezet om het eigen verbruik duurzaam op te wekken, worden er regelmatig 2 molens per erf geplaatst. De dorpsmolen is een concept dat ervanuit gaat, dat deze eenvoudiger via een coöperatieve aanpak kan worden gerealiseerd. Het achterliggende idee is dat het aansluit bij het duurzame imago van een gemeenschap. De potentie ligt bij kernen met inwoneraantallen van 500 tot 10.000. 3.7.2. Potentie voor windenergie in Ommen De potentie voor windenenergie hangt, zoals hierboven aangegeven, af van veel technische en maatschappelijke (juridische) factoren zoals afstanden tot woningen, hoogspanningsleidingen, gasleidingen, wegen in verband met veiligheid en/of geluidshinder. Op afbeelding 3 is te zien welke gebieden in het geval van grotere windmolens (3-5 MW-turbines) hierdoor belemmeringen ondervinden en waarschijnlijk uitgesloten zijn van het plaatsen van windmolens. Voor dorpsmolens zijn er iets meer mogelijkheden, doordat de afstanden die moeten worden aangehouden geringer zijn.
De gebieden op de kaart die niet rood zijn lijken mogelijkheden te bieden, maar vragen wel om een uitvoerige nadere verkenning. Als deze gebieden optimaal voor windturbines worden benut (zoveel mogelijk MW plaatsen) is dat in feite de maximale technische potentie. Detailanalyse moet duidelijk maken of een windturbine ter plekke mogelijk is qua economische en maatschappelijke haalbaarheid. De technische potentie voor de erfmolens is groot. Deze kleine molens zijn ook maatschappelijk breed geaccepteerd. In Ommen zijn al windmolens gerealiseerd in windmolenpark Veenwieken. Het windpark bestaat in totaal uit 10 windturbines: 5 turbines op grondgebied van de gemeente Hardenberg en 5 turbines op grondgebied van de gemeente Ommen. Dit zijn turbines van 149,5 m hoog met een geïnstalleerd vermogen van 2,35 MW per turbine. De windmolens wekken per stuk naar verwachting 6,5 tot 7 miljoen kilowattuur (kWh) per jaar op11. Samen wekken ze maximaal 35 GWh op.