B07.1 Concept Energievisie provincie Utrecht.pdf

22

Figuur 9: indicatieve ontwikkeling van finale vraag naar koolstof 2023 - 2050. Bron: NPE verdiepingsdocument B

A.1.2.4. Warmte Warmte wordt in de toekomst voor een aanzienlijk deel geproduceerd uit duurzame bronnen. Warmte wordt zowel op collectief niveau geproduceerd en gedistribueerd via warmtenetten als op individueel niveau middels warmtepompen. Het ontwikkelpad voor de warmteketen in het NPE richt zich primair op de ontwikkeling van collectieve warmtevoorzieningen in de gebouwde omgeving en de glastuinbouw. Warmtenetten zullen in een aanzienlijk deel van de warmtevraag voldoen, omdat deze bij uitstek geschikt zijn voor het gebruik van duurzame bronnen als geo- & aquathermie en restwarmte. Deze bronnen van duurzame warmte bieden mogelijkheden om te diversifiëren in de Nederlandse energiemix en verlagen de druk op een steeds weersafhankelijker elektriciteitssysteem. De verwachting is dat in de gebouwde omgeving van de totale netto warmte vraag van 370 PJ, warmtenetten tussen de 62 en 172 PJ aan warmte kunnen leveren. Hierbij is al rekening gehouden met energieverliezen en een piekvoorziening. Naast de warmtevraag kunnen (zeer) lage temperatuur warmtenetten ook een oplossing bieden voor de koudevraag, die richting 2050 zal toenemen. De slimme inzet van lokale warmtebronnen zorgt verder voor een grotere autonomie en stabielere energieprijzen. Naast het gebruiken van duurzame bronnen, bieden warmtenetten de mogelijkheid om uitgebreid te worden met warmteopslag.

Hiermee kunnen bronnen beter gebruikt worden, ook op momenten dat de warmtevraag klein is. Daarnaast verlaagt dit de piekvraag naar warmte draagt het bij aan het voorkomen van netcongestie.

A.1.3. Transitiepaden gebruikssectoren In het NPE worden ook transitiepaden geschetst voor de gebruikssectoren gebouwde omgeving, mobiliteit, industrie en landbouw. Dit zijn de sectoren zoals ook benoemd in het klimaatakkoord exclusief elektriciteit, omdat voor de elektriciteitsproductie al is besproken hoe in deze sector wordt toegewerkt naar emissievrije opwek. De transitiepaden van de gebruikssectoren zijn sterk verweven met de energieketens: de ontwikkeling van de energieketens is een voorwaarde voor transitie in de gebruikssectoren en andersom dienen gebruikssectoren ook ‘klaar’ te zijn om over te schakelen naar duurzame energiebronnen. 23

A.1.3.1. Gebouwde omgeving De sector gebouwde omgeving betreft het energieverbruik in gebouwen, met de focus op de warmteen koudebehoefte en het elektriciteitsverbruik voor apparaten en verlichting. In bestaande bouw wordt ingezet op vraagbeperking middels isolatie, energiezuinig gedrag en verbeterde energieefficiëntie van apparatuur. Nieuwbouw zal niet meer worden aangesloten op aardgas. De energie voor de warmte- en koudebehoefte wordt geleverd in de vorm van elektriciteit of warmte (bijv. via een warmtenet of WKO-opslag), of via duurzaam gassen. Waar mogelijk zal gebruik gemaakt worden van bestaande warmtebronnen, met een belangrijke rol voor warmte-opslag als buffer voor het energiesysteem. A.1.3.2. Mobiliteit De sector mobiliteit omvat het wegverkeer, binnen-, zee- & luchtvaart en het vervoer per spoor. Ieder van deze sectoren zal de overstap maken van fossiele naar duurzame energiedragers, al zijn de transitiepaden afhankelijk van de beschikbaarheid van geschikte alternatieven, die per deelsector verschillen. Personenauto’s en het OV zullen op relatief korte termijn elektrificeren terwijl de internationale scheep- en luchtvaart een meer geleidelijk transitiepad zullen volgen, waarbij biobrandstoffen en synthetische brandstoffen een grotere rol gaan spelen.

Voor vrachtvervoer en mobiele werktuigen (bouwmaterieel, landbouwvoertuigen) geldt: elektrisch waar mogelijk, waterstof waar noodzakelijk. Biobrandstoffen kunnen, zeker in de overgangsfase, een grote bijdrage leveren aan emissiereductie. A.1.3.3 Industrie De belangrijkste sectoren in de Nederlandse industrie zijn de chemie, raffinage, staal- en kunstmestproductie. De productie van hernieuwbare koolstoffen is van belang voor verduurzaming van de chemie en raffinage. De productie van groene waterstof is cruciaal om groen staal en kunstmest te kunnen produceren. Industriële restwarmte is een hernieuwbare warmtebron die soms een industriële toepassing kan krijgen, maar vaak als warmtebron voor een warmtenet kan dienen. De transitie van de industrie is afhankelijk van de productie van hernieuwbare elektriciteit voor direct gebruik en de productie van waterstof en ammoniak, maar ook van duurzame koolstoffen. A.1.3.4. Landbouw De afbakening van de sector landbouw in het klimaatakkoord zorgt ervoor dat 90% van het energieverbruik plaatsvindt in de deelsector van de glastuinbouw, met name om de kassen te verwarmen. De overige 10% wordt in de veehouderij en akkerbouw gebruikt, voor het verwarmen en koelen van stallen en het telen drogen en bewaren van gewassen.

Zowel de brandstof voor de visserij als voor landbouwvoertuigen worden meegenomen in de mobiliteit, waarbij voor landbouwvoertuigen hetzelfde geldt als voor bouwmaterieel: elektrisch waar mogelijk, waterstof waar nodig.

A.1.3. De maatschappelijke kant van het energiesysteem De energietransitie gaat verder dan een technische verandering, het is ook een transitie van een economisch en een sociaal systeem. De afbreuk van het oude energiesysteem zal leiden tot verlies van banen in fossiele sectoren. Tegelijkertijd biedt de energietransitie juist weer werkgelegenheid op nieuwe plekken, waar hernieuwbare energie wordt opgewekt, geïnstalleerd en gebruikt. Daarnaast zorgt een veranderend energiesysteem ook voor veranderend gedrag: wisselvalligheid in opwek van energie heeft zijn weerslag op de prijs van energie, wat voor burgers en bedrijven een prikkel bij uitstek is die leidt tot gedragsverandering. Iedereen krijgt te maken met de energietransitie. Niet iedereen heeft de middelen, mogelijkheden of motivatie om op eigen kracht mee te gaan in deze transitie. Hiermee ontstaat het risico dat er 24

groepen burgers, bedrijven en instellingen zijn die geconfronteerd worden met de lasten van de energietransitie, terwijl de lusten terecht komen bij groepen die wel energie besparen, opwekken en isoleren. Inzet op actieve participatie op nationaal en decentraal niveau kan bijdragen aan rechtvaardig en inclusief beleid, waarbij de lasten en lusten van de energietransitie beter worden verdeeld. Het is belangrijk dat participatietrajecten meer dan alleen de ‘usual suspects’ aanspreken (middelbare leeftijd, man). Veel burgers hebben het gevoel dat ‘mensen zoals wij’ niet worden gehoord. In de ‘Kabinetsvisie op burgerbetrokkenheid bij de energietransitie’ wordt de beleidsinzet op participatie uitgebreid toegelicht. Naast deelname in de beleidsvorming is het van belang dat er ook een helder handelingsperspectief wordt gegeven. Begrijpelijke informatie, die aansluit bij de leefwereld van mensen is een belangrijk fundament voor het bieden van handelingsperspectief. In het rapport Ongelijke toegang tot de energietransitie benoemt de Nationale Ombudsman dat informatie over de opties voor verduurzaming en overheidshulp voor veel burgers niet toegankelijk, vindbaar of leesbaar is. Toegankelijkheid is niet alleen bij informatie een probleem: subsidies worden soms pas uitgekeerd wanneer de investering eerst voorgefinancierd is. A.1.3.1.

Voorwaarden van het energiesysteem De energietransitie is ook een transitie van grondstoffen. Enerzijds wordt het gebruik van fossiele bronnen als steenkool, aardolie en aardgas afgebouwd. Anderzijds groeit de behoefte aan schaarse mineralen als koper, kobalt en lithium. De winning van deze mineralen - die cruciaal zijn voor een schoon energiesysteem- is niet zonder risico’s op schade voor het milieu, met name in andere landen. Om onbedoelde negatieve effecten van de energietransitie tegen te gaan zal ook de productieketen van groene energie(technologie) circulair en duurzaam moeten worden ingericht. Veiligheid is een belangrijk thema in het energiesysteem van de toekomst, met het oog op gezondheid én geopolitieke ontwikkelingen. Hernieuwbare energie moet worden opgewekt in een gezonde leefomgeving en hoe meer eigen opwek, hoe minder afhankelijk van energie-import en dus meer autonomie. Tegelijkertijd is het van belang om vitale infrastructuur te ontwikkelen op een manier waarbij de weerbaarheid van de operationele techniek, informatietechniek en fysieke infrastructuur gewaarborgd wordt. Andere belangrijke randvoorwaarden in het energiesysteem zijn ruimte, financiering, innovatie, de arbeidsmarkt en digitalisering. Het is van belang om de ruimtelijke omvang van het energiesysteem waar mogelijk te beperken.

Tegelijkertijd zal in ruimtelijk beleid het energiesysteem een factor van belang worden, vergelijkbaar met mobiliteit: welke ontwikkelingen zijn op deze plek mogelijk, gegeven het energiesysteem. Wat betreft financiering zet het kabinet in op twee sporen: 1. Versterken van publieke én private financiering van de energie transitie en 2. Vergroening van de financiële sector. Innovatie moet bijdragen aan betaalbaarheid en haalbaarheid van de energietransitie en het bereiken van klimaatneutraliteit, bijvoorbeeld met verbeterde technologie voor elektrolyse en negatieve emissies. Waar de energietransitie veel baankansen biedt, is de krappe arbeidsmarkt, zeker voor technisch geschoold personeel, een uitdaging. Om dit tegen te gaan, is het van belang om de instroom in het technisch onderwijs te verhogen, in te zetten op omscholing en arbeidsproductiviteitsgroei. Tot slot is digitalisering een mogelijke oplossingsrichting binnen de energietransitie: slimme warmtepompen of laadpalen kunnen het stroomnet ontlasten en inzicht in energieprofielen kan bedrijven helpen hun systeem te optimaliseren. Goed beveiligde digitale infrastructuur is noodzakelijk om de vruchten van digitalisering te kunnen plukken.

A.2 Europees beleid Het Nederlandse energiesysteem is sterk verbonden met het Europees energiesysteem. Op Europees niveau zijn doelstellingen vastgelegd op het gebied van klimaat en energiebeleid, die ook voor Nederland leidend zijn. Deze doelstellingen zijn te vinden in het Fit for 55- pakket, bedoeld om de 25

klimaatdoelstelling van 55% CO2 emissiereductie in 2030 te behalen en de EU in 2050 uiteindelijk klimaatneutraal te maken. Om deze ambitie te realiseren op een kosteneffectieve en rechtvaardige manier wordt gebruik gemaakt van een aantal brede én sectorspecifieke instrumenten. In dit hoofdstuk wordt het Europees beleidskader geschetst, met allereerst aandacht voor de Europese interne Energiemarkt, vervolgens worden normerende en beprijzende instrumenten besproken en daarna wordt ook aandacht besteed aan het sociaal klimaatfonds en energiemeenschappen binnen de Europese context.

A.2.1. Europese interne energiemarkt Onder vrij verkeer van goederen en diensten valt ook energie. Op Europees niveau bestaan er verschillende vormen van regulering en richtlijnen over de interne markt voor energie om de interne energiemarkt te versterken. Dit is van belang voor Europese producenten en consumenten omdat een sterk verbonden energiesysteem bijdraagt aan de robuustheid en flexibiliteit van het energiesysteem, lagere energieprijzen en verduurzaming bevordert. Een goed verbonden en functionerende Europese energiemarkt zorgt ervoor dat Nederland in de toekomst tijdelijke overschotten van windenergie op de Noordzee kan verkopen en, op het moment dat er weinig binnenlands aanbod is, voordelig energie kan worden ingekocht op plekken waar wél energie over is.

A.2.2. beprijzen CO2 uitstoot Het belangrijkste instrument in de EU om tot emissiereductie te komen is het EU ETS (European Union Emission Trading Scheme), het Europees Emissiehandelssysteem. Dit omvat zo’n 10.000 bedrijven die verantwoordelijk zijn voor 45% van de CO2-uitstoot in de EU. Dit systeem bestaat sinds 2005, maar wordt met regelmaat aangepast om de effectiviteit te vergroten. Het EU ETS richt zich op de energie-intensieve sectoren: energie-opwek, energie-intensieve industrie (bijv. olieraffinaderijen, staal-, cement-, glas- en papierindustrie) en de commerciële luchtvaart binnen de EU. Het EU ETS functioneert als een systeem voor verhandelbare emissierechten binnen een vooraf bepaald plafond. Ieder ‘recht’ komt overeen met de uitstoot van 1 ton CO2 en doordat het totaal aantal rechten (het plafond) in de markt jaarlijks afneemt ontstaat er een prikkel om CO2-uitstoot te beperken. Emissierechten worden immers schaars en dus duurder, waardoor investering in emissiebeperking relatief voordeliger wordt. Vanaf 2021 neemt het aantal emissierechten jaarlijks met 2,2% af. Het doel van het EU ETS is om ervoor te zorgen dat de emissies binnen de deelnemende sectoren in 2030 62% lager liggen dan in 2005. In 2023 heeft de Europese Commissie het ETS2 gepresenteerd, dit is een nieuw emissiehandelssysteem, naast het bestaande ETS.

Het ETS2 richt zich op de uitstoot van CO2 in de gebouwde omgeving, wegtransport en kleinere industrie en zal in 2027 in werking treden. In tegenstelling tot het ‘gewone’ ETS, zal het ETS2 zich niet richten op de eindgebruiker maar juist op distribuerende partijen. Zo komt de administratieve last niet bij huishoudens of automobilisten te liggen. Het plafond zal geleidelijk afgebouwd worden zodat de emissies binnen deze sectoren in 2030 42% lager liggen dan in 2005. Om te voorkomen dat deze emissiehandelssystemen leiden tot een concurrentienadeel voor de Europese industrie zijn er verschillende instrumenten die moeten zorgen voor een zachte overgang van een koolstof gedreven economie naar hernieuwbare energie. Voor grootverbruikers worden er gratis emissierechten uitgegeven om verplaatsing van emissies te voorkomen. Ook het aantal gratis emissierechten neemt jaarlijks af. Er bestaat ook een marktreserve aan emissierechten die beschikbaar kunnen komen wanneer de prijs van deze rechten te snel stijgt, Zo blijven de economische prikkel om te verduurzamen voorspelbaar en haalbaar.

26

Naast maatregelen om te voorkomen dat emissies weglekken en bedrijven zich verplaatsen naar buiten de EU, wordt er ook gewerkt aan een koolstofheffing voor producenten van buiten de EU. Dit gebeurt middels het CBAM (Carbon Border Adjustment Mechanism). Hiermee wordt het verschil in koolstof beprijzing tussen Europese en niet-Europese producenten verrekend. Vanwege de complexiteit van het CBAM wordt het vooralsnog alleen ingezet op energie-intensieve sectoren met een hoog weglekrisico: cement, ijzer en staal, aluminium, kunstmest, elektriciteit en grijze waterstof. Vanaf 2023 wordt er geleidelijk gewerkt aan de implementatie van het CBAM dat vanaf 2026 volledig werkzaam moet zijn.

A.2.3. Normeren van het energiesysteem Vanuit de EU zijn er ook verschillende richtlijnen waarmee een duurzaam energiesysteem samen met de lidstaten wordt vormgegeven. Europese richtlijnen gelden als een resultaatverplichting, waarbij lidstaten een zekere mate van vrijheid hebben om implementatie vorm te geven. De hernieuwbare energierichtlijn is in 2009 voor het eerst geïntroduceerd en onderweg meermaals aangescherpt tot een doelstelling voor 2030: tenminste 42,5% van de gebruikte energie moet duurzaam zijn opgewekt maar het streven is om de 45% te halen. Naast de opwek van hernieuwbare energie heeft energiebesparing een centrale rol in het Europees energiebeleid. Dit komt onder andere terug in de Energie-efficiëntie richtlijn. Deze is in 2012 gepresenteerd en ook meermaals aangescherpt. Het doel is om in 2030 32,5% minder energie te gebruiken in de Europese Unie. De EU hanteert het principe ‘energie-efficiëntie eerst’ waarmee het besparen van energie de hoogste prioriteit krijgt omdat dit de makkelijkste manier is om uitstoot van broeikasgassen te verminderen. De energie-efficiëntie richtlijn is in Nederland het meest bekend in de vorm van de energiebesparingsplicht: bedrijven en instellingen vanaf een bepaalde grote worden verplicht om alle energiebesparende maatregelen met een terugverdientijd van vijf jaar of minder uit te voeren.

Ook moeten alle kantoorpanden in Nederland sinds januari 2023 ten minste energielabel C hebben. Daarnaast geldt er voor overheden een voorbeeldfunctie met strengere energiebesparingsdoelstellingen.

A.2.4. REPowerEU In 2022 is met het voorstel REPowerEU een plan gemaakt om -in reactie op de oorlog in Oekraïnenog sneller van (Russisch) gas af te gaan en over te schakelen op hernieuwbare energiebronnen. Dit heeft o.a. geleid tot een aanscherping van de hernieuwbare energierichtlijn en de energie-efficiëntie richtlijn en er wordt nog meer dan voorheen ingezet op brondiversificatie. Om dit te realiseren heeft de Europese Unie een zonne-energie strategie gepubliceerd. Hierin is onder andere de eis opgenomen dat alle publieke gebouwen in de toekomst moeten worden voorzien van zonnepanelen. Ook voor windenergie is er een actieplan gepubliceerd om versneld tot extra opwek te komen, o.a. door betere vergunningsprocedures, geschoolde werknemers en betere toegang tot financiering.

A.2.5. Sociaal klimaatfonds Naast het ETS2 is gelijktijdig het sociaal klimaatfonds in het leven geroepen. Om te voorkomen dat een extra belasting op fossiele brandstoffen voor huishoudens, transport en kleine industrie leidt tot een toename van energie- of vervoersarmoede zal het sociaal klimaatfonds ondersteuning bieden aan kwetsbare groepen om tot een rechtvaardige energietransitie te komen. Voorbeelden van ondersteuning waar het sociaal klimaatfonds voor ingezet kan worden zijn: 27

Tijdelijke verlaging van energiebelasting op transport & verwarmingsbrandstoffen; Stimuleren van renovatie, isolatie en opwek van energie in de gebouwde omgeving; Stimuleren van overschakelen van particulier naar openbaar vervoer, fiets en deelmobiliteit;

-

Ondersteunen van de ontwikkeling van een tweedehandsmarkt voor elektrische voertuigen.

Het sociaal klimaatfonds zal voor een groot deel betaald worden uit de veiling van emissierechten (zowel ETS als ETS2) en 25% cofinanciering vanuit de lidstaten.

A.2.6. Energiegemeenschappen Op verschillende plaatsen in het Europees energiebeleid komen lokale energiegemeenschappen aan bod. Energiegemeenschappen zijn belangrijke partijen om draagvlak te vergroten en private financiering in de energietransitie te versnellen. Door burgers en bedrijven instaat te stellen lokaal energie op te wekken, komen ook de baten van de energietransitie sneller bij hen terecht. Zo kunnen energiegemeenschappen bijdragen aan lagere energierekeningen, het verminderen van energiearmoede en bijdragen aan lokale, groene werkgelegenheid. Dit is ook binnen het Europees juridisch kader georganiseerd. Zo geeft de richtlijn op gemeenschappelijke regels voor de interne elektriciteitsmarkt ruimte aan burgers of bedrijven om (individueel of collectief) actief te worden in de energiemarkt. Dit kan gaan om de productie of consumptie van energie, door energie te delen of juist flexibiliteit aan te bieden. Ook de herziene hernieuwbare energierichtlijn versterkt de rol van directe consumptie en energiegemeenschappen. Lidstaten moeten ondersteuning bieden aan energiegemeenschappen en ervoor zorgen dat deze gelijkwaardige toegang tot de energiemarkt krijgen als grote partijen.

28

B. Energieopwekking en -opslag In deze Energievisie is er, conform het NPE, een onderscheid gemaakt tussen vier energieketens: elektriciteit, warmte, koolstofdragers en waterstof. Binnen elk van de ketens bestaan verschillende mogelijkheden wat betreft de opwek, opslag en transporteerbaarheid van energie. De ketens zijn niet opzichzelfstaand, er zijn allerlei uitwisselmogelijkheden tussen deze ketens. Een van de doelen van de Energievisie is om de samenhang tussen deze ketens te duiden en te bespreken. In dit hoofdstuk zullen de verschillende energieproductieketens en de mogelijkheid om energie op te slaan besproken worden. Bij het bespreken van energie zijn er twee grootheden van belang. Het gebruikt vermogen in megawatt (MW), en het totale verbruik in megawattuur of petajoule(MWh of PJ). Daarnaast is voor het energiesysteem ook het gebruikt vermogen in de piek belangrijk omdat dit de dimensie van het systeem bepaalt. Door energie te besparen en door te sturen op het flexibiliseren van de energievraag, kan de piekvraag worden teruggebracht. Er moet voldoende opwek- of opslagvermogen zijn om aan de piekvraag te voldoen. Een energiesysteem moet namelijk balans hebben tussen vraag en aanbod en die vraag en aanbod moeten via een distributienetwerk met elkaar verbonden zijn. In de provincie Utrecht werd in 2022 voor 26,12 TWh aan energie gebruikt (bron Regionale Klimaatmonitor).

B.1 Elektriciteit Elektriciteit gaat de ruggengraat worden van het nieuwe energiesysteem. Het is als energievorm makkelijk te transporteren, breed inzetbaar en redelijk makkelijk op te slaan. Het NPE stelt dat het elektriciteitssysteem vanaf 2035 CO2-vrij moet zijn. Dat vraagt nog veel capaciteit voor duurzame opwek in Nederland. In de provincie werd in 2022 5,25 TWh elektriciteit gebruikt. Die hoeveelheid gaat sterk groeien omdat warmteopwekking en mobiliteit deels gaan elektrificeren en omdat de economie vermoedelijk blijft groeien. Elektrificatie is qua energiegebruik efficiënter omdat het voor zowel elektrische mobiliteit als elektrische warmteopwekking efficiënter is dan het equivalente proces op basis van fossiele energie. Aan de extra elektriciteitsvraag moet wel voldaan worden.

B.1.1 Netcongestie Elektriciteit laat zich als energievorm goed verplaatsen. Het netwerk om elektriciteit te verplaatsen is onderverdeeld in netwerkvlakken met verschillende spanningsniveaus. Elk netwerkvlak heeft een eigen maximaal piekvermogen dat afhankelijk is van de capaciteit van de kabels en het transformatorstation naar het bovenliggende netwerkvlak. Het uitbreiden van een elektriciteitsnetwerk kost veel tijd. Daarom maken netwerkbeheerders berekeningen van de verwachte netwerkcapaciteitsbehoefte in de toekomst. Dit gebeurt op basis van scenario’s die gevoed worden door de waarneembare ontwikkelingen in de maatschappij. Daarbij maken netbeheerders een inschatting of de behoefte aan transportcapaciteit past op het netwerk.

29

Netcongestie betekent niet dat het net momenteel vol is, het is een reactie op het feit dat de groei van de pieken van elektriciteitsopwekking en -gebruik sneller gaat dan het elektriciteitsnet kan worden uitgebreid. De huidige netcongestie is ontstaan omdat er veel meer duurzame stroom wordt opgewekt, de elektrificatie van het energiesysteem een grote vlucht heeft genomen en netwerkbeheerders geen mogelijkheid zien om de netwerkcapaciteit uit te breiden voordat de grenzen worden bereikt van wat het elektriciteitssysteem aankan qua te transporteren elektriciteitsvermogen. Als er te groot vermogen moet worden getransporteerd, dan kan dit het systeem beschadigen, bijvoorbeeld doordat transformatoren doorbranden. Op welk moment die schade optreedt laat zich lastig voorspellen. Netwerkbeheerders weten wel welke belasting veilig is voor het netwerk. Dat zijn gegevens met een veiligheidsmarge, maar het is belangrijk die marge aan te houden om te voorkomen dat er storingen optreden. De capaciteit van het elektriciteitsnetwerk verschilt per netvlak, waarbij een netvlak wordt gedefinieerd als het gebied dat wordt bedient met een hoogspanningstransformator. Er wordt nu hard gewerkt om de omvang van het huidige netwerk te vergroten in 2030. Het is de verwachting dat ook daarna het uitbreiden van het elektriciteitsnetwerk nodig blijft.

De andere kant van de medaille is dat netcongestie als probleem vermindert wanneer de groei van de piek van elektriciteitsopwekking en -gebruik kan worden beperkt. Voor elektriciteitsopwekking is bij de ontwikkeling van zonnepanelen gezorgd dat de omvormer automatisch uitvalt als de spanning in het netwerk te veel afwijkt van 230 volt. Pieken van elektriciteitsgebruik beperken kan doordat: -

Er minder elektriciteit wordt gebruikt, er andere energievormen worden ingezet dan elektriciteit; Het gebruik van elektriciteit beter verdeeld wordt over de dag; Een deel van de vraag naar elektriciteit stopgezet wordt tijdens pieken waarin er te weinig transportcapaciteit is; en Er slim gebruikgemaakt wordt van lokale energieopslag en -opwekking om bij piekvraag binnen het netvlak voldoende elektriciteit aan te bieden.

Dit zijn allemaal ook oplossingen die kunnen helpen om het energiesysteem robuust genoeg te maken om de weersafhankelijkheid van elektriciteitsopwekking op te vangen. Daarvoor is meer flexibiliteit, een breder pallet aan energievormen en energievraagsturing ook van groot belang. Daarom zijn investeringen om op systeemniveau netcongestie te beperken ook investeringen in het energiesysteem van de toekomst. Het profiel van energiegebruik op het Stedin-netwerk is relatief voorspelbaar. De vraag naar elektriciteit piekt in het algemeen tussen 16.00 uur en 20.00 uur omdat mensen thuiskomen, de woning gaan verwarmen en de elektrische auto aansluiten. Na die tijd is er weer voldoende capaciteit op het netwerk beschikbaar. Voor het Tennet-netwerk, dat het Stedin-netwerk van elektriciteit voorziet, is netcongestie minder voorspelbaar. Netcongestie op het Tennet-netwerk kan ook ontstaan doordat er stroom van buiten de provincie door de provincie getransporteerd wordt. Extra elektriciteitsvraag in de provincie kan dan niet bediend worden. De transportbehoefte op het Tennetnetwerk is niet cyclisch, maar afhankelijk van andere factoren (primair grootschalige opwek op de Noordzee en Flevoland). Daarmee is het sturen op Tennet-netcongestie veel moeilijker.

De afhankelijkheid van het Tennet-netwerk is alleen te beperken door lokale elektriciteitsopwekking en opslag te maximaliseren en de energievraag te flexibiliseren. 30

Om de afhankelijkheid van de nationale elektriciteitsinfrastructuur te beperken is er veel lokale elektriciteitsopwekking en -opslag nodig en moet de energievraag geflexibiliseerd.

B.1.2. Elektriciteitsopwekking Tot medio 2050 worden er drie belangrijke bronnen van elektriciteitsopwekking in de provincie Utrecht verwacht: zonne-energie, windenergie en de gascentrale die in het Programma Energiehoofdstructuur (PEH) staat geprojecteerd als eindpunt van een aftakking van het waterstofnetwerk. Vanuit het Rijk is tot op heden nog geen duidelijkheid gekomen over deze aftakking maar het tot stand brengen van regelbaar vermogen is essentieel voor het Utrechtse energiesysteem. Door op netvlakniveau voldoende flexibele opwekkingscapaciteit, bijvoorbeeld generatoren op duurzame gassen, te organiseren, voorkomen we dat er in de toekomst lokaal elektriciteitsgebrek ontstaat doordat er te weinig transportcapaciteit is. Zonne- en windenergie hebben de laatste decennia een prijsdaling gekend waardoor ze zeer concurrerend zijn met traditionele elektriciteitsbronnen als gascentrales. Het lastige van deze twee elektriciteitsbronnen is dat ze sterk weersafhankelijk zijn. Zonne-energie is merendeels ruim aanwezig gedurende de zomerdagen en windenergie op winderige dagen. Daarbij is er wel een zekere mate van complementariteit tussen wind en zon. Meestal is er wel één van beide energiebronnen beschikbaar. De fluctuaties van opwek zijn echter nog steeds groot. Die fluctuaties treden in de dag en tussen dagen en maanden op.

Dat maakt het lastig om te zorgen dat er altijd een balans is tussen vraag en aanbod van energie. En daarom is het belangrijk dat er voldoende opslagcapaciteit is om energie op te slaan, flexibel opwekcapaciteit om lokaal energie te produceren en dat er voldoende flexibele vraag, bijvoorbeeld in de vorm van elektrolysers, aanwezig is om energie te verwerken. Om te voorkomen dat er een te groot beroep wordt gedaan op bovenliggende netvlakken, zou dit decentraal gedistribueerd moeten worden op netvlakniveau. Bijvoorbeeld door energielandschappen te plannen naast transformatorstations. Hierdoor is er ook grond beschikbaar om transformatorstations uit te breiden als dat in de toekomst nodig is. Voor de periode tot 2030 is er op basis van de drie Regionale Energie Strategieën een grootschalige duurzame opwek van 2.4 TWh met behulp van zonnepanelen en windmolens te verwachten. Na 2030 is er nog geen duidelijkheid over wat er aan grootschalige duurzame opwek in de provincie Utrecht te verwachten is. Daar zal in de RES-regio’s nog het gesprek over gevoerd worden. Wel is duidelijk wat de potentie is van zon op dak. Er kan in principe voor 3,9 TWh aan zonnepanelen op daken in de provincie Utrecht worden gelegd, waarvan 0,9 TWh al is gelegd. De kans is klein dat het maximale potentieel op daken gehaald gaat worden. Daarom gaan we uit van een potentieel van 1,9 TWh op daken.

Het NPE verwacht dat er in 2050 in Nederland een factor 3 meer zon op land en een factor 2 meer wind op land zal worden opgewekt. Op dit moment moet nog gekeken worden in hoeverre de provincie Utrecht een even grote toename van duurzame opwek waar kan maken. In paragraaf 6 wordt uitgegaan van de factor 2 voor wind en de factor 3 voor zon. Voor het ruimtelijk inplannen van energieopwekkingscapaciteit is het belangrijk om er rekening mee te houden dat zonne-energie een grotere impact heeft op het elektriciteitsnet dan windenergie. De opwekcapaciteit van zonnepanelen is meer geconcentreerd in opwekpieken. Daarnaast is voor het energiesysteem het ‘cable poolen’, waarbij zonnepanelen en windmolens gezamenlijk van dezelfde kabel gebruik maken, effectiever dan separate opweklocaties. Dit versterkt ook de businesscase om batterijvermogen te plaatsen bij een opweklocatie. Rekening houden met een zorgvuldige ruimtelijke verdeling van energievraag en -opwek in het landelijk en stedelijk gebied, waarbij opwek zoveel 31

mogelijk plaatsvindt nabij het gebruik, voorkomt dat hogere netwerkvlakken aangesproken moeten worden, wat voor het energiesysteem efficiënter is. De eigenschappen van opwek moeten dit wel mogelijk maken. Stringente regels voor opwek, zoals de afstandsnorm voor windmolens en de voorkeursvolgorde voor zonne-energie (zonneladder), waarbij zon op land beperkt mogelijk wordt, beperken de mogelijkheid om als provincie een groter deel van onze energiebehoefte zelf op te wekken. Voor de inpassing van gebieden voor de opwek van zonne- en windenergie is zorgvuldige ruimtelijke inpassing nodig. Hierbij moet voldoende rekening gehouden worden met onder andere gezondheid (leefomgeving), natuur en inpassing in het landschap. Daarnaast is minimaal 50% lokaal eigendom bij deze ontwikkelingen het uitgangspunt. In potentie zou het mogelijk zijn om met kleine modulaire kernreactoren (SMR’s) in de provincie Utrecht elektriciteit (en warmte) op te wekken. Het is wel sterk de vraag of er in de provincie een plek te vinden is die ruimtelijk aanvaardbaar is. Daarnaast is kernenergie in zijn aard meer een zogeheten ’base-load’ opwekker, terwijl de provincie primair meer flexibel opwekvermogen nodig gaat hebben. De kleine modulaire kernreactoren (SMR) die in een ver stadium van ontwikkeling zijn, hebben een vermogen dat erg groot is voor het Utrechtse energiesysteem.

Daar komt het dilemma bij dat er een betrouwbare bron van koelwater aanwezig moet zijn. Daarnaast is er op dit moment nog veel onduidelijk over de prijs en het juridisch kader voor SMR‘s. De verwachting is dat zonne-energie en/of windenergie een groot deel van het jaar goedkoper is dan kernenergie. Als er geen kernenergie geproduceerd wordt, blijven de kapitaallasten wel doorlopen. Er moet duidelijkheid zijn waar dat risico komt te liggen. Daardoor is het lastig is om te stellen of een SMR past bij het energiesysteem dat wordt gekenmerkt door laagste maatschappelijke kosten. De belofte van de ontwikkeling van SMR’s schuilt in het modulair vormgeven van de reactoren. SMR’s zijn kleine reactoren die het efficiëntieverlies van hun geringe omvang (grotere kerncentrales zijn ipso factor efficiënter dan kleine) in theorie compenseren door een efficiënter bouwproces doordat er meer gebouwd worden op een modulaire wijze. In de praktijk moet nog blijken of dit geëffectueerd wordt. Het is daarom aan te bevelen de ontwikkeling te volgen richting het opstellen van een volgende Energievisie. Voor andere potentiële nucleaire ontwikkelingen in de vorm van fusie of thoriumreactoren geldt dit nog sterker.

Pas als er meer duidelijk is over de voorwaarden van nieuwe (kleine) nucleaire reactoren kan in de volgende energievisie een keuze worden gemaakt over de rol in het Utrechtse Energiesysteem van 2050.

B.1.3 Elektriciteitsopslag Batterijen spelen een positieve rol bij het beschikbaar houden van elektriciteit voor het moment dat er te weinig opwekcapaciteit is en zij kunnen een positieve rol spelen bij het verminderen van netcongestie. In 2022 was er 185 MWh aan batterijvermogen beschikbaar in Nederland. Onduidelijk is hoeveel daarvan in de provincie Utrecht aanwezig is maar het beeld is dat dit beperkt is. De technologische ontwikkelingen voor batterijtechnologie gaan snel. Op dit moment wordt er vooral gebruik gemaakt van batterijen op lithiumbasis omdat zij snel kunnen laden en ontladen, en daarmee vraagpieken goed kunnen opvangen. Deze technologie leent zich echter primair voor kortetermijnopslag. Op termijn zijn er verschillende andere batterijtechnologieën om elektrische stroom voor korte of lange termijn op te slaan. Een voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van natriumionbatterijen, flowbatterijen, luchtdruk baterijen en bevroren-lucht baterijen. Deze laatste drie baterijvormen gaan nu nog wel gepaard met een groot energieverlies bij laden en ontladen. Er zijn, mede uit oogpunt van circulariteit, ook mogelijkheden om batterijen te hergebruiken als systeembatterij. Daarnaast is het ook mogelijk om overtollige elektrische energie om te zetten in een 32

andere vorm van energie, warmte of waterstof. Om het energiesysteem in de toekomst stabiel te houden, moeten we maximaal inzetten op opslag van energie. Batterijen kunnen zowel een positieve als een negatieve rol spelen bij congestiemanagement. Als batterijen gaan laden terwijl er al te veel elektriciteitstransport plaatsvindt, neemt de congestie door batterijen toe. Een batterij kan helpen om te voorkomen dat een elektriciteitsvraag het hoger liggende netwerk belast of voorkomen dat overtollige opgewekte elektriciteit het hoger liggende elektriciteitsnet bereikt. Opgemerkt moet worden dat batterijen groot moeten zijn om echt een impact te hebben op het verminderen van congestie. Om batterijen een positieve rol te laten spelen in het verminderen van netcongestie dienen de marktregels voor congestiemanagement te worden aangepast. Ook is het belangrijk om ruimtelijk te sturen op de plaatsing van batterijen zodat ze daadwerkelijk helpen om netcongestie te verminderen. Er moet ook gewerkt worden aan nieuwe contractvormen tussen de netbeheerder en batterijexploitanten om te borgen dat batterijen congestie niet versterken. Op netvlakniveau is voor systeemstabilisatie in 2050 decentrale elektriciteitsopwekking, -opslag en elektrolysers nodig. Baterijen van elektrische auto’s kunnen door bi-directioneel te laden ook als batterij dienen.

Daarmee kunnen elektrische auto’s in geval van energiegebrek (ofwel door gebrek aan opwekcapaciteit of door gebrek aan transportcapaciteit) elektriciteit aan het net te leveren. Dit wordt Vehicle-to-Grid-levering genoemd, ofwel V2G. Dit vraagt wel om een geschikt laadpunt en een geschikt voertuig. De gemeente Utrecht heeft een uitgebreid netwerk van bi-directionele laadpalen en ook elders in de provincie zijn er laadpalen die bi-directioneel laden mogelijk maken. Bi-directioneel laden kan op dit moment nog slechts bij enkele auto’s. In de gemeente Utrecht is veel ervaring opgedaan met bidirectioneel laden. Daarbij is gebleken dat bi-directioneel laden geen negatief effect heeft op de levensduur van de autobatterij, mits de auto niet onder een bepaald percentage wordt ontladen (de accu moet tussen de 20% en maximaal 80% geladen blijven om degradatie van de accu te voorkomen). Gecoördineerde lokale elektriciteitsopslag om op een slimme manier afhankelijkheid van het hoogspanningsnet te verminderen is noodzakelijk voor het energiesysteem van de toekomst. De provincie is voor een belangrijk deel van haar import van energie afhankelijk van de 380KVd hoogspanningslijn en het hoogspanningsstation bij Breukelen Kortrijk.

Met de totstandkoming van de pocketstructuur binnen het Tennet-hoogspanningsnet, waarmee de netcapaciteit wordt vergroot, wordt de afhankelijkheid van het hoogspanningsstation Breukelen Kortrijk alleen maar groter. Daarmee is het verminderen van de afhankelijkheid van het hoogspanningsstation bij Breukelen Kortrijk van groot belang. Ook bij andere transformatorstations zou het goed zijn om opslagcapaciteit binnen het netvlak tot stand te brengen om afhankelijkheid van het bovenliggende netvlak te verminderen. Dit zou ook vorm kunnen krijgen door het centraal coördineren van kleine batterijen. Verschillende bedrijven richten zich hier al op en dat kan helpen netcongestie te verminderen.

B.2 Duurzame koolstof Op dit moment zijn fossiele koolstoffen (aardgas en aardolieproducten) de belangrijkste bron van energie binnen ons energiesysteem, zowel voor de opwek van warmte als in de vorm van brandstoffen voor mobiliteit. In 2022 werd er voor 9,7 TWh aan aardgas gebruikt in de provincie en voor 10,1 TWh aan energie in verkeer en vervoer. Er is daarnaast een kleine rol voor duurzame 33

koolstoffen in het energiesysteem, primair voor de productie van groengas en bij de verbranding van laagwaardige houtachtige biomassa voor warmteproductie. In het klimaatneutrale energiesysteem van de toekomst zal de inzet van koolstoffen voor energie worden beperkt. Er blijft echter wel een rol in het energiesysteem voor duurzame koolstoffen terwijl fossiele koolstoffen worden uitgefaseerd. Met de term duurzame koolstoffen worden verschillende materialen bedoeld. Sommige biomassa zoals afval uit de voedings- en genotmiddelenindustrie (VGI) en groente-, fruit- en tuinafval (GFT) en mest uit de veehouderij, laat zich vergisten tot biogas dat op te wekken is tot groen gas. Laagwaardige houtachtigen, zoals snoeihout, en grassen zijn vormen van droge biomassa die zich lastig laten vergisten maar wel kunnen worden verbrand om als energiebron te worden ingezet. Andere vormen van duurzame koolstoffen zijn gerecyclede koolstoffen (bijvoorbeeld gerecyclede kunststoffen zoals plastic die niet voor energieproductie zullen worden ingezet) en synthetische brandstoffen. In de provincie wordt biomassa in de vorm van houtachtige biomassa gebruikt in biomassacentrales en in de vorm van groengas via het reguliere gasnet. Verder worden er biobrandstoffen gebruikt (primair door het bijmengen bij benzine) maar er worden geen biobrandstoffen geproduceerd.

Een deel van de verzamelde biomassa in de provincie, bijvoorbeeld gebruikte oliën en vetten, wordt gebruikt voor de productie van biobrandstof elders. De provincie heeft op basis van een onderzoek van 2020 voldoende biomassa beschikbaar om voor 0,778 TWh aan bio-energie op te wekken.

Tabel 3 Bio-energiepotentieel uit de provincie Utrecht uit Bio-energie in de provincie Utrecht, RoyalHaskoningDHV, 16-12-2020

Tabel 3 geeft aan wat er beschikbaar is als biomassa voor bio-energie. Er is meer biomassa in de provincie, maar dat is van hoogwaardige kwaliteit. Gebruik voor andere doeleinden, zoals bijvoorbeeld bouwhout, ligt daarom meer voor de hand. Een groot deel van deze bio-energie wordt al gewonnen, bijvoorbeeld door bestaande biovergisters en winning bij Rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s). Ook kent de provincie reeds een aantal biomassacentrales waar houtachtige biomassa wordt verbrand. Het NPE is helder over haar visie op de inzet van koolstoffen. Het kabinet zet in op de maximalisering van de productie van groene energie, onder meer door het introduceren van een bijmengverplichting van groen gas. Op termijn (richting 2050) zijn koolstoffen echter bedoeld voor sectoren waar de rol van duurzame koolstof onvermijdelijk is: internationale mobiliteit, voor niet-energetische 34

toepassingen als grondstof in de (chemische) industrie en voor het tot stand brengen van negatieve emissies. Voor binnenlandse mobiliteit, landbouw en in de gebouwde omgeving moet de inzet zo veel mogelijk worden geminimaliseerd. Dat betekent dat deze Energievisie groen gas na 2040 niet als een kernonderdeel van het warmtesysteem ziet. Wel is het voor de periode voor 2040 een basis voor het diversifiëren van het energiesysteem met bijvoorbeeld hybride warmtepompen, waardoor aard- en groengas een rol blijft spelen in de warmtetransitie. Door na 2030 geen nieuwe hybride warmtepompen meer te plaatsen kan richting 2040 het gebruik ervan worden afgebouwd. In lijn met de NPE ziet deze Energievisie de rol van duurzame koolstoffen op termijn alleen als energiebron voor het opvangen van een piekvraag bij weinig opwekcapaciteit, bij de totstandbrenging van negatieve CO2-transport waar waterstof geen oplossing is. De rol van duurzame koolstoffen is op termijn alleen als energiebron voor het opvangen van piekvraag bij weinig opwekcapaciteit, bij de totstandbrenging van negatieve CO2-emissies en voor zeer zwaar transport waar waterstof geen oplossing is.

B.3. Warmte Warmte wordt gedefinieerd als de warmteoplossingen die gebruikt worden om gebouwen te verwarmen. Er is voor 9,7 TWh aan aardgas gebruikt in de provincie Utrecht in 2022, een groot deel daarvan was voor warmte. Daarnaast is er voor 1,8 TWh aan stadswarmte gebruikt in 2022. In 2021 werd er daarnaast 0,45 TWh aan duurzame warmte, niet zijnde stadswarmte, gebruikt. Sinds 1 juli 2018 is nieuwbouw aardgasvrij en vanaf 2026 is een hybride warmtepomp de standaard voor het verwarmen van woningen. Vanaf dat moment is het alleen onder specifieke omstandigheden toegestaan een nieuwe hr-ketel te installeren om een woning alleen op gas te verwarmen. Er zijn ruwweg twee vormen van warmteoplossingen: collectieve en individuele oplossingen. Een deel van deze oplossingen is ook in staat om gebouwen te koelen. Met het warmer worden van het klimaat wordt koelen een steeds grotere opgave.

B.3.1. Individuele oplossingen Individuele oplossingen zijn gebouwgebonden oplossingen waarbij binnen het gebouw warmte wordt opgewekt. Dit betreft momenteel primair gasketels, maar zal zich ontwikkelen naar warmtepompen en hybride warmtepompen. Verder kan er ook gebruik worden gemaakt van een biomassaketel (meestal op basis van pellets) en zonneboilers. Voor de provincie Utrecht is er bij het opstellen van deze Energievisie geen data gevonden over het gebruik van biomassaketels en zonneboilers, maar het beeld is dat de toepassing hiervan minimaal is. Voor warmtepompen is er een duidelijke groei in Nederland, al betreft het nog steeds een beperkt deel van de gebouwvoorraad (in totaal zijn er ongeveer 8 miljoen gebouwen in Nederland).

35

Figuur 10 Prognose aantal opgestelde warmtepompen in Nederland (bron Nationaal warmtepomp Trendrapport 2024)

Figuur 11 Aantal nieuwe warmtepompen per 1000 inwoners (bron Nationaal warmtepomp Trendrapport 2024)

Dit is niet gelijk verdeeld over alle provincies. De provincie Utrecht loopt achter op het landelijke gemiddelde, vermoedelijk omdat hier meer onduidelijkheid is over de uiteindelijke warmteoplossing dan in landelijk gebied. Tegelijkertijd neemt het aantal warmtepompen wel toe, al zijn recent berichten dat de groei van de verkoop van warmtepompen afvlakt. De groei van de verkoop van warmtepompen gaat ten koste van het aantal verkochte gasketels. Ongeveer de helft van de warmtepompen die in bestaande bouw zijn geïnstalleerd is een hybride warmtepomp, waardoor een deel van de gasvraag in de nabije toekomst blijft. Warmtepompen werken efficiënt omdat ze warmte uit de omgeving gebruiken om warmte in het gebouw af te geven. De efficiency van een warmtepomp wordt gemeten in de COP (Coëfficiënt of Performance). Dit getal geeft aan hoeveel energie er nodig is om warmte-energie op te wekken. Voor gasketels ligt deze COP rond de 0,9. Dat betekent dat 90% van de energie in het gas wordt omgezet in warmte-energie. Een moderne warmtepomp heeft een COP die beduidend hoger ligt. Bij een COP van 4 betekent dat bijvoorbeeld dat er per KWh elektriciteit 4 KWh warmte wordt afgegeven. De uiteindelijke COP hangt echter sterk af van het temperatuurverschil dat een warmtepomp moet overbruggen. Hoe kleiner dat verschil, hoe efficiënter de warmtepomp. Dat betekent dat een 36

warmtepomp efficiënter is als de gewenste eindtemperatuur niet te hoog is en de bron van de warmte niet te koud is. Hierdoor is een water-waterwarmtepomp (die warmte haalt uit water, bijvoorbeeld grondwater of oppervlaktewater) efficiënter dan een luchtwarmtepomp want de buitentemperatuur fluctueert meer. Voor veel plekken, bijvoorbeeld in het landelijk gebied, in de provincie Utrecht zijn (hybride) warmtepompen de beste oplossing omdat een collectieve oplossing niet mogelijk is doordat de warmtevraag per hectare te klein is voor een rendabel warmtenet. Daarbij ziet deze Energievisie hybride warmtepompen, in navolging van de NPE, op termijn alleen als een eindoplossing als andere alternatieven niet redelijkerwijs haalbaar zijn. Op korte termijn zijn hybride warmtepompen een manier om te voorkomen dat er te eenzijdig op elektriciteit geleund wordt vóór er voldoende opwek, opslag en transportcapaciteit is om de provincie van elektriciteit te voorzien. Hybride warmtepompen vragen duurzame gassen die te beperkt beschikbaar zullen zijn vanaf 2040, en daarmee dus duur, om te worden ingezet voor het verwarmen van individuele woningen. Daarnaast vragen hybride warmtepompen het instandhouden van de gasinfrastructuur, wat extra kosten met zich meebrengt.

Hybride warmtepompen zijn een goede manier om te voorkomen dat er te zwaar geleund wordt op elektriciteit voor individuele warmteoplossingen maar zijn vanaf 2030 alleen een eindoplossing voor de warmtevoorziening van gebouwen als andere alternatieven niet redelijkerwijs haalbaar zijn doordat het gebouw slecht isoleerbaar is.

B.3.2. Collectieve oplossingen Bij collectieve oplossingen gaat het om warmtenetten (klein of groot) om buiten het gebouw opgewekte warmte te distribueren naar gebouwen. Warmtenetten zijn een logische oplossing als er veel warmtevraag is per hectare (wijken met een grote dichtheid, bijvoorbeeld door gestapelde bouw) en er een goede warmtebron in de buurt (te maken) is. De warmte uit een warmtenet kan op zichzelf voldoende zijn of het kan dat de warmte elektrisch moet worden opgewaardeerd. Het opwaarderen gaat in de regel met een warmtepomp. Voor warmtenetten zijn er pompen nodig om de warmte (in de vorm van warm water) te distribueren. Daarmee vraagt het laten functioneren van een warmtenet elektriciteit. Deze elektriciteitsvraag is doorgaans wel veel lager dan bij individuele warmtepompen en de elektriciteit hoeft niet via het laagspanningsnet te worden gedistribueerd, wat het energiesysteem stabieler en goedkoper maakt. De keuze van de warmtebron voor een warmtenet is een belangrijke bepaler van de uiteindelijke elektriciteitsvraag. Er zijn bij collectieve oplossingen verschillende varianten mogelijk. Het belangrijkste vraagstuk is op welke temperatuur de warmte wordt aangeleverd. Warmtenetten worden onderverdeeld in vier varianten: •

•

37

Hoge temperatuur (HT). Een HT-warmtenet levert warmte met een temperatuur van meer dan 75°C. Dit betekent dat slecht geïsoleerde gebouwen ook aangesloten kunnen worden, maar het vraagt ook een hoge temperatuur van de warmtebron om het systeem te voeden en een grondig geïsoleerd buizensysteem. Daarmee is aanleg en onderhoud duur en materiaal intensief. Midden temperatuur (MT). Een MT-warmtenet levert warmte met een temperatuur tussen de 55°C en 75°C. Doordat de temperatuur meer dan 55°C is, kan het direct worden gebruikt voor warm kraanwater. Met een MT-warmtenet hoeven gebouwen maar beperkt geïsoleerd te zijn. Afhankelijk van de temperatuur van het net kunnen gebouwen met energielabel D (bij hogere temperatuur) tot B (bij lagere temperatuur) goed verwarmd worden.

•

•

Lage temperatuur (LT). Een LT-warmtenet levert warmte met een temperatuur tussen de 30°C en 55°C. Met deze temperaturen is er in het gebouw een separate oplossing nodig om warm water te genereren. Dat kan een boosterwarmtepomp of een e-boiler zijn. Een LT-warmtenet kan alleen als de gebouwen goed geïsoleerd zijn en zijn uitgerust met ofwel vloerverwarming ofwel lage-temperatuur radiatoren. Zeer lage temperatuur (ZLT), ook wel bronnet genoemd. Een ZLT-warmtenet levert warmte met een temperatuur tussen de 10°C en 30°C. Dat betekent dat in elk gebouw ook een warmtepomp aanwezig moet zijn om de temperatuur op voldoende niveau te krijgen om het gebouw te verwarmen (of, indien dit handiger is, een warmtepomp om voor meerdere gebouwen de temperatuur te verhogen buiten het gebouw waarmee een klein MT of HT warmtenet ontstaat). Tevens dient er een oplossing te zijn voor het opwekken van warm kraanwater. ZLT-warmtenetten zijn ook instaat om woningen te koelen.

In de provincie Utrecht zijn er momenteel meerdere warmtenetten, waarvan de grootste het warmtenet van Utrecht en Nieuwegein is. Daarnaast zijn er warmtenetten in Amersfoort, Houten en Veenendaal. Het grootste deel van de warmtenetten in de provincie Utrecht zijn HT-warmtenetten. Die warmtenetten worden momenteel door meerdere bronnen gevoed, maar in de meeste gevallen speelt biomassa een belangrijke rol. In de wijk De Mossen in Houten is ook een ZLT-net aangelegd waarmee warmte uit oppervlaktewater wordt gebruikt als duurzame bron om 425 woningen van warmte te voorzien. Daar waar aardgas nog een rol speelt als piekvraagleverancier voor warmtenetten of wanneer het warmtenet wil afstappen van biomassa als warmtebron, is er nog investering nodig in het verduurzamen van het warmtenet. Voor warmtenetten is het belangrijk te beseffen dat het aanleggen van een warmtenet gepaard gaat met grote financiële en maatschappelijke kosten die, in tegenstelling tot de investeringen voor het elektriciteitsnet en het gasnet, niet gesocialiseerd worden. Daarbij zijn de kosten voor het aanleggen van een warmtenet hoog. Dat betreft dan voorbereidingskosten, graafkosten en materiaalkosten. De maatschappelijke kosten zitten in de overlast door de werkzaamheden en het feit dat een wijk die overgaat op een warmtenet overtuigd moet worden om deze overstap te doen.

De vuistregel is dat binnen drie jaar tijd 70% van een wijk moet zijn overgestapt om de businesscase van een warmtenet rond te kunnen krijgen. Om dat te bereiken is een intensief voorlichtingstraject nodig. Het ingewikkelde daarbij is dat mensen moeten worden verleid om een nieuwe stap te zetten terwijl de mogelijkheid van het blijven verwarmen met gas open staat. Met de Wet gemeentelijke instrumenten warmtetransities (Wgiw) krijgen gemeenten de bevoegdheid om gebieden aan te wijzen die voor een bepaalde datum overgaan op een duurzaam alternatief ter vervanging van aardgas. Dan is voor de inwoners vanaf die datum de mogelijkheid om aardgas te gebruiken beëindigd. Warmtenetten hebben een warmtebron nodig. Daarvoor zijn in de provincie Utrecht de volgende potentiële bronnen: •

38

Aardwarmte/geothermie. Aardwarmte wordt gewonnen uit heet water dat zich vanaf 500 meter diepte in de ondergrond bevindt. De aardwarmte-installatie pompt dit water omhoog; draagt de warmte via een warmtewisselaar over naar een warmtenet, waarna het afgekoelde water wordt teruggebracht in de ondergrond. Aardwarmteprojecten zijn op meer dan 20 locaties in Nederland gerealiseerd. In Utrecht nog niet. Dit heeft er mee te maken dat de kennis over de (diepe) ondergrond en daarmee de potentie van aardwarmte in de provincie Utrecht nog beperkt is. Om hier meer duidelijkheid over te krijgen, worden in en nabij de provincie drie wetenschappelijke boringen uitgevoerd. Deze drie boringen geven naar verwachting veel aanvullende informatie over de diepe ondergrond en de potentie van aardwarmte in de diepere gesteentelagen. Met deze aanvullende informatie kan er met meer

•

•

•

•

zekerheid iets gezegd worden over de winbaarheid van aardwarmte. Verder moet er bij de verdere realisatie goed gekeken worden onder welke (ruimtelijke) voorwaarden aardwarmte mogelijk is. Het is belangrijk om effecten te voorkomen voor het grondwater waaruit drinkwater wordt gewonnen. Aardwarmte kan een belangrijke bron zijn voor de provincie Utrecht omdat er zeer veel warmte-energie mee gewonnen kan worden en het weinig aanvullende elektriciteit vraagt. Wel is de ontwikkeling en winning van aardwarmte kostbaar. Aquathermie. Aquathermie is de verzamelterm voor duurzaam verwarmen en koelen met water. De techniek benut beschikbare warmte en/of koude uit water. De bron van deze thermische energie is oppervlaktewater (TEO), afvalwater (TEA) of drinkwater (TED). Die warmte wordt met een warmtewisselaar gewonnen. Een warmtenet transporteert de warmte en koude van de bron naar de gebouwen om deze direct te verwarmen/koelen. Vaak is de beschikbare koude/warmte nodig in een ander seizoen dan dat deze beschikbaar is. In dat geval wordt koude/warmte opgeslagen via een open bodemenergiesysteem om het vervolgens in het juiste seizoen te kunnen gebruiken. Omdat oppervlaktewater in de provincie breed beschikbaar is, is dit een belangrijke potentiële bron voor warmtenetten. Het is overigens als bron niet geschikt voor HT-netten en bij MT-netten is de elektriciteitsvraag hoog.

Daarmee is aquathermie in al haar vormen primair geschikt voor LT- of ZLTwarmtenetten. Daarnaast vraagt deze bron altijd een bepaalde mate van elektrische hulpenergie. Biomassa. Biomassa kan in haar verschillende vormen worden gebruikt als primaire- of als hulpenergiebron voor warmtenetten. Het gebruik van biomassa is in de omgevingsvisie aan voorwaarden verbonden en de omgevingsvisie wil op termijn de inzet minimaliseren. Biomassa met een vorm van Carbon Capture technologie zou een goede manier kunnen zijn om negatieve CO2-emmisies tot stand te brengen, mits een goede oplossing wordt gevonden om de CO2 op te slaan en de bron van biomassa duurzaam en gecertificeerd is. In de omgevingsverordening zijn er criteria opgenomen waar het gebruik van biomassa aan moet voldoen. Restwarmte. Veel industriële processen generen of vragen warmte. Deze warmte kan vaak worden gewonnen om een warmtenet te voeden. Dat kan zowel bij grote processen (bijvoorbeeld een glasfabriek, datacentrum of de waterstofinfrastructuur) als bij kleinere bronnen (bijvoorbeeld de koeling van een supermarkt). Veel van deze restwarmtebronnen worden momenteel niet gebruikt. Het inzetten van het maximaal gebruik van restwarmte is een belangrijke randvoorwaarde van een efficiënt energiesysteem.

In de Wet Collectieve Warmte is wettelijk geregeld dat bedrijven om niet moeten meewerken aan het beschikbaar stellen van restwarmte, het zogenaamde ophaalrecht. Overige bronnen. De belangrijkste overige bron is een grootschalige warmtepomp waarbij centraal warmte worden gegenereerd, wat in veel gevallen efficiënter is dan individuele warmtepompen en alvast warmteopslag beter mogelijk maakt. Dit kan ook in de vorm van een e-boiler, die direct ook een warmtebuffer vormt. Ook zonne-thermie, waarbij ofwel uit zonne-energie elektriciteit en warmte wordt gewonnen of alleen warmte, is een bron voor warmtenetten. Daarbij is warmteopslag cruciaal.

Vanwege het streven naar een zo groot mogelijk aandeel opgewekte duurzame energie van eigen bodem moet alle duurzame warmtebronnen zo maximaal mogelijk worden benut.

39

B.3.3. Warmtebuffering Warmte wordt vooral in de winter gebruikt. Om ervoor te zorgen dat de warmte die in de zomer wordt opgewekt ook in de winter gebruikt kan worden, is warmteopslag nodig. Warmte kan onder andere worden opgeslagen in water, zout, lucht of gesteenten. Warmteopslag is bij uitstek lokaal, omdat bij transport veel warmte verloren gaat. Naast seizoensopslag is er ook kortetermijn-opslag om de piekwarmtevraag in de avond beter te kunnen spreiden over de dag of om de piekvraag op het elektriciteitsnet te vermijden. Er zijn drie mogelijkheden om warmte op te slaan: •

• •

In de ondergrond, in de vorm van een WKO-installatie. Daarbij is de vraag op welke temperatuur dit gebeurt. Een hogere temperatuur laat meer warmteopslag toe. Op dit moment is vooral opslag op temperaturen tot 25°C gangbaar. In buffervaten, ofwel in watervaten ofwel in steen. Dit is op dit moment vooral kleinschalig toepasbaar en meer geschikt voor kortstondige opslag. Chemisch, in bijvoorbeeld faseverandering van materialen. Hier zijn oplossingen op de markt, maar die zijn zeer kleinschalig.

Van deze oplossingen is op dit moment alleen opslaan in de ondergrond een daadwerkelijk volwassen oplossing die grootschalig wordt toegepast in Nederland. Ook in de provincie Utrecht wordt deze toegepast, waarbij het wel belangrijk is om de aard van de verschillende belangen in de ondergrond goed af te wegen. Bij waterwingebieden is het bijvoorbeeld niet toegestaan en ook de stroomrichting van ondergrondse waterstromen moet goed in kaart worden gebracht om de aanvaardbaarheid van ondergrondse opslag aan te tonen. Het is echter wel de beste manier om grootschalig warmte op te slaan en dat is nodig om warmte die in de zomer is opgewekt in de winter te kunnen inzetten. Het mogelijk maken van warmteopslag in de bodem is een belangrijke drager onder het ontwikkelen van warmtenetten en vooral onder het beter opvangen van de piek warmtevraag, en is daarmee randvoorwaardelijk voor het ontwikkelen van het energiesysteem van de toekomst. Een belangrijk vraagstuk daarbij is de temperatuur van de warmte die in de bodem wordt opgeslagen. Met een hoge temperatuur opslag (opslag met een temperatuur boven de 25°C) is meer warmte op te slaan. De effecten op de bodemgesteldheid moeten dan wel aanvaardbaar zijn en worden momenteel nog onderzocht. Warmteopslag moet grootschalige worden opgepakt voor het beter opvangen van de piekwarmtevraag.

B.4. Waterstof In 2050 zal waterstof een belangrijke energiedrager vormen. Op dit moment kent de provincie Utrecht maar beperkte productie en gebruik van waterstof. Landelijk wordt waterstof vooral gebruikt voor industriële en chemische processen, bijvoorbeeld voor kunstmestproductie. In de toekomst zal waterstof in de provincie Utrecht vermoedelijk vooral gebruikt worden voor het leveren van seizoensopslag van energie, hoge temperaturen voor industriële processen en voor het aandrijven van mobiliteit. Ander gebruik is vaak niet efficiënt. Op dit moment wordt waterstof primair geproduceerd door aardgas met stoomreforming om te zetten in waterstof en CO2, waarmee dus veel CO2 vrijkomt (dit noemt men grijze waterstof). In principe kan die CO2 worden afgevangen en worden opgeslagen. Er is discussie over hoe effectief dit proces is. Voor de provincie Utrecht is niet het beeld dat er voldoende vraag naar waterstof zal zijn om grootschalig waterstof met stoomreforming te produceren en dit is ook onwenselijk vanwege de CO2 uitstoot die samengaat met stoomreforming. Het is ook mogelijk om waterstof door elektrolyse 40

te produceren. Hierbij wordt water door middel van elektrische stroom gesplitst in waterstof en zuurstof. Als dit met duurzame stroom gebeurt, wordt gesproken over groene waterstof. In de toekomst worden drie grote bronnen van groene waterstof in Nederland verwacht: •

• •

Import vanuit een Europees buisleidingennetwerk of via tankers in de vorm van ammoniak (RVO verwacht de eerste import van waterstof via ammoniak in 2027) of bevroren als vloeibaar waterstof, Grootschalige elektrolyse op zee of langs de kust waar elektriciteit opgewekt op de Noordzee wordt omgezet in waterstof en Lokale elektrolyse. Er komt een 2,1 MW-elektrolyser in Nieuwegein. In Woerden en Vianen en op Lage Weide wordt ook gedacht over het instaleren van een elektrolyser.

De provincie Utrecht zal maar beperkt aangesloten zijn op het internationale waterstof-pijpnetwerk. Er is in het nationale Programma Energiehoofdstructuur (PEH) een aftakking van het waterstofnetwerk naar het bedrijventerrein Lage Weide voorzien om elektriciteitsopwekking met gascentrales daar mogelijk te maken. Onduidelijk is of deze aftakking er daadwerkelijk komt en hoe deze aftakking zal lopen. Voor het overige zal de provincie in het komende decennia moeten vertrouwen op lokale elektrolyse van waterstof. Op termijn kan er mogelijk ook via rivierschepen ammoniak worden aangevoerd. Ammoniak wordt als methode benoemd om waterstof in vloeibare vorm te vervoeren. Ammoniak laat zich ontleden in waterstofgas en stikstofgas en is, ondanks de giftigheid van ammoniakgas die grootschalige ammoniaktransporten erg risicovol maken, makkelijker te hanteren dan waterstof. Waterstof is door de vluchtigheid van het gas en de noodzaak om het onder hoge druk te houden lastiger te hanteren. Elektrolyse kent momenteel een efficiency van ongeveer 80%. Voor het overige wordt de elektriciteit omgezet in warmte. In principe zou een deel van deze warmte terug kunnen worden gewonnen als restwarmte. Voor grootschalige elektrolyse zou dit betekenen dat de locatie van de elektrolysers invoeding in een warmtenet mogelijk moeten maken.