CConstaterende datPurmerend
Koppel je AI →
Document · PDF

f-resultaten-onderzoek-energiesystemen

Commissie Ruimte 14 november 2024, gemeente PurmerendBij agendapunt: Memo duurzaamheidsopties Gemeentewerf en Milieustraat1.618 woorden

Open het PDF bij iBabs ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen

'

Milieustraat Purmerend

Rapportage vergelijk energiesystemen

13-11-2023

'

'

'

Inhoudsopgave

1. Analyse warmte- en koudevraag 2. Quick scan energiebronnen en -systemen 3. Uitgangspunten berekeningen

4. Resultaten 5. Vergelijk van de energieconcepten en conclusies

Verwarmings- en koelvraag Analyse '

Totale warmtevraag

'

•

•

Verwarmen personeelsgebouw (uitgaande van verwarmen gehele personeelsgebouw, 5100 m2) •

Vermogensvraag: 225 kW

•

Jaarlijkse warmtevraag: 200 MWh/jaar

Tapwater: •

Vermogensvraag: klasse CW 4 – 6 douchebeurten (is dat een realistische aanname?)

•

Jaarlijkse warmtevraag: 2,3 MWh

Totale koelvraag

'

•

Koelen personeelsgebouw (enkel de kantoren en kantine, 2400 m2) •

Benodigd koelvermogen: 100 kW

•

Jaarlijkse koelvraag: 65 MWh/jaar

Energiebalans: 135 MWh overschot aan koude

Subtitel '

2

Quick scan energiebronnen en systemen

Quick scan energiesysteem Energiebronnen

'

•

Zon • •

• PV: zonnepanelen om elektriciteit op te wekken;

•

RWZI/gemalen: niet in de buurt

zeer interessant.

•

Oppervlaktewater: Afstand tot dichtstbijzijnde optie

PVT: zonnepanelen die ook warmte opnemen. Alleen interessant in combinatie met WKO, de meeste warmte wordt in de zomer ‘geoogst’, dus je moet het ergens opslaan.

•

Zonneboiler: hoge temperatuur, interessant voor tapwater.

•

Wind •

Aquathermie

De opbrengst van kleine windturbines is relatief laag. Maar wordt wel meegenomen in het onderzoek.

is +/- 600m, dat is te ver.

Quick scan energiesysteem Energiesystemen

'

•

•

Stadswarmte van SVP

•

•

Koelmachine toevoegen om koeling te regelen.

energiebalans in de bodem bij het hoge koelvermogen

•

Warmtenet loopt door de straat.

wat kantoren nodig hebben.

•

Kansrijk energieconcept

Water/water-warmtepomp met warmte/koude opslag

• •

(WKO) •

WKO bron van +/- 25 m3/h nodig. Grove inschatting,

•

•

Ruimte op het dak nodig voor buitenunits

•

Koeling is minder efficiënt t.o.v. bodem-gekoppelde warmtepompsystemen

Er zal een koude-overschot optreden, wat betekend dat

de bron geregenereerd moet worden. •

Voorstel is om dit met PVT panelen te doen.

•

Kansrijk energieconcept

•

•

Veel bodemlussen nodig; +/- 60 lussen => veld van ongeveer 2300 m2 nodig. Dat zou wel passen.

•

Je moet wel heel veel gaten in je bodem boren. Dat is niet goed voor de bodem, en ook niet circulair.

Kansrijk energieconcept

Stralingspanelen (infrarood) •

Interessant in grote ruimtes met een aantal kleine werkplekken. Zodat niet de hele ruimte verwarmt hoeft

Water-water warmtepomp met bodemlussen •

Energieconcept heeft niet de voorkeur

Lucht-water warmtepomp

erg afhankelijk van verwarmingsvermogen.

•

Koelen kan, maar geeft op den duur problemen met de

te worden.

•

Hoog energieverbruik om als basisverwarming te gebruiken

•

Energieconcept heeft niet de voorkeur

Quick scan energiesysteem Conclusie

'

We hebben de volgende drie concepten doorgerekend:

'

•

Stadswarmte van SVP •

•

Water-water warmtepomp met warmte- koude opslag (WKO) •

•

WKO in combinatie met PVT om de bron te regenereren

Lucht-water warmtepomp •

•

Stadswarmte aansluiting in combinatie met koelmachines voor de koudelevering.

Lucht-water warmtepomp voor verwarming én koeling.

De vraag voor warmtapwater is ten opzichte van de ruimteverwarming zeer klein en heeft een hoge temperatuur nodig. Daarom hebben we in alle concepten als uitgangspunt genomen dat wordt voorzien in een aparte tapwatervoorziening d.m.v. een zonneboiler met elektrische na-verwarming.

Subtitel '

3

Uitgangspunten berekeningen

Uitgangspunten - verwarmen en koelen Ruimtestaat uit DO, met aannames voor klimaat en verlichting

'

Oppervlakte (m2) Temperatuur Verwarmd Kantoren- vergaderruimten

Gekoeld

1700

22

Ja

Ja

Kantine Personeelsgebouw gemeentewerf Kleedruimte

700

22

Ja

Ja

700

22

Ja

Nee

werkplaatsen

1092

17

Ja

Nee

Magazijn, opslag etc

904

17

Ja

Nee

Stalling

1657

+5

Nee

Nee

Calamiteitenloods

927

+5

Nee

Nee

Pers. geb. milieustraat begane grond

150

22

Ja

Nee

Pers. geb. milieustraat verdieping

124

22

Ja

Nee

Fietsenstalling

240

Nee

Nee

Totaal (m2)

8194

5370

2400

Overig gemeentewerf / milieustraat

Uitgangspunten - energietarieven Elektriciteitstarieven

'

Omdat de energietarieven erg fluctueren op het moment en daarom de huidige elektriciteitstarieven een slecht beeld geven

'

hebben we een inschatting gemaakt van de energietarieven vanaf 2025. Energieschaal

Leveringsprijs [€/kWh]

Energiebelasting [€/kWh]

Elektriciteitsprijs exclusief btw Elektriciteitsprijs inclusief btw [€/kWh] [€/kWh]

0 - 10 MWh

€ 0,180

€ 0,091

€ 0,271

€ 0,328

10 - 50 MWh

€ 0,180

€ 0,061

€ 0,241

€ 0,292

50 - 10.000 MWh

€ 0,180

€ 0,035

€ 0,215

€ 0,260

Warmtetarieven

'

Als de aansluiting onder de 100 kW blijft, dan valt het onder een kleinverbruikers aansluiting en zijn de maximale ACM

'

tarieven van toepassing. We zitten hier boven, maar je ziet dat vaak de ACM tarieven gehandhaafd worden. Hier moet duidelijkheid over komen vanuit SVP.

We zijn nu uitgegaan van €490,- vastrecht per jaar, en €65,- per GJ warmte. De tariefkaart van SVP, 2023.

'

Uitgangspunten - emissies Operationele emissies

'

Voor elektriciteit reken we met emissiefactoren van www.co2emissiefactoren.nl. Voor het warmtenet rekenen we met de

'

BCRG verklaring. Emissiefactor Elektriciteit (huidig)

0,29 kg CO2-eq/kWh

Warmte

27,7 kg CO2-eq/GJ

Materiaalgebonden emissies

'

De materiaalgebonden emissies worden berekend met GPR materiaal. Bij het berekenen van de GPR score is het ook

'

mogelijk om een whole life carbon berekening te maken. Dit geeft de broeikasgas emissies weer die in het productie-, constructie- en einde levensduur-fase vrijkomen van de gebruikte materialen. De data hiervoor komt uit de nationale milieudatabase.

Uitgangspunten - overige kentallen Looptijd

'

De looptijd van het project, voor het bepalen van de Total Cost of Ownership (TCO), bedraagt 30 jaar. We gaan uit van 30

'

jaar omdat dit de reguliere termijn is voor installatiecontracten en outsourcingscontracten. Ter indicatie is ook de TCO over 15 jaar berekend. Indexatie

'

•

Stijging bouwkosten: 4%

•

Discontovoet/WACC: 5%

•

Energietarieven: 2,5%

Subtitel '

4

Resultaten Doorrekening energieconcepten

'

Investeringskosten Vergelijk tussen de varianten

'

Het is te zien in de grafiek dat de

'

Investeringskosten

investeringskosten voor de WKO variant

€ 600.000

substantieel hoger liggen dan de andere twee varianten.

€ 500.000 Stadswarmteaansluiting € 400.000

Het is belangrijk om bij deze resultaten te

'

€ 300.000

Koelmachine

vermelden dat het hier om indicatieve kosten

Warmtpomp - lucht

gaat, gebaseerd op kentallen en aannames.

PVT panelen

€ 200.000

WKO doublet € 100.000

Warmtepomp - water Zonneboiler

€0 Warmtenet

Luchtwater Warmtepomp warmtepomp met WKO

Daarnaast is het geen complete begroting,

'

maar ligt de focus op de elementen die verschillen tussen de varianten. Zo zijn bijvoorbeeld afgiftesystemen (radiatoren)

niet meegenomen, omdat die overal toegepast worden. Het gaat hier om de vergelijking tussen de varianten.

Jaarlijkse lasten Vergelijk tussen de varianten

'

Jaarlijkse onderhouds- en energiekosten

Het is te zien dat de onderhoudskosten bij

'

het warmtenet zeer laag zijn. Hier zitten

€ 60.000

enkel kosten aan de koelmachine in. Het

kosten per jaar

€ 50.000

onderhoud van het warmtenet ligt bij de

€ 40.000

Energiekosten elektra

€ 30.000

Energiekosten warmtenet

€ 20.000

Registratie en rapportageplicht

€ 10.000

Onderhoud aan installaties

leverancier (SVP). De energiekosten zijn daarentegen juist bij het warmtenet erg hoog. Bij de warmtepomp varianten zijn de

'

onderhoudskosten juist hoger, maar de energielasten lager. Dit komt omdat de energie efficiënter opgewekt wordt. Hierbij

€0 Warmtenet

Luchtwater Warmtepomp warmtepomp met WKO

heeft de WKO installatie de hoogste COP, en daardoor de laagste energiekosten.

TCO Vergelijk tussen de varianten

'

De TCO van de WKO installatie is het hoogst.

Total Cost of Ownership

'

€ 1.600.000

Hierdoor is te zien dat de hoge

€ 1.400.000

investeringskosten niet voldoende worden gecompenseerd door de lagere jaarlijkse

€ 1.200.000

lasten. € 1.000.000 € 800.000

TCO 15 jaar

€ 600.000

TCO 30 jaar

De TCO van de lucht-water warmtepomp is

'

veruit het laagst. Dit komt door relatief lage investeringskosten en lage jaarlijkse lasten.

€ 400.000 € 200.000

De TCO van het warmtenet zit mooi tussen de

'

€0 Warmtenet

Luchtwater warmtepomp

Warmtepomp met WKO

andere varianten in.

Ruimtelijke inpassing Analyse

'

Stadswarmte van SVP •

Installaties: •

Inpandig: Afleverset stadswarmte SVP en boiler; (+/- 10 m2)

•

Op het dak: koelmachine (+/- 10 m2), zonnecollector (+/- 10 m2) en luchtbehandelingskast (+/- 20 m2 excl. kanalen) .

Water-water warmtepomp met warmte- koude opslag (WKO) •

Installaties: •

Inpandig: Warmtepomp, regelinstallaties, pompen; (+/- 30 m2).

•

Op het dak: PVT panelen (+/- 200 m2), zonnecollector (+/- 10 m2) en luchtbehandelingskast (+/- 20 m2 excl. kanalen).

Lucht-water warmtepomp •

Installaties: •

Inpandig: Regelinstallaties, pompen, boiler; (+/- 10 m2)

•

Op het dak: Warmtepomp (+/- 15 m2), zonnecollector (+/- 10 m2) en luchtbehandelingskast (+/- 20 m2 excl. kanalen).

Subtitel '

5

Vergelijk energieconcepten

Vergelijk energieconcepten Warmtenet

Lucht-water warmtepomp

Warmtepomp met WKO

Investering*

€

€80.000

€145.000

€530.000

Onderhoudskosten

€/jaar

€1.300

€4.800

€21.700

Energiekosten*

€/jaar

€53.000

€20.000

€11.000

TCO 15 jaar*

€

€750.000

€460.000

€970.000

TCO 30 jaar*

€

€1.250.000

€800.000

€1.500.000

Energievraag warmte en koeling

MWh/jaar

220

85

45

CO2 uitstoot voor verwarmen en koelen

ton CO2/jaar

26

25

13

Aantal compensatie PV-panelen (enkel voor warmte- en koudevoorziening)

Aantal (ongeveer 2 m2 per stuk)

635

250

45 + 76 PVT-panelen

* De aansluitkosten en het vastrecht voor de elektriciteitsaansluiting zijn nog niet in deze kosten meegenomen.

Conclusies met betrekking tot de energieconcepten Een totaalbeeld van de drie energiesystemen Het WKO-systeem: •

•

vraagt om een forse investering en wordt niet binnen een

presteert vanuit energetisch oogpunt matig en heeft een vergelijkbare CO2-uitstoot t.o.v. een lucht/water-warmtepomp;

acceptabele termijn terugverdiend;

•

er zijn plannen om het warmtenet (verder) te verduurzamen;

•

is relatief complex om te (laten) realiseren en onderhouden;

•

is in eigendom van de gemeente Purmerend; en

•

heeft het gemiddeld aansluitvermogen voor elektriciteit;

•

is daarom een kansrijke oplossing.

•

presteert goed vanuit energetisch oogpunt en heeft een zeer lage CO2-uitstoot;

•

heeft een kleine omvang en grote onbalans; en

•

is over het geheel gezien geen logische keus.

Het warmtenet van SVP:

'

•

vraagt om een relatief kleine investering, maar heeft wel

Het lucht/water-warmtepompsysteem:

'

•

exploitatiekosten;

•

is een eenvoudig systeem om te realiseren en onderhouden;

•

heeft het hoogste aansluitvermogen voor elektriciteit;

•

presteert vanuit energetisch oogpunt redelijk en heeft een

hoge exploitatiekosten; •

is een eenvoudig systeem om op aan te sluiten en te (laten)

vergelijkbare CO2-uitstoot t.o.v. het warmtenet; •

onderhouden; •

heeft het laagste aansluitvermogen voor elektriciteit;

Vraagt ook om een relatief kleine investering, en heeft lage

Er is ook de mogelijkheid om de CO2-uitstoot te verlagen door de elektriciteit zelf op te wekken; en

•

is daarom een kansrijke oplossing.

Bijlage 1. potentie aquathermie O

'

•

H

Bron: Warmteatlas, kaartlaag AquathermieOpenWater

De tekst is automatisch uit het bestand gehaald en kan afwijken van het origineel (kolommen, tabellen en koppen lopen door elkaar). Het officiële stuk bij iBabs is leidend. Bron: https://api.notubiz.nl/document/14691555/1