2021-07-02 RIB Zonnepanelen geluidscherm Oosterpark - rapport - quickscan.pdf

Odura ... Energie in transitie

Zon op geluidsscherm Oosterpark Quickscan voor de gemeente Ridderkerk

Opdrachtgever Gemeente Ridderkerk Opdrachtnemer Odura

Datum 7 mei 2021 Status Definitief

Jory Rombouts

Joost Berkvens Rens Knoben

Samenvatting De Gemeente Ridderkerk is initiatiefnemer van een project om zonne-energie op te wekken op het te realiseren geluidsscherm ter hoogte van het Oosterpark. Ze heeft Odura gevraagd om de verschillende wijzen van realiseren technisch inzichtelijk te maken en de haalbaarheid van de verschillende varianten te beoordelen. In algemene zin zijn commerciële zonne-energieprojecten anno 2021 nog niet rendabel zonder subsidie. De subsidie die de onrendabele top op zonne-energieprojecten wegneemt is de SDE++. De werking van de SDE++ is dat op basis van marktgemiddelden de onrendabele top van een doorsnee zonne-energieproject wordt bepaald en op basis daarvan een maximum subsidiebedrag wordt toegekend. Deze onrendabele top gaat uit van een gemiddeld vereist rendement van marktpartijen. Het bouwen van een zonne-energieproject op een geluidsscherm in plaats van een normale grondopstelling is kostenverhogend. Dit wordt veroorzaakt door hogere arbeidskosten van de bouw, maar met name ook door sterk toegenomen kabellengtes door de ‘lintbouw’ die een project op een geluidsscherm typeert. Het voordeel van een doorgaans lagere vergoeding voor het gebruik van de locatie compenseert dit niet en maakt het financieel minder aantrekkelijk dan het realiseren van een project op een standaardlocatie.

Gezien het feit dat de subsidie voor een standaardproject naar een marktconform rendement rekent, is het logisch dat het realiseren van een project op een geluidsscherm een lager dan marktconform rendement geeft. Hier staan echter ook voordelen tegenover: door het plaatsen van de panelen op het geluidsscherm wordt ruimte gebruikt die anders niet benut zou worden en wordt plaatsing van panelen op anderszins nuttige grond zoals akkerland of natuur vermeden. De gemeente Ridderkerk kan hierover een afweging maken: zij is niet gehouden aan dezelfde rendementseisen als de meeste marktpartijen. In overleg met de gemeente Ridderkerk zijn twee kaders gehanteerd: een investeringsplafond en de bepaling dat de kosten van het project over de looptijd van 25 jaar terugverdiend moeten worden. Dit in tegenstelling tot een periode van 15 jaar zoals in het raadsbesluit is opgenomen. Het criterium is verschoven van 15 jaar naar 25 jaar omdat al snel bleek dat het project over een looptijd van 15 jaar niet terugverdiend kan worden. Een verruiming van de looptijd geeft inzicht of het project wel terugverdiend kan worden binnen de technische levensduur van het project, namelijk 25 jaar. We hebben hetgeen hierboven beschreven is geanalyseerd en de verschillende technische varianten aan de kaders getoetst.

De analyse bevestigt dat de te verwachte rendementen op het project relatief laag zijn, maar er zijn wel varianten mogelijk die aan de kaders van de gemeente voldoen. Daarmee resteert de afweging of de vanuit economische haalbaarheid van het zonne-energieproject suboptimale plaatsing opweegt tegen de meer maatschappelijke voordelen van het gebruik van deze locatie. Deze afweging vormt geen onderdeel van de opdracht en ligt in handen bij de bestuurders en de raad van gemeente Ridderkerk. Tenslotte hebben we onderzocht of het financieel haalbaar is om via een energiecoöperatie inwonerparticipatie mogelijk te maken. Participaties moeten met rendement en een zekerheidsmarge terugbetaald kunnen worden. In de economisch meest voordelige opstellingsvariant zou voor circa 40% van het investeringsbedrag via crowdfunding - dus via burgerparticipatie - gefinancierd kunnen worden.

i

Definities/afkortingen AC DC PVGIS PV-systeem PVsyst SDE++ Wp

Alternating Current / Wisselstroom. AC-kabels bij een zonnepark verbinden de omvormers met de netaansluiting. Direct Current / Gelijkstroom. DC-kabels bij een zonnepark verbinden de zonnepanelen met de omvormers. Photovoltaic Geographical Information System, Europese dienst die meteorologische data levert voor gebruik bij zonne-energieopbrengstberekeningen. Fotovoltaïsch systeem (Engels: Photovoltaic system) dat (zon)licht omzet naar elektriciteit. Softwarepakket waarmee de energieopbrengst van PV-systemen gesimuleerd kan worden op basis van projectspecifieke gegevens. Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie ++, de meest recente variant van de door RVO beheerde subsidie voor onder andere grootschalige PV-systemen. Wattpiek, maat voor de capaciteit van een zonnepaneel of PV-systeem. Het aantal Wattpiek is gedefinieerd als het aantal Watt dat een zonnepaneel of PV-systeem onder ‘Standard Test Conditions’ zal produceren.

ii

Inhoud 1

Inleiding

1

2

Kaders en methode

2

2.1

Kaders

2

2.2

Methode

2

2.2.1

Configuratie PV-systeem

3

2.2.2

Bepaling bouwkosten / definitie beperkte varianten

3

2.2.3

Input financiële berekeningen

3

2.2.4

Businesscase analyse

3

2.2.5

Overige overwegingen

4

2.2.6

Conclusies

4

3

Achtergrond zon-PV op geluidsschermen Ridderkerk

5

3.1

Varianten van plaatsing zon-PV op geluidsschermen

5

3.2

SDE++-systematiek

7

3.3

Uitgangspunten businesscase benadering gemeente Ridderkerk

7

4

Kwantitatieve analyse

8

4.1

Configuratie PV-systeem

8

4.2

Bepaling bouwkosten / definitie beperkte varianten

10

4.3

Input financiële berekeningen

11

4.4

Businesscase analyse

12

4.5

Deelname energiecoöperatie ‘De Groene Stroom’

13

5

Overige overwegingen

14

5.1

Dubbel ruimtegebruik vs. hoge bouwkosten

14

5.2

Flexibiliteit geluidsscherm

14

5.3

Verwijderen populieren

14

5.4

Effecten op geluid

14

5.5

Financiering & budget

15

5.6

Extra gewicht t.g.v. zonnepanelen

15

5.7

Vergunningen

15

5.8

Recht van opstal

16

5.9

Reflecties

16

Conclusies

17

6

Bijlage 1 Businesscases per variant

18

B 1.1

18

Variant 1, deels (binnen investeringsbudget van de gemeente Ridderkerk) iii

B 1.2

Variant 1, op het volledige scherm

19

B 1.3

Variant 2, deels (binnen investeringsbudget van de gemeente Ridderkerk)

20

B 1.4

Variant 2, op het volledige scherm

21

B 1.5

Scenario exploitatie door energiecoöperatie

22

Bijlage 2 Gevoeligheidsanalyse schaduwwerking bij verschillende afstanden bomenrij

23

Bijlage 3 Tabel lengte/breedteverhoudingen

24

Bijlage 4 Locatietekening

25

Opdrachtgever Gemeente Ridderkerk Jory Rombouts Koningsplein 1 2980 AG Ridderkerk E: j.rombouts@bar-organisatie.nl

Opdrachtnemer Odura Rens Knoben en Joost Berkvens Eerste Straatje van Best 5 5211 XH ’s-Hertogenbosch T: +31 639431280 E: rens.knoben@odura.nl

NB Genoemde prijzen in dit document zijn exclusief btw, tenzij anders aangegeven.

iv

1

Inleiding

Dit rapport is tot stand gekomen naar aanleiding van een vraag van de gemeente Ridderkerk. De gemeente Ridderkerk is voornemens om over een lengte van 1.729 meter een geluidsscherm te plaatsen tussen de A15 en het Oosterpark. Initieel zal het geluidsscherm een hoogte van 6 meter hebben, waarbij de mogelijkheid bestaat dat het later wordt opgehoogd tot 8 meter. De gemeente Ridderkerk heeft Odura gevraagd om een quickscan uit te voeren voor de mogelijkheden van zonne-energie op het te realiseren geluidsscherm. Dit initiatief is te plaatsen in het kader van het verhogen van het aandeel duurzame energie en daarmee aan de realisatie van de doelen die zijn gesteld in de gemeente Ridderkerk, alsook in de Regionale Energie Strategie. Deze quickscan is bedoeld om inzicht te krijgen in de potentie voor de opwekking van zonne-energie op het geluidsscherm, de verschillende configuraties die mogelijk zijn en hun voor- en nadelen. Ook wordt onderzocht wat de mogelijkheden zijn van participatie door inwoners via de lokale energiecoöperatie ‘De Groene Stroom’ in dit project. We zullen hiervoor eerst in Hoofdstuk 2 ingaan op de methode die we hebben gehanteerd bij de uitgevoerde analyse. Daarna zullen we in Hoofdstuk 3 relevante achtergrond beschrijven die behulpzaam is voor een goed begrip van de analyse.

In Hoofdstuk 4 wordt de kwantitatieve analyse uitgevoerd en de resultaten hiervan gepresenteerd. Hoofdstuk 5 geeft een aantal overige overwegingen welke een rol kunnen spelen bij de keuze voor het uitvoeren van het project. Tenslotte worden in Hoofdstuk 6 conclusies getrokken.

1

2

Kaders en methode

2.1

Kaders

Aan de analyse is een aantal kaders meegegeven door gemeente Ridderkerk die als uitgangspunten gelden. Deze komen voornamelijk voort uit het raadsbesluit van 14 december 2020 en zijn te vinden via: https://raad.ridderkerk.nl/Vergaderingen/Gemeenteraad-RK/2020/10-december/20:00. Het gaat om:  Een investeringsruimte van 550.000 EUR exclusief BTW voor investering vanuit de gemeente in het project.  Een projectlooptijd van 25 jaar. Dit in tegenstelling tot een periode van 15 jaar zoals in het raadsbesluit is opgenomen. Het criterium is verschoven van 15 jaar naar 25 jaar omdat al snel bleek dat het project over een looptijd van 15 jaar niet terugverdiend kan worden. Een verruiming van de looptijd geeft inzicht of het project wel terugverdiend kan worden binnen de technische levensduur van het project, namelijk 25 jaar.  Het project moet zich in deze looptijd nominaal terugverdienen. De mogelijkheid tot het toekomstig verhogen van het geluidsscherm moet meegewogen worden in configuratie van het project. Daarnaast is de wens geuit te onderzoeken of participatie van inwoners via de energiecoöperatie ‘De Groene Stroom’ mogelijk is.

2.2

Methode

De methode die gebruikt is voor het uitvoeren van de analyses is weergegeven in Figuur 1. Configuratie PV Systeem •Definitie generieke varianten •Schaduwanalyse •Berekening vermogen (Wp) en energieopbrengst per variant (Wh/Wp) Bouwkosten bepaling /definitie beperkte varianten •Aannames generieke projectkosten •Analyse kabel-/- en opstellingskosten per variant •Optimaliseren omvang gedeeltelijke varianten Input financiële berekeningen •Uitgangspunten ECN en recente marktcijfers Odura voor OPEX en CAPEX •SDE++ uitgangspunten voor omzet •Prijs- en inflatieparameters •Financiering Businesscase analyse •Uitkomsten per variant in termen van Internal rate of Return (IRR) / Netto Contante Waarde (NCW) •Energieopbrengsten en CO2 besparing •Investeringshoogte versus budget •Mogelijkheden en omvang van participatiemogelijkheden middels crowdfunding

Figuur 1: schematisch overzicht van de methode

2

2.2.1

Configuratie PV-systeem

In dit rapport worden verschillende configuraties van PV-systemen met elkaar vergeleken. De overwogen configuraties, variërend in onder andere hellingshoek ten opzichte van het horizontale vlak en typische lengte/breedteverhouding, komen voort uit al eerder gebouwde en operationele systemen langs snelwegen in Europa. Elke opstellingsvariant wordt specifiek voor de lokale situatie geanalyseerd in een versie waarbij het gehele geluidsscherm van zonnepanelen wordt voorzien en daarnaast voor een versie waarbij slechts een deel van het geluidsscherm benut wordt. Ook analyseren we voor een aantal varianten waarbij de schaduwobjecten (in dit geval populieren) verdwijnen, voor inzicht in het effect daarvan op de businesscase. De verwachte energieproductie voor de verschillende opstellingsvarianten wordt bepaald aan de hand van simulaties in de software PVsyst, waarbij weergegevens (PVGIS) worden gebruikt die representatief zijn voor de locatie waar het geluidsscherm zich zal bevinden.

2.2.2

Bepaling bouwkosten / definitie beperkte varianten

Om tot realistische businesscases te komen voor de verschillende opstellingsvarianten is het van belang een goed beeld te hebben van de bouwkosten. Odura heeft op basis van de ruime ervaring met PV-projecten een aantal variabelen geschat voor dit project om van de samenstelling van het PV-systeem tot een businesscase te komen. Aangezien de kosten van een gangbaar grondgebonden PV-systeem niet zomaar te vergelijken zijn met die van PV-systemen op geluidsschermen, wordt in het bijzonder gebruik gemaakt van kostenramingen die zijn opgesteld voor een onderzoek naar zon op geluidsschermen voor Rijkswaterstaat en rekening gehouden met specifieke kenmerken van de locatie bij Oosterpark. Waar grotere systemen bij gangbare PV-systemen profiteren van schaalvoordelen en daarmee vaak gunstigere businesscases, is dit niet zonder meer het geval bij PV-systemen op geluidsschermen. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door de typisch relatief grote lengte/breedteverhouding van geluidsschermen, waardoor een kostenoptimum bereikt kan worden bij het realiseren van zonnepanelen op slechts een deel van het scherm in plaats van over de volledige lengte van het geluidsscherm.

2.2.3

Input financiële berekeningen

De PV-systemen met verwachte output per variant geven de basis voor de businesscase van de verschillende opstellingsvarianten. Odura heeft op basis van de ervaring met PV-projecten een aantal variabelen geschat voor dit project om van de samenstelling van het PV-systeem tot een businesscase te komen. Deze zijn op te delen in:  Opbrengstparameters. Zoals energieprijzen en prijsverwachtingen, de waarde van garanties van oorsprong en degradatie van het systeem.  Operationele kostenparameters. Zoals onder andere onderhouds- en beheerskosten, administratiekosten, afschrijvingen en verzekering.  Fiscale aspecten. Het gaat daarbij om de BTW, vennootschapsbelasting en onroerendezaakbelasting.  Financieringsparameters. Van belang zijn bevoorschottingspercentages, aflossingstermijn en rentetarieven. Met deze parameters komen we van de technische configuratie tot de businesscase van de projecten.

2.2.4

Businesscase analyse

Om de resulterende businesscases met elkaar te kunnen vergelijken, kijken we naar een aantal kentallen die inzicht geven in de rentabiliteit van de projecten. Dit zijn met name het rendement op eigen vermogen (IRR), terugverdientijd en CO2-emissiereductie. Om van een gezonde businesscase te kunnen spreken zal het rendement op eigen vermogen positief moeten zijn over een projectperiode van 25 jaar, en daarmee zal de terugverdientijd minder dan 25 jaar moeten bedragen.

3

2.2.5

Overige overwegingen

Aan de hand van de genoemde stappen onder 2.2.1 tot en met 2.2.4 worden de mogelijkheden van het PVproject bij het geluidsscherm aan het Oosterpark kwantitatief geanalyseerd. Voordat dit tot een conclusie leidt worden andere overwegingen in de analyse betrokken, zoals de flexibiliteit in toekomstige aanpassingen het geluidsscherm, geluidaspecten, de bomen en andere. Naast deze locatiegerelateerde aspecten staat we nog stil bij de rol van de energiecoöperatie zodat een zo compleet mogelijk beeld ontstaat van de factoren die een rol spelen bij de keuze voor de uitvoeringsvariant.

2.2.6

Conclusies

In de conclusies vatten we de kwantitatieve analyse samen en wegen waar mogelijk de uitkomst af tegen de overige overwegingen.

4

3

Achtergrond zon-PV op geluidsschermen Ridderkerk

In dit hoofdstuk geven we informatie over een aantal onderwerpen die een rol spelen in de analyse zodat een beter begrip ontstaat over de gekozen varianten en berekeningswijze.

3.1

Varianten van plaatsing zon-PV op geluidsschermen

Verschillende varianten voor het plaatsen van zonnepanelen op geluidsschermen kunnen worden onderscheiden. Drie verschillende (sub)varianten worden in dit rapport besproken. Per variant volgt een korte introductie, figuur van een voorbeeldsysteem en een beschrijving van de voor- en nadelen. De varianten die in dit rapport aan de orde komen zijn de volgende: Variant 1: zonnepanelen boven op het geluidsscherm bevestigen Deze variant is mogelijk bij geluidsschermen die aan de bovenzijde geknikt zijn, waardoor een vlak ontstaat met een gunstige oriëntatie voor zonnepanelen. De hoek van de zonnepanelen ten opzichte van het horizontale vlak is afhankelijk van het type scherm, maar kan rond de 30 graden gekozen worden, wat voor een zuidoriëntatie ideaal is met betrekking tot de energieopbrengst. Ook is deze hellingshoek groot genoeg om ophoping van vuil grotendeels tegen te gaan, wat problemen kan geven bij geheel horizontale plaatsing. Bij deze uitvoeringsvorm kan er vaak slechts een enkele rij panelen worden geplaatst, wat zorgt voor relatief grote lengte/breedteverhoudingen en kabellengtes, wat nadelig kan zijn voor het kostenplaatje.

Figuur 2: (l): Voorbeeld van Variant 1, zonnepanelen op geluidsscherm, A27 Utrecht (r): technische tekening van zonnepanelen op een geluidsscherm (bron: IPV Delft)

Variant 2A: zonnepanelen aan het geluidsscherm bevestigen In deze uitvoeringsvorm worden zonnepanelen op de wand van een geluidsscherm bevestigd. Vaak staan de zonnepanelen dan in een grote hoek ten opzichte van horizontaal (75 tot 90 graden), wat minder gunstig is voor energieproductie ten opzichte van een hoek van 30 graden. Daar staat tegenover dat er op deze manier meerdere rijen zonnepanelen boven elkaar kunnen worden geplaatst. Deze variant kan met name worden 5

toegepast bij bestaande geluidsschermen. Als zonnepanelen al bij het ontwerp van het geluidsscherm kunnen worden meegenomen, is het logischer om te kijken naar variant 2B (hierna).

Figuur 3: Voorbeeld van variant 2A, zonnepanelen aan een geluidsscherm in Italië (bron: Google Maps)

Variant 2B: zonnepanelen in het geluidsscherm verwerken Wanneer zonnepanelen vanaf het ontwerp van een geluidsscherm worden beoogd, kan het een interessante optie zijn om ze te verwerken in het geluidsscherm zelf. Ze vervullen dan tegelijk de functie van geluidsreflecterend scherm als dat van energieopwekkingsinstallatie. Wanneer de constructie wordt opgebouwd dat zonnepanelen kunnen worden gebruikt als geluidsscherm kan dit kosten besparen ten opzichte van variant 2A. Een ander voordeel van deze variant is de mogelijke toepassing van tweezijdige (bifacial) zonnepanelen, die zowel met de voor- als achterzijde zonne-energie kunnen omzetten in elektriciteit. Deze panelen zijn met name interessant wanneer het geluidsscherm noord-zuid georiënteerd is, waarbij de oostzijde van de zonnepanelen in de ochtend instraling van de zon ontvangt, en de westzijde in de namiddag. De situatie bij het te plaatsen geluidsscherm in de gemeente Ridderkerk is minder geschikt voor plaatsing van tweezijdige zonnepanelen, aangezien het geluidsscherm oost-west georiënteerd zal zijn, waarbij de achterkant van de zonnepanelen naar het noorden gericht zal zijn en weinig zon zal ontvangen. Bovendien heeft de noordkant van het geluidsscherm ook met significante schaduwwerking te maken.

Figuur 4: Voorbeeld van variant 2B, Zonnepanelen geïntegreerd in een geluidsscherm (bron: TNO Solar Highways)

6

Tabel 1: overzicht van de opstellingsvarianten

Hellingshoek [°] Voordelen

Nadelen

3.2

1

2A

2B

30 Optimale energieopbrengst Minder reflectie richting snelweg Grote kabellengtes Grote lengte/breedteverhoudingen

80 Toe te passen op bestaande geluidsschermen Meerdere rijen boven elkaar drukken kosten Matige energieopbrengst Mogelijk hinderlijke reflecties richting snelweg

80 Potentieel goedkope montageopties Meerdere rijen boven elkaar drukken kosten Matige energieopbrengst Mogelijk hinderlijke reflecties richting snelweg

SDE++-systematiek

Tot op heden is zon-PV, net als vele andere duurzame energie opwekkingsvormen niet rendabel op basis van enkel de opbrengst van de verkoop van de geproduceerde energie. Om de ‘onrendabele top’ op dit type projecten weg te nemen is de SDE++ subsidieregeling in het leven geroepen, welke subsidie toekent om de waarde van de opgewekte energie aan te vullen tot het bedrag wat nodig is voor een haalbare exploitatie. De details van deze regeling is te vinden onder: https://www.rvo.nl/subsidie-en-financieringswijzer/sde. Deze methodiek gaat uit van een door ECN opgesteld model van een ‘standaard’ grondgebonden zonneenergieproject en stelt op die basis de maximum subsidiebedragen vast, wat voor een dergelijk project resulteert in een marktconform rendement. Dit betekent dat ieder zonne-energieproject zich kan spiegelen aan dit standaardproject om een verwachting te krijgen over de rentabiliteit van het eigen project (in dit geval een zonne-energieproject op een geluidsscherm). Voor het berekenen van een businesscase voor een zon-PV project moet een aanname gedaan worden voor de te realiseren opbrengst. In Hoofdstuk 4 gaan we in op de werkwijze voor dit rapport.

3.3

Uitgangspunten businesscase benadering gemeente Ridderkerk

De businesscases gepresenteerd in dit rapport kennen andere uitgangspunten dan doorsnee businesscases, waar vaak wordt uitgegaan van exploitatie door een commerciële partij. Een commerciële partij zal een project doorgaans als onrendabel zal beschouwen wanneer het rendement op haar investering beneden de 5% à 6% ligt. Het uitgangspunt voor de gemeente Ridderkerk is dat de businesscase gezond is, d.w.z. dat alle kosten uiteindelijk gedekt worden door de opbrengsten uit de zonnepaneleninstallatie. Vandaar dat er gekozen wordt voor een rendementsvereiste van 0% om te inkomsten van de verschillende varianten met elkaar te vergelijken. Dit betekent, dat over de gekozen looptijd het project zich enkel (nominaal) moet terugverdienen. Wel wordt de mogelijkheid onderzocht om (een deel van) het geluidsscherm te financieren middels crowdfunding in samenwerking met de energiecoöperatie ‘De Groene Stroom’. Voor deze situatie zal een minimaal rendement nodig zijn op de investering die de coöperatie dan doet, zodat aan de deelnemers een rendement van circa 4-5% kan worden uitgekeerd. De uitwerking hiervan is te vinden in Paragraaf 4.5. Ook moet een keuze gemaakt worden in de hoeveelheid kosten die toe te schrijven is aan het geluidsscherm zelf (met geluidswerende functie), en de kosten die men toeschrijft aan het zonnepanelensysteem.

In dit rapport is als uitgangspunt genomen dat het geluidsscherm er hoe dan ook komt, inclusief bijbehorende fundering van het geluidsscherm zelf. Bijkomende kosten voor het zonnepanelensysteem, zoals bevestigingsmateriaal, arbeid voor het plaatsen van de zonnepanelen en omvormers, en het zonnepanelensysteem zelf zijn wel meegenomen in de businesscases. Details over de uitgangspunten voor de businesscases zijn te vinden in Paragraaf 4.3.

7

4

Kwantitatieve analyse

De basis van de quickscan is een doorrekening van verschillende mogelijkheden in businesscases. Zoals toegelicht in Hoofdstuk 2 bouwen we deze businesscases op vanuit de configuratie van het systeem en het vaststellen van de technische uitgangspunten om deze via de kosten- en opbrengstenaannames in businesscases te kunnen verwerken.

4.1

Configuratie PV-systeem

Om te bepalen welke configuraties het meest geschikt zijn voor de situatie bij het Oosterpark, is het van belang om de lokale schaduwsituatie in kaart te brengen. Dit is gedaan middels een simulatie met de software PVsyst, een gangbaar programma voor opbrengstanalyses van PV-systemen. In dit programma is een 3D-model van de aanwezige bomen (populieren) aan de zuidzijde van het te plaatsen geluidsscherm gemaakt. Op deze manier kan de invloed van de schaduw van de bomen op de opbrengst van de zonnepanelen worden bepaald voor verschillende opstellingsvarianten. Figuur 5 toont één van de opstellingsvarianten in deze software.

Figuur 5: schaduwanalyse in PVsyst

Onder schaduwvrije omstandigheden hebben zonnepanelen in Nederland de beste energieopbrengst wanneer ze opgesteld zijn onder een hoek tussen de 30 en 45 graden met het horizontale vlak. Dit kan veranderen in het geval van schaduwwerking. Met behulp van PVsyst zijn opbrengstanalyses gemaakt van de situatie ter plaatse, en is het effect van de schaduwvorming gekwantificeerd. 8

Opbrengsten worden uitgedrukt in kWh/kWp per jaar, dat iets zegt over de hoeveelheid energie die per zonnepaneel jaarlijks wordt opgewekt. Binnen de SDE++-subsidie wordt uitgegaan van 950kWh/kWp aan opbrengst in het eerste jaar, en dit is ongeveer te verwachten bij gebruikelijke opstellingen (oost-west onder een hellingshoek van 10° met het horizontale vlak). Configuraties met een hogere opbrengst zijn over het algemeen eerder rendabel, en vice versa. Tabel 2 geeft een overzicht van de opbrengsten zonder schaduw, de schaduwverliezen voor de situatie bij het Oosterpark, en de resulterende opbrengsten rekening houdend met schaduw. De hellingshoek is gegeven ten opzichte van de horizontaal. De hellingshoek ten opzichte van het scherm hangt af van de wijze van plaating, waarover na de tabel meer zal worden uitgelegd. Tabel 2: opbrengstanalyse met en zonder schaduw

Hellingshoek [°]

Opbrengst zonder schaduw [kWh/kWp]

Schaduwverlies t.o.v. schaduwvrije situatie [%]

Opbrengst met schaduw [kWh/kWp]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

953 1033 1086 1114 1119 1102 1061 998 913 805

16 19 21 24 26 29 32 35 40 45

805 840 855 852 830 788 725 644 547 441

Zoals blijkt uit Tabel 2 zijn de schaduwverliezen als gevolg van de bomen aanzienlijk. Met name de (bijna) verticale varianten laten zeer grote schaduwverliezen zien en kunnen op basis van de resterende opbrengst hiervan als ongeschikt worden beoordeeld. Zoals vermeld in Paragraaf 3.1 zijn er een aantal verschillende manieren waarop zonnepanelen op of in geluidsschermen geplaatst kunnen worden. Indien voor plaatsing aan/in een geluidsscherm wordt gekozen (Variant 2A en 2B), gaan we in dit rapport uit van een hellingshoek van 80 graden met het horizontale vlak, voor een min of meer verticale oriëntatie. Bij plaatsing op het geluidsscherm (Variant 1) is een grotere variatie in hellingshoeken mogelijk, en is een hellingshoek van 30 graden t.o.v. het horizontale vlak aangenomen als realistische aanname, wat zorgt voor een relatief hoge energieopbrengst. De configuraties 2A en 2B waarbij de panelen aan, respectievelijk in het geluidsscherm zijn geplaatst, zullen voor de verdere analyses worden samengenomen onder ‘Variant 2’. Aangezien tweezijdige (bifacial) zonnepanelen weinig tot geen meerwaarde zullen hebben vanwege de oriëntatie van de achterkant op het noorden, gecombineerd met de schaduw aan die kant, zijn configuraties 2A en 2B in dit geval gelijkwaardig. Bovendien wordt uitgegaan van gelijkwaardige kosten voor beide uitvoeringsvarianten.

Voor beide opstellingsvarianten (boven op het scherm en verticaal) wordt zowel een businesscase uitgewerkt waarbij het volledige scherm wordt benut, alsook een businesscase waarbij slechts een deel van het scherm wordt benut. Deze laatste variant heeft als uitgangspunt dat deze niet boven het investeringsbudget van de gemeente uitkomt, te weten 550.000 EUR. Deze varianten zijn van belang indien externe financiering voor het project niet kan worden verkregen, iets waar we in Hoofdstuk 4 kort bij stil zullen staan. Tabel 3: varianten die als input voor de businesscases dienen

Variant 1: Deel van scherm 1: Volledige scherm 2: Deel van scherm 2: Volledige scherm

Hellingshoek [°] 30 30 80 80

Specifieke opbrengst [kWh/kWp] 852 852 547 547 9

Aantal rijen boven elkaar 1 1 4 4

Oriëntatie panelen Staand Staand Liggend Liggend

4.2

Bepaling bouwkosten / definitie beperkte varianten

De bouwkosten die als input dienen voor de businesscases zijn bepaald aan de hand van:  Recente marktprijzen bij o.a. aanbestedingen georganiseerd door Odura  Tarieven voor een netaansluiting bij Stedin (de netbeheerder in Ridderkerk)1  Een model dat Odura eerder heeft ontwikkeld voor het vertalen van kosten van een ‘gangbaar’ PV-systeem naar een PV-systeem op geluidsschermen. De bouwkosten zijn als volgt aangenomen: Tabel 4: kosten regulier PV-systeem

Prijs per Wp (<1000 kWp) [€/Wp] Zonnepanelen 0,23 Omvormers 0,03 Transformatoren 0,05 Montagemateriaal* 0,065* DC-bekabeling 0,018 AC-bekabeling 0,015 Overig (incl. arbeid) 0,13 Netaansluiting Meerlengte netaansluiting Projectvoorbereiding * = voor de verticale varianten €0,01/Wp hoger

Prijs per Wp (≥1000 kWp) [€/Wp] 0,22 0,025 0,04 0,055* 0,015 0,012 0,10 -

Kostencomponent

Vaste prijs (<1000 kWp) [€] 39.800 36.000 35.000

Vaste prijs (≥1000 kWp) [€] 50.000 107.600 35.000

Tabel 4 toont de geschatte kosten voor een regulier PV-systeem. Hierbij wordt uitgegaan van een lengte/breedteverhouding rond de 1, wat wil zeggen dat het zonnepanelensysteem uit een min of meer vierkante opstelling bestaat, wat bijvoorbeeld vaak het geval is op daken of grond. Tabel 5 toont de vermenigvuldigingsfactoren voor de kostencomponenten die schalen met de lengte/breedteverhouding. De totale kosten zijn te bepalen door de reguliere kosten te nemen en deze te vermenigvuldigen met de vermenigvuldigingsfactor van toepassing voor de lengte/breedteverhouding van het betreffende systeem. Tabel 5: vermenigvuldigingsfactor kosten als gevolg van de lengte/breedteverhouding

1

l/b verhouding

DC-bekabeling

AC-bekabeling

1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024

1,00 1,00 1,00 1,50 2,00 2,83 4,00 5,00 6,00 6,00 6,00

1,00 1,00 1,00 1,09 1,26 1,56 2,08 2,94 4,36 6,72 10,62

Overig incl. arbeid 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,10 1,20 1,30

Stedin - Tarieven 2021 elektriciteit grootverbruik: https://www.stedin.net/-/media/project/online/files/tarieven/tarieven-2021/tarievenbrochure-elektriciteit-grootverbruik-2021.pdf

10

De invloed van de lengte/breedteverhouding van het systeem op de kosten wordt steeds significanter naarmate de lengte/breedteverhouding toeneemt. Een tabel met de lengte/breedteverhoudingen van de verschillende doorgerekende varianten is te vinden in Bijlage 3.

4.3

Input financiële berekeningen

Als input voor de financiële berekeningen wordt een aantal keuzes gemaakt die invloed hebben op o.a. het berekende rendement, de terugverdientijd en de CO2-emissiereductie. Deze keuzes worden in onderstaand overzicht weergegeven en toegelicht. SDE++-basisbedrag Eén van de belangrijkste parameters in de businesscase is de hoogte van het basisbedrag van de SDE++subsidie. Deze bepaalt voor het grootste deel de inkomsten per opgewekte kWh van het zonnepanelensysteem. Het basisbedrag is in principe gelijk aan de vergoeding per kWh, mits de elektriciteitsprijs niet onder de basisenergieprijs komt. SDE++-basisbedragen wisselen per jaar en per subsidieronde, maar zodra een subsidiebeschikking afgegeven is blijft hetzelfde basisbedrag gelden voor de volledige subsidielooptijd van 15 jaar. Het basisbedrag voor de businesscases in dit rapport is 6,85 eurocent per kWh voor systemen tussen de 15 kWp en 1000 kWp, en 5,9 eurocent per kWh voor systemen groter dan 1000 kW p, in lijn met de maximale bedragen geldig voor het jaar 2021. SDE++-subsidie kan pas verleend worden wanneer een project de benodigde vergunningen in bezit heeft. Het is daarom niet waarschijnlijk dat een zonnepanelensysteem op het geluidsscherm bij het Oosterpark nog dit jaar mee kan doen aan de SDE++-subsidieronde.

In komende rondes zullen de bedragen waarschijnlijk lager liggen, maar aangezien de subsidiebedragen worden gebaseerd op het prijspeil en prestaties van zonnepanelensystemen van dat jaar zal dit naar verwachting beperkt effect hebben op de uitkomsten van de businesscases. Elektriciteitsprijs De elektriciteitsprijs is in principe niet bepalend voor de businesscase gedurende de eerste 15 jaar, aangezien het SDE++-basisbedrag bepaalde inkomsten garandeert. Enkel in het geval de elektriciteitsprijs tot boven het basisbedrag stijgt of tot onder de basisenergieprijs zakt is dit een factor van belang. Na 15 jaar echter, houdt de SDE++-subsidie op, en is de elektriciteitsprijs bepalend voor de inkomsten van het project. In de businesscases wordt rekening gehouden met een kale elektriciteitsprijs van 4,0 eurocent per kWh voor het eerste jaar, oplopend met inflatie (zie volgende kopje), representatief voor de afgelopen jaren. Inflatie De inflatie is in de businesscases ingesteld op 2,0% per jaar. Dit is gelijk aan het langjarig streefniveau van de Europese Centrale Bank (ECB). Looptijd De looptijd van de businesscases is aangenomen als 25 jaar, overeenkomend met de verwachte levensduur van het zonnepanelensysteem.

Periodieke kosten Periodieke kosten bij een PV-systeem bestaan uit onder andere onderhoud, assetmanagement, lease voor land (hier niet van toepassing), verzekeringskosten, administratie, netbeheerderskosten, en onvoorziene kosten. Deze zijn geschat op 15 euro per kW p per jaar voor systemen tussen de 15 kW p en de 1000 kWp, en op 12 euro per kWp per jaar voor systemen groter dan 1000 kWp, in lijn met aannames uit het document eindadvies voor de SDE++-bedragen van 20212 en de ervaringscijfers van Odura.

2 Zie https://www.pbl.nl/sites/default/files/downloads/pbl-2021-eindadvies-basisbedragen-sde-plus-plus-

2021_4032.pdf

11

Financiering Er wordt in het model geen gebruik gemaakt van bankfinanciering. Dit vanwege de lage rendementen en beperkte omvang van het project, waardoor de projecten moeilijk separaat financierbaar zullen zijn. In plaats daarvan wordt uitgegaan van financiering doormiddel van 100% eigen vermogen vanuit gemeente Ridderkerk. Indien gekozen wordt voor de meest uitgebreide varianten (benutten van het volledige scherm, zowel Variant 1 als 2) overschrijden de kosten van de installatie wel het door de gemeente Ridderkerk opgegeven budget. CO2-emissiereductie De reductie in CO2-emissie is gebaseerd op kentallen uit het document eindadvies voor de SDE++-bedragen van 2021. Elke kWh geproduceerde zonne-energie levert een reductie in CO2-emissie op van 216 gram.

4.4

Businesscase analyse

Per opstellingsvariant is een businesscase doorgerekend voor zowel de situatie waarin het scherm volledig is belegd met zonnepanelen, alsook voor de situatie waarin slechts een deel van het scherm benut wordt voor zonne-energie. Het volledige scherm heeft in deze situatie een lengte van 1700 meter. Voor deze 4 varianten zijn vervolgens businesscases uitgewerkt voor de huidige situatie, dus met schaduwwerking van de populieren, en ook businesscases voor de situatie waarin de populieren zijn verdwenen. Deze bouwt voort op de opbrengstanalyse zoals weergegeven in tabel 2. De resultaten van de huidige schaduwsituatie zijn getoond in Tabel 6. Tabel 6: resultaten businesscases met huidige schaduwsituatie

Variant 1, deels 1, volledig 2, deels 2, volledig

Capaciteit [kWp] 600 870 680 1.734

Investering [€] 549.000 772.000 550.000 1.246.000

Rendement op eigen vermogen [%] -1,3 -1,0 -7.0 -5,6

Terugverdientijd [jaar] n.v.t. n.v.t. n.v.t. n.v.t.

CO2-emissiereductie [ton/jaar] 110 160 80 205

Op basis van de aannames die voor deze analyse zijn gebruikt valt er geen sluitende businesscase te creëren bij de huidige schaduwsituatie. De varianten (zowel deels als volledig) met zonnepanelen boven op het geluidsscherm laten relatief de beste resultaten zien. Het rendement op eigen vermogen is licht negatief en de investering wordt dan ook niet terugverdiend in de looptijd van 25 jaar. De totale reductie in CO2emissie is het grootst voor de verticale varianten over de gehele lengte. Er is ook gerekend met de mogelijkheid dat het geluidsscherm op grond van Rijkswaterstaat komt. In dit geval zouden de populieren verdwijnen en zou de lengte van het scherm slechts 1200 meter bedragen. Dit zijn de uitgangspunten waar mee gewerkt is voor de varianten zonder schaduw, zie Tabel 7. Tabel 7: resultaten businesscases bij afwezigheid van schaduw

Variant Op, deels Op, volledig Verticaal, deels Verticaal, volledig

Capaciteit [kWp] 600 614 680 1.224

Investering [€] 549.000 577.216 550.000 875.518

Rendement op eigen vermogen [%] 2,1 2,2 0,7 0,9

Terugverdientijd [jaar] 18 18 22 21

CO2-emissiereductie [ton/jaar] 144 148 134 241

Uit de businesscases in de situatie zonder schaduw blijkt dat de huidige schaduwsituatie een significant negatieve invloed op de resultaten heeft. In het geval de populieren verdwijnen, wordt het rendement in de businesscases van alle geanalyseerde varianten positief. Wederom wordt het beste rendement op eigen vermogen behaald bij de variant waar de zonnepanelen boven op het geluidsscherm worden geplaatst. In dit geval is de terugverdientijd 18 jaar, wat ruim binnen de projectperiode valt. Ook de verticale varianten 12

kennen nu een positief rendement, hoewel minder groot dan dat van de varianten boven op het scherm. De totale reductie in CO2-emissie is wederom het grootst voor de verticale varianten over de gehele lengte.

4.5

Deelname energiecoöperatie ‘De Groene Stroom’

Zoals beschreven in Paragraaf 2.1 wil de gemeente Ridderkerk onderzoeken of participatie van inwoners via de energiecoöperatie mogelijk is in dit project. We hebben dit voor deze quickscan onderzocht aan de hand van de volgende aannames:  Dat participanten gevraagd worden mee te doen in de vorm van obligaties. Dit zijn uitgeefbare leningen, waarmee participanten recht krijgen op rente en aflossing op de ingelegde gelden. Het betreft dus geen aandelen. Andere varianten zijn mogelijk, maar zijn minder gangbaar en kennen veelal praktische nadelen.  De looptijd is 15 jaar en de rente is 5%. Langer dan 15 jaar is zeer ongebruikelijk en maakt de participaties minder aantrekkelijk omdat deze in veel gevallen dan de investeringshorizon van de beoogde participanten overschrijdt. Een kortere looptijd is aantrekkelijk voor deelnemers maar legt te veel druk op de kasstromen in de eerste periode waardoor minder participaties geplaatst kunnen worden.  We gaan uit van een buffer in de verhouding tussen projectinkomsten en rente- en aflossingsverplichtingen om te voorkomen dat bij een slechter jaar de participanten de verwachte opbrengsten niet krijgen. Dit doen we door een minimum factor van 1,4 aan te houden tussen beschikbare opbrengsten en de rente- en aflossingsverplichtingen. In jargon heet dit de Debt Service Coverage Ratio (DSCR).

Indien we het financieel gunstigste scenario nemen (Variant 1 zonder schaduwverliezen) kan op deze basis afgerond 40% van het investeringsbedrag worden opgehaald in de vorm van participaties. Dit betekent dat 223.000 EUR van de crowd afkomstig is en 343.000 EUR van de gemeente. Hierbij is het goed te realiseren dat het organiseren van een crowdfundingcampagne en ook de administratie kosten met zich meebrengt, welke afhankelijk van de afspraken tussen De Groene Stroom en de gemeente bij het project kunnen komen te liggen.

13

5

Overige overwegingen

5.1

Dubbel ruimtegebruik vs. hoge bouwkosten

Eén van de voordelen van zonnepanelen op geluidsschermen is het meervoudig ruimtegebruik. Bij plaatsing van zonnepanelen op geluidsschermen in plaats van op grond, gaat duurzame energieproductie niet ten koste van nuttig alternatief aanwendbare grond, en krijgt het geluidsscherm een dubbelfunctie. Vergeleken met het plaatsen van gangbare grondgebonden zonneparken is deze uitvoeringsvorm wel kostbaarder. Wanneer zonnepanelen ín het geluidsscherm verwerkt worden, kunnen de kosten echter deels toegerekend worden aan het geluidsscherm in plaats van aan de zonnepaneleninstallatie. Deze kwestie valt verder niet binnen de scope van dit rapport, maar wordt als overweging meegegeven.

5.2

Flexibiliteit geluidsscherm

De gemeente Ridderkerk gaf aan dat de mogelijkheid bestaat dat het geluidsscherm in de toekomst wordt opgehoogd van 6 naar 8 meter. Mocht die situatie zich voordoen terwijl er al een zonnepanelensysteem geïnstalleerd is, zal het systeem tijdelijk ontmanteld moeten worden en later moeten worden herplaatst. De kosten hiervan kunnen globaal worden geschat aan de hand van vergelijkbare situaties die Odura heeft meegemaakt bij andere projecten. Onze beste inschatting voor de prijs van verwijderen en herplaatsen van het zonnepanelensysteem is dat de kosten zo’n €0,20/W p bedragen. Dit betekent per variant: Tabel 8: inschatting kosten verwijderen en herplaatsen PV-systeem

Variant

Capaciteit [kWp]

Kosten herplaatsing [€]

600 870 680 1.734

120.000 174.000 136.000 346.800

1, deels 1, volledig 2, deels 2, volledig

Het al dan niet ophogen van het geluidsscherm in de toekomst is een keuze die de gemeente Ridderkerk zal maken en verdere afwegingen betreffende deze situatie vallen niet binnen de scope van dit rapport.

5.3

Verwijderen populieren

De populieren die momenteel ten zuiden van het te plaatsen geluidsscherm staan, veroorzaken significante schaduwval op eventuele zonnepanelen. Mochten deze populieren, om welke reden dan ook, verwijderd worden, heeft dit een positief effect op de energieopbrengst van elke mogelijke configuratie zonnepanelen op/aan het geluidsscherm. Daarmee verbetert ook de businesscase drastisch, wat het verschil maakt tussen een onrendabel en rendabel project. Het verwijderen van de populieren verkleint ook het verschil in resultaat tussen de verschillende opstellingsvarianten, aangezien het verschil in schaduwwerking tussen varianten op- en aan het geluidsscherm vervalt. Het maken van deze afweging valt echter niet binnen de scope van dit rapport. Hooguit kan het verschil met de huidige situatie worden gekwantificeerd.

5.4

Effecten op geluid

Odura heeft geen specifieke kennis over geluidswerende werking van geluidsschermen. Daarom kan geen uitgebreide inschatting worden gemaakt van het effect van het aan het geluidsscherm aanbrengen/integreren van zonnepanelen op de geluidswerendheid daarvan. Tegenwoordig worden zonnepanelen steeds vaker in glas-glas uitvoering geleverd, waarbij zowel de voor- als achterkant uit glas bestaat. Deze panelen zullen

14

naar onze inschatting qua geluidswerendheid dan ook grotendeels hetzelfde gedrag vertonen als glasplaten, die als reflecterend scherm kunnen worden toegepast.

5.5

Financiering & budget

De gemeente Ridderkerk heeft een budget van 550.000 EUR gereserveerd voor de realisatie van het project. Voor beide varianten (boven op het scherm, verticaal) waar het volledige geluidsscherm benut wordt voor zonnepanelen overschrijdt de investeringssom dit budget. Bij een (marktconform) rendabel project zijn er verschillende mogelijkheden om een project dat groter is dan het eigen investeringsbudget te realiseren, zoals:  Bancaire projectfinanciering  Crowdfunding  Verkopen van een deel van het eigendom/co-investment Voor deze oplossingen is een vereiste dat de geldgever voor het te lopen risico een bepaald rendement in het vooruitzicht gesteld kan worden wat boven op het terugverdienen van de investering gaat. Daarnaast geldt dat voor bancaire financiering een minimale financieringshoogte van circa 3 miljoen EUR geldt. Dit is voor het geluidsscherm Oosterpark geen optie. Crowdfunding is een mooie manier om als gemeente Ridderkerk de energetische duurzaamheidsdoelen te verbinden aan de betrokkenheid van haar inwoners bij de energietransitie en opbrengsten uit duurzame energieprojecten te delen. Om inwoners hiervoor te interesseren wordt in de regel 4-5% rendement op de door de crowd op te brengen gelden in het voorruitzicht gesteld, welke ook met een bepaalde zekerheid betaald moet kunnen worden.

Dit betekent dat bij de rendementen voor dit project er slechts een beperkt deel met crowdfunding opgehaald zou kunnen worden. In Paragraaf 4.5 is een berekening van dit deel in het meest gunstige scenario toegelicht. De beperkte financieringsmogelijkheden komen voort uit de keuze voor het realiseren van een zonne-energieproject op een geluidsscherm, wat minder rendabel is dan een standaard zonneweide of zon-op-dakproject van vergelijkbare omvang. Hier staan maatschappelijke voordelen tegenover die echter geen effect op de financierbaarheid hebben.

5.6

Extra gewicht t.g.v. zonnepanelen

Wanneer zonnepanelen boven op het geluidsscherm worden geplaatst, of verticaal bevestigd worden, brengt dit een extra belasting met zich mee. Deze is afhankelijk van de soort opstelling en het precieze type panelen. Gangbare zonnepanelen kennen een oppervlaktemassa rond de 11-12 kg per m2. Bij dakprojecten komt hier zo’n 20-25% bij voor de draagconstructie. We gaan er voor deze berekening vanuit dat bij montage op een geluidsscherm grofweg dubbel zoveel montagemateriaal wordt gebruikt. De zonnepanelen staan bij varianten boven op het scherm rechtop, waardoor de extra belasting op het geluidsscherm (en dus de fundering) bij een paneellengte van 2,274 meter zo’n 2,274 ∗ 12 ∗ 1,5 = 40,9 𝑘𝑔 per strekkende meter geluidsscherm zal bedragen. De verticale varianten bevatten 4 rijen liggende panelen boven elkaar met een breedte van 1,134 meter. De totale extra belasting per strekkende meter geluidsscherm zal om en nabij de 4 ∗ 1,134 ∗ 12 = 81,6 𝑘𝑔 bedragen. Bij het berekenen van de constructie van het geluidsscherm zal daarmee rekening gehouden moeten worden.

5.7

Vergunningen

Voor het realiseren van een zonnepark op rijksgrond zijn er ten minste twee vergunningen/contracten nodig:

15

1) Rijkswaterstaat moet een vergunning afgeven op basis van de Wet beheer rijkswaterstaatswerken (een zogeheten Wbr-vergunning) voordat er op rijksgrond door een andere partij werkzaamheden uitgevoerd mogen worden of activiteiten mogen worden verricht. De toetsingscriteria voor het verlenen van een Wbr-vergunning verschillen per project. 2) De gemeente Ridderkerk moet een omgevingsvergunning afgeven voor het bouwen van een zonnepark. Dat geldt voor alle zonneparken die in een veldopstelling geplaatst worden, niet alleen op rijksgrond. Voor zonneparken op daken is geen omgevingsvergunning nodig.

5.8

Recht van opstal

Indien een zon-PV project wordt gerealiseerd op een locatie welke niet in eigendom is bij de projecteigenaar dient vastgelegd te worden dat ze voor de projectduur kan beschikken over het eigendomsrecht van de te bouwen PV-installatie. Als hier niets voor geregeld is, wordt de installatie in beginsel eigendom van de grond- of gebouweigenaar waar de PV-installatie wordt geplaatst. Omdat het om kapitaalsintensieve projecten gaat zal de projecteigenaar dit doorgaans goed willen regelen. De gangbare werkwijze is op een zogenaamd opstalrecht op de locatie te vestigen, welke het eigendom van de PV-installatie afscheidt van het grondeigendom. Dit gebeurt notarieel omdat het grondstuk of het gebouw een registergoed is en een recht van opstal in het kadaster wordt ingeschreven. Indien een projecteigenaar bancaire financiering wenst te krijgen op het project, maakt het opstalrecht het mogelijk om een hypotheekrecht te vestigen op de PVinstallatie via het opstalrecht. Indien gemeente Ridderkerk de investering in de PV-installatie wil effectueren raden we aan haar rechten middels een opstalrecht vast te leggen vis-a-vis de grondeigenaar.

5.9

Reflecties

Bij zonnepanelen die opgesteld staan in de buurt van een weg kunnen reflecties optreden die hinderlijk zijn voor het wegverkeer. Voordat een zonnepanelensysteem gerealiseerd wordt is het daarom belangrijk dat Rijkswaterstaat vanuit oogpunt op verkeersveiligheid goedkeuring geeft op de voorgestelde variant aan de hand van reflectieanalyses.

16

6

Conclusies

De analyses in dit onderzoek leiden ons tot de onderstaande conclusies en aanbevelingen. Met de huidige schaduwsituatie is zon-op-geluidsscherm bij het Oosterpark voor de gemeente financieel niet haalbaar. De populieren die zich ten zuiden van het te plaatsen geluidsscherm bevinden zorgen voor significante schaduwval op eventuele zonnepanelen die geplaatst zouden worden. In alle gangbare opstellingen worden de energieopbrengsten dan ook gehinderd door deze schaduwwerking. De schaduwverliezen zijn relatief kleiner bij vlakkere oriëntaties (een kleinere hoek met het horizontale vlak), doordat de zonnepanelen in die oriëntaties minder naar de bomen zijn gericht. De schaduwverliezen bedragen ‘slechts’ 16% bij een compleet vlakke oriëntatie, echter zijn volledig vlakke oriëntaties niet gunstig vanuit energetisch oogpunt, en bovendien onpraktisch vanwege de mogelijkheid van ophoping van vervuiling op de panelen. Alle configuraties in deze situaties leiden naar verwachting tot een negatief rendement op de investering. Het te plaatsen geluidsscherm in combinatie met de huidige schaduwsituatie voldoet daarmee niet aan de gestelde uitgangspunten van het raadsbesluit. De bouwkosten worden nadelig beïnvloed door grote lengte/breedteverhoudingen Naast de lokale schaduwsituatie is de lengte/breedteverhouding van de geanalyseerde systemen een andere factor die drukt op de businesscases.

Vergeleken met gangbare grond- en dakgebonden PV-systemen zijn PV-systemen op geluidsschermen zeer langgerekt. Dit heeft tot gevolg dat kabellengtes significant toenemen, en daarmee ook de kosten. Als de schaduwsituatie verbetert kunnen de businesscases positief worden Zowel varianten op het scherm als verticaal aan of in het scherm laten een positief rendement op de investering zien in het geval de schaduwwerking van de bomen verdwijnt. Deze situatie zal enkel optreden in het geval de populieren aan de zuidzijde van het te plaatsen geluidsscherm volledig verdwijnen en er geen significante nieuwe schaduwobjecten worden geplaatst (bomen, struikgewas, of constructies). Variant 1 (volledig, op het scherm) is financieel de meest aantrekkelijke variant Na het vergelijken van de verschillende configuraties en onderzoeken van varianten over een deel van het geluidsscherm komt de grootste variant waarbij de panelen op het geluidsscherm worden geplaatst als financieel het meest gunstige naar voren. Het project kan binnen de aangegeven levensduur worden terugverdiend De gemeente heeft als uitgangspunt een exploitatie van 25 jaar meegegeven. Dit is in lijn met de technische levensduur van het project. Bij de schaduwvrije varianten ligt de terugverdientijd tussen de 18 en de 22 jaar wat binnen de beoogde exploitatietermijn valt.

Het project kan dus in de beoogde termijn worden terugverdiend en daarmee aan het door de raad meegegeven rendementscriterium voldoen. Participatie is mogelijk voor een gedeelte van het project Onder de aanname dat participatievorm aansluit bij de aannames die voor dit rapport zijn gedaan, is circa 40% van het project te financieren met crowdfunding.

17

Bijlage 1 B 1.1

Businesscases per variant

Variant 1, deels (binnen investeringsbudget van de gemeente Ridderkerk)

Projectvariabelen

Economische aannames

Ee nhe id

Startjaar project Duur businesscase Geinstalleerd vermogen Specifieke opbrengst Basisbedrag SDE

jaar jaren kWp kWh/kWp EUR/ kWh

Investering (CAPEX)

2022 25 600 852 0,0685

CAPEX EPC Ontwikkelkosten Totale investering

EUR EUR EUR

Prijsinflatie Energieprijsinflatie VPB tarief laag VPB tarief hoog

Operationele kosten (OPEX)

Ee nhe id

513.600 35.000 548.600

Ee nhe id

% % % %

2,0% 2,0% 15% 25%

Ee nhe id

Totale operationele kosten

EUR

9.000

Financiële kengegevens

Vrije kasstroom voor aandeelhouders 100.000 -100.000

-200.000 -300.000 -400.000 -500.000

Vrije kasstroom investeerder

-600.000

Cumulatieve kasstroom investeerder

Financiering

0% 0%

Eigen vermogen

Crowdfunding

100%

Financiële kengetallen Aandeelhoudersrendement Netto Contante Waarde

Senior financiering (bank)

Financiering % EUR

-1,33% -77.734

Eigen vermogen Crowdfunding Senior financiering Totale investering

18

EUR EUR EUR EUR

548.600 0 0 548.600

B 1.2

Variant 1, op het volledige scherm

Projectvariabelen

Economische aannames

Ee nhe id

Startjaar project Duur businesscase Geinstalleerd vermogen Specifieke opbrengst Basisbedrag SDE

jaar jaren kWp kWh/kWp EUR/ kWh

Investering (CAPEX)

2022 25 870 852 0,0685

CAPEX EPC Ontwikkelkosten Totale investering

EUR EUR EUR

Prijsinflatie Energieprijsinflatie VPB tarief laag VPB tarief hoog

Operationele kosten (OPEX)

Ee nhe id

736.890 35.000 771.890

Ee nhe id

% % % %

2,0% 2,0% 15% 25%

Ee nhe id

Totale operationele kosten

EUR

13.050

Financiële kengegevens

Vrije kasstroom voor aandeelhouders 100.000 -100.000 -200.000 -300.000 -400.000 -500.000 -600.000 -700.000 -800.000 -900.000

Vrije kasstroom investeerder

Cumulatieve kasstroom investeerder

Financiering

0% 0%

Eigen vermogen

Crowdfunding

100%

Financiële kengetallen Aandeelhoudersrendement Netto Contante Waarde

Senior financiering (bank)

Financiering % EUR

-0,96% -80.759

Eigen vermogen Crowdfunding Senior financiering Totale investering

19

EUR EUR EUR EUR

771.890 0 0 771.890

B 1.3

Variant 2, deels (binnen investeringsbudget van de gemeente Ridderkerk)

Projectvariabelen

Economische aannames

Ee nhe id

Startjaar project Duur businesscase Geinstalleerd vermogen Specifieke opbrengst Basisbedrag SDE

jaar jaren kWp kWh/kWp EUR/ kWh

Investering (CAPEX)

2022 25 680 547 0,0685

Prijsinflatie Energieprijsinflatie VPB tarief laag VPB tarief hoog

Operationele kosten (OPEX)

Ee nhe id

CAPEX EPC Ontwikkelkosten Totale investering

EUR EUR EUR

Ee nhe id

514.760 35.000 549.760

% % % %

2,0% 2,0% 15% 25%

Ee nhe id

Totale operationele kosten

EUR

10.200

Financiële kengegevens

Vrije kasstroom voor aandeelhouders 100.000 -100.000 -200.000 -300.000 -400.000 -500.000

Vrije kasstroom investeerder

-600.000

Cumulatieve kasstroom investeerder

Financiering

0% 0%

Eigen vermogen

Crowdfunding

100%

Financiële kengetallen Projectrendement Aandeelhoudersrendement Ondernemingswaarde Aandeelhouderswaarde

Senior financiering (bank)

Financiering % % EUR EUR

-5,66% -6,95% -261.425 -316.281

Eigen vermogen Crowdfunding Senior financiering Totale investering

20

EUR EUR EUR EUR

549.760 0 0 549.760

B 1.4

Variant 2, op het volledige scherm

Projectvariabelen

Economische aannames

Ee nhe id

Startjaar project Duur businesscase Geinstalleerd vermogen Specifieke opbrengst Basisbedrag SDE

jaar jaren kWp kWh/kWp EUR/ kWh

Investering (CAPEX)

2022 25 1.734 547 0,059

Prijsinflatie Energieprijsinflatie VPB tarief laag VPB tarief hoog

Operationele kosten (OPEX)

Ee nhe id

CAPEX EPC Ontwikkelkosten Totale investering

EUR EUR EUR

Ee nhe id

1.210.332 35.000 1.245.332

% % % %

2,0% 2,0% 15% 25%

Ee nhe id

Totale operationele kosten

EUR

20.808

Financiële kengegevens

Vrije kasstroom voor aandeelhouders 200.000 -200.000

-400.000 -600.000

-800.000 -1.000.000

-1.200.000

Vrije kasstroom investeerder

-1.400.000

Cumulatieve kasstroom investeerder

Financiering

0% 0%

Eigen vermogen

Crowdfunding

100%

Financiële kengetallen Projectrendement Aandeelhoudersrendement Ondernemingswaarde Aandeelhouderswaarde

Senior financiering (bank)

Financiering % % EUR EUR

-4,48% -5,57% -518.768 -640.791

Eigen vermogen Crowdfunding Senior financiering Totale investering

21

EUR EUR EUR EUR

1.245.332 0 0 1.245.332

B 1.5

Scenario exploitatie door energiecoöperatie

Variant 1, op het volledige scherm, schaduwloze situatie Projectvariabelen

Economische aannames

Ee nhe id

Startjaar project Duur businesscase Geinstalleerd vermogen Specifieke opbrengst Basisbedrag SDE

jaar jaren kWp kWh/kWp EUR/ kWh

Investering (CAPEX)

2022 25 614 1114 0,0685

Kosteninflatie Energieprijsinflatie VPB tarief laag VPB tarief hoog

Operationele kosten (OPEX)

Ee nhe id

CAPEX EPC Ontwikkelkosten Totale investering

EUR EUR EUR

Ee nhe id

531.110 35.000 566.110

% % % %

2,0% 2,0% 15% 25%

Ee nhe id

Totale operationele kosten

EUR

9.210

Financiële kengegevens

Vrije kasstroom voor aandeelhouders 100.000

50.000 -50.000 -100.000 -150.000 -200.000

-250.000 -300.000 -350.000

Vrije kasstroom investeerder

-400.000

Cumulatieve kasstroom investeerder Financiering

0%

39% 61% Eigen vermogen

Crowdfunding

Financiële kengetallen Aandeelhoudersrendement Netto Contante Waarde

Senior financiering (bank)

Financiering % EUR

1,18% 63.306

Eigen vermogen Crowdfunding Senior financiering Totale investering

22

EUR EUR EUR EUR

343.380 222.730 0 566.110

Bijlage 2

Gevoeligheidsanalyse schaduwwerking bij verschillende afstanden bomenrij

De afstand van het te plaatsen geluidsscherm tot de bomenrij is geschat op basis van satellietdata. Om het effect van de onzekerheid in deze methode op de energieopbrengst te kwantificeren is de bomenrij op verschillende posities gesimuleerd ten opzichte van het geluidsscherm. De afstand van 14 meter is de schatting waarmee in de rest van het rapport gewerkt is. Tabel 9 toont een overzicht van de schaduwverliezen bij verschillende afstanden van de bomenrij tot het geluidsscherm. Schaduwverliezen zijn als volgt gedefinieerd: 𝑆𝑐ℎ𝑎𝑑𝑢𝑤𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 [%] = (1 −

𝐸𝑠𝑐ℎ𝑎𝑑𝑢𝑤𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒 ) ∗ 100 𝐸𝑠𝑐ℎ𝑎𝑑𝑢𝑤𝑙𝑜𝑜𝑠

Waarbij:  𝐸𝑠𝑐ℎ𝑎𝑑𝑢𝑤𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒 = de energieopbrengst in kWh/kWp, afhankelijk van zowel de afstand van de bomenrij tot het geluidsscherm als de hellingshoek van de zonnepanelen.  𝐸𝑠𝑐ℎ𝑎𝑑𝑢𝑤𝑙𝑜𝑜𝑠 = de energieopbrengst in kWh/kWp voor de situatie waarin geen schaduwwerking plaatsvindt. Tabel 9: schaduwverlies bij verschillende afstanden van de bomenrij

Schaduwverlies [%] bij verschillende afstanden van de bomenrij [meter] Afstand tot de bomenrij [m] Hellingshoek [°]

12

14

16

18

20

22

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

20

16

13

11

9

7

23

19

16

14

12

10

25

21

18

16

14

13

28

24

21

18

16

15

30

26

23

20

18

17

33

29

25

23

21

19

36

32

28

26

23

21

40

35

32

29

26

24

45

40

36

33

31

28

50

45

41

38

35

33

23

Bijlage 3

Tabel lengte/breedteverhoudingen

Tabel 10 toont de lengte/breedteverhoudingen van de verschillende configuraties op het geluidsscherm. Er wordt aangenomen dat het volledige scherm een lengte van 1.700 meter heeft, en dat dit volledig benut wordt in de volledige varianten. De zonnepanelen waarmee gerekend is zijn 2274x1134mm (l*b) en hebben een piekvermogen van 580 Wp Tabel 10: lengte/breedteverhoudingen van de configuraties (originele schaduwsituatie)

Variant Op, deels Op, volledig Verticaal, deels Verticaal, volledig

Lengte [m]

Breedte [m]

Lengte/breedteverhouding

1172 1700 667 1700

2,27 2,27 4,54 4,54

516 748 147 375

Tabel 11 toont de lengte/breedteverhoudingen van de verschillende configuraties op het geluidsscherm indien er geen schaduw aanwezig is. De lengtes voor de volledige varianten zijn in dit geval anders, aangezien de totale lengte van het geluidsscherm niet 1700 meter zal worden, maar 1200 meter in de situatie waarbij de populieren verwijderd zouden worden. Tabel 11: lengte/breedteverhoudingen van de configuraties (schaduwloze situatie)

Schaduwloze variant

Lengte [m]

Breedte [m]

Lengte/breedteverhouding

Op, deels Op, volledig Verticaal, deels Verticaal, volledig

1173 1200 726 1200

2,27 2,27 4,54 4,54

516 528 160 265

24

Bijlage 4

Locatietekening

Figuur 6: indicatieve locatie van het te plaatsen geluidsscherm

25