2023-04-05 - Bijlage 1. Schetsontwerp businesscase en uitvoeringsplan Hoek - geanonimiseerd

Restwarmtenet Terneuzen Schetsontwerp, businesscase en uitvoeringsplan Hoek

Gemeente Terneuzen 3 februari 2023

Project Opdrachtgever

Document Status Datum Referentie

Projectcode Projectleider Projectdirecteur

Auteur(s) Gecontroleerd door Goedgekeurd door

Restwarmtenet Terneuzen Gemeente Terneuzen

Schetsontwerp, businesscase en uitvoeringsplan Hoek Definitief 3 februari 2023 131913-23-002.288

131913 C.G.J. Hügel MSc Ir. J.G.H. Smit

J. Beltman MSc, C.G.J.Hügel MSc I.J. Kil MSc, ir. P.A. Swier C.G.J.Hügel MSc

Paraaf

Adres

Witteveen+Bos Raadgevende ingenieurs B.V. | Deventer Koningin Julianaplein 10, 12e etage Postbus 85948 2508 CP Den Haag +31 (0)70 370 07 00 www.witteveenbos.com KvK 38020751

Het kwaliteitsmanagementsysteem van Witteveen+Bos is gecertificeerd op basis van ISO 9001. © Witteveen+Bos Niets uit dit document mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt in enige vorm zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Witteveen+Bos noch mag het zonder dergelijke toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd, behoudens schriftelijk anders overeengekomen. Witteveen+Bos aanvaardt geen aansprakelijkheid voor enigerlei schade die voortvloeit uit of verband houdt met het wijzigen van de inhoud van het door Witteveen+Bos geleverde document.

1

INLEIDING

5

1.1

Inleiding

5

1.2

Doel van de studie

5

1.3

Werkwijze

5

1.4

Inhoud en leeswijzer

6

2

SCHETSONTWERP RESTWARMTENET TERNEUZEN

7

2.1

Inleiding

7

2.2

Beschikbare restwarmtebronnen en selectie

7

2.2.1 2.2.2

7 8

2.3

2.4

2.5

Restwarmtebronnen in de gemeente Terneuzen Warmtelevering door Dow

Warmteafzetgebieden en warmtevraag

9

2.3.1 2.3.2

9 10

Warmteafzetgebieden Warmte- en vermogensvraag per warmteafzetgebied

Schetsontwerp van restwarmtenet Terneuzen

11

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5

11 12 17 18 22

Opbouw van restwarmtenet Terneuzen Schetsontwerp warmtebronnenmix Schetsontwerp Restwarmtenet Terneuzen Schetsontwerp transportnet Schetsontwerp distributienet

Fasering en scenario’s restwarmtenet

23

2.5.1 2.5.2

23 25

Fasering van warmteafzetgebieden Warmtenet scenario’s

2.6

Kostenraming transportnet

26

2.7

Overdimensionering van transportnet

26

2.8

Aandachtspunten in schetsontwerp

27

3

BUSINESSCASE RESTWARMTENET TERNEUZEN

28

3.1

Businesscase analyse

28

3.1.1 3.1.2

28 29

3.2

3.3

3.4

Resultaat businesscase Duiding van resultaten

Gevoeligheidsanalyse

29

3.2.1

30

Toelichting sensitiviteitsanalyse

Eindgebruikerskosten

31

3.3.1

31

Duiding van eindgebruikerskosten

Risico’s en kansen businesscase en eindgebruikerskosten

32

4

HOOFDBEVINDINGEN, CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

33

4.1

Hoofdbevindingen

33

4.2

Conclusies

34

4.3

Aanbevelingen over schetsontwerp

34

4.4

Aanbevelingen over vervolgproces

35

Laatste pagina

35

Bijlage(n) I Uitgangspuntennotitie II Uitvoeringsplan Hoek

Aantal pagina's 17 13

1 INLEIDING 1.1

Inleiding

In de industriële zone van de gemeente Terneuzen, de Kanaalzone (langs het Kanaal van Gent naar Terneuzen) zijn meerdere grote bedrijven met een grote hoeveelheid restwarmte. Deze warmte wil de gemeente Terneuzen naar haar wijken en kernen brengen en aan haar bewoners aanbieden als CO2-vrij alternatief voor verwarmen met gas. In een eerder onderzoek naar de technische en economische haalbaarheid van een restwarmtenet door Quo Mare, wordt restwarmte voor het grootste deel van de woningen in de gemeente Terneuzen als beste alternatieve warmtebron aangeduid. Deze restwarmte is in de nabije toekomst, door elektrificatie van processen en waterstofproductie, ook groene restwarmte (van hernieuwbare oorsprong). Na het haalbaarheidsonderzoek is er een stakeholdersanalyse uitgevoerd. Dit heeft onder andere geleid tot de formatie van een werkgroep Restwarmtenet Terneuzen, waarin belangrijke stakeholders en belanghebbende van binnen en buiten de gemeente Terneuzen zijn vertegenwoordigd. In de Transitievisie Warmte (TVW) is het warmtenet als goede optie aangemerkt. De gemeenteraad heeft dat erkend en gevraagd om een verdere uitwerking van het restwarmtenet met een concreet plan voor de eerste fase, in de dorpskern van Hoek. In Hoek is al een bewonersvereniging opgericht die zich richt op het mogelijk maken van een restwarmtenet in de kern Hoek.

1.2

Doel van de studie

Deze studie heeft invulling gegeven aan de wens van de gemeenteraad van Terneuzen voor verdere uitwerking van het restwarmtenet Terneuzen en een concreet plan voor Hoek. De studie heeft geresulteerd in een rapport met uitgangspuntennotitie (bijlage I), technische en financieel uitvoeringsplan voor Hoek (bijlage II) en een bewerkbare spreadsheet van de businesscase. Daarnaast zijn vragen en antwoorden (Q&A) aan de 4 restwarmtebedrijven (Dow, Air Liquide, Yara en Cargill) verzameld in een notitie. Ook is in samenwerking met Dow, een notitie opgesteld die de restwarmtelevering door Dow in meer detail beschrijft. De Q&A en notitie restwarmtenet Dow zijn apart aan de gemeente Terneuzen ter beschikking gesteld en niet als bijlage aan dit rapport toegevoegd. Dit rapport, tezamen met deze notities en documentatie, biedt een inhoudelijke basis voor verdere communicatie en besluitvorming richting stakeholders aan warmte aanbod- en vraagzijde en het college en de raad van de gemeente Terneuzen. Daarnaast vormt dit rapport een fundament voor de aanbesteding van warmtekavels en subsidie aanvragen.

1.3

Werkwijze

De keuzes en bevindingen in dit rapport zijn in nauwe samenwerking met de kerngroep Restwarmtenet Terneuzen tot stand gekomen. Daarnaast is ook de werkgroep Restwarmtenet Terneuzen, met daarin stakeholders van binnen en buiten de gemeente en provincie, geïnformeerd en betrokken bij de totstandkoming van de businesscase in 3 werkgroepbijeenkomsten. Verder heeft ook uitgebreid contact en afstemming plaatsgevonden met de 4 grote restwarmtebedrijven, waaronder in het bijzonder Dow. Ook is

5 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

de afdeling ruimtelijke ordening geraadpleegd en betrokken bij de tracékeuze van het transportnet, de inpassing van warmteoverdrachtstations in Terneuzen en aandachtspunten bij verdere uitwerking van het transportnet.

1.4

Inhoud en leeswijzer

Dit rapport bevat een uitwerking van het restwarmtenet Terneuzen door middel van: - een schetsplan met kostenraming, businesscase in Excel, sensitiviteitsanalyse en eindgebruikerskosten voor 4 scenario’s van het restwarmtenet in de gemeente Terneuzen; - een concreet Wijkuitvoeringsplan en businesscase voor de eerste fase in de kern Hoek. Daarnaast geeft dit rapport ook inzicht in de potentiële aansluitvolgorde van buurten en kernen, de tijdslijn waarin dit zou kunnen plaatsvinden en de wijze van warmtelevering door restwarmtebronnen. Hierbij is middels een uitgangspuntennotitie inzicht gegeven in de uitgangspunten, aannames en gekozen oplossingen voor het in dit rapport gepresenteerde schetsontwerp en businesscase voor het restwarmtenet Terneuzen. Verder biedt het rapport ook inzicht in het tracé van het transportnet, de overdimensionering van het transportnet naar Hoek ten behoeve van uitbreiding in latere fasen en aandachtspunten bij inpassing van het transportnet. Ook zijn de risico’s en mitigatiemaatregelen vastgesteld.

Leeswijzer De opbouw van dit rapport is als volgt: - hoofdstuk 2 beschrijft in detail het schetsontwerp van het warmtenet, de onderliggende analyses en presenteert een kostenraming voor het net waarin de kansen en risico’s worden benoemd; - hoofdstuk 3 beschrijft de businesscase van het warmtenet en een gevoeligheidsanalyse op de resultaten uit de businesscase. Ook hier worden de kansen en risico’s genoemd die naar voren komen uit de businesscase; - hoofdstuk 4 sluit dit rapport af met een overzicht van de conclusies en aanbevelingen; - bijlage I bevat de uitgangspuntennotitie, waar vooraf aan de analyse de belangrijkste uitgangspunten zijn vastgesteld, aangevuld en verbetert door nieuwe inzichten gedurende het proces; - bijlage II bevat de notitie Uitvoeringsplan Hoek. Hierin wordt ingezoomd op het restwarmtenet voor Hoek en dient als technische ondersteuning voor het vervolg en het uitvoeringsplan.

6 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2 SCHETSONTWERP RESTWARMTENET TERNEUZEN 2.1

Inleiding

In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de volgende aspecten: 1 beschikbare warmtebronnen en warmtelevering; 2 warmteafzetgebieden en warmtevraag; 3 het schetsontwerp van het restwarmtenet en aandachtspunten; 4 de fasering en doorlooptijd voor aanleg van het restwarmtenet; 5 de kostenraming van het restwarmtenet en kosten van overdimensionering.

2.2

Beschikbare restwarmtebronnen en selectie

2.2.1

Restwarmtebronnen in de gemeente Terneuzen

In Terneuzen bevinden zich 4 grote industriële bedrijven met veel restwarmte. De beschikbare restwarmtenet is weergegeven in tabel 2.1. Meer informatie over de restwarmtebronnen is opgenomen in de ‘notitie Restwarmte Dow’ en ’Q&A Restwarmtebronnen Terneuzen’. Deze 2 documenten zijn separaat aan de gemeente Terneuzen ter beschikking gesteld. In samenspraak met de kerngroep en werkgroep Restwarmtenet Terneuzen is voor het opstellen van een schetsontwerp besloten om te focussen op warmtelevering door Dow. Een toelichting over deze keuze is te vinden in de uitgangspuntennotitie, zie bijlage I.

Tabel 2.1 Mogelijke restwarmtebronnen meegenomen in het onderzoek Restwarmtebron

Temperatuurniveau

Vermogen

Bron

Dow Chemical

~68 oC ~40 oC

>200 MW (op 68 oC) >200 MW (op 40 oC)

Dow

Yara

90 oC of lager

<80 MW (*)

Yara

o

o

o

Air Liquide

40 en 70 C

15 MW (op 40 C) 15 MW (op 70 oC)

Air Liquide

Cargill

70 oC en 30 oC

<20 MW (op 70 oC) <50 MW (op 30 oC)

Cargill

(*) het beschikbare vermogen is afhankelijk van het gekozen temperatuurniveau/ temperatuurtraject.

7 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2.2.2

Warmtelevering door Dow

Voor het restwarmtenet Terneuzen beoogd Dow (op termijn) 3 warmtebronnen ter beschikking te stellen. Dit betreft een condensaatleiding, stoomkraker 3 (LHC3) en stoomkraker 2 (LHC2). Deze 3 bronnen vormen de bron van de restwarmte van Dow. De locatie van de warmtebronnen op het terrein van Dow zijn weergegeven in afbeelding 2.1. Met de 2 stoomkrakers beschikt Dow over circa 200 MWth thermisch vermogen aan restwarmte dat in principe volcontinue beschikbaar is op een temperatuur van 68 oC. Daarmee is ruim voldoende capaciteit beschikbaar om ten alle tijden de volledig thermische vermogensvraag van alle bebouwing in de gemeente Terneuzen van restwarmtenet te voorzien. De gehele operatie bij Dow is erop gericht volcontinue te kunnen draaien en biedt daarmee dus ook een stabiel warmteaanbod. Back-up voorziening De warmtekrachtcentrale (Elsta) vormt de door Dow beoogde back-up voorziening van de restwarmtebronnen. Elsta heeft een maximale capaciteit van 460 MW en kan daarmee tijdelijk de warmtevoorziening volledig overnemen in geval van calamiteiten. De locatie van de Elsta centrale is weergegeven in afbeelding 2.1. De Elsta centrale kan niet op korte termijn al optreden als back-up voorziening van de condensaatleiding. Hierdoor is er een tijdelijke back-up voorziening nodig. De tijdelijke back-up voorziening kan worden uitgefaseerd als de Elsta centrale is uitgekoppeld.

Let op: De wijze waarop de tijdelijk back-up voorziening wordt ingevuld is nog niet in het schetsontwerp vastgesteld. Dit is mede afhankelijk van Dow en daarom nog niet verder gespecificeerd. Technische ruimte en stroomvoorziening In samenspraak met Dow is vastgesteld dat het pompstation/technische ruimte ook op het perceel van Dow gesitueerd zou kunnen worden. Daarnaast zou Dow dan ook de stroomvoorziening kunnen leveren van de technische ruimte. De locatie van de technische ruimte is weergegeven in afbeelding 2.1.

Afbeelding 2.1 conceptueel schetsontwerp van leidingen en restwarmtebronnen op het terrein van Dow

Fasering van warmtebronnen Dow De verschillende warmtebronnen zullen niet allemaal tegelijkertijd worden uitgekoppeld. Tabel 2.2 laat zien in welke volgorde de warmtebronnen uitgekoppeld zouden kunnen worden. De condensaatleiding kan vrij eenvoudig worden uitgekoppeld en is daardoor als eerste beschikbaar voor Hoek.

8 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Tabel 2.2 Fasering van warmtebronnen, temperatuurniveau en back-up Aangesloten vermogen

Temperatuurniveau

Warmtebron

Back-up voorziening

1

7 MWth

100 oC

eerste warmtebron: condensaatleiding

tijdelijke back-up installatie

2

>7 MWth

68 oC

tweede warmtebron: stoomkraker: LHC-III

Elsta warmtekrachtcentrale

3

> 100 MWth

68 oC

derde warmtebron: stoomkraker: LHC-II

Elsta warmtekrachtcentrale

2.3

Warmteafzetgebieden en warmtevraag

2.3.1

Warmteafzetgebieden

De warmteafzetgebieden zijn opgenomen in afbeelding 2.2. In afstemming met de kerngroep en werkgroep zijn de volgende uitgangspunten gehanteerde ten aanzien van de warmteafzetgebieden: - elke buurt of kern in de gemeente Terneuzen is een potentieel warmteafzetgebied, dus alle CBS kernen in de gemeente Terneuzen zijn een potentieel warmteafzetgebied, behalve Overslag; - de buitengebieden behoren niet tot de warmteafzetgebieden; - alle buurten in Terneuzen zijn een potentieel warmteafzetgebied, behalve Othene; - het kassengebied is buiten beschouwing gelaten als warmteafzetgebied. Othene bestaat grotendeels uit nieuwbouw woningen, energiezuinige en/of aardgasloze woningen en is daarom uitgesloten van het warmtenet. Overslag is een kleine kern (0,5 MW) dat op zeer grote afstand ligt van Dow en is daarom uitgesloten. Het kassengebied is buiten beschouwing gelaten, omdat Yara via WarmCO2 al warmte levert aan dit gebied. Ook is (nog) onduidelijk of Dow enkel kan dienen als back-up van Yara, of Yara ook kan dienen als aanvullende warmtebron voor het restwarmtenet.

Afbeelding 2.2 Potentiële warmteclusters en de gelijktijdige vermogensvraag

9 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2.3.2

Warmte- en vermogensvraag per warmteafzetgebied

Voor de geselecteerde buurten en kernen in de gemeente Terneuzen is de warmte- en vermogensvraag van de woningen en utiliteitsgebouwen in kaart gebracht. De methode en uitgangspunten die hierbij gehanteerd zijn staan in de Bijlage Uitgangspuntennotitie in hoofdstuk I.4. De totale gelijktijdige vermogensvraag van de geselecteerde buurten is 170 MWth (zie tabel 2.3). Dit is het maximaal benodigde thermische vermogen dat het restwarmtenet moet kunnen leveren. Daarnaast zijn er ook nog warmteverliezen aan het warmtenet.

Tabel 2.3 De warmte- en gelijktijdige vermogensvraag per buurt in de gemeente Terneuzen Buurten en kernen

Warmtevraag per jaar

Gelijktijdige thermische vermogensvraag

Cumulatief gelijktijdige vermogensvraag

TJ/jaar

MWth

MWth

Kern Hoek

50

7,2

7,2

Binnenstad-Java

125

13,7

20,9

Zeldenrust

86

12,8

33,7

Noordpolder

60

8,2

41,9

Handelspoort

38

6,9

48,7

Oudelandse Hoeve

53

6,7

55,5

Lievenspolder

66

8,1

63,6

Serlippenspolder

45

5,8

69,4

Triniteit

27

3,6

73,0

Katspolder

35

4,5

77,4

Noorderdokken

26

3,6

81,0

Oude vaart

31

5,2

86,2

Zuiderpark

43

6,0

92,2

Zevenaar

20

2,9

95,1

Driewegen

9

1,4

96,5

Kern Axel

170

23,1

119,6

Kern Zaamslag

43

5,6

125,2

Kern Sluiskil

57

7,3

132,5

Kern Sas van Gent

111

12,8

145,3

Kern Westdorpe

44

6,1

151,3

Kern Philippine

44

6,1

157,5

Kern Koewacht

46

6,1

163,5

Kern Biervliet

30

4,2

167,7

Kern Zuiddorpe

17

2,3

170,0

Kern Spui

3

0,5

170,5

1290

170,5

170,5

Totaal

Warmtevraagprofiel De totale warmtevraag en de totale gelijktijdige thermische vermogensvraag vormen de belangrijkste uitgangspunten voor het schetsontwerp van het restwarmtenet. De maximale thermische vermogensvraag is immers bepalend voor de dimensionering van de warmtebronnen, het transportnet en distributienet. Het warmtevraagprofiel in afbeelding 2.3 laat een schatting zien van de thermische vermogensvraag per uur

10 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

voor alle warmteafzetgebieden, op basis van een gelijksoortig warmtevraagprofiel in het klimaatjaar 2019. Uit afbeelding 2.3 volgt dat het maximale thermische vermogen slechts enkele keren per jaar nodig is. In het verdere ontwerp is hier rekening mee gehouden.

Afbeelding 2.3 Warmtevraagprofiel van Gemeente Terneuzen van warmteafzetgebieden

Warmtevraagprofiel - klimaatjaar 2019 Gemeente Terneuzen excl. buitengebied en Othene Vermogen (MW)

200 150 100 50 0 1

1001

2001

3001

4001

5001

6001

7001

8001

Uren per jaar

2.4

Schetsontwerp van restwarmtenet Terneuzen

Het schetsontwerp is tot stand gekomen op basis van de uitgangspunten in de uitgangspuntennotitie, zie bijlage I.2. In deze paragraaf wordt eerst toegelicht uit welke onderdelen het restwarmtenet bestaat. Vervolgens wordt toegelicht welke keuzes zijn gemaakt bij de dimensionering van de warmtebronnenmix. Daarnaast wordt uiteengezet hoe het schetsontwerp voor het transportnet en secundair distributienet tot stand is gekomen en welke aandachtspunten in een verdere uitwerking meegenomen dienen te worden.

2.4.1

Opbouw van restwarmtenet Terneuzen

Het restwarmtenet bestaat uit onderstaande componenten, zoals weergeven in afbeelding 2.4: 1. (rest)warmtebron (Dow): ter hoogte van Dow bevinden zich 2 typen installaties: a. de uitkoppeling van Restwarmte: via warmtewisselaars wordt warmte overgebracht op het transportnet; b. een pompstation en waterbehandeling: in het pompstation wordt het water uit het transportnet rondgepompt. Ook vindt hier een waterbehandeling plaats om het demi water schoon te houden; 2. transportnet (transportsysteem): transporteert restwarmte van bron naar warmteoverdrachtstations; 3. warmteoverdrachtstation (WOS): overgang van transportnet naar (primair) distributienet, door warmtewisselaars ontstaat hier een hydraulische scheiding tussen de netten; 4. hulpwarmtebron en opslag (HWBO): lokale hulpwarmtebronnen zijn gasketels, e-boilers, warmtepompen of WKK’s die een back-up of naverwarming functie vervullen; 5. primair distributienet verdeelt warmte naar onderstations verspreid in de wijk; 6. onderstations (OS): overgang van primair distributienet naar secundair distributienet; 7. secundair distributienet: transporteert de warmte tot aan de aansluitleiding van ieder pand. Deze functie kan bij kleinere warmtenetten ook rechtstreeks door het primaire distributienet worden vervuld.

Het warmteoverdrachtstation fungeert dan ook direct als onderstation en daardoor zijn er dus geen aparte onderstations nodig; 8. aansluitleiding, inpandig leidingwerk en afleverset: elk pand is via een aansluitleiding aangesloten op het secundair distributienet. Afhankelijk van de situatie is er nog inpandig leidingwerk. De leidingen worden aangesloten op de afleverset die de gasketel vervangt.

11 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Afbeelding 2.4 Configuratie en opbouw van het restwarmtenet Terneuzen

2.4.2

Schetsontwerp warmtebronnenmix

Naverwarming en stooklijn Uit de uitgangspuntennotitie volgt dat in het ontwerp rekening dient te worden gehouden met naverwarming van de warmte die door Dow wordt geleverd. De naverwarming houdt in dat er nog andere warmtebronnen nodig zijn om, met name in de winter, warmte met een voldoende hoge temperatuur te kunnen leveren. De consequentie hiervan is dat er primaire energie nodig is in de vorm van elektriciteit of gas om te kunnen voorzien in deze naverwarming. Om de benodigde hoeveelheid primaire energie tot een minimum te beperken is in de uitgangspuntennotitie een stooklijn vastgesteld. De stooklijn is in afbeelding 2.5 opgenomen en laat zien dat de mate van naverwarming afhangt van de buitentemperatuur. De stooklijn laat zien dat als het buiten heel koud is het water in het warmtenet wordt verwarmd tot maximaal 85o C.

Afbeelding 2.5 Stooklijn van naverwarming

Aanvoertemperatuur (graden Celsius)

Stooklijn warmteoverdrachtstation 90 85 80 75 70 65 60 -15

-10

-5

0

5

10

15

20

Buitentemperatuur (graden Celsius)

12 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

25

30

Warmtebronnenmix Bij het ontwerp van warmtenetten wordt de combinatie van warmtebronnen vaak aangeduid als warmtebronnenmix. Een mix van warmtebronnen is noodzakelijk om op een kostenefficiëntie wijze warmte te leveren. Daarbij wordt vaak het onderscheid gemaakt tussen basislast, middenlast en pieklast. Dit onderscheid is grafische weergegeven in afbeelding 2.6: 1 een basislastbron heeft een relatief klein vermogen, maar levert wel het aanbod voor de bulk van de verwarmingsvraag en doet dit zodoende tot wel 7000 vollasturen. Een basislastbron wordt op het gebied van kosten gekenmerkt door hoge investeringskosten, maar lage marginale 1 kosten; 2 een middenlastbron kan warmte leveren tot 2500 vollasturen. Een middenlastbron wordt op gebied van kosten gekenmerkt door gemiddelde investeringskosten en gemiddelde marginale kosten voor de energieproductie. Dat komt vaak doordat de brontechniek minder efficiënt is dan de basislastbron; 3 een pieklastbron levert warmte tot 400 vollasturen, heeft een relatief groot vermogen en wordt enkel benut als het echt koud is. Een pieklastbron wordt op het gebied van kosten gekenmerkt door lage investeringskosten, maar hoge marginale kosten voor de energieproductie vanwege de hoge brandstofkosten.

Afbeelding 2.6 Voorbeeld van warmtevraagprofiel en invulling van het warmtevraagprofiel met een basis, midden en pieklast

Dow als basis- en middenlast en een warmtebuffer als piekvoorziening Dow vormt de voornaamste warmtebron die veel vermogen kan leveren tegen zeer lage kosten. Om deze reden is de warmte van Dow zeer geschikt als basislast en middenlast. In theorie zou Dow ook kunnen fungeren als pieklast. Dit is om 2 redenen echter niet praktisch. Enerzijds is er een warmtebron nodig voor naverwarming, anderzijds zou daardoor ook het transportnet op het maximale vermogen moeten worden gedimensioneerd. Dit zorgt voor een extra groot ruimtebeslag van de transportleidingen en maakt het transportnet bovendien ook extra duur. Om die reden is in de uitgangspuntennotitie vastgesteld dat de piek niet wordt ingevuld door Dow, maar door middel van een piekbuffer. Zie bijlage I.4. Dow en naverwarming lijkt geen optie Dow heeft aangegeven dat warmte op temperaturen hoger dan 68oC niet (volledig) restwarmte is, niet altijd beschikbaar is en extra investeringen vraagt om uit te koppelen. Mede door die redenen opteert Dow er niet voor om ook een rol te spelen in de naverwarming van de restwarmte. Deze optie is daarom ook niet verder beschouwd. Warmtepomp en E-boiler als naverwarming Voor de naverwarming zijn er maar een paar bronnen geschikt. Dit betreft gasketels, warmtekrachtkoppelingen op gas, warmtepompen en E-boilers.

De eerste 2 opties vallen af, want uit de uitgangspuntennotitie volgt dat het warmtenet geen gebruik dient te maken van fossiele brandstoffen. Een optie zou nog kunnen zijn om biogas of waterstof in te zetten, maar die inzet is verder niet meegenomen in deze studie.

1

De kosten per extra kWhth

13 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

De voornaamste bronnen die daardoor overblijven zijn een warmtepomp en E-boiler: - een warmtepomp kan de gewenste temperatuursprong op een zeer efficiëntie wijze maken, waardoor het elektriciteitsverbruik en marginale productiekosten beperkt blijven. Een nadeel is dat de investeringskosten per geïnstalleerd vermogen zeer hoog liggen. Daarmee is een warmtepomp vooral geschikt als basislast; - een E-boiler is per eenheid geïnstalleerd vermogen goedkoop, maar heeft een laag rendement, waardoor de marginale productiekosten juist hoog liggen. Een E-boiler is daardoor eerder geschikt als pieklast. De verhouding tussen warmte uit de warmtepomp en E-boiler is vastgesteld op basis van de bronkosten in EUR/GJ. De bronkosten zijn gebaseerd op de Levelised Cost Of Energy1 (LCOE). De LCOE is een maat voor de gemiddelde netto contante kosten per geleverde eenheid warmte. De LCOE bestaat onder andere uit de investeringskosten voor de installaties, de operationele kosten, de energiekosten en geleverd warmte over een bepaalde periode. Voor de elektriciteitskosten is gerekend met een vast tarief van EUR 200/MWh. Welk tarief het in de praktijk precies zal zijn zou verder onderzocht moeten worden. Er kan gekozen worden voor een variabel tarief, waarbij er gestuurd kan worden op bijvoorbeeld toepassing van windenergie.

Hierbij bestaat wel het risico dat op de piekmomenten er juist hogere kosten moeten worden gemaakt. Voor het kunnen toepassen van een E-boiler van dit formaat is afstemming met de netbeheerder noodzakelijk, het elektriciteitsnet moet het aankunnen of verzwaard worden. Afbeelding 2.7 laat zien dat er een omslagpunt ligt als de warmtepomp op circa 60 % van het benodigde thermische vermogen wordt gedimensioneerd. Boven dit punt worden de bronkosten van de warmtepomp fors hoger, terwijl de bronkosten van een E-boiler juist lager liggen. Om deze reden is ervoor gekozen de warmtepomp op 60% van het benodigde vermogen te dimensioneren. Daarbij fungeert de warmtebuffer als piekbuffer die op basis van warmte uit de warmtepomp voorziet in 25 % van de piekvraag. De E-boiler voorziet 15 % van de piekvraag.

Afbeelding 2.7 Effect van dimensionering van de warmtepomp en E-boiler op de bronkosten

EUR/GJ

Effect van dimensionering van de warmtepomp en E-boiler op de bronkosten 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

LCOE Warmtepomp LCOE E-boiler

WP=40%

WP=50%

WP=60%

WP=70%

Warmtepomp vermogen

Warmtevraagprofiel en jaarbelastingduurkromme Gegeven de warmtebronnenmix vormen Dow en de warmtepomp de middenlast, de E-boiler een kleine middenlast en de warmtebuffer de pieklast. Voor het gehele warmtenet van Terneuzen is de invulling van de warmtevraag daarmee zoals weergegeven in afbeelding 2.8 en afbeelding 2.9. Afbeelding 2.8 geeft het warmtevraagprofiel met per uur de warmtevraag en wijze waarop dit wordt ingevuld. Afbeelding 2.9 geeft

1

https://en.wikipedia.org/wiki/Levelized_cost_of_electricity.

14 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

de jaarbelastingduurkromme waarin het warmtevraagprofiel is gesorteerd op vermogen en aantal uur waarop dat vermogen per jaar voorkomt.

Afbeelding 2.8 Warmtevraagprofiel van alle warmteafzetgebieden in de gemeente Terneuzen

Warmtevraagprofiel - klimaatjaar 2019 Terneuzen + kernen (exclusief Othene) 200 180

Vermogen (MW)

160 140 120 100 80 60 40 20 0 1

1001

2001

3001

4001

5001

6001

7001

8001

Uren per jaar Pieklast (Buffer)

Middenlast (E-boiler)

Basislast (DOW + Warmtepomp)

Afbeelding 2.9 jaarbelastingduurkromme van het warmtevraagprofiel van alle warmteafzetgebieden in de gemeente Terneuzen

Jaarbelastingduurkromme - klimaatjaar 2019 Terneuzen + kernen (exclusief Othene) 200 180

Vermogen (MW)

160 140 120 100 80 60 40 20 0 1

1001

2001

3001

4001

5001

6001

7001

uren per jaar - gesorteerd Basislast (DOW+Warmtepomp)

15 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Middenlast (E-boiler)

Pieklast (Buffer)

8001

Verdeling van warmtevraag en vermogensvraag Tabel 2.4 toont de wijze waarop met onderstaande bronnen invulling wordt gegeven aan de warmtevraag en vermogensvraag.

Tabel 2.4 invulling van de warmtevraag en vermogensvraag per component Type

Component

% Warmtevraag

% Vermogensvraag

basislast

Dow + warmtepomp

97,5 % + (0,5 %*)

60 %

middenlast

E-boiler

2%

15 %

pieklast

Buffer

0,5%*

25%

100%

100%

Aanbod * warmte is indirect afkomstig uit de warmtepomp

Ontwerp buffervat Voor het ontwerp van het buffer zijn rekenregels aangehouden die Eneco ook hanteert voor het ontwerp van piekbuffers. Deze vuistregel gaat uit van 7,5 kWh per kW buffer vermogen. De buffer heeft dus, bij een gelijktijdig piekvermogen van 170 MWth een vermogen van circa 43 MWth (25 %) en een capaciteit van 320 MWh. In afbeelding 2.10 zijn enkel van de koudste dagen met de hoogste warmtevraag (donker blauwe lijn) van januari 2019 opgenomen. Dit correspondeert met de eerste grote rode piek in afbeelding 2.8. Verder is aangegeven (blauwe lijn) wat het maximale vermogen is wat de warmtepomp en E-boiler tezamen kunnen leveren. Gedurende de momenten dat de warmtevraag groter is dan de gecombineerde capaciteit moet het buffervat dus voldoende capaciteit hebben om te kunnen blijven leveren. Uit afbeelding 2.10 volgt dat de buffer in principe ruim genoeg is gedimensioneerd om een volle dag op te vangen. Maar het kan raadzaam zijn om wel te zorgen voor extra back-up capaciteit in geval er toch sprake is van een langdurig koude week. Hier is in het ontwerp van het restwarmtenet nu nog niet in voorzien.

Afbeelding 2.10 Analyse piekvraag en buffercapaciteit

16 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2.4.3

Schetsontwerp Restwarmtenet Terneuzen

Centrale of decentrale naverwarming Uit de uitgangspuntennotitie volgt geen eenduidig uitgangspunt ten aanzien van de keuze voor centrale of decentrale naverwarming. Wel is duidelijk dat Dow hier waarschijnlijk geen rol in zal vervullen. Het is daarom vooral de vraag of de warmtepomp en E-boiler centraal worden opgesteld bij Dow of decentraal bij de warmteoverdrachtstations. In het schetsontwerp is ervoor gekozen om de naverwarming decentraal te situeren. Dat wil zeggen: in de warmteoverdrachtstations. De reden om de warmtepomp decentraal op te stellen is tweeledig: 1 beperken van warmteverliezen aan de transportleiding, door een lager temperatuurverschil; 2 verkleinen van de benodigde transportcapaciteit en dus verlagen van de kosten van het transportnet, omdat door decentrale naverwarming een minder groot thermisch vermogen hoeft te worden getransporteerd. Aanvoer- en retourtemperatuur Gezien de keuze voor een decentrale warmtepomp en E-boiler is er ook nog de vraag welke aanvoer- en retourtemperatuur gehanteerd dient te worden in het transportnet. Dit is een optimalisatievraagstuk waar in dit stadium geen sluitend antwoord op kan worden gegeven. Desalniettemin is er wel een uitgangspunt in gekozen.

De keuze voor een temperatuurtraject hangt onder andere samen met het vermogen dat kan worden getransporteerd en de efficiëntie van de warmtepomp: een groot verschil tussen aanvoer- en retourtemperatuur verkleint de kosten van de transportleiding, maar verlaagt de efficiëntie van de warmtepomp, waardoor de elektriciteitskosten hoger liggen dan met een kleiner verschil tussen de aanvoer- en retourtemperatuur. In het schetsontwerp is ervoor gekozen om de retourtemperatuur in te stellen op 50 oC. Deze retourtemperatuur geeft een goede balans tussen investeringskosten in het transportnet en elektriciteitskosten van de warmtepomp, waardoor de netto contante waarde het kleinste is. Zoals besproken is dit echter nog een optimalisatievraagstuk, dus in een verdere uitwerking zal deze keuze nog goed tegen het licht moeten worden gehouden. Principeschema restwarmtenet Terneuzen Afbeelding 2.11 geeft het principeschema van het restwarmtenet Terneuzen. Het principeschema volgt uit de uitgangspuntennotitie, de opbouw van de restwarmtenuit (paragraaf 2.2.1), de bronnenmix (paragraaf 2.4.2) en temperatuurtraject (paragraaf 2.4.3). Grote utiliteitsgebouwen (>100 kW) zijn voorzien van een eigen onderstation. Kleinere gebouwen, zoals woningen, worden via een centraal onderstation van warmte voorzien.

Het pompstation bevindt zich ter hoogte van het Dow terrein en zorgt voor de circulatie van het water in de het transportnet.

Afbeelding 2.11 Principeschema van het restwarmtenet Terneuzen

17 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2.4.4

Schetsontwerp transportnet

Voor het schetsontwerp van het transportnet spelen 2 zaken een belangrijke rol: 1 de tracering en lengte van het transportnet; 2 de dimensionering van het transportnet. Tracering en lengte van transportnet In de uitgangspuntennotitie, zie bijlage I.8, zijn de belangrijkste uitgangspunten opgenomen voor de tracering van het transportnet. Het transportnet tracé volgt zoveel als mogelijk de locatie van het MUP (Multi Utility Providing) tracé. In de stad Terneuzen is ervoor gekozen om op 2 locaties een warmteoverdrachtstation te voorzien. Met de warmteoverdrachtstations zou respectievelijk het noordelijk en zuidelijk deel van Terneuzen van warmte kunnen worden voorzien. In samenspraak met de gemeente Terneuzen1 zijn enkele belangrijke knelpunten vastgesteld die bepalend zijn geweest voor de beoogde ligging van het transportnet. Het meest bepalend is de drukte in ondergrond ter hoogte van Sluiskil tunnel en zuidelijk van Terneuzen. Door deze drukte in de ondergrond is verondersteld dat een kruising van het kanaal ter hoogte van de tunnel onhaalbaar is. Daarom is ervoor gekozen om het transportnet van Dow naar Terneuzen net ten zuiden van de sluis het kanaal te laten doorkruizen. Op deze wijze wordt de afstand tot Dow en Hoek (startbuurt) tot een minimum beperkt en kunnen veel buurten in de stad Terneuzen betrekkelijk eenvoudig worden bereikt.

Het transportnet tracé is ingetekend in ArcGIS, waarbij een dertigtal secties is gedefinieerd, zodat de lengte per sectie kan worden bepaald. De secties en lengte dienen verder als input voor de kostenraming die weer ten grondslag ligt aan de businesscase. De locatie van het beoogde transportnet tracé is weergegeven in afbeelding 2.12.

Afbeelding 2.12 Schetsontwerp van het warmtetransportnet

1

Jos Alewijnse, adviseur externe veiligheid, gemeente Terneuzen, oktober 2022.

18 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Aandachtspunten bij transportnet tracé De gemeente Terneuzen heeft geïnventariseerd of het tracé maakbaar en haalbaar is. Uit deze inventarisatie is het volgende gebleken: ‘Op het gebied van bodem, niet gesprongen explosieven, bodemvervuiling, natuur en archeologie zijn er geen tot minimale bezwaren’.1 Een inventarisatie of kabels en leidingen nog kunnen zorgen voor bezwaren is nog in onderzoek. Specifiek aandachtspunten die de gemeente Terneuzen heeft aangemerkt bij verschillende delen van het tracé zijn opgenomen in tabel 2.5. De tracé ID’s in deze tabel verwijzen naar de nummers in afbeelding 2.12.

Tabel 2.5 Aandachtspunten bij het transportnet tracé Tracé ID

Locatie aanduiding

Aandachtspunt / opmerking

Showstopper?

1,2,5,9

Dow naar Hoek en Terneuzen

in deze tracés zijn geen onmogelijkheden vastgesteld

beperkt

2

transportnet naar Hoek

geen belemmeringen qua planvorming en vanuit de vakspecialisten. Wel rekening houden dat er genoeg ruimte naast / tussen de huizen zit

beperkt

3 en 4

transportnet van Hoek naar Philippine en Biervliet

in deze tracés zijn geen onmogelijkheden vastgesteld

beperkt

8

kanaaloversteek die bij Sas van Gent

is de kanaaloversteek die bij Sas van Gent is geprojecteerd realistisch?

aandachtspunt

10

kanaaloversteek naar Terneuzen

de Kanaaloversteek dient in samenspraak met andere stakeholders te worden vormgeven. Rijkswaterstaat gaat op enig moment het kanaal verbreden en verdiepen. Daar zijn al de eerste ruwe schetsen van gemaakt. Vraag dit na bij RWS en houd hier rekening mee.

aandachtspunt

15, 17, 19, 20

Mr. F.J. Haarmanweg

als er nog voldoende ruimte is, is het voorstel om het transportnet naast de Mr. F.J. Haarmanweg te leggen, naast de aanwezige aardgasleiding aldaar.

beperkt

20

Hoofdweg

heroverweeg de locatie van de transportleiding langs de Hoofdweg. Mogelijk ligt het leiding tracé nu te dicht bij de Sluiskil tunnel

aandachtspunt

21

Terneuzen naar Zaamslag

geen belemmeringen. Kruising met Kreek via gestuurde boring of vast aan brug. De Kreek is nog nooit gebaggerd, dus dat vormt eventueel een mild aandachtspunt

beperkt

22

Tractaatweg

overweeg om het transportnet aan de westzijde van de Tractaatweg te leggen, indien hier naast de weg nog ruimte is

beperkt

26

leiding naar Koegorspolder

het tracé naar Yara is nu geprojecteerd door het nieuwe zonnepark. Verder liggen hier veel kabels en leidingen in de ondergrond. Er moet daarom nog worden gezocht naar een alternatieve route naar Yara

aandachtspunt

De dimensionering van het transportnet De dimensies van het transportnet zijn vastgesteld op basis van de gelijktijdige vermogensvraag per buurt. Per sectie is vastgesteld welke buurten en warmteoverdrachtstations erop zijn aangesloten. Zoals vermeld in paragraaf 4.2.2. is het transportnet gedimensioneerd op de maximale gelijktijdige vermogensvraag minus het vermogen dat wordt geleverd door de buffer, E-boiler en warmtepomp. Dit is grafische weergegeven in

1

Glenny Davidse, adviseur energietransitie, gemeente Terneuzen, 16 december 2022.

19 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

afbeelding 2.13. Let op: de warmtepomp dient wel te worden gedimensioneerd op 60 % van het thermisch vermogen.

Afbeelding 2.13 Thermische vermogen door de bronnen en transportnet

Zoeklocaties warmteoverdrachtstations Terneuzen In het schetsontwerp is er rekening mee gehouden dat het transportnet 2 warmteoverdrachtstations (WOS) voorziet van warmte. Vanuit daar voeden meerdere primaire distributienetten de onderstations, van waaruit gebouwen en woningen van warmte worden voorzien. Het eerste WOS voorziet de buurten in het noorden van warmte en het tweede WOS voorziet de buurten in het zuiden van warmte. In tabel 2.6 is opgenomen welke buurten door welk warmteoverdrachtstation van warmte zouden worden voorzien. In afbeelding 2.14 zijn 2 zoekgebieden aangemerkt waar de warmteoverdrachtstations ongeveer ingepast dienen te worden. Voor beide locaties geldt dat de gemeente een geschikte locatie heeft gevonden. Het is dus in principe mogelijk om hier de WOS te bouwen.

Tabel 2.6 Warmteoverdrachtstations, vermogen en buurten Naam

Thermische vermogen

Buurten

WOS 1

~63 MW

Binnenstad-Java, Noordpolder, Serlippenspolder, Lievenspolder, Noorderdokken, Triniteit, Zuiderpark, Oudevaart

WOS 2

~35 MW

Zeldenrust, Driewegen Oudelandse Hoeve, Katspolder, Handelspoort en Zevenaar

20 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Afbeelding 2.14 Zoekgebieden voor Warmteoverdrachtstation 1 en 2

Voorbeeld van warmteoverdrachtstation en onderstation in Heerhugowaard In Heerhugowaard ligt al een groot warmtenet. 1 van de warmteoverdrachtstations heeft een capaciteit voor 2.500 - 10.000 woningen. Het onderstation voorziet circa 500 woningen van warmte: - het ruimtebeslag van een warmteoverdrachtstation is circa 3-6 m2 per MWth ; - het ruimtebeslag van een onderstation is circa 10-20 m2 voor 500 woningen

21 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Afbeelding 2.15 Schematische weergave van warmtenet en locatie van het warmteoverdrachtstation en onderstation

Afbeelding 2.16 Warmteoverdrachtstation (boven) en onderstation (onder)

2.4.5

Schetsontwerp distributienet

Voor iedere warmteafzetgebied in de gemeente Terneuzen is een ruw schetsontwerp gemaakt van een mogelijk distributienet per buurt. De gemodelleerde schetsontwerpen zijn opgenomen in afbeelding 2.17. Het schetsontwerp is gebaseerd op een automatisch gegenereerd netwerk per buurt in GeoSmartDesign. In dit schetsontwerp zijn alle huizen en utiliteitsgebouwen in de buurt aangesloten. Op deze manier kan er snel

22 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

een goede inschatting gemaakt worden van de benodigde lengte van een eventueel warmtenet in elke buurt. De kosten van het distributienet zijn gebaseerd op een vaste eenheidsprijs per meter en kentallen voor de kosten van aansluitleidingen, inpandig leidingwerk en afleversets. Deze waarden zijn opgenomen in de uitgangspuntennotitie in bijlage I.1. Voor Hoek is het schetsontwerp van het primair en secundair distributienet in meer detail ontworpen in GeoSmartDesign Heat. Dit ontwerp is opgenomen in bijlage I.2.

Afbeelding 2.17 Schetsontwerp van de secundaire distributienetten

2.5

Fasering en scenario’s restwarmtenet

2.5.1

Fasering van warmteafzetgebieden

Het warmtenet zal niet van de 1 op de andere dag kunnen worden aangelegd. Conform de uitgangspuntennotitie is ervan uitgegaan dat jaarlijks 1.000 woningequivalenten kunnen worden aangesloten op het warmtenet. Op basis van de warmteafzetgebieden zijn er ruim 32.000 woningequivalenten in de gemeente Terneuzen. Het aansluiten van alle buurten en kernen duurt daarom meerdere decennia. Het is daarom zaak keuzes te maken over welke buurten en kernen als eerste in aanmerking komen voor een aansluiting op het warmtenet. Aan de keuze voor een bepaalde fasering kunnen verschillende redenen ten grondslag liggen. In een vervolgfase moet hier nog nauwkeurig naar worden gekeken door de gemeente Terneuzen en belanghebbende in de gemeente.

23 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Voor deze studie is de fasering van het warmtenet versimpeld. In afstemming met de kerngroep en werkgroep restwarmtenet Terneuzen zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd ten aanzien van de fasering: 1 eerst Hoek, dan Terneuzen; 2 buurten of kernen met een hoge warmtedichtheid eerst; 3 grote of dichtbij gelegen kernen of buurten eerst. De warmtedichtheid is een maat voor de warmte intensiteit in een buurt of kern en is gedefinieerd als de warmtevraag per strekkende meter distributienet. Een hoge warmtedichtheid geeft dus eigenlijk aan dat er een gunstige verhouding is tussen de opbrengsten (verkoop van warmte) en de kosten (warmtenet). Om die reden zijn buurten met een hoge warmtedichtheid geprioriteerd over buurten met een lage warmtedichtheid. Verder wordt ervan uitgegaan dat buurten die dicht bij andere buurten liggen eerder in aanmerking komen voor een aansluiting dan buurten, en met name kernen, die verder weg liggen. Fasering Op grond van deze 3 uitgangspunten en na afstemming met de kerngroep Terneuzen is de fasering vastgesteld zoals weergegeven in afbeelding 2.18. De fasering van het warmtenet is ook grafische weergegeven in afbeelding 2.18.

Afbeelding 2.18 Fasering van de buurten en kernen

volgorde Volgorde 1 Kern Hoek 2 Binnenstad-Java 3 Zeldenrust 4 Noordpolder 5 Handelspoort 6 Oudelandse Hoeve 7 Lievenspolder 8 Serlippenspolder 9 Triniteit 10 Katspolder 11 Noorderdokken 12 Oude vaart 13 Zuiderpark 14 Zevenaar 15 Driewegen 16 Kern Axel 17 Kern Zaamslag 18 Kern Sluiskil 19 Kern Sas van Gent 20 Kern Westdorpe 21 Kern Philippine 22 Kern Koewacht 23 Kern Biervliet 24 Kern Zuiddorpe 25 Kern Spui

24 | 35

MW 7,2 13,7 12,8 8,2 6,9 6,7 8,1 5,8 3,6 4,5 3,6 5,2 6,0 2,9 1,4 23,1 5,6 7,3 12,8 6,1 6,1 6,1 4,2 2,3 0,5

MW cum TJ 7,2 20,9 33,7 41,9 48,7 55,5 63,6 69,4 73,0 77,4 81,0 86,2 92,2 95,1 96,5 119,6 125,2 132,5 145,3 151,3 157,5 163,5 167,7 170,0 170,5

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

GJ/m 50 125 86 60 38 53 66 45 27 35 26 31 43 20 9 170 43 57 111 44 44 46 30 17 3

1,9 5,7 2,7 3,3 3,4 3,2 2,6 2,4 2,4 2,2 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 2,2 2,1 2,0 2,6 1,8 1,8 1,8 1,7 1,6 1,1

Afbeelding 2.19 Groei van restwarmtenet Terneuzen, conform de fasering zoals gepresenteerd in afbeelding 2.20

2.5.2

Warmtenet scenario’s

Als input voor de kostenraming en businesscase zijn 4 scenario’s gedefinieerd. De 4 scenario’s beschrijven welk afzetgebieden in aanmerking komen voor een aansluiting op het restwarmtenet. Ook stellen deze 4 scenario’s ons in staat te bepalen welke mate van overdimensionering nodig is voor fase 1 (het aansluiten van Hoek): 1 alleen Hoek (geel); 2 Hoek + Terneuzen (lichtblauw); 3 Hoek + Terneuzen + Axel (rood); 4 Hoek + Terneuzen + Axel + kernen (donkerblauw).

Afbeelding 2.20 Schetsontwerp van het transportnet met de 4 scenario’s

25 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

2.6

Kostenraming transportnet

Voor de 4 scenario’s van het transportnet tracé zijn de benodigde investeringskosten geraamd. Om deze te bepalen is per scenario de (over)dimensionering van elke transportnetsectie bepaald op basis van het benodigde warmtevermogen en de warmteverliezen. De gehanteerde uitgangspunten staan in de Bijlage Uitgangspuntennotitie in bijlage I.5. Er is rekening gehouden met extra benodigde kosten voor gestuurde boringen bij grote kruispunten en kanalen. De geraamde kosten staan in tabel 2.6 en volgen in meer detail uit de businesscase Excel.

Tabel 2.7 Investeringskosten transportnet per scenario Scenario

Investeringskosten

1. Hoek

MEUR 6,3

2. Hoek + Terneuzen

MEUR 25

3. Hoek + Terneuzen + Axel

MEUR 36

4. Hoek + Terneuzen + Axel + kernen

MEUR 76

2.7

Overdimensionering van transportnet

In fase 1 is een zekere mate van overdimensionering noodzakelijk om voorbereid te zijn op de uitbreiding van het transportnet richting Terneuzen. Uiteraard is de mate van overdimensionering afhankelijk van het scenario. In afbeelding 2.21 is weergegeven op welke secties de overdimensionering betrekking heeft. Uit tabel 2.7 volgt dat de maximale mate van overdimensionering leidt tot een extra voorinvestering in fase 1 van circa EUR 8,5 miljoen.

Afbeelding 2.21 Transportnet van Dow naar Hoek

26 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Tabel 2.8 Overdimensionering van transportnet in fase 1 Scenario

Leidingmaat

1.Hoek

2xDN200

MEUR 5,7

2.Hoek + Terneuzen

2xDN700

MEUR 11,1

3.Hoek + Terneuzen + Axel

2xDN700

MEUR 11,1

4.Hoek + Terneuzen + Axel + kernen

2xDN900

MEUR 13,9

2.8

Transportnet DOW/Hoek

Aandachtspunten in schetsontwerp

Aandachtspunten die in een verdere uitwerking van het ontwerp in ogenschouw dienen te worden genomen zijn hieronder beschreven. Rol van Yara/WarmCO2 Yara kan zowel dienen als warmtebron en als back-up van Dow. Afhankelijk van de aangesloten vermogensvraag kan Yara de warmtevraag van het restwarmtenet deels of geheel opvangen. Dit zou vragen om een extra pompinstallatie ter hoogte van Yara en zwaarder transportnet. Wanneer WarmCO2 ook een warmteafnemer zou vormen dient ook het warmtenet zwaarder te worden gedimensioneerd. Scenario en fasering Er dient een afweging te worden gemaakt welke buurten binnen Terneuzen (als eerste) wel/niet in aanmerking komen voor een aansluiting op het restwarmtenet. Transportnet Hoek 1 er dient een afweging te worden gemaakt of het transportnet naar Hoek ook door de polder kan worden aangelegd.

Hiermee zou het transportnet wel afwijken van de locatie van het MUP tracé, maar vallen de kosten van het transportnet tussen Dow en Hoek wel lager uit; 2 de mate van overdimensionering is uiteraard afhankelijk van de het voorkeursscenario, maar hangt ook af van een aantal ontwerpkeuzes, zoals het gebruik van piekbuffer, het temperatuurtraject en het gebruik van een warmtepomp: 1 geen piekbuffer: vergroot het benodigd transportnet vermogen en vraagt dus om een grotere leidingdiameter; 2 ander temperatuurtraject: het huidige temperatuurtraject is aanvoer 68 oC, retour 50 oC. Het temperatuurverschil kan worden vergroot door de aanvoertemperatuur met de decentraal opgestelde warmtepomp verder uit te koelen. Dit verkleint het benodigde transportvermogen, maar verlaagd de efficiëntie van de warmtepomp waardoor de stroomkosten stijgen; 3 centrale warmtepomp: het huidige ontwerp voorziet in decentraal opgestelde warmtepompen. Centrale opgestelde warmtepompen (bij Dow) zorgen voor een lichte stijging van het benodigde transportvermogen. Centraal opgestelde warmtepompen zorgen voor een hoger warmteverlies, maar verkleinen het decentraal benodigde ruimtegebruik. Distributienet In het schetsontwerp van de distributienetten is nu 100 % van de gebouwen aangesloten. De kosten kunnen worden verlaagd/geoptimaliseerd door afgelegen gebouwen uit te sluiten.

Warmtebronnenmix Het huidige ontwerp voorziet in een bepaalde verhouding tussen Dow, warmtepomp, E-boiler en piekbuffer. Deze verhouding dient verder te worden geoptimaliseerd en is ook mede afhankelijk van de mate waarin de bronnen en buffer worden ingezet voor slimme inkoop van stroom en/of congestiemanagement. Decentrale back-up Het huidig ontwerp voorziet in een centrale back-up ter hoogte van Dow. Conform de basisregels van warmtenet ontwerp is daarmee de grootste bron voorzien van een back-up. Er is echter geen decentrale back-up voorzien, waardoor de warmtevoorziening in het gedrang kan komen als er problemen zijn met de transportleiding zelf.

27 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

3 BUSINESSCASE RESTWARMTENET TERNEUZEN 3.1

Businesscase analyse

Voor de 4 scenario’s is de businesscase doorgerekend op basis van de kosten en inkomsten. Alle kosten en inkomsten zijn uitgezet in de tijd, geïndexeerd conform inflatie en verdisconteerd op basis van de benodigde rendementseis. Het resultaat van de doorrekening is de netto contante waarde (NCW). Bij dit type projecten is de NCW doorgaans negatief, dat betekent dat er geld nodig is (bijvoorbeeld subsidie) om een positieve businesscase te krijgen. Dat is de onrendabele top. De aannames en kentallen die zijn gehanteerd voor de businesscase staan samengevat in de uitgangspuntennotitie, bijlage I. De belangrijkste aannames voor de businesscase zijn opgenomen in tabel 3.1.

Tabel 3.1 Belangrijke uitgangspunten businesscase Uitgangspunt

Waarde

doorlooptijd

50 jaar

volloop (aansluitpercentage)

80 %

discontovoet

7%

inflatie

2%

variabel tarief warmte

21,09 EUR/GJ (ACM 2021)

BAK per weq (woningequivalent)

1.500 EUR per weq

aansluitsnelheid

3.1.1

1.000 weq/jaar

Resultaat businesscase

De belangrijkste resultaten per scenario zijn opgenomen in tabel 3.2. De totale investeringskosten (CAPEX), de jaarlijkse kosten (OPEX), jaarlijkse inkomsten en onrendabele top zijn weergegeven.

Tabel 3.2 Financiële resultaten businesscase per scenario EUR

Hoek

Hoek + Terneuzen Hoek + Terneuzen +Axel

Hoek+Terneuzen+Axel+overige

35.000.000

317.000.000

400.000.000

625.000.000

500.000

6.000.000

7.000.000

10.000.000

inkomsten (per jaar)

1.100.000

16.000.000

20.000.000

28.000.000

onrendabele top

25.000.000

185.000.000

236.000.000

380.000.000

25.000

14.000

14.000

16.000

CAPEX OPEX (per jaar)

onrendabele top per weq

28 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

3.1.2

Duiding van resultaten

In elk opvolgend scenario worden er steeds meer gebouwen aangesloten door het restwarmtenet verder uit te breiden. Hierdoor worden de investeringskosten steeds hoger. Ook de jaarlijkse kosten en inkomsten nemen toe met een groter projectgebied. In het maximale scenario worden de totale investeringskosten geraamd op EUR 625 miljoen. De businesscase laat zien dat in dit geval over een periode van 50 jaar een onrendabele top overblijft van 380 miljoen euro. Om de kosten in perspectief te zetten wordt ook de onrendabele top per woningequivalent weergegeven. Dit geeft een beter beeld van de kosteneffectiviteit. Hieruit blijkt het scenario Hoek + Terneuzen en Hoek + Terneuzen + Axel de laagste onrendabele top per weq te hebben met EUR 14.000. In afbeelding 3.1 zijn de kosten en inkomsten verdeeld over 50 jaar weergegeven. De extra investeringskosten die gemaakt moeten worden vanwege het naverwarmen zijn EUR 110M in het maximale scenario. Dit komt neer op ongeveer EUR 3.500 per woning.

Afbeelding 3.1 De kosten, inkomsten en netto contante waarde (groen) uitgezet in de tijd voor het scenario Hoek + Terneuzen

3.2

Gevoeligheidsanalyse

Het scenario Hoek + Terneuzen is getest op een aantal mogelijke situaties die zich kunnen voltrekken gedurende de bouwfase en de exploitatiefase. In totaal zijn 6 effecten inzichtelijk gemaakt: 1 het effect van het vollooprisico; 2 het effect van een hogere/lagere elektriciteitsprijs; 3 het effect van een lagere ontwikkelsnelheid; 4 het effect van het variabele warmtetarief; 5 het effect van een andere rendementseis; 6 het effect van een andere exploitatietermijn. De grootste risico’s zijn hieronder beschreven. De sensitiviteit van het scenario op deze 6 effecten is in tabel 3.3 weergegeven.

29 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

Tabel 3.3 Sensitiviteitsanalyse op het resultaat van het Hoek + Terneuzen scenario

Percentage wijziging %

Sensitiviteitsanalyse

ProjectBAK

Basis scenario Hoek + Terneuzen

€

13.800

Volloop scenario 60% sluit aan i.p.v. 80% 100% sluit aan i.p.v. 80%

€ €

19.800 10.100

44% -27%

Verandering elektriciteitsprijzen EUR 250/MWh i.p.v. 200 EUR/MWh EUR 150/MWh i.p.v. 200 EUR/MWh

€ €

14.400 13.100

4% -4%

Ontwikkelsnelheid 500 weq i.p.v. 1.000 weq per jaar

€

14.600

6%

Variabel tarief 0 EUR/GJ i.p.v. 21,08 EUR/GJ 30 EUR/GJ i.p.v. 21,08 EUR/GJ

€ €

21.200 10.600

54% -23%

Rendementseis WACC op 4% i.p.v. 7%

€

9.100

-34%

Exploitatietermijn 30 jaar i.p.v. 50 jaar

€

14.900

9%

3.2.1

Toelichting sensitiviteitsanalyse

Volloopscenario Het volloopscenario heeft een groot effect op de onrendabele top. Wanneer het aansluitpercentage zou zakken naar 60 %, gaat de onrendabele top per woning met 44 % omhoog. Elektriciteitsprijs en ontwikkelsnelheid De elektriciteitsprijs en de ontwikkelsnelheid hebben relatief weinig effect op de onrendabele top per weq. De ontwikkelsnelheid heeft wel een groot effect op de projectduur, maar het effect op de onrendabele top per weq is relatief beperkt. Variabel tarief Het variabele warmtetarief heeft een groot effect op de onrendabele top. Zonder een variabel tarief zou de onrendabele top toenemen met 54 %. Met een variabel tarief van 30 EUR/GJ (het prijsplafond voor 2023 is vastgesteld op 47 EUR/GJ inclusief omzetbelasting) zou de onrendabele top afnemen met 23 %. Rendementseis Een rendementseis van 7 % is gangbaar voor commerciële partijen. Publieke partijen hanteren doorgaans lagere rendementseisen zoals 4 %. Bij een rendementseis van 4 % daalt de onrendabele top met 34 %. Exploitatietermijn De exploitatietermijn is in de eerste doorrekening op 50 jaar gezet. Dit houdt in dat na 50 jaar de kosten terugverdiend moeten zijn. Door dit te verkorten naar 30 jaar stijgt de onrendabele top met 9 %.

Businesscase Hoek in gunstig geval Wanneer zowel de rendementseis naar 4% zou worden bijgesteld, en het variabele tarief naar 30 EUR/GJ zou gaan, blijft er een onrendabele top over van 3.900 EUR/ weq.

30 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

3.3

Eindgebruikerskosten

Om de kosten voor de afnemers in perspectief te zetten is er een berekening gemaakt om de kosten voor aansluiting op het warmtenet te vergelijken met de kosten voor verwarmen met een ketel op aardgas. Dit is gedaan voor 3 verbruiksniveaus: 500 m3, 1.000 m3, en 1.500 m3 aardgas per jaar. Ter referentie: het gemiddelde aardgasverbruik in Nederland ligt op circa 1.230 m3 aardgas per jaar. Voor de variabele kosten van het aardgas systeem is het prijsplafond voor 2023 aangenomen: 1,45 EUR/ m3. De vaste kosten zijn vastgesteld op EUR 630, inclusief omzetbelasting (ACM 2021) voor het warmtenet en op EUR 289 inclusief omzetbelasting (prijspeil 2023) voor aardgas. De resulterende jaarlijkse eindgebruikerskosten per scenario zijn opgenomen in afbeelding 3.2.

Afbeelding 3.2 Jaarlijkse kosten voor huiseigenaren vergeleken bij 3 verbruiksniveaus en 3 warmtetarieven voor aansluiting op warmtenet (licht blauw) en bij verwarming door middel van een aardgas cv (donker blauw)

3.3.1

Duiding van eindgebruikerskosten

Afbeelding 3.1 laat de jaarlijkse kosten (inclusief omzetbelasting) zien voor 3 gebruikerstypen (500, 1.000 en 1.500 m3/jaar) en 3 warmtetarieven (0, 21,08 en 30 EUR/GJ). Uit deze afbeelding kan het volgende geconcludeerd worden: 1 wanneer er geen variabel tarief wordt gehanteerd zijn de jaarlijkse kosten aanzienlijk lager bij aansluiting op het warmtenet dan bij de aardgas cv. Met name voor grootverbruikers wordt het verschil steeds groter; 2 bij een tarief van 21,08 EUR/GJ (maximaal tarief ACM 2021 exclusief omzetbelasting) stijgen de kosten van het warmtenet relatief ten opzichte van aardgas. Voor de kleinste verbruikers (500 m3 per jaar) zijn de kosten dan ongeveer gelijk. Bij groter verbruik blijft het warmtenet goedkoper; 3 bij een hoger tarief van 30 EUR/GJ ligt het omslagpunt ergens rond de 1.000 m3 per jaar, bij een kleiner verbruik is aardgas goedkoper, bij een groter verbruik het warmtenet. Eindgebruikerskosten: huur versus koop De eindgebruikerskosten in afbeelding 3.2 zijn gebaseerd op de kosten voor een koopwoning. Voor corporatiewoningen geldt dat de jaarlijkse kosten voor huur van de afleverset (EUR 125, inclusief 21 % omzetbelasting) niet worden doorgerekend aan de huurders. Voor deze groep bewoners geldt dus dat de eindgebruikerskosten bij een tarief van EUR 30 per GJ ongeveer gelijk zijn aan de jaarlijkse kosten van een gasinstallatie.

- 500 m3 per jaar · gasketel: EUR 1.010 (inclusief omzetbelasting) · warmtenet: EUR 1.080, (inclusief omzetbelasting) - 1000 m3 per jaar · gasketel: EUR 1.740 (inclusief omzetbelasting) · warmtenet: EUR 1.660 (inclusief omzetbelasting)

31 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

3.4

Risico’s en kansen businesscase en eindgebruikerskosten

Bij de verdere ontwikkeling van het warmtenet dienen de volgende punten ten aanzien van de businesscase goed in ogenschouw genomen te worden: 1 het volloopscenario (het percentage woningen dat aansluit) is een zeer bepalende factor. Een risico voor het warmtenet is immers dat bewoners/bedrijven opteren voor een alternatieve duurzame warmteoplossing. Het is dus zaak om zo spoedig mogelijk een afweging te maken welke buurten wel/niet en wanneer worden aangesloten in Terneuzen. Op deze wijze kunnen bewoners en bedrijven voorsorteren op de komst van een warmtenet; 2 de gehanteerde ontwikkelsnelheid van 1.000 weq/jaar is ambitieus. In Dordrecht realiseert HVC een warmtenet met een snelheid van circa 300 weq/jaar. Partijen als Eneco en Ennatuurlijk kunnen waarschijnlijk grotere ontwikkelsnelheden realiseren. Dit hangt onder andere samen met de grootte van deze partijen en de mate waarin zij toegang hebben tot meerdere aannemers. Om een hoge ontwikkelsnelheid te kunnen realiseren is het dus zaak om partijen aan te trekken die in staat en bereid zijn om een hoge capaciteit te leveren. Verder geldt dat ook met een ontwikkelsnelheid van 1.000 weq/jaar de ambitie van de gemeente Terneuzen (20.000 weq) pas na circa 20 jaar is ingevuld. Houd dus rekening met een lange doorlooptijd; 3 de tariefstelling is een bepalende factor. In de businesscase is gerekend met het prijspeil voor 2021.

Door dit prijspeil ontstaat er een interessant aanbod richting bedrijven/bewoners. Dat heeft een positief effect op het volloopscenario, maar maakt de businesscase van het warmtenet minder sterk. Het is daarom zaak een goede afweging te maken over de tariefstelling. Zo laten de eindgebruikerskosten zien dat een hoger tarief van 30 EUR/GJ in een gemiddeld geval ook nog steeds leidt tot gelijke of lagere kosten ten opzichte van gas; 4 verdeling vaste kosten versus variabel warmtetarief: de eindgebruikerskosten laten zien dat er mogelijk nog een scheve verhouding bestaat tussen groot en kleinverbruikers. Door de tariefstelling betalen grootverbruikers relatief minder dan kleinverbruikers. Doordat de tariefstelling is gebaseerd op 2021 en de tarieven inmiddels hoger zijn bestaat er nog de ruimte om te kijken naar een andere verhouding tussen vaste en variabele warmtetarieven; 5 een exploitatietermijn van 50 jaar is niet gebruikelijk bij warmtenetten. Doorgaans wordt gerekend met 30 jaar. Gezien de grote scope van het warmtenet is een exploitatietermijn van 50 jaar mogelijk wel te rechtvaardigen, maar dit betekent ook dat er veel onzekerheden zullen zijn. In de praktijk zal de scope in kleinere stukjes worden opgeknipt, waarbij elk stukje op zichzelf een voldoende positieve businesscase dient te hebben.

Daarbij vormen met name de overdimensionering van het transportnet en technische ruimte bij Dow belangrijke aandachtspunten in de businesscase; 6 de hoogte van de elektriciteitsprijs heeft, door het hoge rendement van de warmtepomp, een betrekkelijk klein effect op de businesscase. Toch is het raadzaam om te zoeken naar manieren om de afhankelijkheid van prijsstijgingen te mitigeren. Dit kan door in te zetten op slimme inkoop van stroom op de groothandelsmarkt met de warmtepomp en buffer. Ook zou met Stedin/TenneT kunnen worden geïnventariseerd of de warmtepomp/E-boiler een bijdrage kunnen leveren aan de balans van het elektriciteitsnet.

32 | 35

Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief

4 HOOFDBEVINDINGEN, CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN In dit hoofdstuk wordt stilgestaan bij de hoofdbevindingen, conclusies en aanbevelingen van het onderzoek.

4.1

Hoofdbevindingen

De hoofdbevindingen met betrekking tot de warmtevraag, warmtebron, het warmtenet, de businesscase en eindgebruikerskosten staan hieronder beschreven. Warmtevraag De geselecteerde buurten en kernen in Terneuzen hebben een maximale gelijktijdige vermogensvraag van ongeveer 170 MW. Dit gebied bevat 32.000 woningequivalenten, waarvan ongeveer 24.000 woningen. Warmtebron Dow heeft genoeg warmte om de gehele gemeente Terneuzen van warmte te voorzien. Dow kan warmte leveren op een temperatuur van 68 °C. Hierdoor is het niet direct mogelijk om warmte van voldoende hoog niveau te leveren aan alle afnemers. Dow kan in fase 1 (Hoek) wel meer dan 68 °C warmte leveren. Zie uitvoeringsplan Hoek in bijlage II voor verdere toelichting. Warmtenet Het maximale scenario, waarbij Hoek + Terneuzen + Axel + overige kernen worden aangesloten, heeft een doorlooptijd van ongeveer 32 jaar.

Businesscase Gegeven een exploitatietermijn van 50 jaar, een rendementseis van 7 % en een warmtetarief van 21,09 EUR/GJ geeft de businesscase de volgende uitkomsten: 1 de onrendabele top is bepaald voor de 4 afzetgebied scenario’s: · het scenario Hoek: 25.000 EUR per woning; · het scenario Hoek + Terneuzen: 14.000 EUR per woning; · het scenario Hoek + Terneuzen + Axel: 14.000 EUR per woning; · het scenario Hoek + Terneuzen + Axel + overige dorpskernen: 16.000 EUR per woning; 2 uit de gevoeligheidsanalyse volgt dat de belangrijkste knoppen die rentabiliteit beïnvloeden de volgende zijn: · bij een variabel tarief van 0 EUR/GJ stijgt de onrendabele top met 54 %; · bij een rendementseis van 4% zakt de onrendabele top met 34 %; · bij een volloop van 60% stijgt de onrendabele top met 44 %. Eindgebruikerskosten Conform de uitgangspunten is in de businesscase uitgegaan van het warmtetarief uit 2021 (21,09 EUR/GJ): - bij 0 EUR/GJ zijn voor alle bewoners de eindgebruikerskosten substantieel lager dan de aardgas cv onder het huidige prijsplafond; - bij 21,09 EUR/GJ zijn voor bewoners met een verbruik van meer dan 500 m3 de eindgebruikerskosten lager dan de aardgas cv; - bij 30 EUR/GJ zijn voor bewoners met een verbruik van meer dan 1000 m3 de eindgebruikerskosten lager dan de aardgas cv.