2023-04-05 - Bijlage 1. Schetsontwerp businesscase en uitvoeringsplan Hoek - geanonimiseerd
Tekst van het document
33 | 35
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief
4.2
Conclusies
Conclusie 1: de businesscase van het restwarmtenet is zonder aanvullende subsidie en optimalisaties niet rendabel. De onrendabele top kan worden verlaagd door onder andere: - het toepassen van subsidies; - het verhogen van het warmtetarief; - het verlagen van de rendementseis; - slimme fasering van investeringen; - optimalisaties in het systeemontwerp. Conclusie 2: bij een besluit tot realisatie van een warmtenet is het vanuit kostenoogpunt wenselijk om naast Hoek ook (een deel van) Terneuzen aan te sluiten. Redenen hiervoor zijn: - alleen aansluiten van Hoek geeft een hoge onrendabele top per weq. (EUR 25.000 versus EUR 14.000 per weq); - bij Hoek + Terneuzen is er een betere balans tussen de lengte van het transportnet en het aantal aangesloten woningen; - de warmtedichtheid is in Terneuzen gemiddeld hoger (2,7 GJ/m i.p.v. 1,9 GJ/m), daardoor is er een betere balans tussen de lengte van het distributienet en het aantal aangesloten woningen. Conclusie 3: bij een besluit tot realisatie van een warmtenet is het vanuit de planning bij Dow wenselijk om ook een keuze te maken over de levering aan Terneuzen. De reden hiervoor is als volgt: - Dow dient vroegtijdig investeringen te doen om restwarmte van stoomkraker LHC3 tijdig te kunnen uitkoppelen. Conclusie 4: aansluiten van andere kernen dan Hoek, Terneuzen en Axel lijkt minder voor de hand te liggen.
Redenen hiervoor zijn als volgt: - lange doorlooptijd om alle 31.800 weq aan te sluiten (ruim 30 jaar bij 1.000 weq/jaar); - een koppeling met Axel maakt een koppeling met Yara/WarmCO2 ook mogelijk; - hogere onrendabele top per weq dan alleen Hoek + Terneuzen (en Axel).
4.3
Aanbevelingen over schetsontwerp en businesscase
Op basis van de bevindingen en conclusies uit dit rapport zijn de volgende aanbevelingen te geven: - zorg voor een aantrekkelijk aanbod en duidelijkheid over aansluittermijnen voor de eindgebruikers, om het vollooprisico te beperken; - waarborg de commitment van grote afnemers en breid uit in fases, om de lange doorlooptijd te beperken; - waarborg de commitment van Dow als leverancier; - verlaag de onrendabele top door middel van subsidies; - stem af met Stedin en TenneT en valideer of zij voldoende netcapaciteit kunnen realiseren om de beoogde warmtepompen en E-boilers in te passen; - onderzoek de volgende optimalisatiemogelijkheden en onzekerheden: · tracékeuzes transportnet, met name Dow - Hoek; · back-up of primaire warmtelevering voor WarmCO2; · tariefstelling en bewonerslasten; · naverwarming versus isolatie, zodat de aanvoertemperatuur kan worden verlaagd; · centrale of decentrale back-up; · dimensionering transportnet op basis van temperatuurtraject; · dimensionering en locatie van (back-up) bronnen ter naverwarming;
34 | 35
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief
4.4
Aanbevelingen over vervolgproces
Voor de verdere ontwikkeling van het restwarmtenet zien we de volgende aanbevelingen voor het vervolgtraject: 1 ga verder met het uitwerken van het restwarmtenet Hoek, onder andere door oprichting van een warmtebedrijf; 2 inventariseer welke partijen met veel warmtevraag zouden kunnen aansluiten op het transportnet en werk toe naar commitment. Hiermee ontstaat zicht op (veel) inkomsten en wordt zekerheid gecreëerd over de inkomsten, waardoor ook een betere dekking mogelijk is van de grote up-front investeringen in het transportnet en uitkoppeling van restwarmtenet bij Dow; Doorloop daarbij de volgende stappen: · stel een lijst op met grote warmteafnemers rond het tracé van het warmtetransportnet; · werk op hoofdlijnen een propositie uit richting deze grote warmteafnemers; · heroverweeg het standpunt over het temperatuurniveau, aangezien het naverwarmen aanzienlijke kosten met zich mee brengt die ook voor isolatie ingezet zouden kunnen worden; · stel vast welke partijen binnen 5 jaar commitment hebben om aan te sluiten op het restwarmtenet en eventueel om mee te investeren in het restwarmtenet; · herijk de fasering, kostenraming en businesscase op basis van de propositie en commitment van grote afnemers; · sluit op basis van de propositie en nieuwe businesscase een intentieverklaringen met deze grote partijen; 3 zorg in samenspraak met Netverder/WarmCO2 en Yara voor
duidelijkheid over de 4 mogelijke relatie(s) tussen het Restwarmtenet Terneuzen, Yara en WarmCO2. Houd er bij de overwegingen omtrent Yara rekening mee dat 1 van de toekomstscenario’s voor verduurzaming van Yara is dat de ammoniakproductie richting 2050 (geleidelijk) wordt uitgefaseerd. Een groot deel van de restwarmtepotentie hangt samen met de ammoniakproductie, waardoor de toekomstbestendigheid van Yara als (grote) restwarmtebron nog onzeker is. Onderzoek daarom de volgende kansen: · het Restwarmtenet Terneuzen kan, naast Yara, ook warmte leveren aan WarmCO2; · het Restwarmtenet Terneuzen kan een back-up functie vervullen voor warmtelevering door Yara aan WarmCO2; · Yara kan een back-up functie vervullen richting het Restwarmtenet Terneuzen; · Yara kan ook warmte leveren aan Restwarmtenet Terneuzen; 4 overweeg en bespreek de betrokkenheid van WarmCO2 als partner in de volgende fase van de ontwikkeling van het Restwarmtenet Terneuzen. Samenwerking biedt immers technisch kansen voor integratie en optimalisatie, maar samenwerking geeft ook toegang tot waardevolle kennis, ervaring en expertise die reeds aanwezig is bij dit lokale warmtebedrijf; 5 overweeg en bespreek de betrokkenheid van WarmCO2 als partner in de volgende fase van de ontwikkeling van het Restwarmtenet Terneuzen.
Samenwerking biedt immers technisch kansen voor integratie en optimalisatie, maar samenwerking geeft ook toegang tot waardevolle kennis, ervaring en expertise die reeds aanwezig is bij dit lokale warmtebedrijf; 6 bespreek in samenspraak met Air Liquide en Netverder of en hoe de levering van restwarmte, uit de door Air Liquide beoogde elektrolysers, vormgegeven zou kunnen worden ten behoeve van een meer robuuste warmtebronnenmix. Waarbij het doel is om de (eventuele toekomstige) benutting van restwarmte van de elektrolysers als (potentiële) back-up optie van Dow mogelijk te houden.
35 | 35
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief
Bijlage(n)
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 | Definitief
I BIJLAGE: UITGANGSPUNTENNOTITIE I.1
Inleiding
Deze notitie bevat de uitgangspunten die door Witteveen+Bos worden gehanteerd voor het schetsontwerp en businesscase van het restwarmtenet voor gemeente Terneuzen, en voor het ontwerp van het distributienet in Hoek. Leeswijzer Deze notitie bestaat uit 9 paragrafen: - I.2: uitgangspunten door opdrachtgever; - I.3: restwarmtebronnen; - I.4: warmte afnemers; - I.5: restwarmtenet ontwerp; - I.6: restwarmtenet optimalisaties door buffering; - I.7: naverwarming en stooklijn tot 85 graden; - I.8: schetsontwerp restwarmtenet; - I.9: business case; - I.10: Hoek.
I.2
Uitgangspunten uit startnotitie
Op basis van de startnotitie, de offerte aanvraag en gesprekken met de kerngroep zijn onderstaande uitgangspunten meegegeven die dienen als de basis voor de uitwerking door Witteveen+Bos. Deze uitgangspunten, tezamen met extra inzichten naar aanleiding van de gesprekken met de kerngroep en tweede sessie met de werkgroep vormen de basis voor het verdere onderzoek. Algemeen 1 de doelstelling is om 20.000 woningequivalenten op termijn aan te sluiten op het restwarmtenet; 2 de industriële partijen stellen de restwarmte gratis beschikbaar; 3 de propositie aan de afnemers moet leiden tot zo groot mogelijke deelname en draagvlak. Wat is een woningequivalent? Een woningequivalent (weq) wordt gebruikt om utiliteitsgebouwen (onder andere bedrijfs- en overheidsgebouwen) op een simpele manier mee te kunnen nemen in de analyse door het totale vloeroppervlak van de utiliteitsgebouwen per buurt terug te rekenen naar woningequivalenten. We hanteren daarbij het uitgangspunt van het expertisecentrum warmte, dat 1 weq gelijkstaat aan een bruto vloeroppervlak (BVO) van 130 m2. Een woning wordt als 1 weq gerekend (ongeacht de grootte van de woning)
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Temperatuurniveau 1 de warmte zal van goede kwaliteit zijn, dat wil zeggen, vergelijkbaar met de warmte van de huidige cv; 2 de warmteprijs is losgekoppeld van de gasprijs. Ontwerp 1 In het ontwerp en de dimensionering van het restwarmtenet wordt rekening gehouden met het complete warmtenet in gedachten; 2 bij het bepalen van het wenstracé van het restwarmtenet wordt rekening houden met de Structuurvisie ‘Ondergrondse Infrastructuur Terneuzen’ en wordt zoveel mogelijk aansluiting gezocht bij de ligging van bestaande kabels en leidingen1. Eindgebruikerskosten 1 de warmtetransitie zou voor iedereen haalbaar en betaalbaar moeten zijn. Dus ook voor woningeigenaren met een slecht geïsoleerd huis en geen middelen om fors te investeren in het huis; 2 voor de tarieven wordt als startpunt de reguliere warmtetarieven volgens ACM van 2021 gehanteerd. Deze worden wel gecorrigeerd voor inflatie; 3 oriëntatie op een vast vastrecht voor grote en kleine afnemers, zonder reële afname af te rekenen. Financiering en businesscase 1 alleen de reële kosten voor warmtelevering worden in rekening gebracht, op basis van de kostprijs met een reële en transparante opslag; 2 voor het uitkoppelen van de warmtebron is subsidie beschikbaar; 3 kosten voor uitkoppeling worden doorgerekend in de business case. Exploitatie met afschrijving van 30 jaar of meer (tot 50 jaar);
I.3
Warmtebronnen
Voor het opstellen van het schetsontwerp zijn de uitgangspunten gehanteerd zoals opgenomen in tabel I.1.
Tabel I.1. Uitgangspunten Nummer
Uitgangspunten
1
Dow wordt gezien als de voornaamste restwarmtebron en back-up warmtebron van het restwarmtenet van gemeente Terneuzen
2
de overige bronnen worden in de analyse niet aangesloten op het warmtenet
Toelichting Dow Dow heeft zoveel restwarmte beschikbaar dat het heel gemeente Terneuzen van warmte kan voorzien. Daarnaast is er ook nog voldoende back-up capaciteit beschikbaar om in het geval van calamiteiten en/of onderhoud nog steeds te kunnen voorzien in de gehele warmtevraag van de gemeente Terneuzen. Om deze redenen wordt Dow gezien als de voornaamste warmtebron: de primaire warmtebron. Toelichting Yara Yara levert momenteel al warmte aan een aantal kassen via het bedrijf WarmteCO2. Er is echter nog meer warmte op 90 graden Celsius beschikbaar (78MWth) die aan andere partijen geleverd zou kunnen worden. Puur kostentechnisch bezien zou het mogelijk logischer zijn om op basis van restwarmte van Yara alle kernen ten zuiden en oosten van Yara van warmte te voorzien via een restwarmtenet in plaats van Dow. Dit scheelt namelijk kosten in het verlengen en de overdimensionering van het transportnet vanaf Dow. Recente 1
https://www.terneuzen.nl/Inwoners_Terneuzen/Bouwen/Bestemmingsplannen/Structuurvisies/Structuurvisie_gemeente_
Terneuzen_ondergrondse_infrastructuur.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
ontwikkelingen en de vorige studie door Quo Mare geven echter terecht aan dat er ook behoefte is aan een robuust warmtenet, waarbij te allen tijde warmte beschikbaar is. Om die reden zien wij Yara nu niet als hoofdbron, maar eerder als secundaire bron. Toelichting Cargill Ook voor Cargill geldt dat wij dit niet als primaire, maar als secundaire bron beschouwen, waarbij Cargill mogelijk zou kunnen dienen om de warmte van Dow op te waarderen tot circa 85 graden Celsius. Voor het aansluiten van Sas van Gent zou wel veel extra meter restwarmtenet nodig zijn. Daarom rijst ook hier de vraag of de gewenste robuustheid niet kosten effectiever kan worden bereikt door lokaal een back-up faciliteit te realiseren. Op basis van de modulaire businesscase van het gehele restwarmtenet zal extra inzicht worden verkregen in de additionele kosten van het aansluiten van Sas van Gent. Een alternatieve mogelijkheid is om een lokaal warmtenet met eigen back-up te ontwikkelen voor Sas van Gent op basis van Cargill. Deze optie wordt nu nog niet meegenomen in de analyse van het restwarmtenet. Air Liquide Air liquide ligt dicht in de buurt van de primaire bron Dow. Dat maakt het een interessante mogelijkheid om eventueel als aanvulling op termijn aan te sluiten op het warmtenet. Het extra vermogen is echter niet nodig om in de warmtevraag van het warmtenet te voorzien.
Om die reden wordt uitkoppeling van de restwarmte van Air Liquide niet meegenomen in de analyse van het restwarmtenet.
I.4
Warmte Afnemers
Warmte & vermogensvraag - ruimteverwarming en tapwater De potentiële afnemers bestaan uit 2 categorieën: woningen en utiliteit. Voor beide categorieën zijn verschillende methodes toegepast om de warmtevraag vast te stellen. Tabel I.2 bevat een overzicht van de belangrijkste kentallen, en hieronder staan enkele uitgangspunten: - voor woningen is de warmtevraag voor ruimteverwarming en tapwater bepaald op basis van temperatuur gecorrigeerde verbruiksdata van CBS 2020 voor gasverbruik van alle woningen in Terneuzen op buurtniveau1; - het gasverbruik is vervolgens gecorrigeerd voor kookgas en rendement van de gasketel om te komen tot de zogenaamde functionele warmtevraag van de woningen; - de vermogensvraag is bepaald aan de hand van kentallen per woningtype en afnemer (zie tabel I.2); - voor utiliteit is geen data beschikbaar over de gasvraag per buurt. Daarom is voor utiliteit de warmtevraag gemodelleerd op basis van het type, bouwjaar en bruto vloeroppervlak (BVO) per type utiliteit per buurt. Kentallen voor de gemiddelde warmtevraag voor ruimteverwarming en tapwater per type utiliteitsgebouw en BVO zijn gebaseerd op de kentallen die zijn gebruikt voor de Startanalyse, op basis van het Vesta MAIS model2; - door autonome ontwikkelingen, zoals nieuwbouw en/of verduurzaming, kan de warmtevraag per buurt afnemen of toenemen.
Om hierin te voorzien veronderstellen we dat de warmtevraag per buurt jaarlijks met 1 % afneemt. (Dit getal kan nog worden aangescherpt. Bijvoorbeeld op basis van historische data of voorspellingen).
Tabel I.2 Uitgangspunten warmte- en vermogensvraag Kentallen
Waarde
Bron
gemiddelde efficiëntie CV
94 % (op basis van bovenwaarde)
ACM
gemiddelde efficiëntie tapwater
68 % (op basis van bovenwaarde)
ACM
79%
ACM
Huidige CV ketel en gasverbruik woningen
aandeel ruimteverwarming in gasverbruik
1 2
Klimaatmonitor https://klimaatmonitor.databank.nl/content/gebouwde-omgeving. Functioneel ontwerp Vesta MAIS 5.0, PBL, 2021: https://www.pbl.nl/sites/default/files/downloads/pbl-2021-functioneel-ontwerpvesta-mais-5.0-4583.pdf.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Kentallen
Waarde
kookgas per woning groei van warmtevraag per buurt
37 m3/jaar -1 % per jaar
Bron Milieucentraal Aanname
vermogensvraag ruimteverwarming woningen tussenwoning
8,5 kWth
PBL 2022, startanalyse
hoekwoning
10 kWth
PBL 2022, startanalyse
twee-onder-een-kap
12 kWth
PBL 2022, startanalyse
vrijstaande woning
14 kWth
PBL 2022, startanalyse
appartement
6,2 kWth
PBL 2022, startanalyse
vermogensvraag ruimteverwarming utiliteit type 1: kantoren en industrie
40 W/ m2 BVO
Witteveen+Bos
type 2: Winkel, zorg, logies, bijeenkomst, sport, cel, overig
70 W/ m2 BVO
Witteveen+Bos
type 3: Onderwijs
100 W/m2 BVO
Witteveen+Bos
55 % en 70 %
Witteveen+Bos
20 % van warmtevraag
Witteveen+Bos
warmtenet eigenschappen gelijktijdigheid woningen en utiliteit warmteverliezen secundaire distributienetten warmteverliezen transportnet en primair distributienet
I.5
volgt uit berekening
ISSO7
RestWarmtenet ontwerp
Temperatuurtraject van restwarmtenet Een belangrijk uitgangspunt vormt het temperatuurtraject van het restwarmtenet. Dit is namelijk van invloed op het verdere systeemontwerp van het warmtenet. Op het temperatuurtraject zijn onderstaande uitgangspunten van toepassing: - de aanvoertemperatuur van het restwarmtenet wordt vanaf de WOS 85 °C bij een retourtemperatuur van tenminste 50 °C of hoger. Daarbij krijgt het warmtenet een stooklijn, zodat de temperatuur in de zomer lager ligt dan in de winter (zie ook afbeelding 5.6); - er is gekozen voor aanvoertemperatuur van 85 °C om aan de uitgangspunten 4, 5 en 8 uit hoofdstuk 2 te kunnen voldoen. Een toelichting is te vinden in de onderstaande kaders. Risico’s bij een aanvoertemperatuur van 68 graden vanaf Dow levering van warmte vanaf Dow met een initiële temperatuur van 68 oC brengt een belangrijk risico met zich mee: - risico dat (oudere/slecht geïsoleerde) woningen niet comfortabel warm gestookt kunnen worden. Beoordeling van risico’s en advies over aanvoertemperatuur Wij achten de kans dat dit risico’s zich voordoet groot. Wij zien 4 type mitigatiemaatregelen voor dit risico. Op basis van de uitgangspunten achten wij alleen optie 4 wenselijk. Verder adviseren wij om uit te gaan van een maximale aanvoertemperatuur van tenminste 85 graden Celsius.
Op die manieren kan worden voldaan aan alle uitgangspunten (zie hoofdstuk 2) en wordt het risico’s ondervangen.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Effect van lagere aanvoertemperatuur Door de aanvoertemperatuur richting de radiatoren te verlagen kunnen de radiatoren minder warmte afgeven in de woning. Dat is met name problematisch in de winter tijdens koude dagen. Want op die momenten verliest de woning veel warmte. Op het moment dat de woning meer warmte verliest dan dat de radiatoren aan warmte in de woning kunnen ’stoppen’ koelt de woning af en wordt deze oncomfortabel. Het effect van de aanvoertemperatuur op het vermogen van de radiatoren (type 33) is in afbeelding 3.1 geïllustreerd.
Afbeelding I.1 effecten van lagere aanvoertemperatuur op afgiftevermogen van radiator
4 Risico mitigatiemaatregelen Hier volgen eerst de 4 voorgestelde mitigatiemaatregelen. In de paragraaf daarna volgt de evaluatie van deze maatregelen: 1 isoleren van alle woningen tot een bepaald minimaal niveau; 2 aanpassingen aan afgiftesysteem: 1 radiatoren vervangen; 2 radiatorventilatoren; 3 individuele naverwarming: 1 bijvoorbeeld een elektrische doorstroomboiler geïntegreerd in afleverset; 4 centrale of decentrale collectieve naverwarming; 1 centraal: levering van meer dan 70 graden door Dow of een andere warmtebron; 2 decentraal: decentrale naverwarming op basis van een restbron, warmtepomp, E-boiler en/of gasketel. Evaluatie van mitigatiemaatregelen 1 isolatie is zeker een goed idee, maar het toepassen van isolatie conflicteert met uitgangspunt 3, 4 en 8 uit hoofdstuk 2. Daarnaast zijn er een aantal praktische en organisatorische hobbels die overwonnen moeten worden: Isolatie van alle gebouwen in een bepaald servicegebied tot een bepaald minimaal niveau vraagt veel tijd en uitvoeringscapaciteit en brengt het risico met zich mee dat dit lukt binnen de gestelde termijn. Deze optie valt daarom af; 2 aanpassingen of vervang van afgiftesystemen vormt in een aantal gevallen een oplossing, maar zal bij oudere of slecht geïsoleerde woningen niet voldoende zijn. Daarnaast is het ook geen oplossing voor risico 2.
Verder conflicteert dit ook met uitgangspunt 3, 4 en 8 uit hoofdstuk 2. Deze optie valt daarom ook af; 3 individuele naverwarming is per saldo duurder dan collectieve naverwarming, omdat individuele eindgebruikers een hogere energiebelasting betalen dan wanneer dit collectief zou worden geregeld. Verder is dit met name een optie voor risico 2 en in minder mate voor risico 1, omdat het risico bestaat dat de eindgebruikerskosten sterk oplopen wanneer de woning oud of slecht geïsoleerd is, wat weer conflicteert met de uitgangspunten 3, 4 en 8 uit hoofdstuk 2. Deze optie valt daarom af;
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
4
(de)centrale naverwarming: Centrale naverwarming kan indien gewenst tegen meerkosten worden gerealiseerd door Dow. Decentrale naverwarming kan zonder meer worden gerealiseerd maar introduceert wel een afhankelijkheid van inkoop van energie die zorgt voor hogere exploitatiekosten. Beide opties (Centraal of Decentraal) zijn mogelijk, maar verhogen wel de eindgebruikerskosten. De alternatieven doen dat echter ook en de verwachting is wel dat deze optie minder kosten met zich mee brengt dan isolatie of aanpassingen aan afgiftesysteem. Deze optie wordt door Witteveen+Bos geadviseerd.
Indicatie van isolatiekosten en energiebesparing op ruimteverwarming (rv) door isolatie Dit kader bevat een overzicht van de gemiddelde kosten om een woning geschikt te maken voor verwarming op basis van een aanvoertemperatuur (in de woning!) van 70 graden Celsius. De gemiddelde kosten en gemiddelde besparing op ruimteverwarming per woningtype zijn afgeleid uit onderzoeken door het planbureau voor de leefomgeving (PBL). In zijn algemeenheid kan worden gesteld dat de kosten hoger zijn voor oudere woningen en lager tot nul voor nieuwere woningen. Om geschikt te zijn voor een aanvoertemperatuur van 70 graden Celsius kan als richtlijn worden gesteld dat een woning minimaal over een energielabel D moet beschikking1. Zoals te zien in afbeelding 5.3 is dit voor een deel van de woningen in Terneuzen niet het geval. Deze aanvoertemperatuur betreft de temperatuur die de woning inkomt, en dus niet de aanvoertemperatuur vanaf de bron. In het geval van Dow wordt er 70 graden geleverd uit de bron. Echter, door warmteverliezen aan de leidingen en verliezen bij warmtewisselaars (tenminste 2x) zal de temperatuur van het water bij de woning tenminste 5 graden Celsius lager liggen (zo niet meer). Bij woningen die verder van Dow afliggen zal dit nog verder oplopen en zal label D mogelijk niet meer voldoende zijn.
Daarnaast ontstaan er risico’s voor legionella, omdat de aanvoertemperatuur zonder verdere maatregelen onder het wettelijke minimum van 55 tot 60 graden Celsius zou kunnen zakken.
Afbeelding I.2 Energielabels in een deel van Terneuzen (bron: Datavoorziening VNG Realisatie)
I.6
1
Restwarmtenet optimalisaties door buffering
ttps://www.expertisecentrumwarmte.nl/themas/technische+oplossingen/techniekfactsheets+energiebronnen/warmtenetten/
default.aspx.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Op basis van de uitgangspunten in hoofdstuk 3 is de warmtevraag van heel Terneuzen bepaald en uitgezet in de tijd op basis van een representatief warmtevraagprofiel voor het klimaatjaar 2019. Het warmtevraagprofiel met de thermische vermogensvraag per uur is opgenomen in afbeelding 5.4, evenals de jaarbelastingduurkromme die hoort bij dit warmtevraagprofiel. De jaarbelastingduurkromme geeft inzicht hoeveel uur een bepaalde thermische vermogensvraag per jaar voorkomt. Zoals te zien in afbeelding I.3 is de maximale vermogensvraag circa 190 MWth. Verder wordt duidelijk dat deze maximale thermische vermogensvraag maar een paar uur per jaar voor komt.
Afbeelding I.3 Warmtevraagprofiel en jaarbelastingduurkromme Terneuzen + kernen exclusief Othene voor klimaatjaar 2019
Warmtebuffer Om transportleidingkosten te besparen is het een goed idee om decentraal per kern of verzameling buurten (zoals Terneuzen) warmte tijdelijk op te slaan in opslagtanks, om zo tijdens pieken de piekvraag te kunnen beperken. De werking van zo’n opslagtank (dag/nachtbuffer) is geïllustreerd in afbeelding I.4. Op basis van vuistregels kan worden gesteld dat de piekvraag met circa 48 MWth tot 139 MWth kan worden beperkt op basis van een opslagtank van circa 240 MWh of 8.500 m3 bij een dT van 25 graden Celsius.
Afbeelding I.4 Schematische uitleg van de werking van warmtebuffer (Bron: Eneco)
I.7
Naverwarming en stooklijn tot 85 graden
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Zoals besproken in hoofdstuk 3 is het mogelijk nodig om de aanvoertemperatuur vanaf Dow verder te verhogen tot tenminste 85 graden op de koudste dagen. Met deze aanvoertemperatuur kan ook tijdens hele koude winterdagen worden gegarandeerd dat de woningen comfortabel warm gestookt kunnen worden. De naverwarming zou centraal (bij Dow) kunnen plaatsvinden of decentraal in de buurt van de kernen en buurten. Mogelijkheden voor decentrale naverwarming zijn andere restwarmtebronnen met een hogere aanvoertemperatuur (Yara en Cargill) en/of een warmtepomp, E-boiler of Gasketel. In die gevallen wordt een deel van de warmtevraag ingevuld door Dow en een gedeelte van de warmtevraag met de decentrale naverwarming. Stooklijn Zowel bij centrale als decentrale naverwarming is het noodzakelijk om vast te stellen in welke verhouding warmte wordt geleverd op 72 graden en warmte tot 85 graden. De benodigde temperatuur wordt vaak seizoensafhankelijk gemaakt om warmteverliezen te verkleinen en alleen extra warmte te leveren wanneer dat echt nodig is. In dat kader wordt gesproken over een stooklijn. Voor het restwarmtenet van Terneuzen stellen wij de stooklijn voor zoals weergegeven in afbeelding I.5. In deze afbeelding is verondersteld dat er ter hoogte van de warmteoverdrachtstations wordt naverwarmd (dus decentrale verwarming).
Onderweg is het warme water vanaf Dow afgekoeld door verliezen aan de leidingen (geschat op 1o C) en bij de warmte uitwisseling tussen Dow en het transportnet (2o C). De temperatuur die het warmteoverdrachtstation inkomt is daarom circa 67o C. De mate van naverwarming hangt af van de tijd van het jaar en de stooklijn zoals weergegeven in afbeelding I.5.
Afbeelding I.5 Stooklijn restwarmtenet Terneuzen
Aanvoertemperatuur (cesius)
Stooklijn vanaf warmteoverdrachtstation 90 85 80 75 70 65 60 -20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
Buitentemperatuur (graden Celsius)
Warmtelevering door primaire en secundaire bron De hoeveelheid naverwarming van de primaire en secundaire bron is bepaald op basis van de stooklijn, zoals weergegeven in afbeelding I.5 en het warmtevraagprofiel zoals weergegeven in afbeelding I.4. Dit levert een beeld op hoeveel warmte uit de primaire en secundaire bron wordt geleverd. De resultaten zijn samengevat afbeelding I.6 en I.7
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Afbeelding I.6 Warmtevraagprofiel ingevuld door primaire bron (Dow) en secundaire bron
Afbeelding I.7 Jaarbelastingduurkromme op basis van een primaire en secundaire warmtebron voor naverwarming
48 MWth vermogen geleverd via warmtebuffer
Keuze voor centrale of decentrale naverwarming Om op een gefundeerde wijze een keuze te maken voor centrale of decentrale naverwarming hebben wij de opties op een rij gezet en gescoord op een aantal elementen. Dit overzicht is opgenomen in tabel I.4 en bevat een indicatieve berekening.
Tabel I.4 Score van centrale en decentrale naverwarming op kosten en CO2 uitstoot voor 12 MW en 330 TJ per jaar Criteria
Centrale naverwarming Op basis van warmte van Dow
Decentrale naverwarming Warmtepomp
E-boiler
Gasketel
geschatte investeringskosten
niet gespecificeerd
8,6 M€
1,95 M€
1,24 M€
jaarlijkse energiekosten
niet gespecificeerd
2,2 M€/jaar
8,1 M€/jaar
0,9 M€/jaar
operationele kosten
niet gespecificeerd
0,35 M€/jaar
0,04 M€/jaar
0,03 M€/jaar
levelised cost of energy1
niet gespecificeerd
10,2 EUR/GJ
25,7 EUR/GJ
3,2 EUR/GJ
2
niet gespecificeerd
17 kg/GJ
88 kg/GJ
56 kg/GJ
2
niet gespecificeerd
5 kg/GJ
26 kg/GJ
56 kg/GJ
CO uitstoot 2020 CO uitstoot 2030
1
Voor een definitie en berekenmethodiek verwijzen we naar https://en.wikipedia.org/wiki/Levelized_cost_of_electricity.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Tabel I.5 Voor- en nadelen van centrale naverwarming Voordelen
Nadelen
1
1
2
maakt mogelijk beter gebruik van hogere temperatuur restwarmte van Dow in plaats van gebruik te maken van elektriciteit of gas geen ruimtebeslag in publieke ruimte
2
hogere warmteverliezen aan transportnet. De vraag is of dit erg is, aangezien er grote overschotten restwarmte zijn mogelijk geen sector koppeling als wordt ingezet op restwarmte van Dow. Warmtepompen of E-boilers kunnen overschotten zon en wind omzetten in warmte en daarmee dienen als balancering van het elektriciteitsnet
Advies over keuze voor type naverwarming Het advies op basis van de bovenstaande bevindingen is decentraal naverwarmen door middel van een warmtepomp, aangevuld met een elektrische boiler. Dit is het uitgangspunt voor de business case analyse.
I.8
Schetsontwerp restwarmtenet
Transportnet Het transportnet (de backbone) wordt ontworpen met behulp van GIS tools. Een aantal uitgangspunten die hiervoor worden meegenomen zijn: - in het basisscenario worden alle (dichtbevolkte) woonkernen in de gemeente aangesloten; - het transportnet wordt zoveel mogelijk langs bestaande en geplande ondergrondse infrastructuur gelegd; - input vanuit gemeente ambtenaren over (on)mogelijkheden; - er wordt rekening gehouden met de Structuurvisie; - bij voorkeur worden de volgende gebieden vermeden, onder andere vanwege drukte in de ondergrond: · de oversteek rond de Sluiskiltunnel: · het gebied ten noorden van Yara; · oversteek van het kanaal ter hoogte van Sas van Gent; - voor de dimensionering van de leidingen wordt de ISSO7 methodiek toegepast; - voor de fasering wordt ervan uit gegaan dat het restwarmtenet buurt voor buurt wordt uitgebreid; - afhankelijk van het aantal woningequivalenten per buurt wordt bepaald hoelang de aanleg per buurt duurt. Distributienet - de buurtindeling van CBS is leidend in de afbakening van de projectgebieden. Elke kern of stadsbuurt krijgt een apart distributienet.
Dit distributienet bestaat vervolgens uit een aantal onderstations, een primair distributienet en een secundair distributienet (zie onderstaande afbeelding); - er wordt een schetsontwerp gemaakt van het distributienet per buurt op basis van GeoSmartDesign; - op basis daarvan wordt de lengte van het distributienet bepaald en op basis van deze lengte en een gemiddelde investeringskosten per meter worden de kosten van het distributienet vastgesteld. Deze raming kent een onzekerheidsmarge van tenminste 40 %; - per buurt wordt een constante aansluitsnelheid aangenomen.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Gebouwaansluitingen - woningen worden met conventionele aansluitleidingen aangesloten: Er wordt een vertakking gemaakt vanaf het secundaire distributienet via de straat tot net binnen de gevel. Er zijn ook andere manieren, zoals via de gevel of langs de dakgoot. Dit is geïllustreerd in afbeelding 5.10; - voor de kosten van de aansluitleiding en inpandig leidingwerk wordt onderscheid gemaakt tussen grondgebonden en meergezinswoningen; - voor inpandig leidingwerk bij grondgebonden woningen wordt verondersteld dat per buurt de gasketel zich in 80 % van de gevallen op zolder bevindt en in 20% van de gevallen beneden naast de gevel. Dit zorgt voor een gemiddelde kosten voor inpandig leidingwerk van EUR 2.000 per grondgebonden woning. Waarbij de kosten voor inpandig leidingwerk bij een gasketel op zolder of beneden respectievelijke circa EUR 2.500 en EUR 0.0 bedragen; - voor de kosten van aansluitleidingen en inpandig leidingwerk bij meergezinswoningen wordt ervan uitgegaan dat het gros niet beschikt over een centrale stookinstallatie. Benodigde aanpassingen van woningen De volgende aanpassingen aan de woning zijn nodig om deze op het warmtenet aan te kunnen sluiten. Ter illustratie zijn enkele componenten schematische weergegeven in afbeelding 3.2.
1 aansluitleiding naar de woning; 2 inpandig leidingwerk naar afleverset; 3 plaatsen van afleverset; 4 verwijderen van gasketel; 5 behoud van de radiatoren; 6 woning isoleren (optioneel); 7 elektrisch koken. Bij het overstappen op elektrisch koken zou het lokale gasnet wellicht kunnen worden verwijderd. Dit bespaart de netbeheerder onderhoudskosten en de bewoners besparen flink op de vaste aansluitingskosten. Mogelijk kunnen de aanschaf van inductiefornuis en de aanpassingen aan de meterkast gesubsidieerd worden.
Afbeelding I.8 Aansluitleiding langs de gevel en afleverset
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Kentallen en aannames Als input voor de kostenraming maken we gebruik van de kentallen in tabel I.4.
Tabel I.4 Kentallen distributienet Waarde1
Bron
transportnet
volgt uit schetsontwerp
Warmtebedrijf
distributienet per buurt
EUR 850 per meter
Witteveen+Bos
distributienet hoek
volgt uit schetsontwerp
Witteveen+Bos
warmte overdracht station (indirect)
EUR 120 per kWth
Witteveen+Bos
onderstations (direct)
EUR 80 per kWth
Witteveen+Bos
aansluitleiding grondgebonden woningen
EUR 4.500 per weq
Heijmans
aansluitleiding meergezinswoning
EUR 2.500 per weq
Heijmans
inpandig leidingwerk grondgebonden woningen
EUR 2.000 per weq
Witteveen+Bos / Heijmans
inpandig leidingwerk meergezinswoning (indien geen blokverwarming)
EUR 1.500 per weq
Witteveen+Bos
aansluitleiding utiliteit
EUR 5.000 per aansluiting
Witteveen+Bos
inpandig leidingwerk utiliteit
EUR 1.000 per aansluiting
Witteveen+Bos
afleverset utiliteit
EUR 1.200 per aansluiting * (weq/aansluiting)
Witteveen+Bos
afleverset woningen
EUR 1.200- per weq
Witteveen+Bos
GGB woningen met inpandig leidingwerk
80 %
Witteveen+Bos
MGW woningen zonder blokverwarming
85 %
Witteveen+Bos
warmteverlies
20 %
Witteveen+Bos
aansluitsnelheid
1.000 weq/jaar
Aanname2
volloop per buurt
80 % van weq
Witteveen+Bos
fasering
niet van toepassing
Witteveen+Bos
Kentallen investeringskosten warmtenet leidingen
investeringskosten warmtenet assets
investeringskosten pand aansluitingen
ontwikkelsnelheid, volloop en fasering
1: Weergegeven bedragen zijn exclusief omzetbelasting. 2: 1.000 Weq per jaar is vrij fors. De snelheid waarmee het warmtenet kan worden ontwikkeld hangt af van de partijen/aannemers die verantwoordelijk zijn voor de aanleg. Een kleiner warmtebedrijf (zoals HVC) realiseert in Gorinchem een warmtent met een aansluitsnelheid van circa 300 weq per jaar. Hoeveel meer weq per jaar gerealiseerd kunnen worden hangt onder andere af wat de realisatiemarkt (en warmtebedrijf) kan dragen.
Aansluitleiding en inpandig leidingwerk De mate waarin inpandig leidingwerk noodzakelijk is zal sterk verschillen per utiliteitsgebouw. Voor kleine gebouwen zal de situatie/kosten gelijkwaardig zijn aan woningen. We nemen daarom aan dat die kosten ongeveer gelijk zijn aan dat van een woning, namelijk EUR 2000. Verder nemen we aan dat bij 50 % van de utiliteit de afleverset/onderstation op een onhandige plek zit waardoor er EUR 2.000 kosten ontstaan voor inpandig leidingwerk. Grootverbruikers (vanaf 100 kW) krijgen een eigen onderstation. In dit geval is er geen afleverset nodig. Daarom nemen we als rekenregel voor het aantal afleversets de verhouding tussen het aantal aansluitingen en aantal weq voor utiliteit mee.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Inductie koken Om de woning volledig aardgasloos te maken dienen nog een aantal maatregelen genomen te worden. Belangrijkste aandachtspunt is daarbij het gasfornuis. Bij het vervangen van het gasfornuis is het gebruikelijk deze te vervangen voor een inductiekookplaat. De volgende stappen zijn daarbij nodig: 1 inpassen van inductiekookplaat (of inductiefornuis); 2 aanschaf van inductiepannen; 3 aanleg van een nieuwe groep in de meterkast; 4 aanleg van een perilex stopcontact (speciaal type stopcontact gebruikt bij inductie installaties); 5 aanleg van een nieuwe kabel van nieuwe groep in meterkast naar stopcontact; 6 verwijderen van de gasmeter en aansluitleiding (via netbeheerder); 7 verwijderen van de gasketel en overige. Wanneer wordt gekozen voor een inductiekookplaat met een vermogen kleiner dan 7,4 kW volstaat het om een extra groep in de meterkast aan te leggen. In de meeste gevallen is een dergelijk vermogen voldoende. Vermogens groter dan 7.4 kW komen vooral voor bij inductiefornuizen, waarbij de kookplaat wordt gecombineerd met 1 of meerdere ovens. Wanneer wordt gekozen voor een aansluiting van meer dan 7.4 kW dan dient gecontroleerd te worden of de woning een 3-fasenaansluiting heeft. Daarnaast dient de groepenkast geschikt te worden gemaakt voor een 3-fasen aansluiting met een krachtgroep/3fasenkookgroep.
Indicatie van kosten Een inschatting van de gemiddelde kosten per woning zijn opgenomen in tabel I.5. Met het oog op de uitgangspunten die zijn geformuleerd in hoofdstuk 2 zal nog nader moeten worden betaald voor wiens rekening deze kosten zouden komen.
Tabel I.5 Inschatting van de gemiddelde kosten per woning Maatregel
Gemiddelde kosten (in EUR, inclusief omzetbelasting)
aanschaf en installatie inductiekookplaat + inductiepannen
1.500
aanleg nieuwe kabel + kookgroep (<7,4 kW) + stopcontact
600
verwijderen cv ketel + overige
680
Totaal gemiddelde kosten van maatregelen
I.9
2.780
Business case
Algemene uitgangspunten bij de business case: - het resultaat van de analyse zal zijn de onrendabele top van het warmtenet vanuit het perspectief van de ontwikkelaar; - de demarcatie van de analyse loopt vanaf de restwarmtebron (inclusief de uitkoppeling) tot en met de afleverset (zie afbeelding 6.1); - de investeringen en jaarlijkse kosten worden uitgesplitst in de tijd en verdisconteerd; - de investering van de uitkoppeling wordt volledig als investeringskosten meegenomen in het jaar van uitkoppelen; - de maximale leveringstarieven zoals vastgesteld door de ACM voor 2021 worden aangehouden; - de variabele kosten van warmte worden in eerste instantie op 0 EUR per GJ vastgezet. Indien gewenst kan een sensitiviteitsanalyse worden uitgevoerd op het verhogen van de variabele warmteprijs; - de vaste kosten voor warmtelevering worden bepaald per woningequivalent (weq.).
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Tabel I.6: Kentallen en aannames als input voor de business case Kentallen
Waarde
Sensitiviteitsanalyse
Bron
nee
ECB richtlijn
30 - 50 jaar*
ja
Witteveen+Bos/ startnotitie
4 % - 7 %*
ja
Witteveen+Bos/ startnotitie
optioneel
CBS, exclusief omzetbelasting
ja
CBS exclusief omzetbelasting
algemeen inflatie
2%
exploitatietermijn WACC / discontovoet tarieven stroom & gas* aardgasprijs
1,45 EUR/m3
elektriciteitsprijs
200 EUR/MWh
tarieven warmte* vaste kosten woning
478,60 EUR/jaar/weq
optioneel
ACM 2021 inclusief omzetbelasting
vaste kosten utiliteit
478,60 EUR/jaar/weq
optioneel
aanname Witteveen+Bos
0,00 - 26,83 EUR/jaar/weq
nee
ACM 2021 inclusief omzetbelasting
huur afleverset woning
125,50 EUR/jaar/weq
nee
ACM 2021 inclusief omzetbelasting
huur afleverset utiliteit
125,50 EUR/jaar/weq
nee
aanname Witteveen+Bos
warmtemeter
Investeringskosten transportnet (open/gesloten verhardingen) DN100
550,00 - 800,00 EUR
nee
Witteveen+Bos
DN200
875,00 - 1.200,00 EUR
nee
Witteveen+Bos
DN400
1.350,00 - 1.700,00 EUR
nee
Witteveen+Bos
DN x 1 EUR/m
nee
uitkoppeling fase 1 (Hoek)
2.500.000
EUR
Dow aangeleverd
uitkoppeling fase 2 (Terneuzen)
10.000.000
EUR
Dow aangeleverd
uitkoppeling fase 3 (overig)
4.000.000
EUR
Dow aangeleverd
75
EUR/kW
Witteveen+Bos
x * vermogen ^ y
EUR/MW
Witteveen+Bos
gestuurde boring Investeringskosten warmtebronnen Dow
W&E technische ruimte formule technische ruimte x
300
Witteveen+Bos
technische ruimte y
-0,66
Witteveen+Bos
OPEX bron
2,0 %
Witteveen+Bos
herinvestering W&E
30 %
pompenergie
0,72 %
na 15 jaar
Witteveen+Bos
MWh el /MWh th
Vesta 5.0
Witteveen+Bos
warmtepomp investering warmtepomp
850
EUR/kW
vermogen per vermogen warmtepomp
60 %
MW/MW
fractie van warmte door WP
98 %
MWh/MWh
Witteveen+Bos
COP WP
8,4
OPEX WP
5%
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Witteveen+Bos Witteveen+Bos
van investering
Witteveen+Bos
Kentallen herinvestering
Waarde 70 %
Sensitiviteitsanalyse
Bron
na 15 jaar
Witteveen+Bos
temp retour (T cold)
50
C
Witteveen+Bos
temp uit (T out)
75
C
Witteveen+Bos
COP carnot
13,9
Witteveen+Bos
carnot efficientie
60 %
Witteveen+Bos
werkelijke COP
8,4
Witteveen+Bos
E-boiler investering E-boiler
200
EUR/kW
vermogen per vermogen E-boiler
14 %
MW/MW
Fractie van warmte door E-boiler
2%
MWh/MWh
efficientie E-boiler
Witteveen+Bos Witteveen+Bos Witteveen+Bos
10 0%
Witteveen+Bos
OPEX E-boiler
2%
van investering
Witteveen+Bos
herinvestering
30 %
na 15 jaar
Witteveen+Bos
81
EUR/kW
Witteveen+Bos
vermogen per vermogen buffer
26 %
MW/MW
efficientie buffer
100 %
OPEX e-boiler
0%
van investering
Witteveen+Bos
herinvestering
30 %
na 15 jaar
Witteveen+Bos
buffer investering buffer
Witteveen+Bos Witteveen+Bos
Sensitiviteit De volgende waardes zullen onderdeel zijn van de sensitiviteitsanalyse: - de volloop en aansluitsnelheid; - de rendementseis (WACC); - het variabele tarief warmte; - de exploitatietermijn; - de elektriciteitsprijs. Bijdrage aansluitkosten Ons voorstel is om uit te gaan van een vaste bijdrage aansluitkosten per type stakeholder. Wij denken dat het hanteren van een vaste bijdrage aansluitkosten per stakeholder duidelijkheid geeft naar alle betrokken partijen en bewoners. De bijdrage aansluitkosten per actor is opgenomen in tabel 4.6. Onrendabele top Met deze bijdrage aansluitkosten wordt naar verwachting de onrendabele top nog niet volledig gedekt. De onrendabele top zal met subsidies en/of overheidsfinanciering en/of geld van lokale partijen bekostigd moeten worden. De verdeling/invulling van de onrendabele top beschouwen wij verder als een politiek/bestuurlijk punt, waarbij het niet aan ons is om daar iets over te vinden, maar enkel deze onrendabele top in beeld te brengen en aan te geven hoeveel procent die hoger of lager kan uitvallen door daar een sensitiviteitsanalyse op uit te voeren.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
Tabel I.7 Uitgangspunten over bijdrage aansluitkosten per type stakeholder Stakeholder particulieren woningeigenaren
Bijdrage aansluitkosten EUR 1.500 per woning
Opmerking 1 2
particulieren verhuurders
EUR 1.500 per woning
1 2
woningbouwcorporaties
EUR 1.500 per woning
1 2
sociale huurder en huurder
utiliteit
resterende eindgebruikerskosten na aftrek van eventuele subsidies, zoals de ISDE (EUR 3.325) waarom dit bedrag? Omdat uit de proeftuinen aardgasvrije wijken blijkt dat de betalingsbereidheid ergens ligt tussen EUR 1.500 tot EUR 3.000. Dit is gelijk of net wat meer dan een gasketel resterende kosten per huurwoning voor de verhuurder, na aftrek van eventuele subsidies, zoals de SAH (maximaal EUR 5.000) De verhuurder betaalt de bijdrage aansluitkosten aanname dat de BAK gelijk is aan particulier eigenaren/verhuurders resterende kosten per corporatiewoning voor de corporatie, na aftrek van eventuele subsidies, zoals de SAH (maximaal EUR 5.000)
EUR 0
1
een (sociale) huurder betaalt geen bijdrage aansluitkosten. De huurder betaalt de som van vaste (en eventueel) variabele jaarlijkse kosten, en de huur voor de afleverset. De hoogte van deze bedragen en het wel of niet bestaan van een variabel tarief dienen nog te worden vastgesteld. Als startpunt wordt gekozen voor het ACM tarief 2021
EUR 1.500 per weq
1
resterende eindgebruikerskosten na aftrek van eventuele subsidies deze prijzen zijn markconform voor nieuwbouw. Daar kan dus nog van afgeweken worden
2
Demarcatie De business case neemt alle kosten en inkomsten van het warmtenet mee, vanaf en inclusief de uitkoppeling van de bron, tot en met de afleverset in de woning. Deze demarcatie wordt uitgebeeld in de volgende afbeelding I.9.
Afbeelding I.9 Demarcatie van de business case van het restwarmtenet.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
I.10
Hoek
Voor Hoek wordt er een gedetailleerdere analyse gedaan. Specifieke uitgangspunten voor Hoek zijn onder andere: - het warmtenet wordt ontworpen en gedimensioneerd met software pakket GeoSmartDesign; - uit de ‘Bill of materials’ afkomstig uit het GeoSmartDesign ontwerp worden de kosten van het distributienet bepaald; - de WOS en de onderstations worden in samenspraak met de kerngroep en gemeente op logische locaties aangewezen, dicht bij de afzetgebieden waar genoeg ruimte is voor een station; - het projectgebied zal worden onderverdeeld in meerdere deelgebieden en er zal bepaald worden hoeveel onderstations er nodig zijn om warmte te leveren aan deze deelgebieden; - de fasering van het warmtenet gebeurt per deelgebied; - na analyse zal een voorstel worden gedaan voor de fasering van de deelgebieden; - uitgangspunten kosten warmtenet volgen in het volgende overleg; - er kan een apart uitgangspunt bepaald worden voor het volloop percentage specifiek voor Hoek; - gebiedsafbakening: CBS buurt zonder Noordoost Hoek Molendijk (zie afbeelding I.10 ).
Afbeelding I.10 Contour van warme afzetgebied Hoek (bron afbeelding: Dego.vng.nl)
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage I I Definitief
II BIJLAGE: UITVOERINGSPLAN HOEK II.1
Inleiding
Doel van de notitie Deze notitie bevat een uitvoeringsplan voor de kern Hoek om de verdere communicatie en besluitvorming door het college en gemeenteraad van Gemeente Terneuzen, als ook externe stakeholders, te ondersteunen. Het uitvoeringsplan bevat een afbakening van de warmtekavel, fasering van het warmtekavel en onderbouwing voor de locaties van het warmteoverdrachtstation en onderstation, een specifiek schetsontwerp van het distributienet en gedetailleerde kostenraming van het distributienet voor Hoek. Daarnaast wordt ingegaan hoe de businesscase van het Restwarmtenet Hoek kan worden verbeterd door wijzigingen in de tracékeuze en bronontwerp, als ook de implicaties van overdimensionering van het transportnet en pompstation. Daarmee geeft de notitie een stevige basis voor vervolgstappen. Ook kan, ter ondersteuning van eventuele vervolgstappen, het schetsontwerp van het distributienet in digitaal format (autocad/GIS) ter beschikking worden gesteld. Inhoud van notitie Deze notitie is als volgt opgebouwd: - hoofdstuk 2: warmtekavel, fasering en ruimtelijke inpassing; - hoofdstuk 3: schetsontwerp distributienet hoek; - hoofdstuk 4: kostenraming distributienet; - hoofdstuk 5: investeringskosten en businesscase restwarmtenet Hoek.
II.2
Warmtekavel, fasering en ruimtelijke inpassing technische ruimtes
Leveringsgebied Afbeelding II.1 weergeeft een overzicht van de verdeling van type gebouwen en bouwjaar binnen Hoek. Gebaseerd op dit inzicht kan een eerste keuze gemaakt worden voor de afbakening van het leveringsgebied en de fasering in Hoek. Het voorstel voor het warmteafzetgebied is om alle panden binnen de CBS buurgrens van Hoek aan te sluiten behalve de panden aan het einde van de Molendijk met o.a. Hoekse sportvereniging. Dit zijn de panden die in afbeelding II.1 vallen onder ‘verspreide huizen’ en hebben veel meters distributienet n voor relatief weinig extra warmtelevering. Voor deze panden zal een duurzame, individuele warmtevoorziening gevonden moeten worden.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Afbeelding II.1 Plattegrond van gebouwen in Hoek met aanduiding van type en bouwjaar
Jaren ‘70 vrijstaand
Verspreide huizen Jaren ‘60/’70 rijwoningen
Jaren ‘90/’00
Historische kern
Jaren ‘60/’70 rijwoningen
Fasering binnen leveringsgebied Uitgangspunt voor de fasering van het distributienet is dat elke fase bestaat uit 500 tot 1000 weq (woningequivalenten). Dit resulteert in 2 à 3 fases voor het leveringsgebied in Hoek waar ongeveer 1.200 weq ’s aangesloten kunnen worden in het leveringsgebied. Dit uitgangspunt is gebaseerd op de aanname dat een warmtebedrijf maximaal 500 tot 1000 weq kan aansluiten per jaar. De keuze voor de fasering, zoals aangegeven in afbeelding II.2, volgt uit de volgende redenatie: 1 fase 1 bestaat voornamelijk uit de jaren ‘60/’70 rijwoningen. Aanbevolen wordt om met deze wijk te starten, omdat de wijk redelijk uniform gebouwd is en er veel corporatiebezit heeft. Uniforme bouw maakt relatief snelle en goedkopere aansluiting mogelijk. Veel woningen in corporatiebezit verkleint het vollooprisico; 2 fase 2 bevat veel variatie in type woningen en ook veel monumentale panden. Dit maakt het aansluiten van panden lastiger dan bij fase 1; 3 fase 3 bestaat uit jaren ’70 vrijstaande woningen. Aanbevolen wordt om deze wijk als laatst aan te sluiten vanwege de lage warmtevraagdichtheid waardoor er relatief veel meter warmtenet per woning moet worden aangelegd.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Afbeelding II.2 Mogelijke fasering van distributienet in Hoek
1
3
2
II.3
Opbouw warmtenet en eigenschappen
Het restwarmtenet bestaat uit onderstaande componenten zoals weergeven in afbeelding II.3: 1. (rest)warmtebron (Dow); 2. transportnet (primair net): transporteert restwarmte van bron naar verschillende locaties; 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. In het station worden de drukken en het drukverschil in het secundaire distributienet geregeld; 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 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.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Afbeelding II.3 Configuratie van restwarmtenet
Karakteristieken WOS en OS De karakteristieke afmetingen van het warmteoverdrachtstation (WOS), eventueel inclusief warmte-installaties, (HWBO) zijn als volgt: - een WOS bedraagt gemiddeld 3-6 m2 per MWth. Het precieze ruimtebeslag is afhankelijk van de gekozen equipment en eventuele lokale naverwarming. Ter indicatie: een WOS in Heerhugowaard levert warmte aan 2.500-10.000 woningen en bedraagt 350 m2. De WOS in Hoek moet 7,2 MWth leveren aan 1.319 weq en zal dus ongeveer 20-40 m2 aan vrije ruimte nodig hebben; - een OS bedraagt gemiddeld 10-20 m2 en voorziet ongeveer 250-500 woningen van warmte. Er moeten in Hoek dus ongeveer 2 onderstations worden ingepast. Zoals blijkt uit het schetsontwerp (zie hoofdstuk 3) is 1 locatie voorzien van waaruit fase 1 en fase 2 kunnen worden gevoed. Daardoor is sprake van 1 onderstation. Karakteristieken buffervat Conform de uitgangspuntennotitie dient een buffer als piekbuffer en levert warmte tijdens de piekvermogensvraag. Hierdoor kan de capaciteit van het transportnet met 25 % worden verkleind, wat resulteert in lagere transportnetkosten. De techniek is een geïsoleerd (eventueel ondergronds) opslagvat waarmee warmte voornamelijk voor korte duur opgeslagen kan worden in water. Ondergrondse opslag heeft voordelen in warmteverlies en ruimtelijke inpassing maar brengt hoge kosten voor het graafwerk met zich mee.
De ruimtevraag hangt samen met de opslagcapaciteit. Tabel II.1 geeft de uitgangspunten en de resulterende afmetingen voor een buffervat in Hoek aan.
Tabel II.1 Ruimtebeslag van buffervat en specifieke afmetingen voor Hoek Uitgangspunten
Waarde
Eenheid
aandeel buffer in piekvermogen
25 %
Percentage
benodigde volume per kW
0,11
m3/kWth
diameter – hoogte verhouding buffer
1:1
algemene uitgangspunten
specifiek voor Hoek gelijktijdige vermogensvraag Hoek
7,2
MWth
vermogen buffer
1,8
MWth
benodigde inhoud
198
m3
benodigde diameter en hoogte
6,0
m
benodigd oppervlakte
30
m2
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
II.4
Ruimtelijke inpassing van warmtenet installaties
Er is een afweging gemaakt tussen een aantal locaties voor de inpassing van de WOS/HWBO en onderstations (OS). In afbeelding II.4 zijn 3 configuraties weergegeven die zijn beschouwd. In tabel II.2 zijn afwegingen opgenomen met betrekking tot deze 3 locaties. In samenspraak met de kerngroep Terneuzen is vastgesteld dat locatie 2 het meest kansrijk is vanwege de korte afstand tot Dow en de mogelijkheid om de onderstations voor fase 1 en 2 te combineren en het onderstation voor fase 3 onder te brengen in de WOS.
Afbeelding II.4 Scenario met WOS op locatie 1 (links), locatie 2 midden) en locatie 3 (rechts)
Tabel II.2 Locatiebeschrijving en overwegingen bij locaties voor WOS/HWBO en OS Aanduiding
Locatiebeschrijving
Overwegingen
locatie 1
-
-
dichtbij bestaande infrastructuur voldoende ruimte WOS op kruispunt
-
op deze locatie springt een WOS waarschijnlijk erg in het oog; zuidelijke punt van Hoek waardoor er veel transportnet nodig is van Dow (warmtebron) naar de WOS; de hoofdstraat van Hoek is een zeer oude straat, waardoor inpassing van een grotere leiding vanaf de WOS ingewikkelder kan zijn
locatie 2
-
voldoende ruimte achter bushalte in de buurt van bestaande elektrastations
-
op deze locatie valt een WOS waarschijnlijk erg in het oog; er zullen bomen struiken moeten wijken; de locatie ligt het dichtste bij Dow; de onderstations voor fase 1 en fase 2 kunnen op 1 plek worden gecombineerd. Het onderstation voor fase 3 kan bovendien worden gecombineerd met de WOS
locatie 3
-
voldoende ruimte korte afstand vanaf bron
-
op deze locatie springt een WOS/buffer sterk in het oog; landelijk karakter doorbroken; mogelijk ongewenst door waterschap in verband met ligging naast dijk; grote pijp door Molendijk; ongewenste fasering door te starten bij fase 3
-
II.5
Schetsontwerp distributienet
Voor het ramen van de investeringskosten van het secundaire distributienet in Hoek is een schetsontwerp opgesteld, waarbij gebruik is gemaakt van de betaalde softwaretool GeoSmartDesign - Heat van The People Group. Het schetsontwerp dat is opgesteld is weergegeven in afbeelding II.5. In roze het secundair distributienet en in geel het primair distributienet van de WOS naar de OS.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Afbeelding II.5 Schetsontwerp secundair distributienet in Hoek ontworpen in GeoSmartDesign
Schetsontwerp GeoSmartDesign houdt rekening met de ligging van kabels en leidingen in de ondergrond en infrastructuur op de bovengrond op basis van KLIC data. Het schetsontwerp is dus mede op basis van deze data tot stand gekomen. Nieuwbouw ontwikkeling Voor Hoek staat een nieuwbouwontwikkeling gepland: Windlust 2. Zie afbeelding II.6. Doordat de precieze ligging van de panden nog onbekend is, is er voor gekozen om de nieuwbouwwijk in GeoSmartDesign te modeleren als 1 afnamepunt. De veronderstelde locatie van het afnamepunt is weergeven in afbeelding II.5 met een gele cirkel. De kosten voor het aansluiten van de nieuwbouwwoningen tot het afnamepunt zijn in de kostenraming nog niet meegenomen. De capaciteit van het distributienetwerk tot het afnamepunt is gebaseerd op de gelijktijdige vermogensvraag (200 kW) van het nieuwbouwgebied. De uitkomst van de berekeningen en uitgangspunten zijn opgenomen in tabel II1.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Afbeelding II.6 Plaatsing van nieuwbouwwijk in Hoek
Uitgangspunten: Windlust 2 Voor het vaststellen van de warmte- en vermogensvraag van de nieuwbouwwijk zijn UMGO uitgangspunten gehanteerd conform de BENG. De totale vermogensvraag van de nieuwbouwwijk is circa 203 kW. Hierbij is rekening gehouden met een gelijktijdigheid van de vermogensvraag tussen de woningen van 55 %. Maatschappelijke utiliteit: · school circa 1.006 m2 bvo; · kinderopvang circa 385 m2 bvo; · gymzaal circa 512 m2 bvo; · dorpshuis circa 464 m2 bvo; · dagbesteding circa 120 m2 bvo; · bibliotheek circa 110 m2 bvo; Woningen 8 keer twee-onder-een kap woningen; 4 keer vrijstaande woningen; 52 keer goedkope zorgappartementen; 12 keer duurdere zorgappartementen.
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
Tabel II.3 Vermogensvraag nieuwbouwwijk Hoek Totaal
MGW (S)
MGW (M)
2/ 1 kap
Vrijstaand
Utiliteit
oppervlakte [GBO m ]
-
55
86
121
148
2.600 (BVO)
aantal woningen
76
52
12
8
4
niet van toepassing
-
2,65
3,58
4,63
5,44
130 (totaal)
2
vermogensvraag [kW/weq] 2
-
warmte [W/m ]
-
30
30
30
30
50
-
tapwater [kW/weq]
-
1.0
1.0
1.0
1.0
0
vermogensvraag totaal [kW]
203
76
24
20
12
72
2.778
3.956
5.808
7.992
85.800 (totaal)
warmte [kWh/m /jaar]
32
26
32
39
30
tapwater [kWh/m2/jaar]
19
20
16
15
3
warmtevraag per woning [kWh/jaar] 2
II.6
Kostenraming Distributienet
Uitgangspunten distributienet De kostenraming van het distributienet is gebaseerd op uit het schetsontwerp in GeoSmartDesign. Deze kosten zijn opgesplitst per fase. Materiaal en arbeidskosten zoals gebruikt in deze kostenraming zijn opgevraagd bij de interne kostenafdeling van Witteveen+Bos, leveranciers en bouwbedrijven en berust op het prijspeil van Q3 2022. De directe bouwkosten bevatten de volgende onderdelen: - grondwerken: ontgraven en afvoeren van grond; - bemaling: grondwaterpeil beheersing; - verharding: opbreken en herstellen van verharding; - materiaal- en leveringskosten: leidingwerk, verbindingsstukken en straatstenen; - arbeidskosten: lossen, plaatsen en lassen van het leidingwerk. Tabel II.4 geeft de uitgangspunten omtrent ondergrond en verharding die gehanteerd zijn om kosten vast te stellen voor het distributienet. De percentages geven aan in welk deel van het tracé er bijvoorbeeld sleufbekisting geplaatst moet worden. Daarnaast wordt de verhouding van het type verharding in het gebied aangegeven, welk percentage van de grond verontreinigd is en hoeveel uitgegraven grond afgevoerd moet worden, omdat er geen ruimte is. De verhouding van de verharding is gebaseerd op visuele inspectie tijdens het opstellen van het schetsontwerp. De overige uitgangspunten zijn algemene aannames.
Tabel II.4 Uitgangspunten warmtenet Sleufbekisting
Bemaling
Open verharding
Gesloten verharding
Geen verharding
Verontreinigde grond
Afgevoerde grond
fase 1
10 %
100 %
95 %
5%
0%
20 %
20 %
fase 2
10 %
100 %
50 %
50 %
0%
20 %
20 %
fase 3
10 %
100 %
5%
95 %
0%
20 %
20 %
Investeringskosten primair en secundair distributienet De benoemde directe bouwkosten en investeringskosten voor het primaire en secundair distributienet zijn opgenomen in tabel II.5. Afbeelding II.1 geeft een uitsplitsing van de benoemde directe bouwkosten per onderdeel. De investeringskosten van het distributienet zijn vastgesteld op basis bovengenoemde uitgangspunten, het schetsontwerp in GeoSmartDesign en de Bill of Material (BOM) uit GeoSmartDesign. Voor het bepalen van de investeringskosten hanteert Witteveen+Bos de SSK kostenraming methodiek. Zie
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
onderstaand kader. De benoemde directe bouwkosten zijn bepaald op basis van een uitgebreide Excel-tool die is gevalideerd door de interne kostenraming afdeling van Witteveen+Bos en is aangescherpt in overleg met Heijmans. Op de investeringskosten is na toepassing van deze opslagen nog een onzekerheidsmarge van +/-40 % van toepassing.
Tabel II.5 Kostenraming primair en secundair distributienet Hoek, exclusief aansluitleidingen en afleversets. Fase
distributienet [meter]
Benoemde directe bouwkosten [EUR exclusief omzetbelasting]
Investeringskosten distributienet [EUR exclusief omzetbelasting]
Specifieke meterprijs [EUR/m exclusief omzetbelasting]
fase 0
500
300.000
500.000
1.000
fase 1
5.300
1.650.000
3.000.000
566
fase 2
4.900
2.050.000
3.750.000
766
fase 3
1.000
450.000
850.000
837
totaal
12.500
4.450.000
8.100.000
678
SSK methodiek De investeringskosten van het warmtenet zijn vastgesteld op basis van de directe bouwkosten per fase, waarbij opslagpercentages zijn gehanteerd om te komen tot investeringskosten. In tabel II.6 zijn de gehanteerde opslagpercentages gegeven voor het secundair distributienet.
Tabel II.6 Opslagpercentage op benoemde directe bouwkosten Opslagpercentages
Opslagen
subtotaal - benoemde directe bouwkosten
100 %
nader te detailleren kosten
20 %
indirecte bouwkosten eenmalige kosten algemene bouwplaatskosten uitvoeringskosten algemene kosten winst risico
30 % 1% 5% 12 % 7% 2% 3%
niet benoemd objectrisico
10 %
subtotaal - bouwkosten
172 %
engineering niet benoemd engineering risico
5% 10 %
overige kosten (verzekeringen en leges) niet benoemde overige kosten
1% 0%
totaal - investeringskosten
Witteveen+Bos | 131913-23-002.288 I Bijlage II I Definitief
18 4%
Afbeelding II.79 Benoemde directe bouwkosten per type werkzaamheid voor het distributienet van Hoek
Benoemde directe bouwkosten per categorie (gemiddelde fase 1 t/m fase 3) arbeidskosten 15%
Grondwerken 6%
Verharding 30%
Materiaal + Levering 27%
Bemaling 3%
Aanbrengen asfalt 19%
Investeringskosten aansluitleidingen en afleversets Tabel II.7 laat de investeringskosten zien voor de aansluitleiding tot in de woning inclusief afleverset per type woning of utiliteit.
Tabel II.7 Kosten voor afleversets en aansluiten van gebouwen op het distributienet Aanduiding
Investeringskosten aansluitleidingen en afleversets [EUR exclusief omzetbelasting]
Aansluitleidingen
6.000.000
Afleversets