14 - Bijlage 2 - Het Kennisdocument

Leeuwarden is bezig met het project Warmte van Leeuwarden om dit potentieel te gaan benutten. Warmtevraag kan maar één keer worden ingevuld Om de potentie van de verschillende warmtebronnen te bepalen wordt er vaak gekeken naar de businesscase voor een warmtenet, die weer afhankelijk is van de warmtevraag concentratie. Gezien deze rekensom voor alle bronnen wordt gedaan ontstaan er een dubbeltelling; immers, de warmtevraag wordt maar één keer ingevuld ondanks dat de businesscase voor meerdere bronnen positief is. Daarom hanteren we een totale praktische potentie van 2,5 TWh voor duurzame warmte. Dit komt overeen met het scenario met maximale warmte inzet uit de systeemstudie Fryslân.

Economisch potentieel

Omvang bron

Klein

Groot Volwassenheid benodigde techniek

Experimenteel

Bewezen

13

Inzicht in potentie alternatieve energiebronnen – hernieuwbare warmte

Restwarmte uit industrie Restwarmte afkomstig uit de industrie is een relatief goedkope warmtebron. Hiernaast staat een overzicht van het theoretische potentieel van restwarmte in Fryslân. Ongeveer de helft van dit potentieel is afkomstig uit de afvalverbrandingscentrale. Een deel van de restwarmte van de afvalverbranding wordt al geleverd aan Frisia zout. Het overige gedeelte wordt gebruikt voor elektriciteitsproductie. De overige ~0,3 TWh restwarmte in Fryslân is grotendeels afkomstig van zuivel en voedselindustrie en beschikbaarheid is gelimiteerd tot een klein aantal locaties. Deze 0,3 TWh, is ongeveer 3% van de huidige warmtevraag in Fryslân (ca 9 TWh). Of restwarmte rendabel kan worden ingezet is erg afhankelijk van de afstand tussen de warmtebron en de afnemers en de lokale warmtevraag. Grootste kansen lijken er te zijn voor restwarmtebenutting in Leeuwarden, Heerenveen, Drachten, Workum en Franeker.

Deze theoretische potentie is afkomstig uit de studie van New Energy Coalition en Galama Sustainable Solutions uit 2020: Schets Energievoorziening Fryslân in 2050

Bron

Plaats

AVI

Harlingen

Harlingen

Theoretische potentie [TJ] 1190

Fryslân Campina

Workum

Sûdwest-Fryslân

190

Vreugdenhill dairy foods

Scharstenburg

de Fryske Marren

160

Fryslân Campina

Gerkesklooster

Achtkarspelen

130

A-ware en Fonterra

Heerenveen

Heerenveen

110

Sonac

Burgum

Tietjerksteradeel

110

Huhtamaki

Franeker

Waadhoeke

100

Hochwald Nederland B.V.

Bolsward

Sûdwest-Fryslân

60

Fryslân Campina

Leeuwarden

Leeuwarden

33

Industriecluster Heerenveen

Heerenveen

Heerenveen

32

Koopmans

Leeuwarden

Leeuwarden

27

RWZI Nederlandse Onttinningsfabriek BV Smilde Foods Heerenveen

Leeuwarden

Leeuwarden

25

Leeuwarden

Leeuwarden

10

Heerenveen

Heerenveen

10

Industriecluster Wolvega

Wolvega

Weststellingwerf

6

Gemeente

1 PJ = 1000 TJ = 0,278 TWh = 278 GWh

Warmtevraag kan maar één keer worden ingevuld Om de potentie van de verschillende warmtebronnen te bepalen wordt er vaak gekeken naar de businesscase voor een warmtenet, die weer afhankelijk is van de warmtevraag concentratie. Gezien deze rekensom voor alle bronnen wordt gedaan ontstaan er een dubbeltelling; immers, de warmtevraag wordt maar één keer ingevuld ondanks dat de business case voor meerdere bronnen positief is. Daarom hanteren we een totale praktische potentie van 2,5 TWh voor duurzame warmte. Dit komt overeen met het scenario met maximale warmteinzet uit de systeemstudie Fryslân.

Omvang bron

Klein

Groot Volwassenheid benodigde techniek

Experimenteel

Bewezen

Inzicht in potentie alternatieve energiebronnen

Overige energiebronnen met minder impact op het Friese energiesysteem Er zijn nog een aantal warmtebronnen die niet hiervoor behandeld zijn, maar op regionaal niveau wel bepalend kunnen zijn voor de inrichting van het energiesysteem. Deze staan hieronder opgesomd. •

Overige vormen van aquathermie (TED): Warmte kan ook uit drinkwater gewonnen worden. Deze potentie is in Fryslân minder groot dan de potentie van warmte uit oppervlaktewater, maar kan lokaal een heel goede aanvulling zijn op een warmtenet.

•

Andere vormen van biomassa: De New Energy Coalition heeft in het onderzoek naar biogassen ook voor andere biomassa berekend wat de energiewaarde is. Dit is o.a. voor zuiveringsslib, gewasresten, GFT, afvalhout, productiebossen en hout uit natuur en landschap. Met deze biomassa kan het potentieel vergroot worden voor biogassen, maar deze biomassasoorten zijn individueel gezien te klein om in dit document te beschrijven.

•

Zonthermie: Deze potentie is sterk afhankelijk van de potentie van zon op dak (klein- en grootschalig) en in hoeverre deze al wordt ingevuld door pv-panelen. Daar waar de warmtevraag hoog is, er weinig capaciteit op onderstations is en er weinig warmtebronnen aanwezig zijn, zou dit een goede oplossing kunnen zijn om nader te onderzoeken. Thermische panelen produceren ca 4 keer zoveel energie per vierkante meter dan zon-pv, dit gaat echter wel ten koste van de flexibiliteit in toepassingen die elektriciteit levert.

•

Bodemwarmte; Naast (diepe) geothermie, zijn ook technieken die minder diep (tot 500 m) de aarde in gaan een mogelijke bron voor warmte. Dit wordt ook wel bodemenergie genoemd. Er kan gebruik gemaakt worden van gesloten (ook wel bodemwarmtewisselaars genoemd) of open bodemenergiesystemen (ook wel WKO's genoemd). Warmte die hierbij gewonnen wordt is, vergelijkbaar met TEO, van lagere temperatuur waardoor opwaardering (met een elektrische warmtepomp) nodig is. Deze systemen bieden de mogelijkheid voor invulling van zowel de warmte- als de koudevraag. Ook kan warm water in de zomer worden opgeslagen in de bodem om in de winter te gebruiken en omgekeerd in de vorm van een warmte-koude opslag.

14

Achtergronddocument 4: Inzicht in gehanteerde methodiek

2

Inzicht in gehanteerde methodiek

Methodiek in het kort: op zoek naar de meest bepalende aspecten van het Friese energiesysteem In dit achtergronddocument wordt toegelicht op welke manier inzichten zijn vergaard en hoe deze zijn gebruikt om te komen tot een overzicht van bepalende aspecten van het Friese energiesysteem. In het kort is de volgende aanpak gehanteerd, die op de volgende pagina’s verder toegelicht wordt:

1. Inzicht vergaren: we verzamelen allereerst informatie die nodig is om een goed beeld te krijgen van het toekomstige energiesysteem van Fryslân. We bekijken de verwachte (of geschatte) ontwikkelingen van vraag naar en aanbod van elektriciteit en hoe deze effect hebben op het elektriciteitsnet. Daarnaast brengen we de potentie van andere energiedragers in kaart, die deze netimpact zouden kunnen verlichten. Dit doen we voor waterstof, duurzame warmte en biogassen. 2. Bepalende aspecten in beeld: We brengen voor de elektriciteitsontwikkelingen en de andere energiedragers in beeld hoe bepalend deze zijn op de inrichting van het Friese energiesysteem. Dit doen we aan de hand van een aantal criteria, waaronder de omvang van de ontwikkeling (vermogen of energetisch) en de spreiding hiervan (verspreid met lage impact op het net of juist geconcentreerd?). Op basis van deze criteria bepalen we de meest bepalende aspecten van het Friese energiesysteem. Dit wordt voor Fryslân als geheel gedaan maar er wordt ook ingezoomd op een aantal onderscheidende typeringen waar vraag en aanbod samen komen.

3. Perspectieven en scenario's: Er zijn, naast een forecasting van huidige ontwikkelingen en technieken, ook andere eindbeelden denkbaar voor het Friese energiesysteem in 2050. Wat als woningen worden verwarmd op waterstof of als we het energiesysteem vanaf onderaf opbouwen? Dit soort vragen worden beantwoord aan de hand van de informatie die in stap 1 en 2 geanalyseerd is. De antwoorden op deze vragen ondersteunen het voeren van het goede gesprek tijdens het maken van de Energievisie.

1. Inzicht vergaren Inzicht in: • Ontwikkelingen in vraagen aanbod van elektriciteit • Impact van ontwikkelingen op elektriciteitsnet • Potentie andere energiedragers

3. Perspectieven en scenario's

2. Bepalende aspecten in beeld • Analyse van drie type aspecten • Selectie van meest bepalende aspecten op twee schaalniveaus

Impactbepaling van verschillende scenario's en perspectieven op de inrichting van het energiesysteem en het elektriciteitsnet.

3

Inzicht in gehanteerde methodiek

Stap 1: Inzicht vergaren in vraag- en aanbod, de impact op het elektriciteitsnet en de potentie van andere energiedragers In de eerste onderzoekstap is er informatie en data verzameld om inzicht te krijgen in het Friese energiesysteem. Het energiesysteem is een samenspel tussen vraag, aanbod en transport, conversie en opslag (zie figuur hiernaast). De aanleiding om te gaan integraal programmeren in Fryslân is dat er nu en in de toekomst problemen ontstaan op het elektriciteitsnet. De nadruk van deze analyse ligt daarom op het in kaart brengen van ontwikkelingen die van invloed zijn op het elektriciteitsnet. We verzamelen drie soorten informatie: a) de ontwikkeling van vraag- en aanbod van elektriciteit tot 2050, b) het effect dat deze ontwikkelingen hebben op het elektriciteitsnet en c) de potentie van overige energiedragers. a) Ontwikkelingen in vraag- en aanbod van elektriciteit De vragers en aanbieders van elektriciteit zijn als eerste onderverdeeld in segmenten. Een segment is een cluster van vragers of aanbieders die onderscheidend en relevant zijn om over te rapporteren op Fries schaalniveau qua omvang en impact op het net. Voor deze segmenten zijn (kwalitatief) een aantal eigenschappen bepaald, namelijk de omvang, de geografische spreiding, gelijktijdigheid met aanbod/vraag en de zekerheid dat elektrificatie plaatsvindt.

Achtergronddocument 1 geeft een overzicht van de elektriciteitsontwikkelingen. b) Impact van ontwikkelingen op elektriciteitsnet De spreiding, omvang en gelijktijdigheid van een ontwikkeling bepalen in het algemeen de impact die deze heeft op het elektriciteitsnet. Liander berekent deze impact in belastingprognoses. We maken gebruik van deze methodiek en voegen daar zelf aanvullende data aan toe die wordt opgehaald tijdens de dataverzameling (zie volgende pagina welke bronnen hiervoor zijn gebruikt). We vatten deze informatie samen in een overzicht met de belasting per onderstation en maken inzichtelijk door welke ontwikkelingen de belasting veroorzaakt wordt. Achtergronddocument 2 geeft een overzicht van de geschatte belasting per onderstation. c) Potentie andere energiedragers

In Fryslân liggen kansen om andere energiedragers te gebruiken in het energiesysteem. Het benutten van deze potentie kan het gebruik van elektriciteit beperken en hiermee ook de netimpact. We brengen het potentieel in kaart van deze andere energiebronnen aan de hand van onderzoek dat reeds is uitgevoerd (zie bronnen volgende pagina). We brengen de onderlinge groottes van de potenties in kaart. Daarnaast bepalen we hoe de productie van en vraag naar deze bronnen verspreid of juist geconcentreerd op één plek zijn. Achtergronddocument 3 geeft een overzicht van de potentie van andere energiedragers.

1. Inzicht vergaren Inzicht in: • Ontwikkelingen in vraagen aanbod van elektriciteit • Impact van ontwikkelingen op elektriciteitsnet • Potentie andere energiedragers

4

Inzicht in gehanteerde methodiek

Stap 2: Identificatie bepalende factoren van het (toekomstige) energiesysteem Drie type aspecten

Twee schaalniveaus

Er zijn drie type aspecten die bepalend kunnen zijn voor het Friese energiesysteem. Dit zijn:

Van de drie type aspecten worden de meest bepalende geïdentificeerd aan de hand van de hiervoor beschreven criteria. Bepalende aspecten hebben veel invloed op de netimpact in de toekomst. Factoren kunnen bepalend zijn op provinciaal niveau (factoren die qua impact op het net op veel plekken een rol spelen) of op regionaal niveau (belangrijk op bepaalde plekken in Fryslân, zoals aan de kust bij de veerdiensten of de Lelylijn met regionale impact). We rapporteren de bepalende aspecten dus op twee schaalniveaus.

1. Ontwikkelingen in vraag- en aanbod van elektriciteit: deze ontwikkelingen zijn in stap 1 in kaart gebracht. In hoeverre een ontwikkeling bepalend is voor Fryslân, is bepaald aan de hand van vier criteria (zie verdere verdieping in achtergronddocument 1): • •

De omvang van de ontwikkeling (vermogen) De spreiding van de ontwikkeling (centraal of decentraal)

• •

De gelijktijdigheid van de ontwikkeling (opwek tegelijkertijd met vraag of niet) De zekerheid dat elektrificatie plaatsvindt binnen een segment (met als gevolg wel of geen netimpact)

2. Potentie andere energiedragers: ook deze ontwikkelingen zijn in stap 1 in kaart gebracht. In hoeverre een ontwikkeling bepalend is voor Fryslân, is bepaald aan de hand van twee criteria: • •

De omvang van de potentie (energetisch) De volwassenheid van de benodigde technologie om de bron te benutten (experimenteel of bewezen)

3. Oplossingen voor bevordering netefficiëntie: Dit zijn maatregelen die getroffen kunnen worden om de netimpact van bestaande of toekomstige ontwikkelingen te verminderen. Dit betekent in het algemeen de vraag dichter bij het aanbod brengen en vice versa, zowel ruimtelijk gezien als in de tijd. Deze technieken zijn goed in beeld bij de netbeheerder. Een aantal voorbeelden zijn batterijen, curtailment (aftopping) of cable pooling. Deze oplossingen worden geanalyseerd op de volgende criteria: •

De mate waarin netimpact verminderd kan worden (in MW verminderde capaciteit bondigheid)

• •

De volwassenheid van de techniek of maatregel (experimenteel of bewezen) De geschatte kosten

2. Bepalende aspecten in beeld • Analyse van drie type aspecten • Selectie van meest bepalende aspecten op twee schaalniveaus

5

Inzicht in gehanteerde methodiek

Stap 3: beantwoording vragen aan de hand van alternatieve perspectieven of scenario's Dit document is bedoeld als (technische en inhoudelijke) onderbouwing om te komen tot de Energievisie. Tijdens dit proces zijn er meerdere perspectieven mogelijk op het Friese energiesysteem. De derde stap is het uitdenken van scenario’s of perspectieven en dit vervolgens inhoudelijk te laden. Wat als Fryslân bijvoorbeeld volledig op kernenergie overstapt, zijn de netproblemen dan voorbij? Of: kunnen we energieneutraal worden met alleen zonnevelden? Via een combinatie van expert inschattingen, rekenmodellen en diverse bronnen zijn de vragen beantwoord in begrijpbare eenheden en bewoording.

3. Perspectieven en scenario's Impactbepaling van verschillende scenario's en perspectieven op de inrichting van het energiesysteem en het elektriciteitsnet.

6

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 1

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (1): overzicht Informatiebronnen voor de ontwikkelingen in vraag- en aanbod van elektriciteit

•

GlastuinbouwNL heeft de verduurzamings- en uitbreidingsplannen van de glastuinbouw toegelicht.

Basisbronnen:

•

De provincie heeft de programmering van de uitbreiding van bedrijventerreinen tot aan 2035 geleverd.

•

Industrie- en logistiekcijfers worden momenteel op basis van gesprekken tussen Liander en de sector aangescherpt.

•

Modellen van Liander (zie toelichting op model op volgende pagina)

•

Modellen van ElaadNL (zie toelichting op model op volgende pagina)

Aanvullende Friese bronnen en informatie reeds bekend bij Liander:

Informatiebronnen voor de potentie andere energiedragers

Onderstaande bronnen zijn al bekend bij Liander en gebruikt om belastingprognoses per onderstation te maken.

Biogas:

•

Regio-analyses: informatie die hieruit naar voren is gekomen is verwerkt in de belastingprognoses van Liander.

•

Klantaanvragen en andere bekende plannen bij Liander: Naast de regioanalyses worden ook aanvragen en plannen van zakelijke klanten van Liander meegenomen.

Aanvullende Friese bronnen en informatie zijn toegevoegd worden in dit traject:

Onderstaande bronnen zijn gedurende de dataverzameling aanvullend of vervangend in de analyse gebruikt. Hoe deze extra informatie is gecombineerd met de basisbronnen, staat beschreven op deze pagina.

•

New Energy Coalition, 2021: Groen gas en haar bijdrage aan de Friese energietransitie

Waterstof:

•

P-Miek Fryslân

•

Plannen waterstofbackbone van Gasunie

Warmte: •

Algemeen en warmtevraag 2030: Regionale Structuur Warmte Fryslân, 2021; WarmingUP

Extra informatie van gemeenten zonder regio-analyse: dit zijn grotere ontwikkelingen die binnen een gemeente plaatsvinden die van invloed zijn op de belasting van het net.

•

TEO: ROM3D en Inenergie, 2020: Energie uit oppervlaktewater

•

Geothermie: Berenschot en Panterra, 2020: WARM in Fryslân; TNO: ThermoGIS

•

Voor woningbouw prognoses is de uitkomst van het nieuwbouwmodel gecorrigeerd om de nieuwe Primos 2023 cijfers weer te geven.

•

Restwarmte: New Energy Coalition, Galama Sustainable Solutions, 2020: Schets Energievoorziening Fryslân in 2050

•

LTO heeft input geleverd over de agrarische verduurzaming.

•

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 1

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (2): modellen van Liander Liander is verantwoordelijk voor het onderhoud en de uitbreiding van het elektriciteitsnet in o.a. Fryslân. Om zich goed voor te bereiden op deze uitbreidingen, maakt Liander verschillende modellen die huidige ontwikkelingen doortrekt naar de toekomst toe. Deze modellen maken van verschillende trends, scenario’s en databases gebruik. Hieronder en op de volgende pagina's wordt per segment toegelicht welke informatie door Liander wordt gebruikt. Soms is er informatie hieraan toegevoegd omdat de modellen hierin tekort schieten. Deze methodiek wordt toegelicht op pagina 14 en 19. Liander doet investeringen in het net op basis van aanvragen en bekende plannen, maar vaak zijn deze nog niet bekend of concreet genoeg (zeker richting 2040 en 2050). Om dit te ondervangen maakt Liander belastingmodellen. De netbeheerder maakt per segment drie scenario's (hoge, gemiddelde, of lage impact op de netinfrastructuur). We gaan in dit traject uit van het gemiddelde ('midden’-) scenario, omdat Liander dit scenario ook gebruikt om investeringen te maken. Om te komen tot inzichten over het Friese energiesysteem wordt er gebruik gemaakt van de modellen van Liander. Deze worden op de volgende pagina's nader toegelicht. Warmtemodel I: woningen en kleinverbruikers

Liander gaat uit van het beleid van de Rijksoverheid tot aan 2030, zoals als laatst geschetst in de Klimaat- en energieverkenning (KEV) 2022. Voor de gebouwde omgeving betekent dit een mix aan hybride warmtepompen, elektrische warmtepompen en warmtenetten. Voor de nabije toekomst (< 2030) worden er aanvullende bronnen meegenomen, waaronder het Beleidsprogramma versnelling verduurzaming gebouwde omgeving (2022), het Nationaal warmtenet trendrapport (DNEresearch, 2021), het landelijk coalitieakkoord (2022), en het Actieplan hybride warmtepompen (2022). Voor de langere termijn (>2030) is de integrale infrastructuurverkenning 2030-2050 (Netbeheer Nederland) leidend. Grofweg zijn er voor een duurzame gebouwde omgeving drie oplossingen: warmtenet, all-electric of hybride. Deze oplossingen hebben elk een eigen impactwaarde op het elektriciteitsnet. In het gehanteerde midden-scenario wordt uitgegaan van een verdeling van respectievelijk 25, 45, en 30%. In een spreidingsmodel wordt vervolgens uitgegaan van één oplossing per postcode (pc)-6 gebied. Op basis van verschillende variabelen zoals het energielabel, de woningdichtheid en het type woning, wordt aan de hand van een model een keuze voor één van de drie oplossingen gekozen. Elektrisch koken wordt hierin altijd meegenomen.

Warmtemodel II: utiliteiten grootverbruikers Het tweede model schat de toekomstige impact in van 1) de verduurzaming van bedrijfsruimtes en 2) de verwarming van het tapwater van grootverbruikers van gas. Denk bijv. aan kantoorpanden, hotels, overheidsgebouwen, bioscopen, of musea. Voor de industrie of glastuinhouw worden er andere modellen gebruikt (zie volgende pagina). In het midden-scenario wordt ervan uitgegaan dat er door de ODE en energiebelasting wordt gestuurd op elektrificatie van de warmtevraag. Hierdoor ontstaat er een financiële prikkel om op een natuurlijk moment over te stappen op een warmtepomp. Dit leidt er toe dat ongeveer 50% van alle grootverbruikende utiliteiten in 2050 zal zijn overgestapt op elektriciteit. Warmtenetten en WKO’s (samen met duurzaam gas) worden hier meer voorkomend geacht door de relatief gecentraliseerde warmtevraag en vullen daarom de overige 50%.

Het spreidingsmodel is bottom-up opgebouwd: per klant wordt een businesscase gemodelleerd hoe voordelig het is om over te stappen op een warmtepomp in een gegeven jaar, en bepalen daarmee de kans dat klanten daadwerkelijk overstappen. Met de kenmerken van een pand wordt bepaald hoe hard een warmtepomp moet werken om het gebouw een graad te verwarmen. Dit wordt vermenigvuldigd met een profiel van de temperatuur door het jaar heen.Hierin is in elk geval een koude week van -14C gesimuleerd, om de piek impact op de warmtevraag mee te nemen.

7

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 1

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (3): modellen van Liander

Industriemodel Voor de bestaande industrie wordt per type industrie ingeschat de mate van elektrificatie en het type oplossing dat waarschijnlijk ingezet gaat worden. De voedingsmiddelen- en papierindustrie elektrificeren volgens het midden-scenario meer dan de helft van het gasverbruik. De chemische industrie en keramische industrie gaan volgens dit scenario ook aanzienlijk elektrificeren (+/- 30% van het gasverbruik). De metaalindustrie elektrificeert een deel van de processen, maar volgens het scenario slechts 15% van het gasverbruik.

Per type industrie zijn er verschillende elektrificatieoplossingen gangbaar of passend met uiteenlopende efficiëntie (ovens of e-boilers hebben een coëfficiënt of performance of COP van 0.99 in tegenstelling tot warmtepompen met een COP van 3.5). Liander neemt met zijn model aan dat de snelheid van de groei naar het elektrificatieplafond – de maximale potentiële elektrificatie van het productieproces – gelijk is voor elk type industrie. Voor klanten die over een Gasunieaansluiting beschikken, wordt ervan uitgegaan dat de elektriciteitsvraag bij Liander terechtkomt. De impact van de (combinatie van) oplossingen wordt bepaald per klant.

Glastuinbouwmodel Dit model beschrijft de impact van de verduurzaming van de glastuinbouw in combinatie met mogelijke groei van areaal. De glastuinbouw haalt conventioneel gezien zijn energie uit warmte kracht koppelingen (WKK's). Deze WKK's produceren zowel elektriciteit, warmte als co2 waar de kassen gebruik van maken. Daarnaast worden WKK's ook ingezet om elektriciteit te leveren en het elektriciteitsnet te balanceren (mate waarin o.a. afhankelijk van het type teelt). Op basis van het doel van Glastuinbouw Nederland, om in 2040 klimaatneutraal te zijn, wordt in het midden-scenario bij nieuw areaal vanaf 2032 geen nieuwe WKK meer geplaatst. Voor bestaand areaal worden WKK's tussen 2029 en 2040 uit gefaseerd, waarbij ca 10% blijft staan met duurzaam gas als voeding. Naast het wel of niet ontstaan van WKK’s, houd het model ook rekening met de intensivering van de elektriciteitsvraag, op basis van het type teelt en huidig energieverbruik. De mate waarin intensivering plaatsvind is dus zeer ondernemingsafhankelijk. De groei of krimp van het areaal wordt ook meegenomen afhankelijk van de omvang van het bestaande glastuinbouw cluster, beschikbaarheid van alternatieve warmtebronnen en vrije landbouwgrond.

8

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 1

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (4): modellen van Liander Nieuwbouwmodel Voor het segment nieuwbouw worden er vijf submodellen gebruikt: basislast, zon op daken, warmtepompen, warmtenetten en mobiliteit (EV). Voor het aantal nieuwe woningen wordt o.a. meegenomen: groei van bevolking en huishoudens, landelijke en regionale politieke ambities en historische realisaties en vergunningsverlening. Voor het midden-scenario gaan we uit van het volgende: Na een dip in woningbouwvergunningen, komt er een groei in de realisatie van nieuwbouwwoningen om het woningtekort te verkleinen. Hiervoor wordt de PRIMOS prognose van ABF Research gebruikt die ook door het Ministerie van Binnenlandse zaken worden gebruikt. Op dit moment is het model nog gestaafd op de PRIMOS prognose van 2022. Deze wordt vergeleken met de PRIMOS 2023 prognose en de impact wordt handmatig aangepast.

Bij nieuwe woningen wordt de impact van hoog- en laagbouw onderscheiden en is de warmtepomp de warmteoplossing waar vanuit wordt gegaan. Daarnaast gaan we uit van extra belasting door zonnepanelen afhankelijk van hoog/laagbouw en koop/huur en voorspellen we een elektrisch voertuig, afhankelijk van koop/huur, hoog/laagbouw en stedelijk/landelijkheid.

Mobiliteitsmodel (E-laadNL) ElaadNL maakt sinds 2019 periodiek een prognose van de elektrische mobiliteit en daarbij horende laadinfrastructuur. Deze prognose baseert ElaadNL op het aantal voertuigen, de huidige tendens, automarktontwikkelingen (zoals aanbod en ambities vanuit fabrikanten en prijsontwikkelingen), maar ook trends in laadinfrastructuurontwikkeling en algehele mobiliteitstrends. Op basis van deze factoren worden per voertuigtype landelijk drie scenario's gemaakt die de in groei van elektrische mobiliteit in aantallen en energievraag uitdrukken. De uitrol van elektrische voertuigen gaat echter niet overal even snel. Om dit te modelleren gebruikt ElaadNL een spreidingsmodel op basis van wetenschappelijk onderzoek, data- en marktanalyses. Uit deze factoren blijkt dat sociaal economische factoren leidend zijn in de volgorde waarin geografisch gezien meer elektrisch personenvervoer wordt uitgerold. Om de vertaling van aantallen naar impact op de elektriciteitsinfrastructuur te maken, worden er vier type laadpalen onderscheden: werkladen, thuisladen, snelladen en publiekladen. Voor ieder van deze ladingstypen wordt een profiel opgesteld. Zo is werkladen veelal overdag en thuisladen veelal bij thuiskomst.

Ook worden de types geografisch gespreid aan de hand van verschillende factoren, zo hebben stedelijk gebieden relatief veel publieke laadpunten en landelijk gebied meer thuislaadpunten. Voor nietpersonenvervoer wordt de vermogensvraag meer geconcentreerd verwacht op logistieke knooppunten.

9

10

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 1

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (6): aanvullende bronnen De modellen van Liander beschikken niet over alle relevante informatie. Sommige informatie is nieuw of op andere aannames gebaseerd dan waar de FET of provincie vanuit gaan. Waar geen directe vermogensvragen bekend zijn (bijvoorbeeld bij nieuwbouw of additionele hectares bedrijventerreinen) wordt aan de hand van kengetallen toevoegingen gedaan aan de belastingprognose. Dit is dezelfde methodiek als in de regio-analyses wordt toegepast. Segment

Beschrijving

Kengetal

Bestaande bouw

Impact van all-electric oplossing op onderstation

3,5 kW/woning

Bestaande bouw

Impact van hybride oplossing op onderstation

1 kW/woning

Nieuwbouw

Impact van nieuwe laagbouw woning op onderstation

2,4 kW/woning

Nieuwbouw

Impact van nieuwe hoogbouw woning op onderstation

1,75 kW/woning

Nieuwe bedrijventerreinen

Impact van nieuw te ontwikkelen lichte industrie op onderstation

400 kW/ha

Nieuwe bedrijventerreinen

Impact van nieuw te ontwikkelen zware industrie op onderstation

1 MW/ha

Mobiliteit

Impact van personenauto’s op onderstation

1 kW/auto

Zon-opwek

Impact van zon opwek op onderstation

1 MW/ha

Deze kentallen geven slechts een indicatie van de daadwerkelijk impact, maar bieden een eerste, bruikbaar inzicht dat nuttig is voor programmeringsdoeleinden.

11

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 3

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (7): bepaling energievraag 2050 Het Energietransitiemodel (ETM) Het Energietransitiemodel (ETM) is gebruikt om de energievraag van 2050 te bepalen. Het model is een interactieve, online simulatie tool voor energiesystemen. Het model stelt je in staat om tot in groot detail mogelijke toekomstige energiesystemen te onderzoeken en kwantificeren. Het ETM is gratis in gebruik, open source en beschikbaar voor (EU) landen, gemeenten en vele andere regio’s. Het ETM is ontwikkeld door Quintel. Het ETM stelt je in staat verschillende aannames over verduurzamingsroutes per segment (woningbouw/industrie/etc), demografische en economische effecten en berekent de energievraag die hieruit volgt. Dit kan op provinciale schaal. Aannames voor energievraag Fryslân 2050

In de berekeningen zijn geen economische of demografische effecten meegenomen. Wel zijn deze effecten meegenomen in de bandbreedte, weergegeven in Hoofdstuk 2. Meest opvallende uitkomst betreft energiebesparing die ontstaat door elektrificatie. Voor Fryslân zijn de volgende aannames gedaan: Segment

Energetische aannames voor 2050

Mobiliteit - pv

GO - Woningen

100% elektrificatie 100% elektrificatie bestelbussen 75% elektrificatie vrachtvervoer (25% biodiesel+diesel) binnenvaart 50% elektrificatie, 50% LNG) Isolatie naar B, 25% warmtenet, 25% WKO, 50% Luchtwarmtepomp, maar ook toename e-vraag en groei van 1% per jaar (huidige trend) Energie vraag blijft gelijk; elektrificatie leidt nauwelijks tot efficiëntie verhoging dus totale vraag blijft gelijkt 60% Luchtwarmtepomp, 10% bodemwarmtepomp, 10% warmtenet, 10% hybride 5% Houtpellets/biomassa 5% e-boiler

Landbouw (inc glastuinbouw)

Energie vraag blijft gelijk

Mobiliteit - vracht

GO - utiliteiten en bedrijvigheid Industrie - Totaal

Ook voor vraag 3; wat als we waterstof gaan gebruiken in de GO, is het ETM gebruikt om de energetische vraag te bepalen.

12

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 3

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (8): beantwoording vraag 1 Het provinciale bestuursakkoord

Techniek voor elektriciteitsopwek

Methodiek bepaling theoretische potentie

Passage inleiding (2 zinnen)

Zon op dak

Theoretische potentie RVO Passage betekenis

Toelichting op tabel

Zon langs rijkswegen incl. oksels

OER-RWS – totaal bruto areaal

Schatting totaal vermogen (MW)

Afzetten tov vraag (slide 12)

Schatting totale energieopwek (TWh)

Methodiek bepaling praktische potentie

Schatting totaal vermogen (MW)

Schatting totale energieopwek (TWh)

7700 MW

6,9

Scherpere eisen aan oriëntatie van daken (1,1 KV + 0,9 GV) op basis van methodiek Liander

2000 MW

1,8

1126 ha = 1126 MW

1,0

GIS-analyse provincie o.b.v. bermgebied met veiligheid, begroeiing en operatie marges (kernGIS RWS)

260 ha =260 MW

0,2

Tabel met twee kollommen Alles binnen de kaders wordt gemaximaliseerd Zon langs provinciale wegen

GIS analyse provincie – totaal berm oppervlakte (BGT)

802 ha = 802 MW

0,72

GIS-analyse provincie o.b.v. bermgebied met veiligheid, begroeiing en operatie marges (BGT)

76 ha = 76 MW

0,068

Zon op zandwinplassen

GIS analyse provincie - 100% van oppervlakte alle zandwinplassen wordt benut voor zon-opwek (enkelbestemmingen bestemmingsplan)

500 ha = 500 MW

0,45

GIS analyse provincie – Alle zandwinplekken met gemiddelde vulgraad zoals bij bestaande zon op zandwinplassen (ong. 26%) (enkelbestemmingen bestemmingsplan)

130 ha = 130 MW

0,1

Zon op braakliggend terrein

GIS analyse provincie – totaal braakliggend terrein (zoals gedefinieerd in basisregistratie gewaspercelen)

6 ha = 6 MW

0,054

GIS analyse provincie – totaal braakliggend terrein (zoals gedefinieerd in basisregistratie gewaspercelen)

6 ha = 6 MW

0,005

Ophogen dorpsmolen (tot 100m tiphoogte)

GIS analyse provincie - Alle windmolens op land worden virtueel opgehoogd tot 100m met een vermogen van 2,3 MW (obv RES bestaande molens 1)

523 MW aan additioneel vermogen; 694 MW in totaal

2,43

Slechts 143 dorpswindmolens hogen op tot 100m met een vermogen van 2,3 MW (RES bestaande molens)

24 MW aan additioneel vermogen; 215 MW in totaal

0,75

Wind (tot 100m tiphoogte) op bedrijventerreinen bij vier grote steden (Leeuwarden, Heerenveen, Drachten en Sneek)

GIS analyse provincie – obv bestaande windparken een gemiddelde aantal ha per windmolen bepaalt (10 ha/windmolen) en geplot op bedrijventerreinen (elk bedrijventerrein is een windpark met daartussen windmolens) 2

170 windmolens = 391 MW (incl. bestaande)

1,37

GIS analyse provincie – obv bedrijventerreinen met windmolens is een gemiddeld aantal ha/windmolen (20 ha/windmolen) bepaalt en geplot op alle bedrijventerreinen

85 windmolens = 195 MW (incl. bestaande)

0,68

Wind (max 15 m ashoogte) bij agrarische bedrijven

GIS analyse provincie obv BAB bestand – Elk agrarisch krijgt één kleine windmolen1

4074 agrarische bedrijven met erfmolens

0,5

Gesprek met LTO-Noord wees uit dat een adaptatie van ca 30% reëel wordt geacht

1220 agrarische bedrijven met erfmolens

0,15

Wind (max 15 m as hoogte) bij recreatie

GIS analyse provincie obv GEO database – recreatiegebieden (zwembaden, zwemwater, sportverenigingen, ijshallen, groepsaccommodatie, campings, sportaccommodaties, golfbanen, jachthavens) nemen allen een kleine windmolen

695 erfmolens bij recreatiegebie den

0,083

Adoptiecijfer van agrarische bedrijven over genomen: 30%

208 erfmolens bij recreatiegebieden

0,02

Totaal

Som van het bovenstaande is schatting theoretische bestuursakkoord

13,5 TWh

Som van het bovenstaande is schatting praktische potentie bestuursakkoord

1) 2) 3)

Zie volgende pagina voor gebruikte windmolens en bijhorende kengetalle.n Hier zijn ook windmolens “geplot” op kleinere bedrijventerreinen dit kan leiden tot 0,1 windmolens per bedrijventerrein, maar door cumulatie (1 vd 10 kleine bedrijventerrein krijgt er één) wel relevant https://windenergie-nieuws.nl/20/twee-friese-energiecooperaties-kiezen-voor-ewt-1-mw-windturbine/

3,8 TWh

13

Inzicht in gehanteerde methodiek – stap 3

Gehanteerde bronnen en informatie in methodiek (9): beantwoording vraag 2 Werkwijze

Voor het bepalen van het aantal windmolens en diens kenmerken is de volgende werkwijze gehanteerd. •

Het verschil tussen het RES bod en de verwachte energievraag (uit het ETM) is gebruikt om het gat van 9TWh te bepalen.

•

Er zijn 4 type windmolens die momenteel bekend zijn, gebruikt om de berekeningen op te maken. Dat zijn:

•

•

De WES erfmolen – ashoogte van 15 m – Windenergysolutions.nl

•

Windturbine bestaand naast de A31 – tiphoogte 99m – RES

•

Windturbine van Windpark Fryslân – tiphoogte 180 m – windparkfryslan.nl

•

Windturbine Haliade-X – tiphoogte 260 m - https://www.tno.nl/nl/duurzaam/hernieuwbare-elektriciteit/nieuwe-technologiewindenergie/haliade-x-windturbine/

Op basis van onderstaande kengetallen per windmolen is het aantal benodigde windmolens bepaald.

Disclaimers •

Bij de berekeningen is het aantal vollasturen voor wind constant gehouden. In de praktijk geldt hoe hoger de molen hoe meer vollasturen. Dit komt door meer constante en hardere wind naar mate de wind harder waait.

•

De beschreven windmolens van 100m zijn recent vernieuwd en hebben relatief grote bladen, daardoor relatief groot vermogen met beperkte tiphoogte. Gemiddeld ligt het vermogen lager met 100m tiphoogte.

Type windmolen

Eenheid

Kengetal

Bron

WES-erfmolen

Opbrengst per molen (GWh/molen)

0,1

Windenergysolutions.nl

Alle windmolens >100m

Vollasturen (uur)

3500

RES Factsheet/Regioanalyse Waadhoeke

Windmolen 100m tip

Vermogen (MW)

2,3

RES Fryslan

Windmolen 180 m tip

Vermogen (MW)

4,3

Windparkfryslan.nl

Windmolen 260 m tip

Vermogen (MW)

12

TNO

14

Inzicht in gehanteerde methodiek

Overzicht aanvullende informatiebronnen per energiebron Gedurende deze studie zijn meerdere bronnen aangedragen hier is op de volgende manieren mee omgegaan:

•

Een deel van de studies worden momenteel/binnenkort uitgevoerd en zijn daarom interessant bij een volgende cyclus

•

Een deel van de bronnen is opgenomen voor de relevante energiedrager

•

Een deel gaf een minder nauwkeurig of actueel beeld van de gezochte informatie ten opzichte van de informatie die reeds bekend was.

Type bron

Naam energiebron

Informatiebron

Aanvullende informatie

Biogassen

Groen gas

Scenariostudie Groen Gas (CE Delft + NEC) 2023 en 2024.

Dit onderzoek gaat nog uitgevoerd worden. Wanneer de resultaten beschikbaar zijn, is het goed om deze informatie mee te nemen in de volgende cyclus integraal programmeren.

Biogassen

Groen gas

New Energy Coalition, Panorama Groen Gas 2023

Laatste stand van zaken rondom groen gas in Fryslân.

Elektriciteit

Blue energy

Provincie Fryslân heeft 1,2 miljoen in een blue energie centrale gestoken aan de Afsluitdijk.

Dit is een mooie innovatie maar op dit moment nog te klein qua vermogen om technisch mee te nemen in het kennisdocument. Het wordt als innovatie wel benoemd op pagina 13.

Elektriciteit

Zon op dak

Eind september komt RVO met een update van de data zon-op-gebouwen.

Update van huidige data. In dit document wordt voor de theoretische potentie zon op gebouwen, de huidige RVO potentie gebruikt en voor de praktische potentie de potentie die Liander hanteert.

Aquathermie

In het samenwerkingsverband Missy Wetterwaarmte zijn Provincie Fryslân, het Wetterskip en gemeenten bezig met een aquathermie potentiekaart. De Unie van Waterschappen of Stowa is bezig met een landelijke aquathermie potentiekaart op hoog detailniveau. In maart is tevens een rapport over de benutting van thermische energie uit afvalwater verschenen. De Unie van Waterschappen of Stowa is bezig met een landelijke aquathermie potentiekaart op hoog detailniveau.

Informatie over potentie op hoog detailniveau. Wanneer deze beschikbaar komt is het goed om deze informatie mee te nemen in de volgende cyclus integraal programmeren.

Warmte