3.q Bijlage 15 Onderzoek Energieopslag Veenendaal

Energieopslag in Veenendaal

15-3-2024 Nico Büskens, Sverre van Es, Maarten Buitelaar, Ivo Smits, Roos Salomons

Inhoud 1. Samenvatting 2. Introductie 3. Energieopslagvisie Veenendaal 4. Casus Dragonder Oost 5. Casus Nijverkamp 6. Bijlagen

Samenvatting Zijn energieopslagsystemen effectief in te zetten in Veenendaal voor inwoners en ondernemers om zo congestie te beperken? Opslag dient als onderdeel van het energiesysteem het verschil te beperken tussen vraag en aanbod van energie (seizoenaal, wekelijks, dag/nacht) en is het meest effectief in samenhang met andere maatregelen als gedragsaanpassingen en dynamische netcapaciteit. Voor Veenendaal zijn met name warmteopslag en elektrische opslag het beste op korte termijn in te zetten. Warmteopslag vereist ruimte en een warmtenet. Elektriciteit is vooral te gebruiken voor dag/nachten weekopslag. Seizoensopslag is lastig realiseerbaar vanwege de grootte van benodigde systemen. De keuze een individueel of collectief opslagsysteem hangt af van de situatie. Opslagsystemen zorgen niet vanzelf voor congestieverlichting: als ze puur worden ingezet om geld te verdienen door handel zullen ze congestie vaak juist verergeren. Voor Dragonder Oost en Nijverkamp geldt dat een lage adoptiegraad van energieopslag het meest kosteneffectief is. Met +/- 10% adoptie van energieopslagsystemen is de impact op het net relatief het grootst. Het verplaatsen van energievraag of dynamische netcapaciteit zijn ook van belang.

De gemeente heeft verschillende manieren om de inzet van opslag te stimuleren of te beperken. Dit kan door het opstellen van samenhangend beleid, het stimuleren van slimme maatregelen als slim of netbewust laden, en door financiële stimulansen. Daarnaast is het van belang dat de gemeente bedenkt welke functies van opslag het wil stimuleren en vanuit welke rol het daar vorm aan wil geven.

Inhoud 1. Samenvatting 2. Introductie 3. Energieopslagvisie Veenendaal 4. Casus Dragonder Oost 5. Casus Nijverkamp 6. Bijlagen

Introductie

Gemeente Veenendaal wil leren over opslag Kansen voor opslag bij congestie op elektriciteitsnet •

• •

•

5

Veenendaal is het belangrijkste koopcentrum tussen Utrecht en Arnhem en is één van de groeisteden binnen de verstedelijkingsstrategie FoodValley ArnhemNijmegen. Er vindt grote (her)ontwikkeling van een aantal duizend woningen plaats. In Veenendaal zijn verschillende bedrijventerreinen met diverse MKB- bedrijven. De gemeente wordt in de verdere ontwikkeling van haar bedrijfs- en woongebieden beperkt door netcongestie en ziet energieopslag als één van de mogelijke oplossing hiervoor. Ze wil weten welke mogelijkheden er op dit moment zijn om in Veenendaal de inzet van energieopslagsystemen, zowel in collectief verband als per individuele aansluiting (thuisaccu's) te stimuleren voor zowel inwoners als ondernemers. Dit onderzoek verloopt langs twee sporen: • Een algemene analyse van de rol van opslag in de Energietransitie in woonwijken en op bedrijfsterreinen met inzichten in de volgende elementen: • Technische oplossingen en impact netcongestie • Rol van de gemeente en samenwerking met andere partijen • Hoe collectieve energieopslag organiseren? • Maatschappelijke impact • Uitwerking van twee concrete toepassingen van opslag van energie: 1. casus woonwijk Dragonder-Oost en 2. casus bedrijventerrein Nijverkamp

15-3-2024

Introductie

Gemeente Veenendaal wil verduurzamen Energiebesparing, duurzame opwek, aardgasvrij Veenendaal wil in 2050 energieneutraal en aardgasvrij zijn. Met energieneutraal bedoelt de gemeente: "alleen gebruik van duurzame energie". Voor de periode 2022-2025 zijn er concrete hoofddoelen voor de kortere termijn gesteld. Deze doelen zijn: • 10% energiebesparing in 2025 (t.o.v. 2014) • 10% aardgasbesparing in 2025 (t.o.v. 2019) • 10% duurzame opwek in 2025. • Gemeente als voorbeeld Deze doelen zijn uitgewerkt in meetbare doelen van verschillende pijlers; wonen, werken, mobiliteit. Deze ambities zijn terug te vinden in de bijlage. Integraal onderdeel van de aanpak van de gemeente is innovatie om de uitvoering van deze doelen mogelijk te maken. Inzet op innovaties versterkt het draagvlak van bewoners, biedt nieuwe kansen voor bedrijven en is essentieel om opschaling tot stand te brengen. 15-3-2024

6

Energieopslag in Veenendaal als (deel)oplossing voor congestie Opslag als (deel)oplossing voor uitdagingen energietransitie en congestie in Veenendaal

Situatie Verduurzamingsopgave Veenendaal: uiterlijk 2050 aardgasvrij en energieneutraal met duurzame warmte, -gassen en elektriciteit. Daarnaast ontwikkelen van bedrijven. Dit ondanks congestie voor levering en teruglevering.

Complicatie

Netcongestie tot 2029. Toenemende elektrische vraag*. En door groeiend aandeel duurzame energie steeds vaker grotere verschillen tussen productie en afname.

Warmte Tweederde van de huidige energievraag is warmtevraag (m.n. in het winterseizoen). Congestie versterkt door elektrificatie van warmtevraag.

Duurzame gassen De hoeveelheid groengas is beperkt. Landelijke waterstofleiding is buiten bereik Veenendaal en zeker tot 2035 geen toepassing voor woningen

Vraag Zijn energieopslagsystemen effectief in te zetten voor inwoners en ondernemers? Zo ja, hoe?

Aanpak

7

Een algemene analyse van de rol van opslag in de Energietransitie en toepassing in casussen in één woonwijk (Dragonder-Oost) en één bedrijventerrein (Nijverkamp). 15-3-2024 *Totale energievraag neemt af in Veenendaal, elektrische vraag zal toenemen door elektrificatie van warmtevraag, mobiliteit en industriële processen.

Inhoud 1. Samenvatting 2. Introductie 3. Energieopslagvisie Veenendaal 4. Casus Dragonder Oost 5. Casus Nijverkamp 6. Bijlagen

Energieopslagvisie Veenendaal a. Congestie / Overbelasting b. Energieopslag: onze visie c. Energieopslag technieken voor Veenendaal d. Handelingsperspectief gemeente e. Organisatie van een energiesysteem met energieopslag f. Conclusies en aanbevelingen

Introductie

Overbelasting van elektriciteitsnet beperkt verduurzaming Niveaus in netten: Hoogspanning, Middenspanning en Laagspanning Door congestie “is het net vol”. Dit is vergelijkbaar met filevorming op een snelweg. Afgelopen jaren is in een aantal regio's in Nederland een snelgroeiende vraag naar elektriciteit ontstaan. Deels door de productie van elektriciteit en deels door de toename in het verbruik. Daardoor is er (tijdelijk) lokaal te weinig transportcapaciteit (beschikbare ruimte in het elektriciteitsnet). Kortom er staat dan een file op de snelweg. Dit noemen we congestie. Om te voorkomen dat er (extra) files ontstaan worden er geen nieuwe klanten aangesloten en krijgen bestaande klanten geen extra capaciteit. Net als bij files doet congestie zich ook niet altijd voor maar alleen op momenten met veel elektriciteitsvraag of aanbod (spits) Congestie kan op verschillende niveaus ontstaan Op het landelijke elektriciteitsnet bij TenneT (1), bij de elektriciteitsstations van Stedin en Liander (2), of door overbelasting van kabels naar klanten (3). 9

Congestie kan op verschillende niveaus ontstaan Elektriciteitsstation (TenneT)

1 Elektriciteitsstation (Stedin)

Klant bij TenneT

2 3 Klant X

Route X

Route Y

Route Z

Diverse klanten

Diverse klanten

Diverse klanten

Introductie

De congestie in Veenendaal wordt niet voor 2029 opgelost Om tóch te kunnen ontwikkelen zijn slimme lokale oplossingen nodig Er is congestie op het hoogspanningsnet van TenneT tot 2029 en in Veenendaal-Oost, het kleine deel van Veenendaal dat door Liander wordt gevoed. De rest van Veenendaal wordt gevoed vanuit de netten van Stedin. De congestie betreft zowel een beperking op levering als op teruglevering via het elektriciteitsnetwerk. Hierdoor is het tot 2029 niet mogelijk om nieuwe, of grotere aansluitingen met netcapaciteit aan te sluiten. Voor dit onderzoek betekent dit dat elektrische opslagsystemen achter bestaande aansluitingen kansrijker zijn dan met nieuwe aansluitingen. Dit vereist slimme lokale oplossingen om tóch te kunnen ontwikkelen en/of uit te kunnen breiden. 10

Transportschaarste teruglevering

10

Transportschaarste levering

Voor meer informatie over congestie bij Stedin: https://www.stedin.net/zakelijk/energietransitie/beschikbare-netcapaciteit/congestie-en-congestiemanagement

A. Energieopslag: Dep's visie

11

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

Dep's visie op energieopslag Energieopslag heeft effect op het hele energiesysteem Situatie Er is een variabele vraag naar elektriciteit en warmte van bewoners, organisaties en bedrijven. Een groot deel van deze elektriciteits- en warmtevraag wordt in Nederland voorzien door verbranding van aardgas. In de energietransitie wordt dit gebruik van aardgas vervangen door duurzaam geproduceerde elektriciteit met behulp van bronnen zoals zon en wind. Deze bronnen zijn niet continu beschikbaar waardoor het energieaanbod in de tijd steeds grilliger wordt. Ook verandert de vraag door elektrificatie van bedrijven, mobiliteit en de verwarming van woningen en ruimtes.

Functies van energieopslag Energieopslag beoogt het lokaal en tijdelijk ondervangen van het verschil in de tijd tussen het aanbod en de vraag. Het verschil tussen vraag en aanbod is het grootst in de winter door verwarming van gebouwen. Daarnaast is er een belangrijk verschil tussen doordeweeks en het weekend, met name ook door het verschil in elektriciteitsvraag van bedrijven. Tenslotte het dag/nacht verschil: Midden op de dag veel zon aanbod en weinig vraag, en in de ochtend en avond juist een grote elektriciteits- en warmtevraag met weinig aanbod. Door o.a. de wolken voor de zon of windveranderingen zijn er ook nog kortstondige momenten waar te veel of te weinig aanbod ontstaat. Onze visie op energieopslag: Energieopslag kan gericht worden op een specifiek doel, maar moet altijd worden bezien in de context van het integrale energiesysteem. Het integrale systeem betreft niet alleen het fysieke systeem, maar ook de manier waarop het wordt ingezet en gebruikt. Als voorbeeld. Voor woonwijken is vooral de winterwarmte een uitdaging: op die momenten is de energievraag het grootst. Het ondervangen van die seizoenvraag met een elektriciteit vereist een enorm grote opslagcapaciteit, met een grote impact op het lokale elektriciteitsnet. Met kleinere opslagsystemen kunnen wel de dag/nacht verschillen worden opgeslagen en een deel van de netimpact worden beperkt.

Daarnaast speelt ook de weekcyclus een rol. Het is dus belangrijk om per situatie te kijken naar wat er nodig is om het energiesysteem meer in balans te krijgen en houden. Als gemeente kun je hierop acteren door het stimuleren van gedragsaanpassingen, dynamische netcapaciteit, en/of door fysieke energieopslag. 12

Verduurzamingsambities alleen realiseerbaar met slimme oplossingen zoals opslag Flexibiliteit is nodig om ontwikkelingen (deels) mogelijk te maken

Nederland wordt aardgasvrij

Mobiliteit verduurzaamt

Duurzame opwek neemt toe

Deze ontwikkelingen zorgen voor een veel hogere vraag en een minder constante productie van elektriciteit. Seizoenverschillen zijn hierbij het belangrijkst. Met name door de grote energievraag in de winter, die steeds meer met elektriciteit moet worden ingevuld terwijl een groot deel van de duurzame opwek (uit zon) in de zomer plaatsvindt. Deze ontwikkelingen passen niet binnen de bestaande netgrenzen en zorgen voor congestie. De gewenste ontwikkeling van Veenendaal wordt hierdoor beperkt. Flexibiliteit is nodig om ontwikkelingen toch (deels) mogelijk te maken. Opslag is een vorm van flexibiliteit. 13

15-3-2024

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

In toekomstig energiesysteem: alle soorten flexibiliteit nodig In dit onderzoek ligt als oplossing voor congestie de nadruk op de rol van energieopslag

14

Gedragsaanpassingen

Dynamische netcapaciteit

Opslagsystemen

Energie besparen en het verplaatsen van verbruiksmomenten naar momenten dat de netbelasting laag is.

Door contract-afspraken met de netbeheerder de belasting van het elektriciteitsnet op piekmomenten verminderen. Bijvoorbeeld een bedrijf die in de nacht wel capaciteit kan krijgen (tijdsblokken) via congestiemanagement.

Opslagsystemen bieden flexibiliteit doordat ze kunnen laden/ vollopen op momenten van energie-overschotten, en ontladen op momenten van energietekorten. Belangrijk is de periode die moet worden overbrugd: minuten, dag/nacht of seizoenen.

Minimale opslagcapaciteit kan volstaan als de productie en afname fysiek zo gelijktijdig mogelijk zijn. Er zit ook flexibiliteit in energienetten zelf. Warmtenetten zitten vol met warm water waarmee de warmte-energie wordt getransporteerd en ook in gasnetten is altijd een bepaalde hoeveelheid gas aanwezig. Dat in tegenstelling tot elektriciteitsnetten, die geen opslagcapaciteit hebben.

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

Gedragsaanpassingen van klanten als eerste stap Wat kunnen klanten zelf doen als eerste stap naar een Duurzaam Energiesysteem? 1. Energie besparen 'De schoonste energie is de energie die niet opgewekt hoeft te worden'. Het voorkomen van de energievraag heeft uiteraard het grootste effect. Isoleren is hierbij van groot belang. 2. Piek reduceren Voor energieverbruik is het beter verdelen van de energievraag over de dag een effectieve manier om het elektriciteitsnet minder te belasten. Wanneer het verlagen van de energievraag beperkt mogelijk is, kan de netimpact ook effectief worden verlaagd door het reduceren van de energiepiek voor zowel energievraag als aanbod, door "aftoppen" en "verleggen". • Aftoppen is het bij te grote pieken afschakelen of beperken van de energieopwek. • Verleggen is het ervoor zorgen dat de opgewekte elektriciteit direct wordt gebruikt. Beide methoden zijn effectief om de netimpact te verlagen en zo meer ruimte op het elektriciteitsnet te genereren.

15-3-2024

15

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

Dynamische netcapaciteit voor bedrijven: spitsmijden Bedrijven kunnen meer ruimte krijgen op het elektriciteitsnet buiten de spits Het elektriciteitsnet is vooral op bepaalde momenten overbelast: bijvoorbeeld op koude dagen, of 's avonds als iedereen thuiskomt van het werk. Op andere momenten is er vaak nog een hoop ruimte op het elektriciteitsnet. Om die reden is een capaciteitsbeperkend contract (CBC) ontwikkeld. Daarmee krijgt een partij een contract om elektriciteit af te nemen, behalve op de 'spits' momenten. In de toekomst gaat het ook mogelijk worden om als groep een CBC af te sluiten met de netbeheerder.* Op 1 februari 2024 heeft Tennet bekend gemaakt dat de mogelijkheden voor dergelijke contracten voor afname erg beperkt zullen zijn in het elektriciteitsnet waar provincie Utrecht onderdeel van is.

16

*Deze CBC's zijn nog in ontwikkeling, het is nog onzeker of ze in 2024 al worden aangeboden. Ook is het slagen afhankelijk van de situatie bij zowel Stedin als TenneT

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

Opslagsystemen belangrijk in het toekomstig energiesysteem Toepasbaarheid van energieopslag is afhankelijk van soort, vorm en omvang van opslag Relatie tussen energievorm, energie-infrastructuur en vorm van de energieopslag Energievormen en energie-infrastructuren hebben eigen soorten opslag: elektriciteit via het net in een batterij, warm water via een warmtenet in een warmtebuffer en gasmoleculen in gascilinders of een ondergrondse gasopslag. Conversie van energie is ook mogelijk: zo kan elektriciteit van zonnepanelen worden opgeslagen in een warmte-opslag, of kan er waterstofgas van worden gemaakt, dat in een waterstofopslag wordt bewaard. Let op: bij elke conversie komt circa 30% van de energie vrij als restwarmte die meestal verloren gaat.

Collectief of individueel De omvang van opslag varieert sterk: van kleine individuele opslagsystemen als een thuisbatterij of warmtebatterij, tot collectieve opslagsystemen als een collectieve warmtepomp met warmtebuffer voor een wijk, tot landelijke opslagsystemen als een landelijke gasopslag.

17

Tijdsduur Energie kan voor verschillende periodes opgeslagen worden. Voor enkele seconden, minuten, uren of dagen, of zelfs seizoenen. Seizoensopslag is het meest geschikt voor het oplossen van congestieproblematiek. De omvang daarvan is vaak echter zo groot dat dit lokaal lastig realistisch realiseerbaar is. Met dag- of week- opslagsystemen kan een deel van de congestie soms ook worden opgelost, met kleinere systemen.

Gelijktijdigheid Doordat niet iedereen tegelijk energie verbruikt geldt over het algemeen dat een collectief opslagsysteem in omvang in totaal circa de helft kleiner kan zijn dan de opgetelde omvang van individuele opslagsystemen.

Energieopslagvisie Veenendaal Visie

Energie kan in verschillende vormen worden opgeslagen Energiedragers hebben eigen opslagsystemen met bijbehorende karakteristieken Er zijn verschillende soorten 'energiedragers', producten die energie bevatten. Die energiedragers hebben verschillende soorten opslagsystemen.*

Elektriciteitsopslag • In het elektriciteitsnet zelf kan energie (in tegenstelling tot in een warmtenet) niet worden opgeslagen • Opslag in de vorm van diverse soorten batterijen • Veelal geschikt voor opslag voor secondes tot een paar dagen en daarmee als dag/nachtopslag • In de toekomst ook opslag in elektrische auto's een vorm van elektrische opslag

18

Moleculenopslag: ▪ H2 = Waterstofgas ▪ Groengas = (vooral) methaan ▪ Gasnetten hebben zelf beperkte opslagcapaciteit ▪ Hoge energieverliezen wanneer conversie van- of naar elektriciteit nodig is ▪ Opslag voor lange tijd mogelijk, vaak ondergronds en daarmee als seizoenopslag ▪ Geschikt bij industrie met hoge energievraag

Warmte-opslag (water of vaste stof) • Geschikt als (relatief goedkope) warmte-seizoenopslag, deels in het netwerk zelf (tijdelijk), deels in bodemsystemen. • Vooral nuttig voor opslag dichtbij de warmtevraag • Warmte kan alleen in de vorm van stoom worden omgezet naar elektriciteit. • Warmteopslag reageert relatief traag, waardoor het niet geschikt is voor flexibele inzet op het elektriciteitsnet • Innovaties als ijzervijlsel en basalt voor opslag vaste vorm

*De categorieën zoals hier beschreven zijn gebruikt voor het categoriseren van opslagtechnieken met potentie voor Veenendaal (volgende hoofdstuk)

B. Energieopslagtechnieken voor Veenendaal

19

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

In Veenendaal vooral warmte- en elektrische opslag kansrijk Door de beschikbaarheid van energiedragers en de ruimtelijke kenmerken van Veenendaal zijn bepaalde opslagsystemen meer of minder kansrijk Elektrische opslag biedt kansen om elektriciteitsnet uit te nutten • Doordat er congestie is bij TenneT is het lastig om extra netcapaciteit te krijgen • De bestaande aansluitingen kunnen wel beter benut worden en daar liggen kansen voor batterijen • Kansen voor deelname aan flextenders (batterij > 1 MW, of gebundelde groep, in ontwikkeling) Groengas beperkt beschikbaar, hoge ruimtelijke impact • Groengas weinig beschikbaar tot 2030. • Geen grote toepassing en ondergrondse gasopslag verwacht in Veenendaal door veiligheid en ruimtegebrek. • Inzet voor warmtetransitie wordt afgeraden door Rijksoverheid Grootschalige waterstof weinig kansrijk (zie bijlage) • Voor 2035 waterstof niet geschikt voor woningen (te weinig, te duur) • Toekomstig landelijk waterstofnetwerk niet dichtbij • Alleen kansrijk voor industrie wanneer lokaal geproduceerd of aangevoerd • Inzet voor warmtetransitie wordt afgeraden door overheid Collectieve warmteopslag bij warmtenet • Collectieve warmteopslag vooral geschikt voor wijken met warmtenet.

• Daarmee valt deze oplossing voor veel wijken en industrieterreinen af • Gemeente heeft regierol in ontwikkeling warmtenetten door nieuwe warmtewet • Bij bedrijven met restwarmte dichtbij warmtenet: kansen voor levering overschot aan warmtenet 20

In lijn met transitievisie warmte van Veenendaal, zie ook bijlage voor toewijzing per wijk

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Keuze voor energieopslag: meewegen van brede welvaart Het wegen van de maatschappelijke baten tegen de maatschappelijke kosten Bij de keuze voor het implementeren van een opslagtechniek is het van belang om de volgende vragen te stellen: 1. Wegen de maatschappelijke opbrengsten op tegen de maatschappelijke kosten? Zo niet, dan kan de conclusie zijn om de opslag niet te realiseren of om aanpassingen te maken die tot een positieve(re) afweging leiden. 2. Draagt het opslagsysteem bij aan het verlagen van congestie, of blijft dat constant of verergert het zelfs? 3. Welke maatregelen kunnen er genomen worden om de negatieve effecten te verlagen en de positieve effecten te versterken? Materiaalgebruik Wanneer nieuwe technieken worden neergezet is er altijd sprake van extra materiaalgebruik. Sommige energieopslagsystemen maken gebruik van schaarse materialen. De meest gangbare batterijsystemen maken bijvoorbeeld gebruik van lithium en kobalt. ➢Ontwerp het product zo dat de nieuwe materialen aan het eind van de levensduur hergebruikt kunnen worden. ➢Stuur op inkoop van eerlijk ontgonnen grondstoffen met een zo laag mogelijke ecologische voetafdruk

21

Impact op omgeving Bij het inpassen van nieuwe opslagtechnieken is er invloed op de omgeving ➢De gemeente kan eisen stellen aan de biodiversiteit en maatregelen bij nieuwe bedrijven en uitgifte van vergunningen. ➢Op collectieve locaties waar de gemeente een regierol heeft, bijvoorbeeld bij collectief opslagsysteem, kan de gemeente de ruimte efficiënt gebruiken door bijvoorbeeld een zonnedak / sedumdak te plaatsen. ➢Het is ook van belang om impact op aanzicht en geluidsimpact mee te wegen.

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Keuze opslagtechniek afhankelijk van moment van implementatie Verschillende technieken worden kansrijk in de tijd, focus hier ligt op de periode tot 2027 • •

•

22

De gemeente wil op korte termijn congestie verhelpen. De keuze voor opslagtechnieken is hierdoor beperkt. Er zijn opslagtechnieken in ontwikkeling die goedkoper, met minder schaarse materialen, energie voor langere tijd op kunnen slaan. Om op lange termijn impact te hebben is het goed om ook de innovatievere technieken te blijven volgen. Het kan lonen om ontwikkelingen vooruit te schuiven in de tijd, of om bij volgende wijken en bedrijventerreinen weer te kijken naar deze technieken.

Heden – 2027 2027- 2030 Voor realisatie energieopslag op korte termijn in Veenendaal. vooral warmteopslag en elektrische opslag geschikt

2030 – later Voor middellange termijn kan ingezet worden op technieken die al op de markt zijn maar nog weinig schaal hebben.

* Innovatieve techniek waarbij elektriciteit voor lange tijd in ijzerpoeder kan worden opgeslagen; elektriciteit wordt gebruikt om ijzerpoeder te maken. Bij ontlading oxideert het ijzerpoeder, waarbij opgeslagen energie vrijkomt als warmte, die wordt gebruikt om elektriciteit te genereren.

Voor de lange termijn (na oplossen ergste congestie TenneT) kan ingezet worden op technieken die zorgen voor betere inzet duurzame energie. Technieken als ijzerpoeder* en waterstof worden dan mogelijk relevant.

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Veenendaal: opslagtechnieken die op de korte termijn realiseerbaar zijn De gemeente heeft aangegeven dat de systemen op korte termijn realiseerbaar moeten zijn, en bij moeten dragen aan verlichting van congestie

Logische opslagtypes voor Veenendaal: Ruimtelijk inpasbaar op korte termijn: • Collectieve elektriciteitsopslag • Individuele elektriciteitsopslag • Collectieve warmteopslag (indien warmtenet aanwezig) • Individuele warmteopslag

Geschikte opslag op bedrijventerreinen Veenendaal:

Geschikte opslag in woonwijken Veenendaal: •

• •

Warmtenet met warmteopslag of elektrische opslag wanneer warmtevraag wordt geëlektrificeerd met warmtepomp Bij hoge bouwdichtheid: warmtenet in combinatie met collectieve warmtebuffer Lagere bouwdichtheid: individuele hybride en/of lucht-warmtepompen met thuisbatterij/ buffervat of wijkaccu

•

•

Bedrijventerreinen: in tegenstelling tot woonwijken geen uniform energieprofiel. Per bedrijventerrein/ bedrijf moet daarom onderzocht worden welke opslagtechniek doelmatig is. Warmte en elektrisch op korte termijn meest realistisch. Kantoorgebieden: logische koppeling aan woonwijken, door tegengesteld dag/ nacht-ritme

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Keuze voor technieken bepaald op basis van waarden gemeente Deze methode kan helpen bij toekomstige keuzes voor opslag bij andere woonwijken en/of bedrijfsterreinen (de wegingen kunnen dan worden veranderd) Waarden van verschillende opslagtechnieken, gewaardeerd door de gemeente van 1 (redelijk belangrijk) tot 3 (erg belangrijk) – zie bijlage voor toelichting Hoofdcategorieën subcategorieën Financiën Kosten Duurzaamheid Energieverlies Gebruik schaarse materialen Hergebruik materialen

Weging / Weging categorie 1 3

Scoort positief als Lage kosten Hoge efficiëntie 2 Weinig schaarse materialen 2 Goed herinzetbaar 2 Realiseerbaar op korte Realiseerbaarheid Technology readiness termijn 3 Ruimtegebruik Weinig ruimtegebruik 2 Benodigde infrastructuur lage netaansluiting, (netaansluiting) benodigde infra aanwezig 3 Waarde van opslag * Congestieverlichting Congestieverlichtend 3 Vraag en aanbod afstemmen lang (week - in staat tot verkleinen 1 jaar) seizoensonbalans

24

1

EnergieType opslag drager Elektrische Lithium-ion batterijen opslag (stationair) Lithium-ion batterijen (in voertuigen) Flowbatterijen Samengeperste lucht

1

Warmteopslag

1

Vraag en aanbod in staat tot afstemmen afstemmen kort-middel vraag-aanbod (1 dag- week) opmmiddellange termijn 1 Vraag en aanbod in staat tot afstemmen afstemmen korte termijn vraag-aanbod op korte (seconde-1 dag) termijn

1

Meegenomen opslagtechnieken in dit onderzoek

1

Zwaartekrachtgebaseerde opslag Loodzuur Nikkelijzer Bodemenergie

Toelichting/ toepassing Thuisbatterij, buurtbatterij, stand-alone batterij Accu in voertuig Opslag in vloeistoftanks Vloeibaar (LAES) Perslucht (CAES) Opslag door massa omhoog of omlaag te takelen. Flooded (natte) en solid (gel) lead acid batteries

Lage temperatuur (open, gesloten); WKO Midden en hoge temperatuur (aquifers, ATES) Hoge temperatuur gesloten (boreholes, BTES) Vaste stof Voorbeeld: Basalt Faseovergang (PCM) Phase changing materials. Bijvoorbeeld ijsbuffering, zoutvloeistoffen Water (TTES) Grote warmwater tank (korte-termijn, groot vermogen) Kleine warmwater tank (woning) Grote warmwater tank (lange-termijn, lager vermogen)

* Bij de waarde van opslag hadden de andere categorieën dan congestieverlichting eerst een score van 2. Daarmee woog de categorie 'congestieverlichting' niet meer heel zwaar in het gemiddelde van deze categorie terwijl deze voor de gemeente erg belangrijk is. Daarom zijn de wegingen van de onderste categorieën verlaagd naar 1.

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Warmteopslagsystemen scoren het best voor inzet tot 2027 Een warmtenet is vaak echter een voorwaarde voor deze oplossingen. Wanneer dit niet kansrijk is kunnen elektrische opslagvormen worden ingezet voor (deel) oplossingen Categorie Elektriciteitsopslag

Warmteopslag

25

Type opslag Specificatie type opslag Lithium-ion batterijen (stationair) Thuisbatterij, buurtbatterij, stand-alone batterij Lithium-ion batterijen (in voertuigen) Flowbatterijen Samengeperste lucht Vloeibaar (LAES) Perslucht (CAES) Zwaartekrachtgebaseerde opslag Loodzuur Nikkelijzer Bodemenergie Lage temperatuur (open, gesloten); WKO Midden en hoge temperatuur (aquifers, ATES) Hoge temperatuur gesloten (boreholes, BTES) Vaste stof Voorbeeld: Basalt Phase changing materials. Bijvoorbeeld Faseovergang (PCM) ijsbuffering, zoutvloeistoffen Grote warmwater tank (korte-termijn, groot Water (TTES) vermogen) Kleine warmwater tank (woning) Grote warmwater tank (lange-termijn, lager vermogen)

*deze uitkomsten moeten nog definitief vastgesteld worden

Totaalscore woonwijk

Financiën

Waarde van Duurzaamheid Realiseerbaarheid opslag

3.85

3.00

3.33

6.33

2.75

4.44 4.25 4.90 4.40

3.00 3.00 6.00 6.00

4.00 4.67 4.67 4.67

8.00 5.33 5.67 3.67

2.75 4.00 3.25 3.25

3.60 4.25 2.67 5.75 5.42 5.42 5.38

3.00 6.00 3.00 9.00 9.00 9.00 9.00

6.00 5.33 2.67 5.33 5.33 5.33 5.33

2.67 5.67 5.00 5.67 4.33 4.33 3.67

2.75 0.00 0.00 3.00 3.00 3.00 3.50

5.81

9.00

5.33

5.67

3.25

6.08 6.42

9.00 9.00

5.33 5.33

6.00 7.33

4.00 4.00

5.42

9.00

5.33

4.33

3.00

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Warmtesystemen kunnen congestie indirect verminderen In Veenendaal wordt nu al een systeem ontwikkeld

• •

•

•

26

Warmte-opslag-systemen zijn te traag om te kunnen reageren op snelle fluctuaties op het elektriciteitsnet. Ze zorgen wel voor een lagere belasting van het elektriciteitsnet over het jaar heen en helpen de congestie-problematiek te verminderen, omdat het seizoen effect op wijkschaal groot is. Ook kan een warmtesysteem ingeschakeld worden op momenten dat er lage netbelasting is, de energie opslaan, en gebruiken wanneer de netbelasting hoog is, dit is een vorm van dynamische netcapaciteit. Warmteopslag levert geen bijdrage op de schaal van seconden of minuten.

Voorbeeld DEVO Veenendaal

Warmtebedrijf DEVO in Veenendaal heeft voor het nieuwe warmtenet een systeem ontwikkeld met minimale netimpact: Het heeft tijdsafspraken gemaakt met de netbeheerder. Tijdens piekverbruik momenten op het net neemt het geen stroom af voor de warmtepomp. Op momenten dat er ruimte is maakt het warmte. Er is een warmtebuffer om de momenten zonder warmteproductie te overbruggen. Dit systeem maakt de congestie niet erger.

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Potentiële technieken voor de middellange termijn (voor 2030) Een aantal voorbeelden van opslagtechnieken in ontwikkeling die potentie hebben om op middellange termijn bij te dragen aan congestieverlichting in Veenendaal Een flowbatterij, kan, in tegenstelling tot lithium-ion batterijen, energie voor langere periodes opslaan en is eenvoudig groter te maken door het plaatsen van meer opslagcontainers. Er zijn geen schaarse materialen nodig voor flowbatterijen. De energie wordt opgeslagen in geïoniseerde vloeistof. De techniek is nu nog duurder dan lithium-ion batterijen. Eerste toepassingen zijn er al wel.

Een zoutwater warmtebatterij kan op individueel huishouden niveau toegepast worden. Overtollige elektriciteit en warmte wordt opgeslagen in een zoutwatertank. Voor deze techniek is wel ruimte nodig in of onder woningen. Het werkt goed in combinatie met zonnepanelen en/of collectoren. Eerste pilots worden uitgevoerd bij woningen. Naar verwachting kan dit op termijn ook op grotere schaal worden toegepast, voor energievragers met een lage warmtevraag (tot 150 °C).

Warmte kan opgeslagen worden in basaltgesteente. Basalt is ruim beschikbaar en een goedkope grondstof en warmte kan er voor lange tijd (weken- seizoen) in opgeslagen blijven. De ruimtelijke impact is hoog: ongeveer 1 zeecontainer voor 2-3 woningen. In Helmond wordt deze techniek al toegepast.

27

Bronnen afbeeldingen: https://www.vpro.nl/programmas/tegenlicht/lees/artikelen/2021/wie-wint-de-race-om-de-superbatterij-.html

Energieopslagvisie Veenendaal Opslagtechnieken

Bij de keuze voor een opslagtechniek in een woonwijk en een bedrijventerrein gelden andere overwegingen Regie Bij een bedrijventerrein kunnen bedrijven zelf de regie nemen voor een collectief systeem. Ze kunnen bijvoorbeeld op hun eigen terrein een collectieve batterij plaatsen. Bij woningbouw is een collectief systeem vanuit de bewoners complex. Dit vraagt om meer regie van de gemeente.

Woonwijk

Ruimtebeslag en uitstraling In beide situaties is er vaak weinig vrije openbare ruimte. Bij inpassing van een techniek in een woonwijk is aanzicht en geluid belangrijker dan bij bedrijventerrein. Er moet meer aandacht besteed worden aan uitstraling en acceptatie. Uniformiteit Bij woonwijken zijn de meeste huishoudens vrij vergelijkbaar, en tellen alle stemmen even zwaar. Bij een bedrijventerrein verschillen de partijen sterk. Het wel of niet slagen van een (gezamenlijk) opslagsysteem kan afhangen van enkele partijen. Het is daarbij extra belangrijk om die partijen tijdig te identificeren en te betrekken. 28

Bedrijven terrein

C. Handelingsperspectief gemeente

29

Energieopslagvisie Veenendaal Handelingsperspectief gemeente

Hoe kan de gemeente de opslagvisie tot uitvoering brengen?

1

Duidelijk en samenhangend beleid Energieopslag staat niet op zichzelf. Zorg voor dat de doelstellingen voor opslag samenhangen met ander energietransitie beleid. Ook samenhang met werkvelden als ruimtelijke ordening en natuurbeheer zijn hier van belang.

2

Communiceren over beleid Draagvlak belangrijk voor het uitvoeren van beleid. Energieopslag kan bijvoorbeeld invloed hebben op het ruimtegebruik in een gebied. Organiseer informatiesessies, workshops, en campagnes om inwoners en ondernemers bewust te maken van het belang van energieopslag en de beschikbare technologieën

3

30

Beleid uitvoeren De gemeente heeft verschillende instrumenten om beleid uit te voeren: 1. Samenwerking stimuleren 2. Vergunningen verlenen 3. Handhaving wetgeving 4. Subsidies & financiële stimulansen 5. Zelf investeren

Energieopslagvisie Veenendaal Handelingsperspectief gemeente

Beleid uitvoeren Er zijn verschillende beleidsmiddelen voor uitvoering van een beleid voor energieopslag Samenwerking stimuleren Energieopslag is vaak nog duur. Een collectieve opslag is veelal efficiënter dan individuele oplossingen. Voor ondernemers is het soms aantrekkelijker om samen te investeren. De gemeente kan ondernemers samen brengen. Vergunningen verlenen • Een vergunning in het kader van de nieuwe omgevingswet omvat óók de eisen vanuit het omgevingsplan en andere regelgeving. Ervaren moet worden of dit de gemeente ook meer ruimte biedt om scherper te sturen en voorwaarden te stellen aan activiteiten op gemeentelijke grond. • Geef bekendheid aan het (nieuwe) vergunningsproces voor het installeren van energieopslagsystemen Handhaving wetgeving en vergunningen Zorg ervoor dat de gestelde eisen aan vergunningen wordt gecontroleerd om naleving te bevorderen. Ook bestaande wetgeving als de energiebesparingsplicht wordt niet in alle gemeentes consequent gehandhaafd. Subsidies & financiële stimulansen Financiële stimulansen zoals subsidies, belastingvoordelen of leningen met gunstige voorwaarden aan voor de installatie van energieopslagsystemen kunnen worden ingezet indien gewenst.

Zelf investeren Naast bovenstaande maatregelen om inwoners of ondernemers te stimuleren tot het investeren in energieopslag, kan de gemeente zelf ook investeren. De reden hiervoor kan zijn dat wanneer de financiële businesscase van opslag niet uit kan, maar wél zorgt voor meer ruimte op het elektriciteitsnet er andere economische ontwikkelingen mogelijk zijn. 31

Energieopslagvisie Veenendaal Handelingsperspectief gemeente

Bestaande subsidies en financiële stimulansen Subsidies en leningen gelden vooral voor grote opslagsystemen en dus voor bedrijven Bestaande landelijke regelingen voor opslag: • Regeling van RVO voor elektrische opslag die deelneemt aan een elektrische deelmarkt. Niet altijd geschikt in combinatie met congestieverlichting. •

Regeling van RVO voor opslag van warmte. Bestemd voor het langdurig opslaan van warmte met een temperatuur van ten minste 40 °C die

•

geproduceerd is uit hernieuwbare of duurzame bronnen, Regeling van RVO voor opslag van restwarmte. ​ Bestemd voor het langdurig ondergronds opslaan van afvalwarmte, restwarmte of overtollige warmte uit hernieuwbare bronnen met een temperatuur van ten minste 30 °C, tot een diepte van maximaal 500 meter, óf voor het opslaan van afvalwarmte, restwarmte of overtollige warmte uit hernieuwbare bronnen, met een temperatuur van ten minste 400 °C.

•

•

Regeling van RVO voor mobiele elektriciteitsopslag. Bestemd voor: het bufferen en afgeven van elektrische energie. Bestaande uit: verplaatsbare container met daarin lithiumaccu's met een opgesteld vermogen van tenminste 30 kVA, inverter, regelelektronica, (eventueel) ingebouwd klimaatsysteem, (eventueel) zonnepanelen of -folie, (eventueel) actief zonvolgsysteem. Er is op dit moment geen subsidie voor thuisaccu's.

Subsidie voor conversie van energie (om vervolgens op te slaan) • Regeling van RVO voor conversie van elektrische energie naar warmte (Power to heat) [W]. Bestemd voor: conversie van overtollige elektriciteit naar warmte met een elektrisch vermogen groter of gelijk aan 100 kWe, en bestaande uit: elektrische boiler, optimalisatiesoftware, (eventueel) warmteopslagvat. Bestaande provinciale stimulansen: • Energiefonds Utrecht: Lening om bedrijf, instelling of organisatie te verduurzamen. Er is al geïnvesteerd in laadinfrastructuur, met als doel om met opslag de energietransitie te versnellen. Mogelijk zijn er ook kansen voor andere investeringen in opslag. Mogelijkheden subsidieverstrekking gemeente: De gemeente heeft daarnaast mogelijkheden om zelf subsidies te verstrekken. Het is daarbij van belang om duidelijke doelen en voorwaarden vast te stellen, zodat er geen sprake kan zijn van willekeur. . 32

*Bovenstaande subsidies vallen onder de Energie Investerings Aftrek: De EIA is voor alle ondernemers die onder de inkomstenbelasting of vennootschapsbelasting vallen. Ook een overheidsorganisatie,

Energieopslagvisie Veenendaal Handelingsperspectief gemeente

Zonder sturing verergert energieopslag vaak congestie Het verdienmodel om congestie te verminderen kan vaak niet meteen uit. De baten van opslag zijn vaak indirect. Sturing van gemeente nodig voor nuttig gebruik •

•

•

Opslagsystemen kunnen inkomsten opleveren door handel op verschillende markten (zie bijlage), of door opgewekte energie te gebruiken op wanneer prijzen hoog zijn. Doordat opslagsystemen vaak acteren vanuit landelijke prikkels kunnen ze de lokale netcongestie verergeren. Dit kan voorkomen worden met congestiemanagement afspraken. Echter, als de vergoeding hiervoor lager is dan die van de landelijke prikkels, heeft dit effect op het verdienmodel van het opslagsysteem. De waarde van opslag zit in het aansluiten en faciliteren van klanten om zich te vestigen, uit te breiden of te verduurzamen. Die (maatschappelijke) waarde kan groter zijn dan de kosten van het opslagsysteem.

Gemeente en netbeheerder hebben rol om opslag te stimuleren wanneer maatschappelijke baten niet bij investeerder komen: • Verstrekken van subsidies aan opslagsystemen en voorwaarden stellen aan gebruik van opslag of vergunningen op gemeentegrond • Netbeheerder: contract afsluiten waarmee opslagsysteem niet op piekmoment mag opereren om verergering congestie te voorkomen. 33

Voorbeeld verdienmodel thuisbatterijen: Als thuisbatterijen met het huidige beleid worden ingepast zonder aanvullende afspraken verergert de congestie. Met strikte afspraken kunnen ze de piekbelasting wat verlagen. Onderstaande afbeelding uit onderzoek van CE Delft toont hoe thuisbatterijen de netbelasting verergeren door handel op energiemarkten.

15-3-2024

D. Organisatie van een energiesysteem met opslag

34

Energieopslagvisie Veenendaal Organisatie

Bedrijven: een opslagsysteem kan collectief of individueel worden aangestuurd om congestie te verminderen Onderstaande voorbeelden zijn uitgewerkt voor elektrische opslag, bij andere type opslag dienen dergelijke afspraken ook gemaakt te worden (zie bijlage voor verdieping)

Variant 1. Individueel achter de meter, energie wordt niet gedeeld Het opslagsysteem wordt met een eigen aansluiting achter de meter bij een bedrijf aangesloten. Het bedrijf nut huidige GTV uit of vraagt een verhoging van GTV aan. De regionale netbeheerder biedt een schaarsteproduct aan de exploitant aan.

Variant 2. Collectief in de middenspanningsring De batterijen wordt in een middenspanningsring aangesloten. De bedrijven organiseren zich en sluiten één groepscontract met de regionale netbeheerder af, met een gezamenlijk Gecontracteerd Transport Vermogen (GTV). Een lokale hub is een hub op de middenspanningsroute

Variant 3 Collectief aansturen van diverse opslagsystemen in middenspanningsring Verschillende partijen hebben een eigen opslagsysteem achter de meter. Door collectieve aansturing wordt ervoor gezorgd dat de opslagsystemen op de juiste momenten laden- en ontladen om zo congestie op het net te verminderen.

Aansluitpunt MS-net Onderstation Opslagsysteem

Verbruiker (Groeps)contract Besturingssysteem

35 Variant 2 en 3, en de hier genoemde schaarsteproducten zijn nog in ontwikkeling. Hoe dat er precies uit komt te zien is nog niet bekend.

Energieopslagvisie Veenendaal Organisatie

Woningen: een opslagsysteem kan collectief of individueel worden aangestuurd om congestie te verminderen Onderstaande voorbeelden zijn uitgewerkt voor elektrische opslag, bij andere type opslag dienen dergelijke afspraken ook gemaakt te worden (zie bijlage voor verdieping)

Variant 1. Individueel achter de meter, energie wordt niet gedeeld

Variant 2. Collectieve opslag bij middenspanningsruimte (MSR) of in laagspanningsnet

Het opslagsysteem wordt met een eigen aansluiting achter de meter bij een woning aangesloten. Indien nodig kan klant verzwaring aansluiting aanvragen bij netbeheerder.

Afhankelijk van de grootte van de buurtbatterij wordt het op een MSR aangesloten, of net als een woning op het laagspanningsnet. Voorwaarde voor aansluiting op een MSR in geval van congestie is dat het congestieverlichtend moet zijn om deze aansluiting te krijgen, hiervoor is een energiemanagementsysteem nodig. De woningen (of de gemeente) sluiten een contract met een partij die de batterij bestuurt.

36

Variant 3 Collectief aansturen van diverse opslagsystemen in middenspanningsring Verschillende woningen hebben een eigen opslagsysteem achter de meter. Door collectieve aansturing wordt ervoor gezorgd dat de opslagsystemen op de juiste momenten laden- en ontladen om zo congestie op het net te verminderen. Een energiemanagementsysteem is nodig om deze aansturing te organiseren.

Aansluitpunt LS-net MSR Opslagsysteem Verbruiker Besturingssysteem

Energieopslagvisie Veenendaal Organisatie

Voorbeelduitwerking collectief energiesysteem Stappen richting een collectief *

Kom tot het beste haalbare ontwerp, waarmee een collectief kan worden gerealiseerd

Kom tot realisatie van een collectief

Onderzoek met welke lokale omstandigheden rekening kan en moet worden gehouden en of er voldoende momentum kan worden gecreëerd bij bedrijven om een voorloper voor een collectief op te zetten.

Bron: Eigen

De fasen die nu relevant zijn Bovenstaande vier fasen worden onderscheiden in het EIGEN-project, waarbij een consortium zich bezighoudt met een blauwdruk van energyhubs (eigenenergyhubs.nl/de-blauwdruk/). Dit is een goede aanpak voor het gebied. Deze vier fasen kunnen door partijen in verschillende maten van betrokkenheid worden ingevuld. Een voorbeeld van de realisatie van een bottom-up organisatie is te zien in de figuur rechts, al is hiervoor natuurlijk geen vast stramien en kan dit dus ook anders. In de bottom-up organisatie heeft de gemeente uiteindelijk een kleinere rol. In het geregisseerd collectief is deze rol groter, en blijft de gemeente in de lead.

Exploiteer het collectief en draag zorg voor bedrijfsvoortzetting

Verkennen Ontwerpen Realiseren

Exploitatie

In de lead 37

Betrokken

*Deze opzet is ontworpen voor energy hubs en dus bedrijven. In een woonwijk zullen de fases (verkennen, ontwerpen, realiseren en exploitatie) vergelijkbaar zijn, maar de invulling zal verschillen

Stedin

Fase 3: realiseren

Provincie

Fase 2: Onderzoek en ontwerpen

Bedrijven

Fase 1: Verkennen

Exploitatiebedrijf Fase 4 Assetmanagemen Fase 4 t en exploitatie Assetmanagement en exploitatie

Exploitatiebedrijf

Realisatiebedrijf

Realisatiebedrijf

Doel van de ontwikkelfase:

Ontwikkelbedrijf

Ontwikkelbedrijf

Fase:

Gemeente, ROM, Parkmanager,…

Gemeente

Opdrachtgever:

Energieopslagvisie Veenendaal Organisatie

Voor het collectief aansturen van één of meerdere opslagsystemen moeten contracten afgesloten worden Veel van deze contractvormen zijn nog in ontwikkeling; RVO geeft inzicht in wat er nodig is via hun juridische gereedschapskist Stappenplan voor een energy hub (RVO) is ook toepasbaar op het collectief aansturen van één of meerdere opslagsystemen: Om de samenwerking te laten slagen, waren meerdere ingrediënten nodig: • organisatiestructuur opzetten • contracten opstellen • onderlinge afspraken vastleggen Contracten en overeenkomsten voor deelnemers en samenwerkingspartners (binnenkort standaardcontracten hier beschikbaar): • Oprichtingsakte en statuten energiehub • Ledenovereenkomst • Stuurbare asset-overeenkomst (afspraken over het inzetten van 'stuurbare assets' zoals een batterij of warmtepomp in de energiehub) • Servicecontract balanceerdiensten (afspraken over het aanbieden van 'energie-flexibiliteit' aan bijvoorbeeld netbeheerders) Contracten en overeenkomsten tussen energiehub en netbeheerder Op dit moment bereidt het LAN (Landelijk Actieplan Netcongestie) de overeenkomsten tussen de energiehub en de netbeheerder voor. Dit gaat samen met het opnieuw verdelen van rollen, verantwoordelijkheden en risico’s in het elektriciteitsnetwerk. De volgende standaardcontracten worden in 2024 verwacht: • Collectief Capaciteit Beperkend Contract (C-CBC).

Het C-CBC is een juridisch contract waarbij de energiehub een collectieve vermogensgrens krijgt. De beschikbare capaciteit varieert in de tijd. • Groeps-transportovereenkomst (Groeps-TO). Een juridisch contract van de netbeheerder aan de groep van aangeslotenen, waarbij de netbeheerder altijd de gecontracteerde capaciteit garandeert.

38

E. Conclusies en aanbevelingen

39

Energieopslagvisie Veenendaal Conclusies en aanbevelingen

Belangrijkste conclusies energieopslagvisie Opslag is onderdeel van energiesysteem Opslag speelt een belangrijke rol in het toekomstige energiesysteem. Echter blijft het belangrijk om altijd het hele energiesysteem te beschouwen, waarin opslag een aanvulling kan zijn op andere maatregelen zoals gedragsaanpassingen en het gebruik van dynamische netcapaciteit. Warmteopslag en batterij meest kansrijk Voor Veenendaal lijkt vooral warmteopslag en batterijopslag op de korte termijn kansen te bieden. De inzet van duurzaam gas in woonwijken in Veenendaal is niet logisch en daarmee opslag ook niet. Voor bedrijventerreinen zou groengasopslag mogelijk kunnen zijn, maar dit is alleen wenselijk bij voldoende aanbod en niet te elektrificeren processen. Individueel of collectief logisch afhankelijk van situatie Opslag kan individueel en collectief worden geïnstalleerd. Beide mogelijkheden bieden voor- en nadelen. Zo is voor collectieve opslag de totale energetische omvang over het algemeen lager dan die van alle individuele opslagsystemen samen. Voor collectieve opslag is echter wel nieuwe infrastructuur nodig; een warmtenet voor warmteopslag en een nieuwe aansluiting voor een batterij. Dit terwijl individuele opslag achter de aansluiting mogelijk is. Er kan geen generiek advies gegeven worden voor Veenendaal; in de toekomst zal er een mix van energieopslagsystemen zijn.

Energieopslag zorgt niet vanzelf voor congestieverlichting Wanneer opslagsystemen, met name batterijen, worden ingezet om het meeste geld te verdienen via de handelsmarkten, kan de congestie op bepaalde momenten juist verergerd worden. Andere waarden die lastiger in geld uit te drukken zijn, moeten ook meegenomen worden in de afweging, zoals het mogelijk maken van ontwikkelingen of faciliteren van meer duurzame opwek. Om congestieverlichtend te zijn zal er een bepaalde vorm van sturing vanuit de netbeheerder of de gemeente nodig zijn. Realiseerbare opslagsystemen in een wijk of op een bedrijventerrein zijn niet geschikt voor seizoensopslag. Daarmee is de potentie tot het verlagen van congestie beperkt.

40

Gemeente heeft verschillende middelen om (inzet van) opslag te stimuleren of te beperken Andere aspecten van de energietransitie (zoals gedragsaanpassingen of isolatie) vergen ook aandacht van de gemeente. De grootste impact van opslag wordt al gerealiseerd met een klein aandeel huizen/bedrijven die een opslagsysteem realiseren (zie casussen). Zelfs zonder expliciete sturing door de gemeente (bijv. subsidies) komen die er mogelijk al. Het is een afweging voor de gemeente of nu het moment is dat ze een proactievere rol betreft opslagsystemen wil innemen.

15-3-2024

Energieopslagvisie Veenendaal Conclusies en aanbevelingen

Handelingsperspectief gemeente Veenendaal Welke stappen die de gemeente Veenendaal nu kan zetten In de visie hiervoor zijn de kaders geschetst waarbinnen opslag in Veenendaal een rol kan spelen. Om vervolgstappen te kunnen zetten is het van belang dat de gemeente eerst specifieker bepaalt of- hoe- en wat- het wil met opslag in Veenendaal

Algemeen 1. Bepaal wat je precies wil bereiken met energieopslag in Veenendaal: • Congestie verhelpen, leren, innovatie en Veenendaal op de kaart zetten 2. Neem als gemeente een besluit voor Veenendaal óf en welk type opslag een goede oplossing is voor het beoogde doel 3. Bepaal of je energieopslag actief wil stimuleren 1. Investeren 2. Financieel stimuleren 3. Reguleren (in samenwerking met netbeheerder) 4. Bepaal waar je opslag wil stimuleren. Indien nodig: reserveer ruimte voor opslag

Opslag op bedrijventerrein: Ontwikkelingen: elektrificatie van warmtevraag, mobiliteit en zonnepanelen

Opslag in woonwijken: Ontwikkelingen: warmtepompen/ warmtenetten, zonnepanelen en elektrische auto's

Handelingsperspectief: • Stimuleer verplaatsen van lokale energievraag naar momenten met weinig netbelasting • Stel hier samen met de netbeheerder beleid voor op • Seizoensopslag alleen mogelijk met grote warmteopslag (met warmtenet)

Handelingsperspectief: • Stimuleer netbewust laden ten behoeve van netcapaciteit • Netimpact kan met +/- 20% verlaagd worden door opslag (dag/nacht opslag).*

* Zie analyse Dragonder-Oost 41

Energieopslagvisie Veenendaal Conclusies en aanbevelingen

Vervolgstappen: onderzoek openstaande vragen De hieronder gestelde vragen vallen buiten de scope van dit onderzoek Vervolgvragen handelingsperspectief van gemeente: In dit onderzoek is ingegaan op de potentie van opslag voor de gemeente voor Veenendaal, welk type opslag technisch mogelijk is en welke niet, en hoe er gestuurd kan worden door de gemeente. Op dit laatste stuk, handelingsperspectief is verdieping nodig. Dit zal deels door de gemeente zelf kunnen worden ingevuld. Resterende vragen over handelingsperspectief (opgehaald uit feedbackronde): • Is het raadzaam om een actieve rol aan te nemen en het initiatief te nemen om ergens een energieopslagpunt te realiseren? Zo ja, hoe dan? • Wat moet de gemeente nu echt in gang zeggen om opslag te faciliteren? • Wat kan de gemeente doen op het gebied van subsidies, wat is realistisch? • (Hoe) kan de gemeente sturen op de inzet van opslag om congestie te verminderen in plaats van te verergeren? • Hoe kan ruimtelijk instrumentarium worden ingezet om opslag te faciliteren? Verdiepende inhoudelijke vragen: Ook op technisch vlak is verdere verdieping mogelijk en nodig wanneer de keuze wordt gemaakt om echt in te zetten op opslag • Verdieping op werking specifieke technieken • Verdieping op typen elektrische opslag • Verdieping: hoe werken verschillende soorten opslag (dag/nacht/ week/ seizoen) • Verdieping: hoe werkt congestie? 42

Aanpak casussen

We maken de energieopslagvisie concreet in twee casussen Woonwijk Dragonder Oost en Bedrijventerrein Nijverkamp

Om te leren hoe opslag in de praktijk kan helpen zijn de inzichten uit de energieopslagvisie toegepast op twee casussen. Er is hierbij gekozen voor een woonwijk (Dragonder Oost) en een bedrijventerrein (Nijverkamp). Een belangrijke voorwaarde hierbij is dat de beschreven aanpak ook kan helpen bij onderzoeken op andere locaties in de toekomst. Hierbij zijn vier stappen doorlopen: Keuze voor casus en situatieschets

De keuze voor de casus bepaalt in hoeverre de aanpak en de inzichten vertaalbaar zijn naar andere gebieden.

43

Aanpak van analyse bepalen

De beschikbare data bepaalt het detailniveau van de analyse en welke aanpak er gehanteerd kan worden. Bij onvoldoende beschikbare data wordt er een methodiek gehanteerd die vertaalbaar is naar andere gebieden.

Analyse

De opslagvisie beschrijft met name de kwalitatieve waarde van opslag. Door de concrete casussen kan de waarde van opslag ook kwantitatief gemaakt worden op een aantal vlakken.

Conclusies en aanbevelingen

Door de twee casussen wordt de opslagvisie inzichtelijk, zowel voor de twee specifieke gebieden als in zijn algemeenheid hoe de verschillende denkstappen elkaar opvolgen.

Inhoud 1. Samenvatting 2. Introductie 3. Energieopslagvisie Veenendaal 4. Casus Dragonder Oost 5. Casus Nijverkamp 6. Bijlagen

Casus Dragonder Oost a. Keuze voor casus en situatieschets b. Aanpak van analyse bepalen c. Analyse d. Conclusies en aanbevelingen

Dragonder Oost Keuze voor casus en situatieschets

Keuze voor woonwijk Dragonder Oost Organisatorisch belang en beschikbare data maken Dragonder Oost een geschikte wijk om te analyseren De wijken 't Ambacht, De Pol en Dragonder Oost zijn als kansrijke wijken geselecteerd door de gemeente en vervolgens geanalyseerd op basis van vier thema's om tot een besluit te komen welke woonwijk geschikt is als casus voor de inzet van opslag deels als oplossing voor netcongestie. In onderstaande afwegingstabel* is elk thema gescoord op de potentie die een opslag onderzoek kan bieden voor de wijk. Thema's zijn gescoord met een potentiescore tussen 1 (lage potentie) en 3 (hoge potentie).

45

Score

't Ambacht

De Pol

Dragonder Oost

I. Organisatorisch belang

1,9

2,6

2,8

II. Wijk eigenschappen

2,1

2,1

2,0

III. Energie ontwikkelingen

2,0

2,0

2,3

IV. Beschikbare data

1,3

1,3

2,8

Totaal

1,8

2,0

2,5

Aantal inwoners/ km (2022)

* Deze tabel is een verkorte versie van de gehele keuzetabel. De gehele tabel wordt in Excelvorm meegestuurd zodat deze methode ook in de toekomst toegepast kan worden bij de keuze van nieuwe wijken/gebieden. Ook laat dit zien op basis van welke informatie de keuze tot stand is gekomen.

Dragonder Oost Keuze voor casus en situatieschets

De verduurzaming van Dragonder Oost past momenteel niet in het elektriciteitsnet De huishoudens in Dragonder Oost zullen richting 2050 gaan verduurzamen. Vooral de volgende drie aspecten hebben grote invloed op het elektriciteitsnet: 1. Het verduurzamen van de mobiliteit: huishoudens krijgen elektrische auto's 2. Het verduurzamen van de warmtevraag: in de Transitievisie Warmte (TVW) wordt gestuurd op individuele all-electric oplossingen voor Dragonder Oost. Huishoudens zullen overstappen naar een elektrische warmtepomp, eventueel met een hybride warmtepomp als tussenstap. 3. Het opwekken van duurzame energie: huishoudens leggen zonnepanelen op de daken en wekken daarmee hun eigen energie op.

Deze ontwikkelingen zijn in beeld gebracht en door Stedin gebruikt om een quickscan te doen naar de impact op het elektriciteitsnet. In elk scenario is er sprake van overbelasting van de middenspanningsruimtes (MSRs) en de laagspanningskabels in de wijk. Hiervoor zijn naar verwachting 8 á 9 extra MSRs benodigd met de bijbehorende kosten, doorlooptijd en fysieke ruimte. Een netverzwaring met deze ontwikkelingen is onvermijdelijk, maar opslag kan ervoor zorgen dat er minder MSRs bijgeplaatst moeten worden, of dat er pas later problemen ontstaan. Hierdoor kan netverzwaring bijvoorbeeld eerst in andere wijken uitgevoerd worden. 46

Noord

Midden

Zuid

Dragonder Oost Keuze voor casus en situatieschets

Voor Dragonder Oost zijn met name batterijen en individuele warmtebuffers interessant Startpunt van opslagopties voor Dragonder Oost zijn de kansrijke opslagtechnieken die naar voren zijn gekomen uit de opslagvisie

Elektriciteitsopslag • Voor woonwijken is opslag voor de dagcyclus wel interessant, maar hele korte termijnopslag (seconden) niet. Seizoensopslag is niet mogelijk met batterijen. • Individuele batterijen (elektrisch vervoer, thuisbatterij) en collectieve batterijen (buurtbatterij) zijn interessant voor Dragonder Oost om verder te onderzoeken.

47

Moleculenopslag ▪ In de transitievisie warmte wordt Dragonder Oost als allelectric wijk aangemerkt. De warmtevraag wordt dus niet met duurzaam gas (groen gas, waterstof) ingevuld, waardoor gasopslag niet geschikt is. ▪ Gebruik van molenculenopslag is in het algemeen meestal niet geschikt voor woonwijken i.v.m. schaalgrootte (lage energievraag) en hoge energieverliezen. Daarom wordt geen gasopslag verwacht.

Warmte-opslag ▪ In de TVW wordt Dragonder Oost als all-electric wijk aangemerkt. ▪ Collectieve warmte-opslag is minder doelmatig in een gebied zonder warmtenet. ▪ Heat-to-power is niet doelmatig als primaire toepassing in een woonwijk door hoge energieverliezen. ▪ Individuele warmtebuffer kan interessant zijn in een all-electric wijk om verder te onderzoeken.

Dragonder Oost Aanpak van analyse bepalen

Om de potentie voor opslag in Dragonder Oost te berekenen hebben we de toekomst gesimuleerd Dit hebben we gedaan met profieldata en bekende ontwikkelingen De methode hiernaast is gebruikt om het effect van energieopslag voor Dragonder Oost te berekenen. Deze methode kan in de toekomst voor andere woonwijken gebruikt worden.

48

Vertalen naar Dragonder Oost

Simulaties

Met de gegevens uit het buurtuitvoeringsplan over gas- en elektraverbruik in Dragonder Oost kunnen we de profielen schalen

Verschillende technieken worden gesimuleerd, zoals batterij, warmtebuffer en vehicle-to-grid (V2G)

Standaard profielen voor huishoudens

Aanvullen van toekomstscenario's

Gebruik gemaakt van de profielen die zijn opgesteld door MFFBAS, een energiedata deelplatform

De ontwikkelingen in de wijk (warmtepompen, elektrisch vervoer en zon opwek) toegevoegd op basis van de aangeleverde input voor de Stedin analyse

Netimpact bepalen De netimpact van de simulaties wordt bepaald t.o.v. een referentiescenario

Dragonder Oost Aanpak van analyse bepalen

De energievraag van woningen is in de meeste wijken vergelijkbaar In de winter is de warmtevraag veel hoger dan in de zomer, de mobiliteitsvraag blijft gelijk Gedrag van huishoudens op een winterdag •1 In de winter zorgt verwarming voor verbruikspieken in de ochtend en begin van de avond. •2 In de nacht is het energieverbruik laag. •3 Er is in de winter niet genoeg zon opwek om aan de elektriciteitsvraag te voldoen. •4 Elektrische auto's worden vanaf begin van de avond direct opgeladen, wat zorgt voor een verbruikspiek.

Gedrag van huishoudens op een zomerdag •1 In de nacht is het energieverbruik laag •2 Midden op de dag is er voldoende zon opwek waardoor er geen elektriciteitsafname in de nodig is. •3 Elektrische auto's worden vanaf begin van de avond direct opgeladen. •4 Er is de hele dag weinig warmtevraag.

Energieprofiel van een winterdag

Energieprofiel van een zomerdag

1 Warmtevraag Elektrisch vervoer

4

3

3

1

2

00:00 49

23:59

00:00

2 4 23:59

Dragonder Oost Aanpak van analyse bepalen

Met energieopslag kan ruimte op het elektriciteitsnet worden gecreëerd De vraag en terugleverpieken kunnen deels worden verlaagd door energieopslag Winterprofiel 1

00:00

Congestie (voor levering) wordt veroorzaakt door de paar momenten met de grootste elektriciteitsvraag. Dat is bij huishoudens vaak in de ochtend en in de avond in de winter. Met energie-opslag kunnen de ergste pieken wat verlaagd worden.

23:59

Zomerprofiel Congestie (voor teruglevering) wordt veroorzaakt door de meest zonnige momenten waarop er weinig elektriciteitsvraag is. Dat is midden op de dag in de zomer. Het is meestal niet kosteneffectief (en duurzaam door materiaalgebruik) om energieopslag neer te zetten enkel om zonnepieken op te slaan. Opwek kan dan beter uitgeschakeld worden. Wanneer er opslag komt voor andere doelen is het wel nuttig om de opslag ook in te zetten voor het verlagen van de netbelasting, en het gebruik van extra duurzame energie.

2

50

00:00

23:59

Dragonder Oost Analyse

In een Dragonder Oost kan opslag onderdeel zijn van een slim energiesysteem Opslag is een aanvulling op andere slimme maatregelen die eerst uitgevoerd moeten worden

• •

Gedragsaanpassingen

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.

Energieopslag Lorem ipsum dolor sit amet

51

•

Besparen: Energie besparen door gedragsaanpassing en isolatie Energieverbruik verplaatsen: wanneer huishoudens hun energieverbruik verplaatsen naar momenten dat de zon schijnt of buiten de ochtend- en avondpiek wordt de netimpact verlaagd. Dat kan door zelf gedrag aan te passen of door slimme aansturingssystemen te gebruiken voor bijvoorbeeld warmtepompen of laadpalen (slim of netbewust laden)

Energieopslag kan er in Dragonder Oost voor zorgen dat netverzwaringen worden uitgesteld, of dat gewenste ontwikkelingen toch kunnen plaatsvinden ondanks congestie.