Bijlage 2 Technisch-economische analyse transitievisie warmte 1.1

Technisch-economische analyse transitievisie warmte 1.1

Pagina 1 van 69

Samenvatting De warmtetransitie helpt Voorschoten op weg naar het doel om in 2050 een aardgasvrije gemeente te zijn. De afgelopen jaren zijn er nieuwe inzichten ontstaan en hebben er zich kansen voorgedaan die positief kunnen bijdragen aan deze warmtetransitie. De transitievisie warmte wordt daarom aangepast om hierop aan te sluiten. Ook deze technisch-economische analyse is een stap verder gebracht en brengt warmteclusters (in plaats van buurten), duidelijke voorkeursalternatieven (op basis van verschillende strategieën) en een fasering (op clusters en tijd) die hier beter bij aansluit. De belangrijkste resultaten zetten we in deze samenvatting op een rij. In de hoofdstukken worden ze met data en conclusies toegelicht.

Wat eraan voorafging De gemeente doorloopt op dit moment twee routes in de warmtetransitie. Met de lokale transitievisie warmte geeft de gemeente richting aan hoe de verschillende buurten van Voorschoten betaalbaar en haalbaar aardgasvrij worden. Daar zijn we al sinds 2021 mee aan de slag, onder andere met het maken van het eerste uitvoeringsplan. Tegelijkertijd werken we samen met vijf andere gemeenten binnen Warmte Leidse Regio, en doen we een onderzoek naar een regionaal collectief warmtesysteem. Beide routes hebben invloed op elkaar. Steeds meer blijkt dat de geografische indeling van buurten niet automatisch kan worden gebruikt om te kijken naar geschikte warmtetechnieken en voorkeursstrategieën. Inmiddels is ook duidelijk dat de gasvormige energiedragers voorlopig geen grote rol kunnen spelen bij verduurzaming. Ook heeft zich een nieuwe kans voorgedaan warmte via WarmtelinQ.

Beschikbare alternatieven voor aardgas Er zijn in Voorschoten en de regio verschillende opties aanwezig om CO2-neutraal en aardgasvrij te gaan verwarmen. Deze opties worden in Hoofdstuk 2 stuk voor stuk besproken. Daarin wordt duidelijk dat de aanwezigheid van de opties alleen niet genoeg is. Uit de technisch-economische analyse blijkt namelijk dat niet alle technieken (individueel of gezamenlijk) en niet alle warmtebronnen altijd geschikt zijn. Dat hangt namelijk ook samen met of de opties, alleen of gecombineerd, voldoende in de warmtevraag kunnen voorzien en of ze de juiste temperaturen kunnen halen. Geconcludeerd wordt dat aquathermie een geschikte lage warmtetemperatuur bron is, met name thermische energie uit oppervlaktewater biedt potentie. WarmtelinQ en geothermie zijn de enige mogelijke warmtebronnen van hoge(re) temperatuur. De elektrische warmtepomp kan door eigenaren altijd zelfstandig worden aangeschaft in heel Voorschoten. Dit heeft wel gevolgen voor het elektriciteitsnet en de haalbaarheid van een geschikt collectief systeem.

Belangrijk om te weten Geothermie wordt gewonnen uit heet water dat zich in aardlagen bevindt. In Voorschoten zijn op dit moment drie opsporingsvergunningen aangevraagd. Het is nog onzeker of deze vergunningen worden verleend. Warmte via WarmtelinQ is restwarmte uit de haven van Rotterdam. De voorbereidingen voor de aanleg van WarmtelinQ zijn al in volle gang. Voor de zomer moet de gemeenteraad een besluit nemen of Voorschoten WarmtelinQ als optie voor de toekomst wil houden en of er gronden worden gereserveerd om een warmteoverdrachtstation te kunnen bouwen. Een WOS is nodig om warmte via WarmtelinQ naar de huizen te brengen. Dit is een belangrijke stap om WarmtelinQ bereikbaar te houden voor Voorschoten. Om gebruik te kunnen maken van WarmtelinQ moet er vervolgens voldoende warmtevraag zijn. Daarvoor zal de gemeente de komende jaren moeten samenwerken met Leiden.

Pagina 2 van 69

Warmtestrategieën In Hoofstuk 3 wordt Voorschoten ingedeeld in 43 warmtegebieden. Om voor elk warmtegebied te komen tot een voorkeursalternatief maken we gebruik van een afwegingskader. Dit afwegingskader heeft als doel om verschillende publieke waarden te borgen in de besluitvorming over de warmtetransitie. Er is gelet op kwantitatieve afwegingen met betrekking tot betaalbaarheid, waarbij zowel de nationale kosten als de eindgebruikerskosten van de verschillende strategieën worden onderzocht (zoals nader toegelicht in Hoofdstuk 4). Daarnaast wordt gekeken naar kwalitatieve afwegingen: duurzaamheid, haalbaarheid, betrouwbaarheid en het beperken van overlast (zie Hoofdstuk 5). Deze waarden zijn in lijn met eerdere besluiten door de gemeenteraad en deze worden ook in regionaal verband toegepast.

Schaalgrootte van het warmtesysteem Een warmtecentrale (bij een warmtebron) en het warmtenet dat de warmte naar gebouwen brengt vormen samen een collectief warmtesysteem. Dat kan op verschillende schaalniveaus gebouwd worden. Van de grootte van één appartementencomplex tot aan het eerdergenoemde regionale warmtesysteem. In de technisch-economische analyse vestigen we de aandacht op twee schaalniveaus: buurtgerichte en gemeentebrede warmtesystemen. De meest geschikte schaalgrootte is uiteindelijk bepaald door de technische haalbaarheid van het distributienet, de kosten voor zo een systeem, het kunnen omgaan met mee- en tegenvallers en de invloed op de publieke waarden. In hoofdstuk 6 worden deze factoren geanalyseerd en is de conclusie dat er een voorkeur is voor een gemeentebreed collectief warmtesysteem.

Van warmtegebieden naar warmteclusters komen. De analyse voor de schaalgrootte laat echter zien dat deze strategie niet zomaar integraal overgenomen kan worden om tot een voorkeursalternatief voor aardgas te komen. Daarom worden de scores uit het afwegingskader geïnterpreteerd en beoordeeld op praktische haalbaarheid. Dit geeft het voorkeursalternatief voor aardgas per warmtegebied. De 43 warmtegebieden zijn er te veel om de warmtetransitie effectief aan te sturen. Daarom zijn deze 43 warmtegebieden teruggebracht tot 10 warmteclusters, waarbij warmtegebieden die op elkaar lijken zijn samengevoegd.

Kansen voor startclusters De fasering in de tijd voor collectieve warmtesystemen wordt bepaald door te kijken naar kansen, zoals meegaan met geplande werkzaamheden aan de riolering of energie-infrastructuur, de contracteerbaarheid, de geografische locatie (dicht bij een warmtebron) en het halen van de benodigde basislast (in een bebouwde omgeving). Voor de individuele strategie (zoals elektrische warmtepompen) zijn ook bepaalde gebieden (All-electric) geschikt om mee te beginnen. Hoofdstuk 8 concludeert met een overzicht (zie Tabel 1) van geschikte start- en vervolgclusters en geeft de richtjaren van besluitvorming en implementatie aan. Tabel 1: Warmteclusters, voorkeursalternatief en fasering Nr

Naam

Aantal

Alternatief

Richtjaar (+/- 2 jaar)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Noord-Hofland Boschbloem Vlietdorp Nassaucentrum Groot Adegeest Oud Starrenburg Dobbewijk All-electric Buiten- en tussengebied Aardgasvrij

2.690 1.610 2.720 1.040 1.530 540 120 1.520 150 500

MT-warmtenet MT-warmtenet MT-warmtenet MT-warmtenet MT-warmtenet Nader onderzoek Nader onderzoek Elektrische Warmtepomp Elektrische Warmtepomp Geen actie

* Indicatief en afhankelijk van toekomstige besluitvorming warmteprogramma

Pagina 3 van 69

2030 2032* 2038* 2040* 2042* 2042* 2042* 2045 2050 2024

Inhoudsopgave Samenvatting ................................................................................................................... 2 Inhoudsopgave ................................................................................................................. 4 Lijst van afkortingen en begrippen ....................................................................................... 5 1. Inleiding .................................................................................................................... 6 1.1 Aanleiding ........................................................................................................... 6 1.2 Onderzoeksvragen en aanpak ................................................................................ 6 2.

Alternatieven voor aardgas .......................................................................................... 8 2.1 Aardgasvrije warmtetechnieken ............................................................................. 8 2.2 Warmtebronnen in en om Voorschoten.................................................................. 11

3.

Clustering, warmtestrategieën en afwegingskader ........................................................ 18 3.1 Warmtegebieden................................................................................................ 18 3.2 Warmtestrategieën............................................................................................. 19 3.3 Afwegingskader ................................................................................................. 20

4.

Kwantitatieve afwegingen .......................................................................................... 22 4.1 Nationale Kosten ................................................................................................ 22 4.2 Eindgebruikerskosten ......................................................................................... 26

5.

Kwalitatieve afwegingen ............................................................................................ 29 5.1 Duurzaamheid ................................................................................................... 29 5.2 Haalbaarheid ..................................................................................................... 30 5.3 Betrouwbaarheid................................................................................................ 37 5.4 Overlast ............................................................................................................ 40 5.5 Totaalscore kwalitatieve criteria ........................................................................... 41

6.

Schaalgrootte collectief warmtesysteem ...................................................................... 43 6.1 Methode ........................................................................................................... 43 6.2 Resultaten ........................................................................................................ 45 6.3 Conclusies ......................................................................................................... 51

7.

Voorkeursalternatieven voor aardgas .......................................................................... 52 7.1 Totaalscore afwegingskader ................................................................................ 52 7.2 Praktijktoets totaalscore ..................................................................................... 53 7.3 Voorkeursalternatief warmtegebieden ................................................................... 54 7.4 Warmteclusters en warmtevraag .......................................................................... 56

8.

Fasering in de tijd .................................................................................................... 58 8.1 Kansen voor startclusters.................................................................................... 58 8.2 Startclusters & fasering in de tijd ......................................................................... 62

9. Conclusies ............................................................................................................... 63 Bronnen ......................................................................................................................... 65 Bijlage A – Nationale kosten ............................................................................................. 66 Bijlage B – Eindgebruikerskosten ....................................................................................... 67 Bijlage C – Kwalitatieve beoordeling................................................................................... 68 Colofon .......................................................................................................................... 69

Pagina 4 van 69

Lijst van afkortingen en begrippen Afkorting of woord

Omschrijving

Basislast

Het niet-fluctuerende (constante) deel van de warmtevraag

COP Gemeentebreed

Coefficient of Performance, de verschillende hoeveelheden warmte die een technologie kan opwekken met één eenheid elektriciteit (voorbeeld: 3 kWh warmte per 1 kWh elektriciteit) Voor de hele gemeente en dus niet alleen een deel ervan

HT

Hoge temperatuur (>75°C)

Kengetal Koppelkans

Een gestandaardiseerd getal dat gebruikt wordt om om situaties beter met elkaar te kunnen vergelijken en tot vergelijkbare conclusies te komen Een kans om twee losstaande opgaven samen en vaak tegelijkertijd te realiseren

LT

Lage temperatuur (30-55°C)

MSR

Middenspanningsruimte

MT

Middentemperatuur (50-75°C)

RES

Regionale energiestrategie

S1

Strategie 1 uit de Startanalyse van het PBL: individuele elektrische warmtepomp

S2 S3-LT

Strategie 2 uit de Startanalyse van het PBL: warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron Strategie 3 uit de Startanalyse van het PBL: LT-warmtenet met LT-warmtebron

S3-MT

Strategie 3 uit de Startanalyse van het PBL: MT-warmtenet met LT-warmtebron

Schaalgrootte Schillabel

Schaalgrootte betekent dat een collectief warmtesysteem het juiste formaat heeft om de kwaliteit en hoeveelheid warmte te bieden die nodig is. Het energielabel voor de schil, alles wat aan de buitenkant zit, van een gebouw

TEA

Thermische energie (warmte) uit afvalwater

TED

Thermische energie (warmte) uit drinkwater

TEO

Thermische energie (warmte) uit oppervlaktewater

TVW

Transitievisie warmte

Utiliteitsbouw

Bouwwerken die geen woonbestemming hebben

Weq WKO

Woningequivalent (een eenheid van warmtevraag om panden met elkaar te kunnen vergelijken) Warmte-koudeopslag

WLR

Samenwerking Warmte Leidse Regio

WOS

Warmteoverdrachtsstation

ZLT

Zeer lage temperatuur (10–30°C)

Pagina 5 van 69

1. Inleiding Deze technisch-economische analyse is onderdeel van de transitievisie warmte 1.1. Deze analyse vervangt een eerdere versie van dit document, die hoorde bij de in 2021 vastgestelde transitievisie warmte 1.0. Deze nieuwe versie is een verdiepingsslag op de vorige analyse en er is rekening gehouden met nieuwe wetgeving, ontwikkelingen, en kansen.

1.1 Aanleiding Landelijk, regionaal en lokaal zijn er afspraken gemaakt om de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen. Om het doel van een CO2-neutrale en aardgasvrije gemeente te behalen, stelde de gemeente Voorschoten — net als alle andere gemeenten in Nederland — in 2021 een eerste transitievisie warmte (hierna: TVW) op. Met het vaststellen van TVW 1.0 is motie 226 [1] aangenomen waarin het college wordt verzocht de TVW vaker opnieuw te bekijken dan eens in de wettelijk verplichte vijf jaar, als daar aanleiding toe is. Met deze analyse kan een herziening van de TWV 1.0 plaatsvinden. De TVW 1.0 geeft een algemene beschrijving van mogelijke warmtebronnen in Voorschoten, maar gaat minder in op de haalbaarheid van deze bronnen. Met name de ontwikkelingen rondom WarmtelinQ zijn bijna niet meegenomen in de analyses. De afgelopen twee jaar hebben er veel ontwikkelingen plaatsgevonden en de kansen rond de aanleg van WarmtelinQ vraagt om een herijking van de TVW 1.0. Daarnaast is de TVW 1.0 per buurt opgesteld, in lijn met de toenmalige aanbevelingen vanuit het Rijk. Tijdens het opstellen van het eerste wijkuitvoeringsplan in Voorschoten bleek dat de geografische indeling van buurten niet altijd de meest logische clustering is voor de warmtetransitie.

Zo kan het wenselijk zijn om collectieve warmtesystemen over buurtgrenzen heen te ontwerpen of in andere gevallen juist verschillende voorkeursstrategieën binnen één buurt toe te passen. Dit vormt een andere reden om de TVW 1.0 opnieuw te bekijken. Dit document presenteert de technisch-economische analyse die hoort bij de TWV 1.1. Hierbij volgen we voor een groot deel dezelfde lijn als de analyse van de TVW 1.0. De oorspronkelijke technisch-economische analyse is uitgevoerd door adviesbureau CE Delft. Nieuwe inzichten en kennis stellen ons in staat om deze analyse een stap verder te brengen. Daarnaast maken we gebruik van geüpdatete modellen voor het berekenen van de kosten van de alternatieve warmtestrategieën.

1.2 Onderzoeksvragen en aanpak Het doel van de technisch-economische analyse is om antwoord te geven op de volgende vragen: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Welke alternatieven voor aardgas zijn er beschikbaar voor de gemeente Voorschoten? Welke warmtebronnen zijn beschikbaar voor de gemeente Voorschoten? Wat is de meest geschikte clustering van warmtegebieden in Voorschoten? Welk alternatief voor aardgas heeft de voorkeur voor deze warmteclusters? Wat is de beste schaalgrootte voor de implementatie van een collectief warmtesysteem? Welke route (fasering) in de aanpak is mogelijk om in 2050 volledig aardgasvrij te zijn?

De onderzoeksvragen leiden tot drie deelresultaten: (1) een voorkeursalternatief voor aardgas per warmtecluster, (2) inzicht in de optimale schaalgrootte van het collectieve warmtesysteem in Voorschoten en (3) de verschillende fasen van de aanpak. De voorkeurstechniek per cluster wordt

Pagina 6 van 69

bepaald op basis van een afwegingskader met kwantitatieve en kwalitatieve criteria en is ook afhankelijk van welke warmtebronnen beschikbaar zijn voor het betreffende cluster. Figuur 1 geeft in een schema de projectaanpak weer.

Figuur 1 - Schematische weergave van de projectaanpak Het Rijk ondersteunt gemeenten bij het opstellen van een TVW met een Leidraad. De Leidraad bestaat uit twee onderdelen, namelijk de Handreiking voor lokale analyse van het Expertisecentrum Warmte (ECW) [2] en de Startanalyse van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) [3]. De Startanalyse is gebaseerd op landelijke data en geeft inzicht in de technisch-economische gevolgen van vijf zogenoemde warmtestrategieën. S1 Individuele elektrische warmtepomp S2 Warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron S3 Warmtenet met lagetemperatuurbron S3-LT Lagetemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron) S3-MT Middentemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron) S4 Groengas S5 Waterstof De analyses voor de TWV 1.1 sluiten zoveel mogelijk aan bij de Startanalyse van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL).

Pagina 7 van 69

2. Alternatieven voor aardgas Volgens de Klimaatmonitor werd er in 2022 in de gemeente Voorschoten 14 miljoen m3 aardgas gebruikt door de gebouwde omgeving [4]. Dit komt overeen met een CO2-uitstoot van 27 kton per jaar1 [5]. Om van het aardgas af te komen moeten bijna alle gebouwen in Voorschoten overstappen op een andere manier van verwarmen. Dit hoofdstuk beschrijft eerst de technologieën die beschikbaar zijn om gebouwen aardgasvrij te maken. Deze zijn te verdelen in individuele oplossingen en collectieve oplossingen. In het tweede deel wordt onderzocht welke warmtebronnen beschikbaar zijn om in de warmtebehoefte van de gemeente te voldoen.

2.1 Aardgasvrije warmtetechnieken Voor de warmtetransitie kunnen meerdere technieken worden ingezet om de gebouwde omgeving aardgasvrij te verwarmen. Hierbij wordt er onderscheid gemaakt tussen individuele en collectieve oplossingen. Individuele oplossingen richten zich op het verwarmen van individuele gebouwen en collectieve oplossingen richten zich op het verwarmen van meerdere gebouwen tegelijkertijd. De aanpak voor collectieve of individuele oplossingen verschilt. Collectieve oplossingen worden gekenmerkt door een planmatige aanpak. Individuele warmtetechnieken, zoals een elektrische warmtepomp, kennen natuurlijke transitiemomenten (momenten waarop het logisch is om een stap te zetten), waarbij de gebouweigenaren in belangrijke mate het tempo bepalen.

2.1.1

Individuele warmtetechnieken

Elektrische warmtepomp Een elektrische warmtepomp is een individuele elektrische warmteoplossing. Gebouweigenaren kunnen zelfstandig overschakelen op deze techniek. De luchtwarmtepomp, de bodemwarmtepomp en de PVT-warmtepomp2 zijn de bekendste typen warmtepomp. Deze warmtepompen gebruiken warmte uit de lucht, bodem en zonnewarmte en brengen dit met behulp van elektriciteit naar een temperatuurniveau dat geschikt is voor het verwarmen van gebouwen en tapwater. Warmtepompen zetten elektriciteit efficiënt om in warmte. De COP (Coefficient of Performance) is een waarde die weergeeft hoe efficiënt de warmtepomp werkt: het aantal eenheden warmte dat een technologie kan opwekken met één eenheid elektriciteit (voorbeeld: 3 kWh warmte per 1 kWh elektriciteit). Doordat warmtepompen voornamelijk energie uit de lucht of bodem gebruiken en een kleiner deel uit elektriciteit, hebben ze een hoger rendement dan de hr-ketel. Voor het toepassen van een elektrische warmtepomp moet een woning of utiliteitsgebouw zeer goed worden geïsoleerd (naar een isolatieniveau van 50 kWh/m2). Dit is met name kostbaar bij vooroorlogse bouw. Hoewel gebouwen uit de decennia direct na de Tweede Wereldoorlog vaak wel iets van isolatie hebben, zullen deze vaak nog beter geïsoleerd moeten worden om te kunnen verwarmen met een warmtepomp. Ook moeten de radiatoren worden vervangen door

1 Energie-inhoud aardgas (bovenwaarde): 0,03517 GJ/m3; emissiefactor aardgas: 56,4 kg CO2/GJ

2

PVT-panelen zetten licht om in elektriciteit (photovoltaïsch) en warmte (thermisch).

Pagina 8 van 69

vloerverwarming of LT-radiatoren. Wanneer een groep gebouwen overschakelt naar een elektrische oplossing, kan het zijn dat het elektriciteitsnet moet worden verzwaard. De luchtwarmtepomp maakt gebruik van de buitenlucht. De ventilator (buitenunit) die nodig is voor een luchtwarmtepomp maakt geluid. De bodemwarmtepomp is duurder dan de luchtwarmtepomp om aan te leggen, maar is wel energiezuiniger. PVT-panelen worden op het dak geplaatst en leveren zowel warmte als elektriciteit.

Hybride warmtepomp De hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met de hr-ketel op gas. De elektrische warmtepomp kan in ongeveer de helft van de warmtebehoefte voorzien. Dit gaat zeer efficiënt, omdat de warmtepomp energie haalt uit de omgeving. De energie wordt gebruikt voor ruimteverwarming en/of warmtapwaterbereiding. Ongeveer een vijfde van de tijd springt de hr-ketel bij, op momenten dat de warmtepomp niet voldoende warmte kan leveren, bijvoorbeeld wanneer het buiten koud is en/of er (veel) warm tapwater nodig is. Hoe hoger het isolatieniveau van het gebouw, hoe minder vaak de hr-ketel hoeft bij te springen, en hoe groter de vermindering van het (aard)gasverbruik. Op dit moment heeft het geen zin om een hybride warmtepomp te plaatsen in een slecht geïsoleerd gebouw. In zo’n gebouw zal de warmtepomp minder vaak de warmte leveren: de hrketel moet vaak bijspringen om het gebouw voldoende warm te krijgen. In een matig geïsoleerd gebouw (voorbeeld: dubbel glas, spouwmuurisolatie, beperkte vloerisolatie en beperkte dakisolatie) levert een hybride warmtepomp zowel besparing op de energierekening als CO2reductie op. Bij een goed tot zeer goed geïsoleerd gebouw (minimaal schillabel B) is het verstandiger om direct over te stappen op een volledig elektrische warmtepomp.

Vanaf 2026 wordt het verplicht om bij de vervanging van de cv-ketel over te stappen op ten minste een hybride warmtepomp. Wel gelden er meerdere uitzonderingen. Zo vervalt de verplichting voor onder andere appartementen of een monument, en voor woningen die binnen 10 jaar worden aangesloten op een warmtenet.

Houtachtige biomassa Een andere individuele warmtetechniek is de pelletkachel, gestookt met houtpellets. Hout is een hernieuwbare brandstof, maar er zijn kanttekeningen te plaatsen bij de duurzaamheid hiervan. Daarnaast voert de gemeente al enkele jaren beleid om houtstook te verminderen, zodat de luchtkwaliteit verbeterd. De gemeente Voorschoten beschouwt biomassa (hout en ander plantaardig en dierlijk materiaal) niet als een geschikt alternatief [6].

2.1.2

Collectieve warmtetechnieken (warmtenetten)

Hoogtemperatuurwarmtenet Bij een warmtenet wordt warmte van een collectieve warmtebron naar gebouwen getransporteerd. Voor een hoogtemperatuur(HT-)warmtenet is een nieuwe infrastructuur nodig voor het vervoeren van water met een temperatuur van minimaal 75°C. Dit water wordt verwarmd met een HTwarmtebron, zoals restwarmte uit de industrie of geothermie. Een HTwarmtenet is warm genoeg voor het verwarmen van het gebouw en verzorgen van warm tapwater. In het gebouw zelf wordt de cv-ketel vervangen door een afleverset, bestaande uit een warmtewisselaar en een warmtemeter. De afleverset hangt meestal in de meterkast. De afleverset wordt gekoppeld aan het warmteafgiftesysteem. Hiervoor moeten vaak een paar verwarmingsleidingen worden omgelegd. Extra isolatie is niet nodig, maar mogelijk nog steeds wel wenselijk. Betere isolatie zorgt voor een hoger comfort en voor energiebesparing.

Pagina 9 van 69

Middentemperatuurwarmtenet Ook voor een middentemperatuur(MT-)warmtenet is nieuwe infrastructuur nodig. Een MT-warmtenet heeft een temperatuur van tussen de 55°C en 75°C en kan worden gevoed met warmtebronnen van verschillende temperaturen. Bij LT-warmtebronnen wordt de temperatuur opgewerkt met een collectieve warmtepomp. Door het omhoog brengen van de temperatuur van het water in het warmtenet met een collectieve elektrische warmtepomp, is het water dat bij de woningen en overige gebouwen aankomt warm genoeg voor het verwarmen van tapwater en hoeft het afgiftesysteem in het gebouw niet te worden aangepast. De gebouwen moeten voor het verwarmen met een MT-warmtenet al wel een redelijk isolatieniveau hebben (70 kWh/m2), maar niet zo goed als bij een LT-warmtenet. De geleverde temperatuur is namelijk hoger. Voorbeelden van bronnen voor een MT-warmtenet zijn geothermie, aquathermie en restwarmte.

Laagtemperatuurwarmtenet Bij een (zeer)laagtemperatuur (ZLT-/LT-)warmtenet gaat het om warmte met een temperatuur tussen de 30°C en 55°C. Ook hiervoor is een nieuwe infrastructuur nodig. Een ZLT-warmtenet, of bronnet, heeft een temperatuur van maximaal 30°C. Bij een ZLT-warmtenet moet de temperatuur van de warmte in de gebouwen nog omhoog gebracht worden met een individuele warmtepomp om geschikt te zijn voor ruimteverwarming. Bij een LTwarmtenet kan de temperatuur soms al hoog genoeg zijn om direct voor ruimteverwarming te gebruiken. Voor dit type warmtenetten moeten gebouwen zeer goed worden geïsoleerd (namelijk naar een isolatieniveau van 50 kWh/m2). Daarnaast moet worden overgeschakeld op een LTafgiftesysteem (bijvoorbeeld vloerverwarming of LT-radiatoren) en is er een aparte voorziening nodig voor warmtapwater. Geschikte warmtebronnen zijn bijvoorbeeld aquathermie, laagwaardige restwarmte, waterzuiveringsinstallaties en datacenters.

2.1.3

Beschikbaarheid van gasvormige energiedragers

Groengas en waterstof zijn energiedragers die op termijn aardgas zouden kunnen vervangen als brandstof voor de warmtevoorziening in de gebouwde omgeving. Echter, tot ver na 2030 zullen groengas en waterstof geen grote rol kunnen spelen in de verduurzaming van de gebouwde omgeving, omdat beide gassen te duur en niet voldoende beschikbaar zijn. Landelijk zijn andere prioriteiten gesteld voor het gebruik van groengas en waterstof, en in Voorschoten zijn geen productiefaciliteiten beschikbaar. Waterstof en groengas zullen ook na 2030 naar verwachting alleen een logische optie zijn als er echt geen andere warmtealternatieven voorhanden zijn. [7]

Groengas Groengas bestaat uit opgewerkt biogas. Biogas is brandbaar gas uit biomassa. Biogas kan niet rechtstreeks gebruikt worden in bestaande installaties op aardgas, hiervoor moet het eerst opgewerkt worden naar aardgaskwaliteit. Dit is groengas. Voor bewoners en gebouweigenaren is het vervangen van aardgas door groengas vaak makkelijk. Groengas heeft dezelfde kwaliteit als aardgas, dus zijn er geen aanpassingen nodig aan het gebouw of aan de infrastructuur. Wel is het vanuit het oogpunt van comfort en energiebesparing wenselijk dat het gebouw enigszins geïsoleerd is. Groengas kan worden gebruikt in de hr-ketel of de hybride warmtepomp. De potentiële groengasproductie in de regio, maar ook de (inter)nationale potentie, ligt ver onder de huidige aardgasvraag. In het Klimaatakkoord heeft de groengassector het streven uitgesproken om in Nederland 70 PJ groengas te produceren in 2030. Dit is ongeveer 6% van de huidige aardgasvraag. Het is nog onbekend of deze ambitie gehaald wordt. Groengas zal in ieder geval schaars blijven. Daarnaast is het lastig om toekomstbestendig groengas toe te wijzen aan bepaalde wijken. In lijn met de Routekaart Groen Gas ligt het daarom voor de hand om de warmtetransitie niet te beginnen met het inzetten van groengas. [7]

Pagina 10 van 69

Waterstofgas Waterstof komt als molecuul niet op grote schaal in de natuur voor, maar kan ook op verschillende manieren klimaatneutraal worden geproduceerd. Dit kan worden geproduceerd uit aardgas, waarbij CO2 vrijkomt die moet worden afgevangen en opgeslagen (‘blauwe waterstof’), of direct met duurzame elektriciteit of door vergassing van biomassa (‘groene waterstof’). Voor een omschakeling naar verwarming op 100% waterstof dient de cv-ketel te worden vervangen door een brandstofcel, of door een hr-ketel of hybride warmtepomp die op waterstof kan draaien. In de gebouwen hoeft behalve de installatie en eventueel de leidingen niet veel aangepast te worden. Wel moeten de leidingen van het huidige aardgasnet geschikt worden gemaakt voor waterstof. Dit houdt in dat bepaalde onderdelen moeten worden vervangen. Soms zal zelfs het hele net moeten worden vervangen als de technische staat onvoldoende is. Er is nog bijna geen praktijkervaring met het gebruik van waterstof voor verwarming van gebouwen of het transport ervan in bestaande gasleidingen. Waterstof opgewekt uit duurzame elektriciteit heeft in Nederland kan beperkt geproduceerd worden. De ambitie is om in 2030 250-350 kton aan waterstof te produceren. Dit is 30-40% van de hoeveelheid waterstof die nu in Nederland wordt gemaakt uit aardgas voor gebruik in de industrie.

De Rijksoverheid [8] en natuurorganisatie Natuur en Milieu [9] hebben aangegeven waar waterstof het meest zinvol kan worden ingezet. Dit is allereerst in de industrie en voor het zwaar transport omdat hiervoor geen goede alternatieven voorhanden zijn. Het is mogelijk om waterstofgas bij te mengen bij (groen)gas. Op dat moment is deze optie technisch gelijk aan de optie groengas die hiervoor beschreven staat. In geen geval wordt een grote rol voorzien voor waterstof in de warmtetransitie van de gebouwde omgeving.

2.2 Warmtebronnen in en om Voorschoten In deze paragraaf beschrijven we welke warmtebronnen beschikbaar zijn in (de regio van) Voorschoten en wat de potentie van deze warmtebronnen is. Deze warmtebronnen kunnen collectieve warmtenetten van warmte voorzien.

2.2.1

Warmte via WarmtelinQ

WarmtelinQ is een transportleiding die restwarmte uit de haven van Rotterdam naar onze regio brengt. Restwarmte is warmte die vrijkomt bij een proces in de industrie en daar niet meer voor iets anders gebruikt kan worden. Volgens de huidige inzichten zal er 84 MWth (basislast) beschikbaar komen voor de Leidsche regio [10]. De hoeveelheid geleverde warmte is niet genoeg om alle gebouwen in de regio te voorzien van deze warmte. In de regio zijn ook andere warmtebronnen beschikbaar, zoals geothermie en aquathermie, die ook baat kunnen hebben bij een bovenlokaal warmtetransportsysteem. De gemeente Voorschoten werkt met vijf buurgemeenten samen in de samenwerking Warmte Leidse Regio (WLR). WLR onderzoekt de mogelijkheden van een regionaal collectief warmtesysteem, waarin WarmtelinQ één van de warmtebronnen is. Een besluit om wel of niet deel te nemen aan een regionaal warmtesysteem heeft grote invloed op de uitwerking van de voorkeursopties voor verwarming van buurten. Het wel of niet ter beschikking hebben van een groot warmtetransportsysteem op regionaal niveau beïnvloedt bijvoorbeeld de keuze om ook kleinere lokale bronnen te ontwikkelen. De voorbereidingen voor de aanleg van WarmtelinQ zijn in volle gang. Gasunie is daarbij verantwoordelijk voor de realisatie, ondersteund door de provincie Zuid-Holland. De leiding gaat ook door het grondgebied van Voorschoten lopen.

Daarmee ontstaat de mogelijkheid voor de gemeente Voorschoten om ook aan te sluiten op WarmtelinQ. Volgens planning zal de eerste levering van warmte door WarmtelinQ voor 2030 kunnen plaatsvinden. Een aansluiting voor de gemeente Voorschoten is alleen mogelijk als er voldoende warmtevraag is en er ook een warmteoverdrachtssysteem (WOS) wordt gerealiseerd. Een WOS zorgt dat de

Pagina 11 van 69

warmte (van 110 ºC) uit WarmtelinQ wordt omgezet naar een lokaal warmtenet van een lagere temperatuur (70 tot 90 ºC). Vanuit het warmteoverdrachtstation loopt het warmtenet naar de gebouwen in Voorschoten.

2.2.2

Geothermie

Geothermie wordt gewonnen uit heet water dat zich in aardlagen bevindt. De geothermieinstallatie pompt dit water omhoog en brengt de warmte via een warmtenet naar de gebouwen. Om geothermie te winnen halen we warm water vanuit 500 tot 4000 meter diepte. Op die diepte heeft het water een temperatuur van 55 tot 120 °C. De potentie van geothermie in de regio Holland Rijnland is groot. In de gemeente Voorschoten zijn momenteel in drie gebieden opsporingsvergunningen aangevraagd: ‘Leiden 2’ in het noorden, ‘Leiden 3’ in Adegeest en ‘Oude Rijn 1’ in het centrum/zuiden van de gemeente. Het opsporingsgebied Oude Rijn bestaat uit 2 zoeklocaties: één in Voorschoten en één in Katwijk. Daarnaast zijn er concrete ontwikkelingen rond Aardwarmte Rijnland. Dit project kan via een regionaal warmtesysteem relevant zijn voor de gemeente Voorschoten. In Tabel 2 staat per opsporingsvergunning de vergunninghouder, geschatte potentie (basislast) en verwachte periode van ontwikkeling benoemd. Figuur 2 geeft een overzicht van de zoekgebieden. Het is nog onzeker of deze aanvragers daadwerkelijk een winningsvergunning zullen krijgen en hoeveel warmte er dan opgepompt kan worden. Als uit de opsporingsvergunningen blijkt dat de potentie van geothermie gunstig is, dan zou dit een geschikte MT-warmtebron kunnen zijn voor een collectief warmtenet.

Tabel 2 - Opsporingsvergunningen geothermie Holland-Rijnland [10] Opsporingsgebied

Vergunninghouder

Geschatte potentie

Rijnland

Shell + D4

100 - 160 MW

Leiden 2

Eavor

Leiden 3

Wayland

Oude Rijn 1

Yeager

Samen met Leiden 3: 40 – 80 MW Samen met Leiden 2: 40 – 80 MW 20 – 50 MW

Periode 40 MW voor 2030 60 MW na 2030 tot 60 MW onzeker Onzeker Onzeker Onzeker

De zoeklocaties beslaan een gebied, waar meerdere geothermiecentrales gerealiseerd kunnen worden. Figuur 4 aan het eind van deze paragraaf laat slechts één mogelijke locatie zien binnen het grotere zoekgebied in Voorschoten. Het is nog niet zeker of dit de definitieve locatie zal worden. Na voltooiing van haalbaarheidsstudies kan blijken dat andere locaties kansrijker zijn.

Pagina 12 van 69

Figuur 2 – Zoekgebieden geothermie regio Holland Rijnland [11] Alleen voor opsporingsvergunning Rijnland vinden op dit moment concrete ontwikkelingen plaats. Voor de ontwikkeling van de bron, distributie en levering is er een samenwerking tussen de partijen Shell, D4 en Firan opgezet. Voor de overige gebieden liggen de activiteiten momenteel stil. Dit komt door een bezwaar dat is ingediend door Drinkwaterbedrijf Dunea en Provincie ZuidHolland, vanwege mogelijke beïnvloeding tussen geothermie en nabijgelegen drinkwaterwinning. Hierover moet de rechter een uitspraak doen. Deze uitspraak is nog niet beken en hierdoor is de inzet van geothermie in Voorschoten nog onzeker. Naar verwachting zal geothermie op zijn vroegst pas na 2030 beschikbaar kunnen komen.

2.2.3

Aquathermie

Bij aquathermie wordt er thermische energie (warmte en soms koude) gewonnen uit water. De warmte die hieruit gewonnen kan worden is tussen de 7 en 25°C en is daarmee een zeerlagetemperatuurbron (ZLT). De warmte wordt vooral gewonnen als het warm is en opgeslagen in ondergrondse warmte-koudeopslag (WKO) tot de winter. Als de warmte collectief warmer wordt gemaakt, kan aquathermie ook als bron dienen voor een MT-warmtenet. Hiervoor zijn meestal elektrische warmtepompen nodig. Aquathermie wordt meestal gebruikt in combinatie met een WKO, het is daarom van belang dat de bodem hiervoor geschikt is. Aquathermie kent verschillende varianten: thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), uit afvalwater (TEA) en uit drinkwater (TED). Aquathermie is een opkomende techniek die nog in ontwikkeling is. Alhoewel het een bestaande techniek is, wordt deze op dit moment nog niet veel toegepast. Factoren die hierbij een rol spelen zijn de relatief hoge investeringskosten, de benodigde kennis van de lokale situatie en het vereiste hoge isolatieniveau van de gebouwen. De technologie is vooral kansrijk in nieuwbouw, mede vanwege de goede isolatiegraad. Daarnaast wordt aquathermie ook toegepast in utiliteitsbouw (gebouwen die niet gebruikt worden om te wonen), onder andere omdat utiliteitsbouw vaak een koelvraag heeft en hier duurzaam in kan worden voorzien met een WKO-systeem.

Pagina 13 van 69

In 2022 is er in het kader van het Innovatieprogramma WarmingUP een onderzoek uitgevoerd naar de technische potentie van aquathermie in Holland Rijnland [12]. Hierin wordt geconcludeerd dat er in de regio een aanzienlijke capaciteit is voor aquathermie. Als de maximale afstand tussen buurten en een watergang minder dan 1 kilometer is, kan ca. 85% van de warmtevraag worden voorzien door aquathermie. Als dit ‘zoekgebied’ groter wordt neemt de potentie toe. Bij een afstand van 5 kilometer tot aan de watergang is er meer warmte-aanbod dan er nodig is. In Voorschoten kan TEO in potentie voor alle buurten meer dan 100% van de warmtevraag leveren, bij een maximale afstand tussen de buurt en watergang van 1 kilometer. In de omgeving van Voorschoten liggen er veel kansen voor thermische energie uit oppervlaktewater (TEO). Deze liggen vooral in Vlietland (gelegen in de gemeente LeidschendamVoorburg), zie Figuur 4. Daarnaast lopen er een aantal waterlichamen met potentie voor TEO in het westen van de gemeente, zoals de Dobbewatering. Ook zien we dat andere rivieren rondom Voorschoten, zoals de Korte Vliet (nabij Leiden) en de Vliet (aan de oostgrens van de gemeente) bruikbaar kunnen zijn voor aquathermie. Na Vlietland volgen de Vliet en Korte Vliet. De kleine waterlichamen zoals de Dobbewatering zijn het minst geschikt.

Het is echter niet zeker of deze aquathermie beschikbaar gemaakt kan worden voor Voorschoten. Deze liggen namelijk in een andere gemeente (Vlietland) of ze vormen de gemeentegrens met een andere gemeente (Vliet en Korte Vliet). In die gevallen zullen de andere gemeenten mogelijk ook interesse hebben om de aquathermie te gebruiken. Als deze bronnen niet inzetbaar blijken voor Voorschoten, dan is ongeveer 18 GWh per jaar beschikbaar binnen de gemeentegrenzen. In het geval dat deze bronnen wel ontsloten kunnen worden voor Voorschoten, dan kan dit oplopen tot 514 GWh per jaar [13]. Dat is een veelvoud van wat Voorschoten nodig heeft. In Voorschoten zelf is er geen geschikte thermische energie uit afvalwater (TEA). In de buurt van de gemeente is dit er echter wel. Direct aan de andere kant van de gemeentegrens met Leiden is de rioolwaterzuiveringsinstallatie van het Hoogheemraadschap van Rijnland gevestigd. De potentie voor TEA op deze locatie is ongeveer 52 GWh per jaar [13]. Samen met de gemeente Leiden en het Hoogheemraadschap van Rijnland wordt deze bron verder onderzocht. Mogelijk kan deze warmtebron onderdeel worden van een regionaal warmtesysteem, waarbij de gemeente Voorschoten met andere gemeenten samenwerkt. Een andere vorm van aquathermie is thermische energie uit drinkwaterleidingen (TED).

Het drinkwaterbedrijf in Voorschoten, Dunea, heeft aangegeven dat er een aantal drinkwaterleidingen door de gemeente lopen. TED is een techniek die momenteel nog weinig wordt toegepast maar waar wel meer aandacht voor komt. Een voorbeeld waar dit op dit moment wel al wordt toegepast is de wijk Lanxmeer in Culemborg. De potentie van TED is vooral in het buitengebied van Voorschoten, zoals weergegeven in Figuur 3. De totale potentie in de gemeente is ongeveer 45 GWh per jaar [13]. Een overzicht van de potentie van aquathermie in Voorschoten staat in Tabel 3. Tabel 3 - Potentie aquathermie in Voorschoten Bron Thermische energie uit oppervlaktewater Thermische energie uit afvalwater Thermische energie uit drinkwater Totaal

Pagina 14 van 69

GWh minimaal 18 0 45 63

GWh maximaal 514 52 45 611

Figuur 3 - Potentie thermische energie uit drinkwater (TED) in de gemeente [14]

2.2.4

Zonthermie

Zonthermie is een vorm van energieopwekking waarbij zonnelicht wordt opgevangen door zonnecollectoren en omgezet in warmte. Er bestaan verschillende soorten systemen. Zonthermie kan gebruikt worden als bron voor een warmtenet, maar er bestaan ook individuele installaties, zoals een zonneboiler. In deze studie kijken we naar de toepassing van zonthermie als bron voor een warmtenet. CE Delft heeft onderzocht of zonthermie in de provincie Zuid-Holland een optie is [15]. Uit die studie komt naar voren dat in de gemeente Voorschoten 0 tot 20% van de warmtevraag van woningen en glastuinbouw ingevuld kan worden door zonthermie. Hierbij wordt echter ook uitgegaan van zonthermie op velden in het buitengebied. De ontwikkeling van velden voor zon-PV of zonthermie in Voorschoten is een grote uitdaging, vanwege de beschermde status van een groot gedeelte van het buitengebied. Als er al ontwikkeling van zon op velden mogelijk zou zijn, dan heeft zon-PV de voorkeur. Zonthermie is voor Voorschoten minder geschikt. De

2.2.5

Lokale restwarmte

Er zijn een aantal lokale restwarmtebronnen beschikbaar in Voorschoten, allen met een lage temperatuur. Tabel 4 geeft een overzicht van de LT-restwarmtebronnen in de gemeente, gebaseerd op de Warmteatlas en de Startanalyse [16] [3]. Figuur 4 geeft de locaties van deze bronnen weer op kaart. Zwembad het Wedde staat niet in de Warmteatlas geregistreerd als warmtebron, en is daarmee ook niet meegenomen in de Startanalyse. De projectgroep ziet dit echter wel als potentiële LT-warmtebron. Vandaar dat we de locatie van het zwembad hebben toegevoegd aan het kaartje in Figuur 4. De LT-warmtebronnen zouden in theorie een bijdrage kunnen leveren aan een aardgasvrij Voorschoten. Maar, gezien de ligging, de onzekerheid of de bronnen wel of niet geschikt zijn en hoe ingewikkeld de ontwikkeling van kleinschalige lokale restwarmtebronnen is, is de verwachting dat deze bijdrage gering zal zijn. Dit moet verder onderzocht worden.

Pagina 15 van 69

Tabel 4 - LT-warmtebronnen in Voorschoten Bronnaam

Type Bron

Randstad Flower Promotion

Glastuinbouw

W_Gemaal_908

GemaalWarmte

3

W_Gemaal_890

GemaalWarmte

Niet bekend

Valkenhorst Internet BV

Dienstverlening_Informatie

1,1

Bakker Verhoog BV

Bakkerij

0,32

Supermarkt Roemer Voorschoten BV

Supermarkt

0,37

Albert Heijn BV

Supermarkt

0,74

Hoogvliet BV

Supermarkt

0,17

Stichting Wereldwinkel Voorschoten

Supermarkt

Agulon Kunststoftechniek

Voedingsmiddelen_dranken_tabak

Niet bekend

Mobrero b v A.J. Stemerding BV Hydro Center Holland vof

Voedingsmiddelen_dranken_tabak Glastuinbouw

Niet bekend Niet bekend

Totaal

5,87

2.2.6

MWth Niet bekend

0,17

Overzicht warmtebronnen in Voorschoten

Tabel 5 geeft een overzicht van de beschikbare warmtebronnen in en om Voorschoten. Hoe geschikt een warmtebronnen is staat aangegeven in gigawattuur (GWh) of megawatt (MW), afhankelijk van de beschikbare informatie. Waar MW een eenheid van vermogen is, is GWh een eenheid van energiegebruik. Een warmtebron met een vermogen van 1 MW produceert gedurende één uur een energie van 0,001 GWh. Tabel 5 - Beschikbare warmtebronnen in en om Voorschoten Bron WarmtelinQ Geothermie Aquathermie (TEO) Aquathermie (TEA) Aquathermie (TED) Zonthermie LT-restwarmtebronnen Groengas Waterstofgas

Vermogen minimaal (MWth) 0 0

0

Vermogen maximaal (MWth) 84* 370

6

Potentie minimaal (GWh)

Potentie maximaal (GWh)

18 0 45 -

514 52 45 -

Status Zeker Onzeker Onzeker Onzeker Onzeker Voorkeur zon-PV Zeer onzeker Niet beschikbaar Niet beschikbaar

*Een deel van dit vermogen zal gebruikt worden voor het huidige warmtenet van Vattenfall in Leiden. Een ander deel zal gebruikt worden door andere gemeenten in de regio.

Figuur 4 geeft weer waar de warmtebronnen in Voorschoten zich bevinden: het tracé van WarmtelinQ, de mogelijke locatie voor een warmteoverdrachtstation (WOS), een potentiële geothermielocatie, een potentiële plek voor thermische energie uit afvalwater in Leiden, de potentie van thermische energie uit oppervlaktewater, en de LT-restwarmtebronnen in Voorschoten.

Pagina 16 van 69

Figuur 4 – Overzicht van warmtebronnen in Voorschoten

Pagina 17 van 69

3. Clustering, warmtestrategieën en afwegingskader Om Voorschoten van het aardgas af te krijgen is een goed begrip van de gebouwde omgeving nodig. Dit hoofdstuk analyseert de gebouwen in de gemeente en clustert ze in aparte gebieden. Vervolgens wordt onderzocht met welke strategieën deze gebieden aardgasvrij kunnen worden. Om tot een goede afweging te komen tot een voorkeursalternatief voor aardgas is een afwegingskader nodig, dat wordt beschreven in de laatste paragraaf van dit hoofdstuk.

3.1 Warmtegebieden In de TWV 1.0 is de analyse uitgevoerd per buurt, volgens de indeling van het CBS, in lijn met aanbevelingen vanuit het Rijk. Tijdens het opstellen van het eerste wijkuitvoeringsplan in Voorschoten bleek dat de geografische indeling van buurten niet altijd de meest logische clustering is voor de warmtetransitie. Om die reden is er voor de gebouwde omgeving van Voorschoten opnieuw gekeken wat de meest logische indeling is van warmteclusters. Als eerste stap is hiervoor een analyse gemaakt van de gebouwde omgeving op bouwjaar, bebouwingsdichtheid, bouwtype, functie, energiegebruik en eigendomssituatie. Op basis van deze gegevens is een inschatting gemaakt of gebouwen kansrijk zijn voor verwarming op midden- of lage temperatuur, al dan niet na aanpassingen in de woning. Deze analyse heeft geleid tot een clustering in 43 warmtegebieden, inclusief een eerste inschatting van een passend temperatuurniveau voor deze gebieden, zoals weergegeven in Figuur 5.

Figuur 5 - Warmtegebieden in Voorschoten

Pagina 18 van 69

3.2 Warmtestrategieën Eén van de doelen van deze studie is om een voorkeursalternatief voor aardgas te bepalen voor de 43 warmtegebieden. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de startanalyse van het PBL, en de bijbehorende vijf warmtestrategieën (op basis van infrastructuur). S1 Individuele elektrische warmtepomp S2 Warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron S3 Warmtenet met lagetemperatuurbron S3-LT Lagetemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron) S3-MT Middentemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron) S4 Groengas S5 Waterstof Binnen deze vijf strategieën bestaan verschillende varianten, zie Tabel 6. Strategieën 4 en 5 worden buiten beschouwing gelaten: waterstof en groengas spelen naar verwachting tot 2030 geen belangrijke rol bij de verduurzaming van de gebouwde omgeving. De toekomstige beschikbaarheid en prijs van deze gassen zijn zeer onzeker. Alleen als er geen andere reële warmtealternatieven voorhanden zijn komen deze misschien weer in beeld. Tabel 6 - Overzicht varianten Startanalyse Strategie

Kort

Variant

Schillabel

Strategie 1: Individuele elektrische warmtepomp

S1a

Elektrische luchtwarmtepomp

B

S1b

Elektrische bodemwarmtepomp

B

Strategie 2: Warmtenet met MT- en HT-bron (leveringstemperatuur: 70°C)

S2a

Restwarmte (MT-bron)

B

S2b

Geothermie volgens potentiekaart

B

S2c

Geothermie overal beschikbaar

B

S2d

Restwarmte (MT-bron)

D (utiliteitsbouw B)

S2e

Geothermie volgens potentiekaart

D (utiliteitsbouw B)

S2f

Geothermie overal beschikbaar

D (utiliteitsbouw B)

S3a

Bron: LT-warmtebron, leveringstemperatuur 30°C

B

S3b

Bron: LT-warmtebron, leveringstemperatuur: 70°C Bron: WKO, leveringstemperatuur: 70°C Bron: WKO, leveringstemperatuur: 50°C Bron: TEO+WKO, leveringstemperatuur: 70°C Bron: LT-warmtebron, leveringstemperatuur: 70°C Bron: WKO, leveringstemperatuur: 70°C Bron: TEO+WKO, leveringstemperatuur: 70°C Groengas met hybride warmtepomp

B

S4b

Groengas met hr-ketel

B

S4c

Groengas met hybride warmtepomp

D (u-bouw B)

S4d6

Groengas met hr-ketel

D (u-bouw B)

S5a

Waterstof met hybride warmtepomp

B

S5b6

Waterstof met hr-ketel

B

S5c

Waterstof met hybride warmtepomp

D (u-bouw B)

S5d6

Waterstof met hr-ketel

D (u-bouw B)

Strategie 3: Warmtenet met LT-bron

S3c S3d S3e S3f S3g S3h Strategie 4: Groengas

S4a 17

Strategie 5: Waterstof

Pagina 19 van 69

B B B D (utiliteitsbouw B) D (utiliteitsbouw B) D (utiliteitsbouw B) B

3.3 Afwegingskader Om voor elk warmtegebied te komen tot een voorkeursalternatief maken we gebruik van een afwegingskader. Dit afwegingskader heeft als doel om verschillende publieke waarden te borgen in de besluitvorming over de warmtetransitie. Het gaat daarbij onder andere om de waarden: betaalbaarheid (laagste maatschappelijke kosten en betaalbaarheid voor inwoners), duurzaamheid, haalbaarheid, betrouwbaarheid, en beperken van overlast. Deze waarden zijn in lijn met eerdere besluiten door de gemeenteraad en deze worden ook in regionaal verband toegepast. Op basis van deze waarden zijn de criteria bepaald zoals weergegeven in Tabel 7. Tabel 7 - Publieke waarden en criteria afwegingskader Publieke waarden

Criteria

Type

Betaalbaarheid

Laagste nationale kosten

Kwantitatief

Laagste eindgebruikerskosten

Kwantitatief

Duurzaamheid

Duurzaamheid & tijdige realisatie

Kwalitatief

Haalbaarheid

Inpandige ruimtelijke inpassing

Kwalitatief

Bovengrondse ruimtelijke inpassing

Kwalitatief

Ondergrondse ruimtelijke inpassing

Kwalitatief

Organisatie & governance Betrouwbaarheid

Beperken overlast

Netcongestie

Kwalitatief

Robuustheid warmtesysteem

Kwalitatief

In en om het huis

Kwalitatief

In de omgeving

Kwalitatief

Impact op andere ontwikkelingen en transities

Kwalitatief

Het afwegingskader scoort de drie aardgasvrije strategieën (strategie 1, 2 en 3) voor elk warmtegebied (Figuur 5) aan de hand van de criteria. Voor de kwantitatieve criteria wordt een score toegekend tussen 0 en 10, waarbij 10 de hoogste score is en 0 de laagste. De kwalitatieve criteria krijgen een score tussen de 1 en 3, met 3 als de beste score en 1 als de minste. In de TVW 1.1 is de maximale score voor kwantitatieve criteria verdubbeld, om de kwantitatieve en kwalitatieve criteria in dezelfde verhouding te houden als in de TWV 1.0. Door het grotere aantal kwalitatieve criteria zijn er 30 punten (10 x 3 punten) te verdelen. De kwantitatieve criteria scoren maximaal 20 punten (2 x 10 punten). In de technische-economische analyse bij de TVW 1.0 konden 10 punten verdiend worden voor kwantitatieve criteria en maximaal 15 punten voor kwalitatieve criteria. De verhoudingen zijn dus gelijk gebleven. Het criterium 'laagste nationale kosten' wordt beoordeeld volgens Tabel 8, waarbij de strategie met de laagste nationale kosten de hoogste score ontvangt. De scores van de andere strategieën worden bepaald aan de hand van het kostenverschil ten opzichte van de strategie met de laagste kosten. Strategieën met een kostenverschil kleiner dan 10% krijgen ook een score van 10, omdat dit binnen de onzekerheid van de kostenberekeningen valt.

De scoring van de strategieën vindt plaats per warmtegebied. Hierdoor komt het voor dat ondanks een verschil in kosten een bepaalde strategie in een warmtegebied dezelfde score krijgt als in een ander warmtegebied. Tabel 8 - Scoring Nationale Kosten Nationale kosten Laagste kosten

Pagina 20 van 69

Score 10

0-10% verschil

10

10-20% verschil

8

20-30% verschil

6

30-40% verschil

4

40-50% verschil

2

Meer dan 50% verschil

0

Het criterium ‘laagste eindgebruikerskosten’ wordt beoordeeld volgens Tabel 9, waarbij de strategie met de laagste eindgebruikerskosten de hoogste score krijgt. De scores van de andere strategieën worden bepaald aan de hand van het kostenverschil in euro’s ten opzichte van de strategie met de laagste kosten. Hierbij hanteren we stappen van 120 euro, wat gelijk staat aan een kostenstijging van 10 euro per maand. Strategieën met een kostenverschil kleiner dan 120 euro krijgen ook een score van 10, aangezien dit binnen de onzekerheid van de kostenberekeningen valt. De scoring van de strategieën vindt plaats per warmtegebied. Hierdoor komt het voor dat ondanks een verschil in kosten een bepaalde strategie in een warmtegebied dezelfde score krijgt als in een ander warmtegebied. Tabel 9 - Scoring Eindgebruikerskosten Eindgebruikerskosten

Score

Laagste kosten

10

€ 0 – € 120 meer

10

€ 120 – € 240 meer

8

€ 240 – € 360 meer

6

€ 360 – € 480 meer

4

€ 480 – € 600 meer

2

> € 600 meer

0

De kwalitatieve criteria krijgen een score tussen de 1 en 3. Deze methode wijkt enigszins af van de methode die is gehanteerd in de TWV 1.0. Daar werden slechts enkele kwalitatieve criteria beoordeeld. In de nieuwe versie van dit document is het aantal kwalitatieve criteria toegenomen. Er is gestreefd om het totaal te behalen aantal punten van deze criteria in dezelfde verhouding ten opzichte van de kwantitatieve criteria te laten zijn als in de TVW 1.0. Daarom is het aantal te behalen punten per kwalitatief criterium verlaagd. De drie aardgasvrije strategieën worden per warmtegebied gescoord op basis van Tabel 10. Tabel 10 - Scoring kwalitatieve criteria Kwalitatieve criteria

Score

Goed

3

Gemiddeld

2

Slecht

1

Pagina 21 van 69

4. Kwantitatieve afwegingen In paragraaf 3.3 is het afwegingskader voor de kwantitatieve criteria gegeven. Dit hoofdstuk presenteert en scoort de nationale kosten en eindgebruikerskosten voor de drie aardgasvrije strategieën (strategie 1, 2 en 3) voor de 43 warmtegebieden. Deze beoordelingen worden vervolgens meegenomen bij de bepaling van de voorkeurswarmteoplossing in hoofdstuk 7.

4.1 Nationale Kosten In het Klimaatakkoord is afgesproken dat gemeenten hun keuze voor een aardgasvrije warmteoplossing onder andere programmeren op basis van de laagste nationale kosten. Nationale kosten zijn de totale kosten voor de maatschappij van alle maatregelen die nodig zijn om ergens over te stappen op een aardgasvrije warmtetechniek, ongeacht wie die kosten betaalt. Dit zijn de kosten over de gehele keten bij elkaar opgeteld. De Startanalyse van PBL geeft inzicht in de nationale kosten van verschillende strategieën voor aardgasvrije warmtevoorziening. De Startanalyse berekent de nationale meerkosten. Dit zijn de extra kosten ten opzichte van de kosten van een hr-ketel op aardgas. Deze nationale kosten wijken af van de kosten die de verschillende partijen in de keten dragen. De verschillende partijen hebben te maken met tarieven, in plaats van daadwerkelijke kosten. Gebruikerskosten zijn de kosten die iedereen dagelijks ervaart en die mensen en bedrijven elkaar betalen, dus kosten inclusief onder andere winstopslagen, subsidies, belastingen en heffingen. In Tekstbox 1 staat een voorbeeld van het verschil tussen nationale kosten en eindgebruikerskosten. Doordat de Startanalyse alleen naar de kostprijs kijkt, kunnen technieken objectief met elkaar vergeleken worden, zonder dat de keuze wordt beïnvloed door huidige marktwerking, winstoogmerken, belastingen en subsidies.

De warmtestrategie met de laagste nationale kosten is dus niet vanzelfsprekend de warmtestrategie met de laagste kosten voor bewoners bij de huidige tarieven en belastingen. Vanuit de gedachte dat de kosten uiteindelijk worden doorberekend aan de eindgebruikers, kan het echter wel een logische keuze zijn om te richten op de warmtestrategie met de laagste nationale kosten. De nationale kosten zijn berekend voor het richtjaar 2030. Dit betekent dat er in de kostenberekeningen rekening is gehouden met de verwachte kosten van installaties en klimaatneutrale energiedragers in 2030.

Pagina 22 van 69

Tekstbox 1 - Verschil nationale kosten en eindgebruikerskosten Voorbeeld verschil tussen nationale kosten en eindgebruikerskosten In dit voorbeeld wordt een buurt aangesloten op een warmtenet. De kosten voor deze aanpak bestaan onder andere uit het aanleggen van een warmtenet, het realiseren van een warmtecentrale, het plaatsen van installaties in de woning, het aanbrengen van eenvoudige isolatie en de kosten voor het gebruik van warmte. Bij nationale kosten worden al deze kosten bij elkaar opgeteld. Er wordt geen rekening gehouden met het feit dat de warmteleverancier de kosten voor het aanleggen uiteindelijk doorberekent aan een woningeigenaar. De kosten worden gemaakt. Bij wie de kosten terechtkomen is voor deze berekening niet relevant. Op deze wijze kunnen verschillende technieken, waarbij er andere regels gelden over eigendom en doorrekenen van kosten, objectief met elkaar worden vergeleken. De kosten voor een bewoner zijn slechts deels gerelateerd aan deze nationale kosten. Een bewoner draagt enkel de kosten aan installaties en woningisolatie, en betaalt verder een energierekening. Hiernaast kan een bewoner gebruik maken van subsidies waardoor de kosten lager worden. Op basis van deze kostenberekening bepaalt een woningeigenaar of hij of zij een warmtetechniek kan en wil betalen. De totale investering die dit vraagt is hiermee echter buiten beeld.

De kosten voor een bewoner worden weergegeven door middel van de eindgebruikerskosten. Deze methodiek kijkt enkel naar de kosten voor de eindgebruiker. De eindgebruikerskosten zijn lastig te bepalen. Deze hangen sterk af van de op dat moment geldende subsidies, de wijze waarop kosten worden doorberekend aan de klant, welke winstmarges partijen hiervoor vragen, et cetera. De berekende eindgebruikerskosten zijn daarmee altijd slechts een indicatie, en zullen altijd verschillen van de daadwerkelijke kosten.

4.1.1

Methode

Om de nationale kosten te bepalen, baseren we ons op de Startanalyse 2020 van het PBL. De Startanalyse maakt onderscheid in kapitaallasten (investeringskosten) en variabele kosten (afhankelijk van gebruik). De volgende kostenposten worden hierin meegenomen. Tabel 11 - Kostenposten nationale kosten Type

Soort

Beschrijving

Kapitaallasten

Infrastructuur elektriciteit en gas

Verzwaring elektriciteitsnet Verwijdering gasnet Aanpassing gasnet

Infrastructuur warmtenetten

Warmtetransport (hoofdleiding) Warmtedistributie in de buurt Warmtedistributie in het pand Warmtebronnen/-centrale

Gebouwgebonden investeringen

Schilmaatregelen (isolatiekosten) Installaties

Variabele kosten

Levering energiedragers

Warmte Elektriciteit Gas

Onderhoud en bediening (O&B)

Gebouwen Collectief warmtesysteem Elektriciteits- en gasnetten

Pagina 23 van 69

De gebouwgebonden investeringen (schilmaatregelen en installaties), en de kosten voor onderhoud en bediening voor gebouwen zijn op gebouwniveau beschikbaar. Alle andere kosten zijn op buurtniveau beschikbaar. Om inzicht te krijgen in de kapitaallasten en de variabele kosten per warmtegebied is eerst voor elk gebouw bepaald in welke buurt deze zich bevindt en hoeveel woningequivalenten deze representeert. Eén woningequivalent (weq) staat in de Startanalyse gelijk aan één woning of 130 m2 utiliteitsbouw. Vervolgens zijn per gebouw de kosten op gebouwniveau samengevoegd met de kosten op buurtniveau (teruggerekend naar kosten per woningequivalent) voor de buurt waarin het gebouw staat. Als laatste stap is per warmtegebied berekend wat de gemiddelde nationale kosten per woningequivalent zijn. De Startanalyse maakt gebruik van kengetallen om de kosten te berekenen. Deze kengetallen zijn gepubliceerd in het Functioneel ontwerp Vesta-MAIS 5.0 [17]. Dit model is een verbeterde versie van het model dat gebruikt is tijdens de analyse voor de TVW 1.0 (Vesta-MAIS 4.0). Daarom is te verwachten dat resultaten uit deze analyse nauwkeuriger zijn dan die bij TVW 1.0.

4.1.2

Resultaten

Tabel 12 geeft een overzicht van de laagste nationale kosten per warmtestrategie en de bijhorende scores voor de 43 warmtegebieden in Voorschoten. Voor de drie strategieën presenteren we de laagste variant. Een overzicht van de nationale kosten van alle varianten die zijn geanalyseerd staat in Bijlage A. Als een variant niet mogelijk is, bijvoorbeeld als er geen warmtebron beschikbaar is, dan staan er geen kosten weergegeven. In de Startanalyse geldt er voor veel buurten in Voorschoten dat er geen MT- of HTrestwarmtebron aanwezig is. Voor een aantal buurten, bijvoorbeeld Noord-Hofland, geeft de Startanalyse wel de kosten van een variant met een MT-bron weer. De Startanalyse gaat ervan uit dat de betreffende buurt warmte kan benutten van een MT- of HT-restwarmtebron van buiten de gemeente (in het geval van Noord-Hofland is dit de Uniper centrale in Leiden). Er is in de Startanalyse dus nog geen rekening gehouden met de komst van WarmtelinQ naar de gemeente. Voor sommige warmtegebieden betekent dit dat de nationale kosten voor strategie 2 te hoog worden ingeschat. De uitkomsten zijn hier niet voor gecorrigeerd. Interpretatie van resultaten Het is belangrijk om bij de vergelijking tussen de kosten rekening te houden met het feit dat de gepresenteerde kosten een resultaat zijn van modelberekeningen. In iedere modelberekening zit een vorm van onzekerheid.