Bijlage 2 Technisch-economische analyse transitievisie warmte 1.1
Tekst van het document
De resultaten zijn dus geen absolute waarheid, maar een schatting op basis van de best beschikbare informatie. In de praktijk betekent dit dat modelresultaten nuttig zijn om mee te nemen in de afweging tussen aardgasvrije technieken, maar dat dit geen absolute zekerheid biedt. De resultaten zijn vooral waardevol voor het vergelijken van scenario’s en minder geschikt voor het doen van absolute uitspraken over te verwachten kosten.
Pagina 24 van 69
Tabel 12 - Overzicht kosten en scoring laagste nationale meerkosten per weq per jaar [3] Gebied
Warmtestrategie
Score
S1
S2
S3-LT
S3-MT
S1
S2
S3-LT
S3-MT
1
€ 1.100
€ 1.078
€ 1.175
€ 1.128
10
10
10
10
2
€ 1.474
€ 1.341
€ 1.594
€ 1.565
10
10
8
8
3
€ 1.216
€ 1.178
€ 1.396
€ 783
0
0
0
10
4
€ 578
€ 850
€ 698
€ 683
10
2
6
8
5
€ 1.932
€ 549
€ 1.072
€ 338
0
0
0
10
6
€ 1.002
€ 1.415
€ 1.172
€ 1.011
10
2
8
10
7
€ 1.342
€ 1.794
€ 1.900
€ 1.506
10
4
2
8
8
€ 1.371
€ 1.214
€ 1.755
€ 1.447
8
10
2
8
9
€ 866
€ 815
€ 766
€ 280
0
0
0
10 10
10
€ 651
€ 737
€ 531
€ 525
6
2
10
11
€ 2.044
€ 1.005
€ 1.417
€ 1.155
0
10
2
8
12
€ 1.870
€ 1.437
€ 1.613
€ 1.347
4
10
8
10
13
€ 900
€ 830
€ 948
€ 604
2
4
0
10
14
€ 1.311
€ 1.139
€ 1.366
€ 1.301
8
10
8
8
15
€ 1.069
€ 1.526
€ 1.338
€ 1.310
10
2
6
6
16
€ 895
€ 1.409
€ 1.203
€ 998
10
0
4
8
17
€ 1.050
€ 934
€ 1.080
€ 1.049
8
10
8
8
18
€ 857
€ 624
€ 703
€ 374
0
0
0
10
19
€ 479
€ 971
€ 101
0
0
0
10
20
€ 1.193
€ 1.286
€ 458
0
0
0
10
21
€ 1.100
€ 1.188
€ 365
0
0
0
10
22
€ 1.422
€ 768
€ 1.028
€ 949
0
10
4
6
23
€ 1.501
€ 1.073
€ 1.901
€ 1.824
4
10
0
0
24
€ 2.839
€ 897
€ 347
0
0
0
10
25
€ 1.234
€ 1.030
€ 1.134
8
10
0
8
26
€ 1.279
€ 1.668
€ 1.387
€ 1.382
10
4
10
10
27
€ 1.909
€ 1.320
€ 1.218
€ 1.341
0
10
10
8
28
€ 1.206
€ 1.197
€ 1.252
€ 1.199
10
10
10
10
29
€ 784
€ 695
€ 520
€ 192
0
0
0
10
30
€ 1.186
€ 1.426
€ 1.370
€ 1.291
10
6
8
10
31
€ 1.413
€ 1.431
€ 1.495
€ 1.315
10
10
8
10
32
€ 1.529
€ 1.154
€ 1.831
€ 193
0
0
0
10
33
€ 2.179
€ 938
€ 1.445
€ 582
0
0
0
10
34
€ 950
€ 1.009
€ 1.023
€ 685
4
2
2
10
35
€ 1.749
€ 1.389
€ 1.851
€ 849
0
0
0
10
36
€ 2.497
€ 1.931
€ 1.681
€ 1.641
0
8
10
10
37
Aardgasvrij
38
€ 1.587
€ 1.749
€ 1.914
€ 1.628
10
8
6
10
39
€ 2.314
€ 1.450
€ 1.431
€ 1.278
0
8
8
10
41
€ 1.877
€ 1.137
€ 1.266
€ 1.073
0
10
8
10
42
€ 1.457
€ 1.265
€ 1.826
€ 1.496
8
10
2
8
43
€ 606
€ 1.004
€ 622
€ 576
10
0
10
10
40
Aardgasvrij
Pagina 25 van 69
4.2 Eindgebruikerskosten De eindgebruikerskosten zijn alle kosten die een bewoner of pandeigenaar betaalt voor de omschakeling naar aardgasvrij verwarmen. TNO heeft het Dashboard Eindgebruikerskosten gepubliceerd waarin de eindgebruikerskosten in kaart zijn gebracht voor vijf verschillende woningtypen, zeven isolatieniveaus (energielabels) en drie niveaus van energieverbruik (laag, gemiddeld, hoog) [18]. De eindgebruikerskosten zijn hierin het saldo van de jaarlijkse kosten en baten die verwacht worden bij het toepassen van de in het vorige hoofdstuk gepresenteerde warmtestrategieën. Dit is berekend voor verschillende eindgebruikers (eigenaar-bewoners, huurders van sociale huurwoningen en huurders van particuliere huurwoningen) en andere relevante actoren (sociale verhuurders, particuliere verhuurders, netbeheerders, en het Rijk als subsidieverstrekker). Ook bij de eindgebruikerskosten gaat het om de meerkosten ten opzichte van de referentiesituatie: het gebruik van een hr-ketel op aardgas.
4.2.1
Methode
Het Dashboard Eindgebruikerskosten maakt onderscheid in kosten en baten. De volgende kosten en baten zijn hierin meegenomen. Tabel 13 - Kosten en baten eindgebruikerskosten Type
Beschrijving
Kosten
Extra financieringslasten (rente en aflossing) Verschil in onderhoudskosten Extra energiekosten voor het alternatief voor aardgas (variabele en vaste kosten) Extra huurkosten (bij huurders) Gederfde belastingen en extra subsidiekosten (voor de overheid)
Baten
Uitgespaarde kosten voor energie (variabele en vaste kosten) Extra hypotheekrenteaftrek (bij eigenaar-bewoners) Extra huurtoeslag (bij sociale huurders die daar recht op hebben) Extra huurinkomsten (bij verhuurders) Extra belastinginkomsten (zoals BTW) (voor de overheid)
Bij het ontwikkelen van TVW 1.0 was het oorspronkelijke plan om het Dashboard Eindgebruikerskosten van TNO te gebruiken voor de technisch-economische analyse. Vanwege vertraging in de publicatie van het onderzoek werd echter besloten het model van CE Delft te hanteren. Nu het dashboard wel beschikbaar is, kiezen we ervoor deze te gebruiken bij de actualisering van de technisch-economische analyse voor TVW 1.1. Voor onze analyse gebruiken we de derde versie van het dashboard, uitgegeven in juli 2023. Om de eindgebruikerskosten voor de 43 warmtegebieden te berekenen zijn allereerst voor alle woningen in Voorschoten het woningtype en energielabel in kaart gebracht. Ongeveer de helft van de woningen in Voorschoten heeft een energielabel. Voor de andere helft van de woningen is het energielabel bepaald aan de hand van data over gasverbruik van het CBS. Als het gasverbruik van een woning hoger is dan 11,5 m3/m2 krijgt een woning het label D.3 Bij een lager gasverbruik dan dit krijgt een woning het label B. Dit is een vereenvoudigde benadering van de werkelijkheid, maar het beste wat we met de beschikbare data van energielabels mogelijk is. Voor het energieverbruik van gebouwen, waarvoor geen data beschikbaar is, is gekozen voor een gemiddeld scenario.
Met deze gegevens zijn vervolgens voor elke woning de eindgebruikerskosten voor de verschillende strategieën bepaald, voor zowel woningeigenaren, huurders als verhuurders. De waarde van 11,5 m3/m2 is bepaald aan de hand van het gemiddelde energieverbruik per energielabel van de woningen waarvoor er wel een energielabel bekend is. 3
Pagina 26 van 69
Eindgebruikerskosten voor de netbeheerder en de Rijksoverheid zijn buiten beschouwing gelaten. De eindgebruikerskosten voor woningeigenaren, verhuurders en huurders zijn vervolgens opgeteld en geaggregeerd naar het niveau van het warmtegebied. Als laatste stap zijn per warmtegebied de gemiddelde eindgebruikerskosten berekend.
4.2.2
Resultaten
Tabel 14 geeft een overzicht van de laagste eindgebruikerskosten per warmtestrategie en de bijhorende scores voor de 43 warmtegebieden in Voorschoten. Net als bij de nationale kosten presenteren we per strategie de laagste variant. Een overzicht van de eindgebruikerskosten van alle varianten die zijn geanalyseerd staat in Bijlage B. Voor de strategieën s2c, s2f, s3c en s3g zijn geen data beschikbaar. 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. De resultaten zijn dus geen absolute waarheid, maar een schatting op basis van de best beschikbare informatie. In de praktijk betekent dit dat modelresultaten nuttig zijn om mee te nemen in de afweging tussen aardgasvrije technieken, maar dat dit geen absolute zekerheid biedt. De resultaten zijn vooral waardevol voor het vergelijken van scenario’s en minder geschikt voor het doen van absolute uitspraken over te verwachten kosten.
Alhoewel de resultaten van de eindgebruikerskosten wisselen per warmtegebied kunnen we een aantal algemene conclusies trekken.
Over het geheel zien we dat de investeringskosten voor eindgebruikers relatief hoog zijn bij een individuele warmtepomp, vergeleken met MT-warmtenetten en het referentiescenario. De investeringskosten van de warmtepomp bestaan vooral uit de aanschaf van de installatie en de isolatie tot het minimale isolatieniveau. De doorlopende kosten, zoals de energierekening, zijn daarentegen een stuk lager dan bij de andere technieken. Dankzij het goede isolatielabel en de warmtepomp, verbruikt een woning met een warmtepomp minder energie. Dit zorgt voor een lagere energierekening. De investeringskosten van MT-warmtenetten liggen iets hoger dan bij een gasketel (onder andere vanwege het vastrecht), maar zijn een stuk lager dan die van warmtepompen en LT-warmtenetten. De doorlopende kosten zijn bij een MT-warmtenet vergelijkbaar met een gasketel en LT-warmtenet, maar een stuk hoger dan bij een warmtepomp. Een LT-warmtenet vraagt hoge investeringen vanwege het benodigde isolatieniveau, de installatie (boosterwarmtepomp voor warm tapwater) en de aansluiting op het warmtenet. De doorlopende kosten zijn vergelijkbaar met een MT-warmtenet. Vanwege de hoge investeringskosten komen de eindgebruikerskosten van een LT-warmtenet voor geen enkel warmtegebied in Voorschoten gunstig uit. LT-warmtenetten kunnen mogelijk wel interessant zijn in kleinere clusters met een goed isolatieniveau.
De kosten van de aardgasvrije strategieën zijn in de meeste warmtegebieden hoger dan de referentiesituatie. Dit betekent dat aardgasvrij worden op dit moment niet woonlastenneutraal is voor de gemiddelde Voorschotense woning. Dit hoeft niet voor alle individuele woningen te gelden, het gaat immers om een gemiddelde. Ook kunnen de kosten in de toekomst veranderen, bijvoorbeeld door wijziging in de energietarieven, kostenontwikkeling door innovatie, belastingen of subsidies.
Pagina 27 van 69
Tabel 14 - Overzicht kosten en strategieën met de laagste eindgebruikerskosten per jaar [18] Gebied
Warmtestrategie
Score
S1
S2
S3-LT
S3-MT
S1
S2
S3-LT
S3-MT
1
€ 259
€ 241
€ 688
€ 106
8
8
2
10
2
€ 682
€ 276
€ 1.075
€ 117
2
8
0
10
3
€ 552
€ 284
€ 907
€ 123
4
8
0
10
4
€ -13
€ 321
€ 418
€ 161
10
6
4
8
5
€ 262
€ 86
€ 836
€ -73
6
8
0
10
6
€ 410
€ 259
€ 789
€ 124
6
8
0
10
7
€ 653
€ 250
€ 1.042
€ 90
2
8
0
10
8
€ 632
€ 208
€ 1.090
€ 58
2
8
0
10
9
€ -98
€ 200
€ 310
€ 62
10
6
4
8
10
€ -86
€ 257
€ 365
€ 126
10
6
4
8
11
€ 316
€ 60
€ 901
€ -100
4
8
0
10
12
€ 42
€ 149
€ 507
€6
10
8
2
10
13
€ 134
€ 160
€ 790
€ 43
10
10
0
10
14
€ 365
€ 221
€ 916
€ 84
6
8
0
10
15
€ -32
€ 277
€ 324
€ 150
10
6
6
8
16
€ -20
€ 177
€ 601
€ 77
10
8
0
10
17
€ 281
€ 239
€ 731
€ 108
8
8
0
10
18
€ -115
€ 230
€ 379
€ 115
10
6
2
8
19
€ -147
€ 228
€ 364
€ 96
10
4
2
6
20
€ 592
€ 273
€ 963
€ 126
4
8
0
10
21
€ 570
€ 260
€ 966
€ 109
4
8
0
10
22
€ 263
€ 255
€ 644
€ 117
8
8
2
10
23
€ 99
€ 155
€ 564
€ -5
10
8
2
10
24
€ 108
€ 75
€ 668
€ -85
8
8
0
10
25
€ 682
€ 296
€ 1.041
€ 136
2
8
0
10
26
€ 689
€ 281
€ 1.055
€ 124
2
8
0
10
27
€ 316
€ 60
€ 901
€ -100
4
8
0
10
28
€ 356
€ 248
€ 804
€ 106
6
8
0
10
29
€ -64
€ 222
€ 399
€ 114
10
6
4
8
30
€ 124
€ 226
€ 556
€ 66
10
8
2
10
31
€ 573
€ 246
€ 954
€ 86
2
8
0
10
32
€ 267
€ 232
€ 666
€ 72
8
8
2
10
33
€ 107
€ 215
€ 690
€ 59
10
8
0
10
34
€7
€ 246
€ 423
€ 104
10
8
4
10
35
€ 168
€ 134
€ 661
€ -25
8
8
0
10
36
€ 519
€ 234
€ 978
€ 74
4
8
0
10
37
Aardgasvrij
38
€ 510
€ 258
€ 918
€ 98
4
8
0
10
39
€ 47
€ 163
€ 550
€ 10
10
8
2
10
40
Aardgasvrij
41
€ 257
€ 185
€ 805
€ 47
8
8
0
10
42
€ 731
€ 290
€ 1.101
€ 130
0
8
0
10
43
€ -69
€ 261
€ 368
€ 121
10
6
4
8
Pagina 28 van 69
5. Kwalitatieve afwegingen In paragraaf 3.3 is het afwegingskader voor de kwalitatieve criteria gegeven. Dit hoofdstuk gaat dieper in op de afwegingen per criterium en hoe deze beoordeeld worden. Deze beoordelingen worden vervolgens meegenomen bij de bepaling van de voorkeurswarmteoplossing in hoofdstuk 7. De kwalitatieve criteria staan hieronder weergegeven. Tabel 15 - Criteria bij de kwalitatieve afwegingen Publieke waarden
Criteria
Duurzaamheid
1.
Duurzaamheid & tijdige realisatie
Haalbaarheid
2.
Inpandige ruimtelijke inpassing
3.
Bovengrondse ruimtelijke inpassing
4.
Ondergrondse ruimtelijke inpassing
5.
Organisatie & governance
6.
Netcongestie
7.
Robuustheid warmtesysteem
8.
In en om het huis
9.
In de omgeving
Betrouwbaarheid
Beperken overlast
10. Impact op andere ontwikkelingen en transities
5.1 Duurzaamheid De duurzaamheid van een warmteoplossing wordt vooral bepaald op basis van de mate waarin die strategie in staat is om een woning of cluster van het aardgas af te krijgen. Ieder van de drie geschikte strategieën (S1, S2 of S3) leidt tot vergelijkbaar vergaande reductie van CO2. Immers, deze strategieën zorgen ervoor dat de gebouwde omgeving in 2050 aardgasvrij is. In regionaal verband is deze conclusie eerder niet alleen kwalitatief, maar ook kwantitatief getrokken. Een recent voorbeeld hiervan is een onderzoek van Greenvis voor de regio Holland Rijnland [19]. Met elk van de drie strategieën kan de gebouwde omgeving van Voorschoten aardgasvrij worden gemaakt. De belangrijkste variabele voor de duurzaamheid van een warmtestrategie is hoe snel het gebouwen van het aardgas afhaalt. Als we gebouwen eerder van het aardgas krijgen, dan stoot Voorschoten minder lang CO2 uit bij de verbranding van het aardgas. Om een aardgasvrije warmtevoorziening tijdig in een buurt te realiseren, zijn twee aspecten belangrijk, namelijk de aanleg van de infrastructuur en het aanpassen en isoleren van gebouwen. De realisatietijd van de infrastructuur voor de warmtetransitie kan voor elk van de strategieën behoorlijk oplopen.
Zowel de elektriciteitsnetverzwaring die nodig is voor massale uitrol van individuele warmtepompen, als de aanleg van collectieve warmtenetten duurt al snel 6 tot 8 jaar. De tijd die nodig is om de infrastructuur aan te leggen verschilt dus niet veel tussen de verschillende strategieën en maakt ook niet veel verschil tussen de warmtegebieden. Voor de aanpassingen in gebouwen zit er wel verschil tussen de warmtegebieden. Een individuele warmtepomp functioneert op een lage temperatuur. Ditzelfde geldt voor warmtenetten met een lage temperatuur. Veel woningen in Voorschoten zijn niet direct geschikt om hierop aan te sluiten. Daarvoor zijn eerst flinke aanpassingen in de woning nodig, zoals extra isolatie, nieuwe
Pagina 29 van 69
vensters en kozijnen, of een ander warmteafgiftesysteem in het huis. Daarbij wordt de doorlooptijd van het isoleren van gebouwen en aanpassen van de warmtetechniek sterk beïnvloed door de natuurlijke momenten van renovatie. Dit maakt de opgave extra uitdagend. Per strategie zijn daarnaast nog enkele opmerkingen te plaatsen. Zo kan gesteld worden dat de transitie naar aardgasvrij met een collectief warmtenet (S2 of S3) beter planbaar is. Een strategie met individuele warmtepompen (S1) is afhankelijk van een groot aantal keuzes van afzonderlijke bewoners om over te stappen en de maatregelen binnenshuis te nemen. Daarnaast gebruiken individuele warmtepompen veel elektriciteit en kan ook congestie op het elektriciteitsnet de planbaarheid van de transitie lastiger maken. Voor de productie van een deel van de elektriciteit komt voorlopig nog CO2 vrij. Het gebruik van individuele warmtepompen zal in veel gevallen in de beginjaren dus nog niet geheel uitstootvrij zijn. Daardoor is het minder zeker of de gewenste reductie in CO2-uitstoot met individuele warmtepompen snel genoeg gerealiseerd wordt. Collectieve warmtenetten (S2 en S3) maken voor ongeveer 30% van de warmtevraag gebruik van piek- en backup-installaties. In de periode tot 2050 zullen deze naar verwachting eerst nog aardgasgestookt zijn, en pas op termijn vervangen worden voor een aardgasvrij alternatief.
Een overstap op warmtenetten is dus vaak niet direct aardgasvrij. Op dit moment is nog niet zeker wat het haalbaarste en betaalbaarste type piek- en backup-installatie zal zijn. Voorbeelden van aardgasvrije alternatieven zijn: elektrische boilers, duurzame gassen of seizoensopslag.
Conclusie Voor de duurzaamheid van de warmtetransitie zijn vooral twee dingen belangrijk: dat er tenminste een keuze voor een alternatief gemaakt wordt, en dat die keuze binnen korte termijn gerealiseerd wordt. De warmtetransitie is niet gebaat bij vertraging of uitstel. Met de keuze voor een warmtealternatief kan Voorschoten plannen gaan maken en komt het realiseren van de warmtetransitie dichterbij. Welk alternatief voor aardgas precies gekozen wordt, een individuele warmtepomp of een collectief warmtenet, is van veel minder groot belang. Alle drie de strategieën (S1, S2 en S3) scoren daarom in de basis de volle 3 punten. Als de bebouwing in een gebied lastig geschikt te maken is voor lagetemperatuurverwarming, dan scoren de lagetemperatuurstrategieën 2 punten in die gebieden (S1 en S3-LT).
5.2 Haalbaarheid Als een alternatief voor aardgas niet gerealiseerd kan worden, dan zal de warmtetransitie niet gerealiseerd kunnen worden. Daarom is de haalbaarheid van de strategieën van groot belang. Deze paragraaf behandeld verschillende vormen van ruimtelijke inpassing, en de manier waarop de warmtetransitie georganiseerd kan worden. De warmtetransitie heeft een grote ruimtelijke component. Als de verschillende onderdelen fysiek niet ingepast kunnen worden, dan kan dat een belangrijke showstopper zijn voor de transitie. De ruimtelijke inpassing is van belang op drie niveaus: inpandig, bovengronds en ondergronds. Deze paragraaf vergelijkt de verschillende strategieën op deze drie niveaus. Het belang van dit onderwerp is dusdanig groot dat ook alle niveaus apart worden beoordeeld.
5.2.1
Inpandige ruimtelijke inpassing
Het realiseren van een individuele warmtepomp heeft een andere impact in en om de woning als het aansluiten op een collectief warmtenet. Hieronder worden de ruimtelijke impacts voor de individuele en collectieve oplossingen beschreven.
Individuele warmtepompen Voor het verwarmen met een elektrische warmtepomp dient er heel wat aangepast te worden aan de woning. De gasketel wordt dan vervangen en daarvoor in de plaats komen de onderdelen in Tabel 16, met ongeveer de weergegeven afmetingen. De nummers corresponderen met Figuur 6.
Pagina 30 van 69
De cijfers beschrijven een lucht-waterwarmtepomp, de meest voorkomende variant. In het geval dat een bodemwarmtepomp wordt toegepast, is geen buitenunit nodig, maar een bodemlus (bodemwarmtewisselaar). Dit betekent meestal dat er een tuin moet zijn en dat deze achteraf deels opnieuw ingericht moet worden. Voor verwarmen met een PVT-warmtepomp zijn in plaats van een buitenunit PVT-panelen (en omvormer) nodig. Tabel 16 - Onderdelen inpandige ruimtelijke inpassing individuele warmtepomp Nr. 1 2 3 4 5/6 7 8
Onderdeel Buitenunit Binnenunit Buffervat (ruimteverwarming) Boiler (warm tapwater) Warmte-afgiftesysteem Gevel-, dak- en vloerisolatie Vervangen ramen en kozijnen
Afmeting (m) 0,8 x 0,8 x 0,4 1,0 x 0,6 x 0,4 1,0 x 1,0 x 2,0 1,0 x 1,0 x 2,0 Verschillend per woning Verschillend per woning Verschillend per woning
Frequentie Altijd Altijd Meestal Meestal Vaak Vaak Soms
Figuur 6 - Voorbeeld inpandige ruimtelijke inpassing individuele warmtepomp [20] Voor appartementen ligt een collectieve warmtepomp per complex meer voor de hand. Dat scheelt ruimtebeslag in de individuele woningen. Wel is er een leidingnetwerk in het appartementencomplex nodig om de warmte naar de woningen te brengen, en moeten er warmtemeters en mogelijk warmtewisselaars in de appartementen geplaatst worden. Verwarmen met een elektrische warmtepomp vereist een goed isolatieniveau van de woning, namelijk minimaal een schillabel B. Ook moeten de radiatoren vaak worden aangepast of vervangen om te functioneren op lage temperaturen (bijvoorbeeld vloerverwarming of LTradiatoren). Mogelijk is er ook een zwaardere elektriciteitsaansluiting nodig (minimaal 3x25A). Een luchtwarmtepomp kan behalve warmte, ook koude leveren. Lagetemperatuurverwarming, in combinatie met goede isolatie (incl. kierdichting), zorgt meestal wel voor hoger comfort.
Collectief warmtenet Voor verwarmen met een midden- of hoge temperatuur warmtenet zijn geen grote installaties of ingrijpende aanpassingen aan de woning nodig. De gasketel wordt vervangen door een afleverset. De afleverset wordt in de meterkast geplaatst als de ruimte dat toelaat. Voor een goede inpassing van de afleverset in de woning, zijn meestal wel inpandige wijzigingen van de
Pagina 31 van 69
bestaande leidingen nodig. Het verwarmingssysteem (radiatoren) hoeft meestal niet aangepast te worden. Figuur 7 en Tabel 17 geven respectievelijk de impact en het ruimtebeslag in de woning van een MT-warmtenet weer. Buiten de woning moet er een aansluitleiding aangelegd worden tussen de warmteleiding in de straat en de woning. Tabel 17 - Onderdelen inpandige ruimtelijke inpassing collectief warmtenet Nr. 1 2 t/m 5 6 7
Onderdeel Afleverset Warmte-afgiftesysteem Gevel-, dak- en vloerisolatie Extra meterkast (bij hoogbouw)
Afmeting (m) 0,6 x 0,2 x 0,4 Verschillend per woning Verschillend per woning 0,8 x 0,4
Frequentie Altijd Zelden Soms Soms
Figuur 7 - Voorbeeld inpandige ruimtelijke inpassing collectief warmtenet [20] Verwarmen met een (zeer) lagetemperatuurwarmtenet vereist veel aanpassingen en ruimte in de woning. De gasketel wordt vervangen door een afleverset. De afleverset wordt in de meterkast geplaatst als de ruimte dat toelaat. Voor een koppeling van de afleverset met de radiatoren of vloerverwarming in de woning, zijn meestal inpandige wijzigingen van de bestaande leidingen nodig. Voor de warmtapwatervoorziening zijn een elektrische booster-warmtepomp en boiler nodig. Bij warmtepompen met een vermogen van meer dan 6 kW is een verzwaarde elektriciteitsaansluiting nodig. Daarnaast vereist de verwarming met een lage temperatuur een goed isolatieniveau van de woning. De benodigde maatregelen daarvoor zijn vergelijkbaar met die van een individuele warmtepomp.
Conclusie Deze paragraaf laat zien dat er een groot verschil is tussen de warmteoplossingen. De installatie van een individuele warmtepomp heeft aanzienlijk meer impact in de woning dan aansluiten op een collectief warmtenet. Daarnaast vergen lage temperatuuroplossingen in veel woningen aanzienlijke isolatiemaatregelen. De score is deels bepaald door de ruimtelijke impact van de warmtetechniek zelf en deels door de impact van de isolatie. Een MT-warmtenet vergt de minste aanpassingen in ieder type woning. Deze oplossing scoort daarom 3 punten (S2 of S3-MT), in ieder warmtegebied. Een lage temperatuurwarmtenet (S3-LT) in gebouwen die daar geschikt voor zijn scoort 2 punten. Een individuele warmtepomp (S1) in gebouwen die daar geschikt voor zijn, of een lage temperatuurwarmtenet (S3-LT) in gebouw die
Pagina 32 van 69
daar niet geschikt voor zijn, scoren 1 punt. Een individuele warmtepomp (S1) in gebouwen die daar niet geschikt voor zijn scoort 0 punten.
5.2.2
Bovengrondse ruimtelijke inpassing
De warmteoplossingen hebben een flink verschillende impact op de bovengrondse openbare ruimte. In de buurten die overstappen op verwarmen met elektrische warmtepompen, groeit de elektriciteitsvraag. De elektrische warmtepomp wordt vooral gebruikt als individuele warmtetechniek, maar kan in sommige gevallen ook gebruikt worden in combinatie met een warmtenet. Dit is met name het geval als er geen andere warmtebronnen beschikbaar zijn voor het warmtenet, zoals bij kleinschalige buurtwarmtenetten. Het gevolg is dat onder andere het elektriciteitsnet aanzienlijk verzwaard moet worden. Bij warmtenetten nemen ook de installaties bovengronds ruimte in, in de vorm van warmtecentrales of warmteoverdrachtsstations. Hier moet ruimte voor gevonden worden. Deze paragraaf beschrijft de ruimtelijke impact van de verschillende warmteoplossingen.
Elektriciteitsnet voor individuele en collectieve warmtepompen Elektrisch verwarmen zorgt voor een groei in de capaciteitsvraag van het elektriciteitsnet op laagspanningsniveau. Deze hogere vraag zorgt ook voor een hogere capaciteitsvraag op middenspanningsniveau. Middenspanningsruimtes (MSR’s) zetten elektriciteit van een hoog voltage om naar een lager voltage. Verzwaring van het elektriciteitsnet betekent dat er MSR’s moeten worden bijgeplaatst of uitgebreid. De MSR’s nemen per stuk ongeveer 25 tot 30 m2 bovengrondse (openbare) ruimte in beslag. Bij volledig verwarmen met individuele warmtepompen moeten er ongeveer 26 extra MSR’s in Voorschoten worden ingepast [21]. Dit heeft een ruimtelijke impact van ongeveer 650 tot 850 m2. Omdat collectieve warmtepompen niet op het laagspanningsniveau worden aangesloten, zijn hier geen extra MSR’s voor nodig. De groeiende elektriciteitsvraag heeft ook op hoger schaalniveau gevolgen, waardoor er lokaal of regionaal meer onderstations bijgeplaatst moeten worden. Een onderstation zet hoogspanning om naar middenspanning. Onderstations hebben een grote omvang van 3.000 tot 50.000 m2 (een half tot tien voetbalvelden). Bij een overstap op geheel elektrisch verwarmen met individuele of collectieve warmtepompen zullen er regionaal 1 tot 3 HS/MS onderstations van 50.000 m2 bij moeten.
De noodzaak hiervoor hangt ook af van de keuzes van andere gemeenten. Daarnaast moet binnen Voorschoten rekening gehouden worden met een extra uitbreiding van het MS onderstation van ongeveer 3.000 m2 waarvoor momenteel ruimte wordt gezocht, boven op de ruimte die nodig is voor de ‘normale’ elektrificatie van Voorschoten. Waarschijnlijk is één onderstation in Voorschoten genoeg. Deze moet er in ieder geval komen. Het is mogelijk dat er meer nodig is. Dan moet het onderstation worden uitgebreid of moet er een tweede station bij. De extra elektriciteitsvraag door warmtepompen zorgt ervoor dat deze elektriciteit ergens duurzaam moet worden opgewekt. Als alle daken van Voorschoten volledig worden voorzien van zonnepanelen is dit nog ruimschoots niet voldoende om de elektriciteit op te wekken voor de warmtetransitie op elektriciteit. Er zal dan flink gesteund moeten worden op zon op veld, windturbines, of de inzet van andere gemeenten. Een warmtetransitie op basis van individuele of buurtgerichte warmtepompen heeft 2 tot 3 keer zoveel extra windturbines of zonnepanelen nodig als een gemeentebreed collectief warmtenet. De benodigde ruimte hiervoor is lastig te bepalen, maar dit zal gaan om aanzienlijk meer oppervlakte dan de andere onderdelen in deze paragraaf. Samengevat bestaat de bovengrondse ruimtelijke impact voor all-electric oplossingen de volgende onderdelen.
Pagina 33 van 69
Tabel 18 - Onderdelen bovengrondse ruimtelijke inpassing all-electric oplossingen [19] Nr. 1 2 3 4
Aantal 26 1 tot 3 1 tot 2 2x tot 3x zoveel extra
Onderdeel extra middenspanningsruimtes HS/MS onderstation* MS onderstation Duurzame opwek elektriciteit
Oppervlakte (m2) 650 tot 800 50.000 tot 150.000 3.000 Onbekend
Kans Altijd Waarschijnlijk Altijd Altijd
* Dit moet regionaal ingepast worden
Infrastructuur voor een collectief warmtenet Het aanleggen van een warmtenet is niet alleen ondergronds een uitdaging. Ook bovengronds moeten er verschillende onderdelen gerealiseerd worden, zoals hieronder beschreven.
Warmtecentrale of primair warmteoverdrachtsstation (WOS) De warmtecentrale geeft de warmte af aan het water in het transportnet richting de secundaire warmteoverdrachtsstations in de wijken. Naast de daarvoor benodigde installaties, is er in deze ruimte meestal ook een piek- en backup-installatie, die extra warmte produceert bij piekvraag of als de bron tijdelijk niet beschikbaar is. De warmtecentrale of het primair warmteoverdrachtsstation hebben een oppervlakte van ongeveer 1.500 m2.
Secundair warmteoverdrachtsstation Bij de verschillende warmteclusters zal ook nog een secundair warmteoverdrachtsstation nodig zijn. Deze zet de warmte over van het transportnet naar het distributienet, die de warmte naar de gebouwen brengt. In Voorschoten zijn 6 stations van ongeveer 50 m2 voorzien, in totaal 300 m2.
Buurtwarmtecentrales Bij buurtwarmtenetten wordt de warmteproductie per cluster georganiseerd. In dat geval is er meer ruimte nodig, om ook de overige installaties te plaatsen. Wanneer er wordt gekozen voor buurtwarmtenetten zijn er in Voorschoten ongeveer 6 buurtcentrales van naar schatting 400 m2 nodig. In totaal is het ruimtebeslag dan 2.400 m2. Daar bovenop komt de verzwaring van het elektriciteitsnet, zoals beschreven in de voorgaande paragraaf. Tabel 19 - Onderdelen bovengrondse ruimtelijke inpassing collectieve warmtenetten [19, 22, 23] Nr.
Aantal
Onderdeel
Oppervlakte (m2)
Kans
Gemeentebreed warmtenet 1 1 Warmtecentrale/ primaire WOS 2 6 Secundaire WOS
1.500 300
Altijd Altijd
Buurtwarmtenetten 1 6 Buurtwarmtecentrale
2.400
Altijd
Conclusie Deze paragraaf laat zien dat er een verschil is tussen de warmteoplossingen. De netverzwaring die nodig is voor individuele en collectieve warmtepompen heeft een grote bovengrondse ruimtelijke impact. Daarnaast hebben buurtwarmtenetten een duidelijk grotere bovengrondse ruimtelijke impact dan gemeentebrede warmtenetten. Een gemeentebreed warmtenet (S2) vergt de minste bovengrondse ruimte. Deze oplossing scoort daarom 3 punten, in ieder warmtegebied. Voor individuele warmtepompen moet het elektriciteitsnet aanzienlijk verzwaard worden. Voor buurtwarmtenetten moet zowel het elektriciteitsnet verzwaard worden, als warmte-infrastructuur worden aangelegd. De benodigde
Pagina 34 van 69
netverzwaring is echter wel kleiner dan die voor individuele warmtepompen. Beide oplossingen (S1 en S3) scoren daarom 1 punt, in ieder warmtegebied.
5.2.3
Ondergrondse ruimtelijke inpassing
Voor elk van de warmteoplossingen moet er flink wat gebeuren in de ondergrond. Bij individuele warmtepompen gaat dit vooral om verzwaring van het elektriciteitsnet. Als er een collectief warmtenet wordt aangelegd, gaat het om de leidingen die in de grond moeten komen. Er is een risico dat er wordt ingezet op een collectief systeem, terwijl er ook veel bewoners overstappen op een individuele oplossing. Gezien de toch al beperkte ruimte die er in de ondergrond aanwezig is, moet geprobeerd worden om dit scenario te voorkomen. Figuur 8 - Ondergrondse ruimtelijke inpassing warmtetransitieFiguur 8 geeft een overzicht van de kabels en leidingen in de ondergrond.
GLWC: gas, licht, water, communicatie
Figuur 8 - Ondergrondse ruimtelijke inpassing warmtetransitie [20]
Elektriciteitsnet voor individuele warmtepompen Het grotere aantal middenspanningsruimtes zal ervoor zorgen dat er ook extra middenspanningskabels gelegd moeten worden. Buurtwarmtepompen worden waarschijnlijk aangesloten op middenspanningsniveau, waardoor enkel daarvoor ook extra middenspanningskabels nodig zijn. Ten opzichte van de andere netverzwaringen is dit te verwaarlozen. Elektrisch verwarmen zorgt ook voor een groei in de capaciteitsvraag van het elektriciteitsnet. In die buurten moet het laagspanningsnet daardoor beperkt extra verzwaard worden. Daarvoor moet de straat opengebroken worden. Er kan gekozen worden om de bestaande kabels te vervangen door zwaardere, of om extra kabels te leggen. De zwaardere kabels vereisen dezelfde ruimte in de ondergrond, extra kabels vragen om extra ruimte.
Infrastructuur voor collectieve warmtenetten Wanneer een warmtenet wordt aangelegd moeten er nieuwe leidingen worden getrokken door de straten. In een straat worden een aan- en een afvoerleiding geplaatst. Om te voorkomen dat de warmte vanuit deze leidingen het water- en elektranet nadelig beïnvloedt, is extra ruimte rondom de leidingen nodig. Daarnaast zijn er expansielussen nodig om uitzetting van de leidingen op te vangen. In totaal moeten er in een gemeentebreed of buurtwarmtenet respectievelijk ongeveer 65 km en 57 km warmteleidingen worden aangelegd. [23]
Pagina 35 van 69
Smal opgezette, relatief oude wijken zijn minder geschikt voor het aanleggen van warmtenetten. In de buurten Bloemenwijk en Centrum zijn relatief veel vooroorlogse woningen. Beide buurten zijn niet ruim opgezet, waardoor het aanleggen van warmtenetten problemen op kan leveren. Bij iedere buurtwarmtecentrale zullen naar verwachting ook putten moeten worden geboord voor warmte- en koudeopslag (WKO). In totaal gaat het daarbij om ongeveer 10 WKO-doubletten in Voorschoten. Ook bij een centraal warmtenet moet er mogelijk geboord worden, in dat geval voor geothermie. Het is nog niet zeker of Voorschoten gebruik gaat maken van geothermie. Als dit wel het geval is, dan zijn er waarschijnlijk 1 of 2 geothermiedoubletten nodig. [19]
Conclusie Zowel elektrische warmtepompen (S1) als warmtenetten (S2 en S3) hebben impact op de ondergrondse ruimte. De ondergrondse impact van een systeem met individuele warmtepompen is naar verwachting kleiner dan een collectief warmtenet. Daarom scoort dit systeem 3 punten. We nemen aan dat er geen grote verschillen zijn tussen de verschillende type warmtenetten. Daarom scoren alle collectieve warmtenetten 1 punt (S2 en S3). Voor enkele buurten wordt een uitzondering gemaakt. De warmtegebieden in de buurten Bloemenwijk en Centrum zijn relatief oud en hebben smalle straten. Deze buurten scoren daarom 0 punten voor S2 en S3.
5.2.4
Organisatie & governance
De organisatie van de warmtetransitie is erg verschillend voor de warmteoplossingen. Voor de warmtetransitie is nieuwe wetgeving in voorbereiding. Deze wetgeving legt de regie van de transitie bij gemeenten. Daarbij is het belangrijk om te weten hoe dit georganiseerd kan worden, zowel binnen als buiten de gemeente. Hiervoor werkt de gemeente Voorschoten regionaal samen binnen RES Holland Rijnland en Warmte Leidse Regio (WLR). Daarnaast zijn woningcorporaties en particuliere verhuurders partners bij de verduurzaming van huurwoningen in Voorschoten. Bij individuele warmtepompen ligt de organisatie vooral bij woningeigenaren zelf, of bij de aannemer die door hen wordt gekozen. Dit geldt voor zowel de installatie als de isolatie van de woning. De haalbaarheid van deze opgave verschilt per eigenaar. Eigenaren moeten flink wat uitzoekwerk doen en niet elke inwoner van Voorschoten is in staat om dit zelf te doen. Een ander aandachtspunt is dat de warmtepompenmarkt een grote groei doormaakt en dat dit ook onkundige installateurs aantrekt. De gevolgen van slecht geïnstalleerde warmtepompen kunnen erg vervelend zijn voor bewoners. De organisatieopgave van individuele warmtepompen ligt vooral bij eigenaren zelf en minder bij de gemeente. De gemeente kan hierbij faciliteren, maar het zwaartepunt van de warmtetransitie ligt in dit geval buiten de directe invloedssfeer van de gemeente.
De overstap op individuele oplossingen is grotendeels een organisch proces. Voor collectieve warmtenetten staat de gemeente Voorschoten aan het begin van een ontwikkelfase. Hoewel de uiteindelijke keuze voor de aansluiting op een warmtenet bij bewoners ligt, zal het meeste werk verricht worden door het toekomstige warmtebedrijf, de gemeente of andere betrokken partijen. Elk warmtenet heeft een warmtebedrijf nodig met een eigen organisatie. Daar is specialistische schaarse vakkennis voor nodig. Op gemeentebreed niveau is dit nog goed te organiseren, maar op buurtniveau wordt dit lastiger. Ook buurtwarmtenetten zullen een eigen (coöperatief) warmtebedrijf nodig hebben. Het is onzeker of er voldoende mensen met de benodigde expertise beschikbaar zijn om voor ieder buurtwarmtenet een eigen organisatie op te zetten. Ook aan de kant van de gemeente levert het een lagere druk op de ambtelijke organisatie als er met slechts één warmtebedrijf samengewerkt hoeft te worden. Een gemeentebreed warmtebedrijf heeft de beste kans op een goede organisatie voor bewoners.
Conclusie Zowel elektrische warmtepompen (S1) als een gemeentebreed warmtenetten (S2) zijn goed te organiseren. Het zwaartepunt van de organisatie ligt bij andere mensen en partijen, maar in beide gevallen is dit haalbaar. Toch is de organisatie in beide gevallen ook nog een flinke opgave. Daarom scoren beide strategieën 2 punten (S1 en S2). De organisatie van kleinere buurtwarmtenetten zal naar verwachting aanzienlijk complexer zijn. Daarom scoort deze strategie 1 punt (S3).
Pagina 36 van 69
5.3 Betrouwbaarheid De betrouwbaarheid van het alternatief voor aardgas hangt ervan af of het alternatief altijd beschikbaar is voor bewoners. De betrouwbaarheid kan in gevaar komen als een systeem te veel last heeft van netcongestie, of als het niet robuust wordt ontworpen.
5.3.1
Netcongestie
In het verleden waren het elektriciteitsnet en het gasnet (voor warmte) twee onafhankelijk van elkaar opererende systemen. Met de warmtetransitie raken deze twee steeds meer met elkaar verweven en ontstaan er wederzijdse afhankelijkheden. Elk alternatief voor aardgas is in meer of mindere mate afhankelijk van het elektriciteitsnet. Dat is historisch gezien een erg betrouwbaar energienet. Door toenemende drukte op het elektriciteitsnet zijn er echter wel zorgen over de betrouwbaarheid in de transitieperiode. Storingen of zelfs tijdelijke uitval (black-outs) zijn in de toekomst niet ondenkbaar.
Netverzwaring De komende jaren moet het elektriciteitsnet flink verzwaard worden. De warmtetransitie is één van de minst voorspelbare en planbare invloeden op de behoefte aan netverzwaring. Wanneer een buurt over gaat op individuele warmtepompen is dat de belangrijkste factor die de benodigde piekcapaciteit voor de infrastructuur bepaalt, meer nog dan elektrisch rijden en zonnepanelen. Daar komt bovenop dat de verzwaringsopgave al begint op het niveau van het laagspanningsnet en doorwerkt tot op hogere spanningsniveaus. Daarom is de warmtetransitie bepalender voor de verzwaringsopgave dan ontwikkelingen die vooral impact hebben op hogere niveaus. Liander is de netbeheerder in de gemeente Voorschoten. De komende jaren doet Liander grote investeringen om het elektriciteitsnet klaar te maken voor 2050. Figuur 9 laat de huidige en toekomstige onderstations in de regio zien. Voor de elektriciteitsvoorziening is Voorschoten afhankelijk van de volgende onderstations. Tabel 20 - Relevante onderstations voor Voorschoten Type HS/MS HS/MS MS MS
Locatie Leiden Hazerswoude-Rijndijk Leiden Vlietzone Voorschoten
Pagina 37 van 69
Opmerking Bestaand hoofdstation Nieuw hoofdstation Nieuw station, vervangt OS Leiden-Zuidwest Nieuw station, in verkenningsfase
Figuur 9 - Huidige en toekomstige situatie onderstations regio Rijnland [24]
Netcongestie en de warmtetransitie In een speciale studie voor de Leidse regio heeft Liander geanalyseerd wat de impact is van verschillende scenario’s voor de warmtetransitie op het elektriciteitsnet. Hierbij is gekeken naar een scenario’s met minimale inzet van warmtenetten (iedereen gaat over op een individuele warmtepomp), maximale inzet op collectieve warmtenetten en een gemiddeld scenario. Voorschoten heeft verhoogd risico op netcongestie. Daarom worden komende jaren extra onderstations en MSR’s gebouwd. Bij maximaal uitbouwen van de opwekking en distributie van elektrische warmtevoorzieningen is de elektrische transportcapaciteit ongeveer 15 jaar eerder uitverkocht dan bij de maximale inzet op niet-elektrische collectieve warmtenetten. Dit zet in potentie een aanzienlijke rem op de ontwikkeling van de gemeente. In andere woorden, als er niet wordt ingezet op warmtenetten, zal de nieuwe infrastructuur al rond 2035 maximaal gebruikt worden en vallen de energietransitie, woningbouw, bedrijvigheid en economische ontwikkeling mogelijk stil. De investeringsopgave voor Liander en de bijbehorende maatschappelijke kosten zijn in dat scenario aanzienlijk groter. De belangrijkste conclusies zijn weergegeven in Figuur 10.
Pagina 38 van 69
Figuur 10 - Impact op het elektriciteitsnet van verschillende typen warmtetransities [25]
Conclusie Individuele of buurtgerichte warmtebronnen hebben een zwaardere belasting op het elektriciteitsnet. Gemeentebrede of regionale collectieve warmtenetten hebben de voorkeur voor het beperken van netcongestie. Meer netcongestie zorgt voor een minder betrouwbaar energiesysteem. Daarom scoort een gemeentebreed collectief warmtenet 3 punten (S2), een buurtwarmtenet scoort 2 punten (S3), en individuele warmtepompen scoren 1 punt (S1).
5.3.2
Robuustheid warmtesysteem
Voor de betrouwbaarheid van het warmtesysteem is het ook van belang hoe robuust het is. Daarbij kijken we of er alternatieve warmtebronnen beschikbaar zijn op het moment dat er één tijdelijk uitvalt. Meer alternatieve warmtebronnen maakt het energiesysteem robuuster. Daarnaast is het relevant of er voldoende backup-faciliteiten zijn. Een individuele warmtepomp is afhankelijk van het elektriciteitsnet. Historisch is dit erg betrouwbaar, maar met de verwachte netcongestie wordt dit onzekerder. Zonnepanelen, eventueel met een thuisbatterij, kunnen als een waardevolle achtervang voor het elektriciteitsnet dienen. Toch zijn niet alle woningen daarvoor geschikt. Een gemeentebreed collectief warmtesysteem zal naar verwachting met meerdere warmtebronnen worden gevoed. De mogelijkheid om tussen verschillende bronnen te schakelen maakt het systeem ook robuuster. Als het lokale warmtenet vervolgens wordt aangesloten op een regionaal warmtesysteem met nog meer bronnen, dan neemt de robuustheid nog meer toe. Daarnaast zal er altijd een backup-installatie beschikbaar zijn die kan inspringen in geval van nood. Een toekomstig warmtebedrijf heeft de wettelijke verplichting om voor een betrouwbaar warmtesysteem te zorgen. Een buurtwarmtenet is minder robuust dan een gemeentebreed of regionaal warmtesysteem. Hierbij wordt namelijk meestal gebruik gemaakt van slechts één warmtebron.
Omdat deze warmtebron vaak extra afhankelijk is van het elektriciteitsnet, neemt ook daar de vatbaarheid voor verstoringen van het warmtesysteem toe. Als deze bron wegvalt, dan zit mogelijk een hele buurt zonder warmte. Bij een individuele warmtepomp is dit slechts één huis.
Pagina 39 van 69
Conclusie Bij de score gaan we ervan uit dat het elektriciteitsnet over het algemeen goed functioneert. Verder is netcongestie al bij het vorige criterium beoordeelt. Daarom scoren individuele warmtepompen (S1) gemiddeld op dit criterium: 2 punten. Gemeentebrede of regionale collectieve warmtenetten (S2) zijn de meest robuuste warmtevoorzieningen. Daarom scoort deze strategie 3 punten. Buurtwarmtenetten scoren lager als individuele warmtepompen, omdat deze als bijkomend nadeel hebben dat deze afhankelijk zijn van één warmtebron. Daardoor zijn de nadelige effecten bij een verstoring groter. Deze strategie (S3) scoort daarom 1 punt.
5.4 Overlast De warmtetransitie zorgt in elk scenario waarschijnlijk voor overlast. Het hangt van de persoon af hoe dit wordt ervaren. Sommige overlast uit zich vooral in en om het huis, terwijl andere overlast vooral in de buurt of in de hele maatschappij voorkomt.
5.4.1
Overlast in en om het huis
Van het aardgas af gaan kan overlast geven in en om het huis. Deze overlast is het grootst bij individuele warmtepompen. De warmtepomp moet namelijk worden geïnstalleerd. Dit duurt één tot enkele dagen. In veel gevallen zal het huis ook geïsoleerd moeten worden. Dit neemt meestal enkele dagen tot weken in beslag. Daarnaast is er permanente overlast van het geluid van de buitenunit. Bij de ene woning kan dit bijna volledig worden gemitigeerd, bij de andere woning zal deze overlast ook bij optimaal ontwerp nog aanwezig zijn. De overlast bij de installatie van een collectief warmtenet is lager. In alle gevallen wordt een afleverset geïnstalleerd. Dit geeft over het algemeen minder overlast dan de installatie van een warmtepomp. Bij de aansluiting op een LT-warmtenet is de overlast groter. Dan zijn er extra installaties nodig en moet het huis in veel gevallen extra geïsoleerd worden.
Conclusie De aansluiting op een middentemperatuur warmtenetten geven over het algemeen de minste overlast. Scenario’s S2 en S3-MT scoren daarom 3 punten. De overlast in en om het huis voor collectieve warmtenetten met een lage temperatuur (S3-LT) scoort 2 punten. Bij de realisatie van een individuele warmtepomp is de meeste overlast. Deze strategie scoort daarom 1 punt.
5.4.2
Overlast in de omgeving
Voor ieder alternatief voor aardgas moeten veel straten tijdelijk open voor de aanleg van warmteleidingen of de verzwaring van het elektriciteitsnet. De overlast voor de omgeving van de aanleg van een collectief warmtenet is wel aanzienlijk groter dan die van de netverzwaring. Dit kan dagen tot weken per straat duren. Voor een hele buurt kan dit de overlast over maanden uitspreiden. De open straten kunnen tijdelijke problemen opleveren voor mobiliteit en nooddiensten, en gaan gepaard met bouwoverlast zoals geluid en veiligheidsrisico’s. Als er al veel kabels in de grond liggen, is er weinig ruimte voor de aanleg van extra elektriciteitskabels of een warmtenet. Om deze kabels heen werken kost veel tijd en leidt daarmee tot hogere kosten. Dit probleem is groter voor de dikkere warmteleidingen. Voor een buurtwarmtenet moet zowel het elektriciteitsnet worden verzwaard als het warmtenet worden aangelegd. Een leiding van het warmtenet is doorgaans niet goed te combineren met elektriciteitskabels. Als de tracés direct naast elkaar liggen zullen elektriciteitskabels opwarmen en de elektrische capaciteit af nemen. Daarom zal er ruimte tussen de warmteleiding en elektriciteitskabel gelaten moeten worden. Lage temperatuur warmteleidingen zijn soms wel wat gemakkelijker aan te leggen en er zijn minder expansielussen nodig.
Dit maakt de overlast ten opzichte van een MT-warmtenet weer wat kleiner.
Pagina 40 van 69
Conclusie De aansluiting op een warmtenet geeft over het algemeen de meeste overlast. Strategieën S2 en S3 scoren daarom 1 punt. De overlast in de omgeving voor individuele warmtepompen scoren 2 punten. De overlast kan namelijk nog steeds wel substantieel zijn.
5.4.3
Gevolgen voor andere ontwikkelingen
De warmtetransitie staat niet op zichzelf. Tegelijkertijd proberen we in Voorschoten verschillende andere ontwikkelingen voor elkaar te krijgen, zoals het bouwen van woningen, het stimuleren van bedrijvigheid en economische ontwikkeling, de opwek van duurzame elektriciteit, de transitie naar duurzame mobiliteit, en de verduurzaming van verschillende andere sectoren. De keuze voor een bepaalde warmteoplossing heeft direct of indirect grote invloed op deze andere ontwikkelingen en kan deze in sommige gevallen remmen of stopzetten. Dit criterium hangt nauw samen met het op tijd zijn van de verzwaring van het elektriciteitsnet. Bij langdurige transportschaarste op het net is er langdurig minder ruimte voor de andere ontwikkelingen. Wanneer de warmtetransitie daarnaast meer van de duurzaam opgewekte elektriciteit verbruikt, zal het ook extra uitdagend worden om doelstellingen binnen de verschillende andere opgaven te behalen.
Conclusie De nadelige gevolgen voor de andere ontwikkelingen zijn het grootst bij een massale overstap op elektrische warmtepompen, omdat de benodigde netverzwaring dan het grootst is. Bij buurtwarmtenetten is de impact een stuk kleiner, en mogelijk zelfs geheel mitigeerbaar. Wanneer wordt ingezet op een gemeentebreed of regionaal collectief warmtenet, zal de impact op andere ontwikkelingen klein zijn. Daarom scoort S2 3 punten, S3 scoort 2 punten, en S1 scoort 1 punt.
5.5 Totaalscore kwalitatieve criteria Tabel 21 op de volgende pagina presenteert per warmtegebied de totaalscore voor de kwalitatieve criteria van de vier hoofdstrategieën. De scores voor alle individuele kwalitatieve criteria zijn te vinden in Bijlage C.
Pagina 41 van 69
Tabel 21 - Overzicht totaalscore kwalitatieve criteria Gebied 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
Score S3-LT
S1
S2
15 15 15 17 16 15 15 15 17 17 16 17 15 15 17 16 15 17 17 15 15 16 17 16 15 15 15 15 17 17 15 17 16 17 17 17
25 14 25 14 25 14 25 16 25 15 25 14 25 14 25 14 25 16 25 16 25 15 25 16 25 14 25 14 25 16 25 15 25 14 25 16 25 16 25 14 25 14 24 14 25 16 25 15 25 14 24 13 25 14 25 14 25 16 25 16 25 14 25 16 25 15 25 16 25 16 25 16 Aardgasvrij
18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 17 18 18 18 17 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
15 16
25 14 25 15 Aardgasvrij
18 18
17 15 17
25 25 25
18 18 18
Pagina 42 van 69
16 14 16
S3-MT
6. Schaalgrootte collectief warmtesysteem In de vorige hoofdstukken zijn de verschillende strategieën beoordeeld voor ieder warmtegebied. De conclusies zijn ontstaan uit een bottom-up aanpak: er is eerst gekeken naar individuele aansluitingen, daarna naar gebieden en dan naar clusters. Op basis daarvan wordt een conclusie getrokken. Bij een collectief warmtesysteem hangt de daadwerkelijke keuze voor strategie 2 of 3 ook sterk af van de beschikbaarheid van warmtebronnen en de praktische uitvoerbaarheid van een strategie. Om tot de juiste conclusies te komen moet dus ook naar Voorschoten als geheel gekeken worden. Daarom zijn voor alle gebieden waar een collectief warmtesysteem (S2 of S3) als beste naar voren komt extra haalbaarheidstoetsen gedaan. In de TWV 1.0 waren deze stappen nog niet gezet. Een keuze voor de schaalgrootte van het collectief warmtesysteem is belangrijk om een oordeel te kunnen vormen over het beste alternatief voor aardgas. In de praktijk kan gekozen worden voor meerdere collectieve buurtsystemen of juist voor één gemeentebreed warmtesysteem. Wanneer wordt gekozen voor één gemeentebreed collectief systeem, dan zal er in de praktijk geen verschil zijn tussen strategie 2 en strategie 3-MT. Voor beiden zal een MT-warmtenet worden aangelegd, die wordt gevoed door één of meerdere warmtebronnen.
Ook strategie 3-LT kan op buurtniveau of gemeentebreed mogelijk worden gemaakt. De conclusies uit dit hoofdstuk worden meegewogen bij de bepaling van het voorkeursalternatief voor aardgas.
6.1 Methode 6.1.1
Definitie schaalniveaus
Een collectief warmtesysteem kan op verschillende schaalniveaus mogelijk worden gemaakt. Dit gaat van één appartementencomplex, enkele huizen, of een straat, tot hele buurten, de hele gemeente of zelfs een regionaal warmtesysteem. In het kader van deze analyse ligt de focus op twee schaalniveaus: buurtgerichte warmtesystemen of een gemeentebreed warmtesysteem. Deze twee schaalniveaus worden in dit hoofdstuk met elkaar vergeleken. Daarbij worden WarmtelinQ, geothermie en aquathermie gezien als mogelijke gemeentebrede warmtebronnen. Aquathermie, WKO en luchtwarmtepompen zijn geschikt voor buurtwarmtenetten. De kleinere systemen staan bekend als blokverwarming. Bij appartementencomplexen ligt de organisatie en besluitvorming bij de vereniging van eigenaren. De schaal van enkele huizen tot een straat is te klein om hier specifiek op gemeentelijk niveau op te sturen. Dit zou de warmtetransitie organisatorisch onhandelbaar maken. Bewoners kunnen hier zelf echter wel het initiatief voor nemen. De gemeente kan dit faciliteren, bijvoorbeeld met een ontheffing van de toekomstige Wet collectieve warmtesystemen. Voor deze kleinschalige systemen zullen de resultaten uit de andere hoofdstukken vergelijkbaar zijn met de collectieve strategie met een LTafgiftesysteem (S3-LT). Hoewel de gemeente Voorschoten systemen op dit schaalniveau niet uitsluit, is deze variant niet in detail uitgewerkt.
Het regionale systeem is in deze analyse ook niet in detail uitgewerkt. Deze variant wordt wel nader uitgewerkt binnen de samenwerking Warmte Leidse Regio (WLR) en Holland Rijnland. De samenwerking Warmte Leidse Regio (WLR) is onlangs met instemming van de gemeenteraad voortgezet voor de periode 2024 - 2027. In de nieuwe samenwerkingsperiode wordt gestart met een verkenning naar de oprichting van een regionaal warmtebedrijf in de Leidse regio.
Pagina 43 van 69
6.1.2
Beschikbare warmtebronnen en clustering
Figuur 4 toont dat slechts een klein aantal mogelijke warmtebronnen beschikbaar is. In Voorschoten zijn er vijf mogelijke bronnen voor een collectief warmtesysteem: WarmtelinQ, geothermie, warmte uit afvalwater (TEA), warmte uit oppervlaktewater (TEO), kleinschalige restwarmtebronnen en warmte uit de buitenlucht. Niet iedere warmtebron is in elk warmtegebied bereikbaar. WarmtelinQ, geothermie en aquathermie worden vooral op een grotere schaal mogelijk. Daarnaast zijn sommige warmtebronnen te ver weg om op buurtniveau beschikbaar te maken. De kosten voor de aanleg zouden simpelweg te hoog zijn en niet in verhouding staan tot andere alternatieven. Op basis van de beschikbare warmtebronnen en een expertbeoordeling is een clustering van gebieden gemaakt. Deze volgen grotendeels de buurtgrenzen die ook door CBS gehanteerd worden. Op sommige plekken zijn er beperkte aanpassingen gemaakt. De onderzochte gebieden zijn: Noord-Hofland, Adegeest, verspreide huizen Adegeest, Nassauwijk, Centrum, Vlietwijk/Bijdorp, Starrenburg I, Bloemenwijk, Boschgeest en Dobbewijk. De andere buurten zijn niet onderzocht, omdat een collectief warmtesysteem hier op basis van de resultaten uit eerdere hoofdstukken niet voor de hand ligt.
6.1.3
Technische haalbaarheidstoets distributienet
Het aanleggen van een warmtenet is een grote opgave. Het distributienet kan verschillende obstakels tegenkomen, zoals waterkeringen, archeologie of spoorwegen. Daarom is een technische haalbaarheidstoets uitgevoerd om mogelijke showstoppers voor een collectief warmtenet in kaart te brengen. Deze technische haalbaarheidstoets is uitgevoerd met de software GSD Heat van The People Group [23]. Daarbij heeft de gemeente (technische) ondersteuning gekregen van een werknemer van de softwaremaker en van een gespecialiseerd bouwbedrijf voor de correcte invoer en interpretatie van de gegevens. Met de software wordt een schetsontwerp van het distributienet gemaakt. Vervolgens wordt een kostenraming van het ontwerp gemaakt op basis van door aannemers gebruikte kengetallen. Daarbij wordt zoveel mogelijk informatie meegenomen, zoals alle ondergrondse kabels en leidingen, archeologische waarden, waterkeringen, en het grondwaterpeil. Daarmee is vooraf een goede inschatting te maken van waar men bij de aanleg tegenaan kan lopen, maar vervangt dit nooit een gedetailleerde ontwerpfase. Het helpt vooral om risico’s in kaart te brengen. Er is geen aparte technische haalbaarheidstoets gedaan voor de warmtecentrale(s) van een collectief warmtesysteem.
Omdat het hier grotendeels technologie betreft met een uitgebreide staat van dienst, is aangenomen dat eventuele technische risico’s goed te verkleinen zijn. Bij warmtecentrales is minder sprake van potentiële showstoppers.
6.1.4
Kostenraming collectief warmtesysteem
De kostenraming is op twee niveaus bepaald: distributienet en warmtecentrale. Gezamenlijk zijn deze kostenramingen gebruikt om te komen tot de gemiddelde kosten per warmtecluster. Daarbij zijn verschillende kosten niet meegenomen, zoals organisatie, financiering en vervolgonderzoek. De kostenraming kan dus niet gebruikt worden als een nauwkeurige inschatting van wat het inwoners gaat kosten, maar wel om verschillende scenario’s met elkaar te vergelijken.
Distributienet De software GSD Heat is gebruikt om verschillende scenario’s met elkaar te vergelijken. Allereerst is voor het gebied Noord-Hofland onderzocht wat het effect van de locaties van warmtebronnen is op de kosten voor het distributienet. Daarna zijn de hiervoor beschreven gebieden met elkaar vergeleken, om te beoordelen of er qua kosten veel verschil zit tussen een aansluiting in de ene of de andere wijk. Daarnaast zijn er verschillende scenario’s voor Adegeest onderzocht: wel of niet meenemen van het zwembad en het wel of niet meenemen van de minder dichte bebouwing. Op basis van de kostenramingen is daarnaast een inschatting gemaakt van de
Pagina 44 van 69
mogelijke besparingen, wanneer het warmtenet tegelijkertijd met andere opgaven wordt aangelegd. De inzichten helpen bij de clustering, die is beschreven in het volgende hoofdstuk. De berekende kosten kennen een onzekerheidsmarge van ongeveer 20%. Wanneer het systeem grootschaliger wordt, zullen er ook hoofdleidingen nodig zijn, om de warmte van een of enkele hoofdbronnen naar de verschillende buurten te brengen. Er zijn verschillende scenario’s voor een hoofdleiding (‘backbone’) onderzocht. Eén bekijkt een scenario waar het hele systeem is aangesloten op een warmteoverdrachtsstation (WOS) rond de Hofweg, waarbij WarmtelinQ of een warmtebron in Leiden de warmtebronnen zijn. Een ander scenario onderzoekt een hoofdverbinding tussen een WOS bij de Hofweg en een tweede warmtecentrale rond het station (met geothermie als warmtebron). Het derde scenario gaat uit van een gesplitste backbone, waarbij gebieden worden aangesloten op de dichtstbijzijnde grootschalige warmtebron. De wijken die het dichtst bij het station liggen sluiten aan op de mogelijke geothermiebron (Centrum, Boschgeest, Bloemenwijk, Nassauwijk en Dobbewijk). Vlietwijk, Bijdorp en Starrenburg I sluiten aan op aquathermie uit de Vliet. Adegeest en Noord-Hofland worden aangesloten op de WOS aan de Hofweg.
De onderzochte scenario’s helpen inzichtelijk te krijgen of de extra kosten in verhouding staan tot de mogelijke voordelen van een grootschaliger systeem.
Warmtecentrale Omdat sommige warmtebronnen beter geschikt zijn voor een gemeentebreed systeem en andere voor een buurtoplossing, is het waardevol om te onderzoeken of er een kostenverschil tussen de inzet van verschillende bronnen te verwachten is. We bedoelen in dit geval de hele warmtecentrale die nodig is om een warmtebron beschikbaar te maken voor een warmtenet. Om tot een kostenraming te komen is dezelfde methode gebruikt die wordt gebruikt bij de berekening van de subsidie voor de SDE++. Deze methode is gebaseerd op berekeningen, data en kengetallen van TNO [26]. De kostenraming van de warmtebronnen wordt omgerekend naar de gemiddelde kosten per bron (in €/kWh). Dan zijn de warmtebronnen beter te vergelijken.
Gemiddelde verwarmingskosten De kosten voor het distributienet en de warmtecentrale zijn samengebracht en doorgerekend tot de totale gemiddelde verwarmingskosten, ook bekend als de ‘levelized cost of heating’ (in €/kWh). Afhankelijk van de schaalgrootte zijn daar ook de kosten voor een hoofdleidingnet in meegenomen. Dit is berekend voor heel Voorschoten en per onderzocht gebied. Zo kan op basis van de kosten bepaald worden wat de voorkeurswarmtebron en de voorkeursschaalgrootte zijn per gebied en voor Voorschoten als geheel.
6.1.5
Kwalitatieve afwegingen
De kwalitatieve afwegingen zijn al uitgebreid meegewogen in hoofdstuk 5. Het doel van dit deel is niet om deze analyse nogmaals over te doen, maar om te onderzoeken wat de invloed van de kwalitatieve afwegingen is op de keuze voor de schaalgrootte van een collectief warmtesysteem. Daarbij is naar dezelfde kwalitatieve criteria gekeken als in hoofdstuk 5.
6.2 Resultaten De voorkeursschaalgrootte is bepaald door de kosten en de kwalitatieve criteria voor een gemeentebreed en buurtgericht warmtesysteem te vergelijken. Dit wordt zowel voor heel Voorschoten bekeken als per individueel gebied. Daaraan voorafgaand wordt stilgestaan bij de technische haalbaarheid van het distributienet.
6.2.1
Technische haalbaarheid distributienet
De technische haalbaarheid van het distributienet laat zien dat er niet veel verschil is tussen de scenario’s. Voor de technische haalbaarheid van het distributienet maakt het niet veel uit welke warmtebron beschikbaar wordt gemaakt, of welke wijk wordt aangesloten. Er zijn geen showstoppers geïdentificeerd. Wel zijn er onderwerpen die mogelijk kostenverhogend of
Pagina 45 van 69
kostenverlagend kunnen uitpakken. Naar verwachting zullen alle barrières te verkleinen zijn. Figuur 11 laat het resultaat van het schetsontwerp voor een collectief warmtenet zien.
Figuur 11 - Schetsontwerp collectief warmtenet Voorschoten [23] Op basis van de technische haalbaarheidstoets zijn de volgende aandachtspunten geïdentificeerd, die kosten kunnen verhogen of verlagen.
De gehele gemeente Voorschoten heeft een hoge verwachting voor archeologie. Hier moet bij een detailontwerp rekening mee gehouden worden. Gegevens over bodemvervuiling zijn niet specifiek onderzocht. Het uitgangspunt bij de aanleg van een warmtenet is meestal dat grond hergebruikt wordt en niet afgevoerd dient te worden. Voor de kostenraming is aangenomen dat 20% licht vervuild is. De grondwaterspiegel in Voorschoten staat vrij hoog, hierdoor kunnen de afwatering en lozingskosten van de bouwplaats tegenvallen. Voor de kostenraming is ervan uitgegaan dat er overal bemaling nodig is. Een deel van de ondergrondse kabels en leidingen is oud (jaren ’60 of ouder). Deze zijn niet altijd goed in beeld (via KLIC) en kwetsbaar (zoals brosse gas- of waterleidingen en kwetsbare gepantserde papierloodkabels) Diverse waterkeringen lopen dwars door Voorschoten. Het is onduidelijk wat de status hiervan is en wat de eisen van het waterschap zijn bij kruisingen met een warmtenet. Dit moet nader onderzocht worden. Dobbewijk en een mogelijke geothermiebron liggen aan de andere kan van de spoorlijn. Er moet een goede locatie worden gezocht voor een kruising. De aanleg van een warmtenet kan flinke impact hebben op de bereikbaarheid. Grote wegafsluitingen kunnen hoge meerkosten tot gevolg hebben.
Verschillende onderwerpen zijn nog niet in kaart gebracht, zoals zettingen, natuurwaarden en niet gesprongen explosieven.
Daarnaast zijn er een aantal kansen geïdentificeerd.
Met het combineren van de aanleg van een warmtenet met andere vervangings- of verzwaringsopgaven, zoals riolering, waterleidingen of elektriciteitsleidingen, kunnen kostenreducties gerealiseerd worden.
Pagina 46 van 69
Bij geplande rioolvervanging kan alvast ruimte voor een warmtenet gereserveerd worden, zodat de aanleg daarvan eenvoudiger wordt. Herinrichting van de openbare ruimte biedt de mogelijkheid om een warmtenet onder de weg neer te leggen. De kosten van het herstraten drukken dan niet op de business case voor het warmtenet. Bij de aanleg van het warmtenet kan direct rekening worden gehouden met klimaatadaptatie. Daarvoor is veel straatwerk en graafwerk nodig. Wadi’s, holle wegen, infiltratievoorzieningen of halfopen bestrating zijn mogelijk mee te nemen bij het werk. Bij de aanleg van het warmtenet kan ruimte gemaakt worden voor bomen en begroeiing. De ondergrond vroegtijdig in beeld brengen kan helpen om verassingen te voorkomen en deze kunnen direct worden meegenomen in het ontwerp. De extra kosten van deze activiteit kunnen de veel hogere kosten van stilstaande bouwwerkzaamheden voorkomen.