Informatiebrief 040 1e kwartaalrapportage 2023 samenwerking warmte Leidse Regio (incl. bijlagen).pdf
Tekst van het document
Informatiebrief Zaaknummer:
Z/22/66075
Documentnummer:
353669
Datum:
20 juni 2023 verzonden: 22 juni 2023
Onderwerp:
1e kwartaalrapportage 2023 samenwerking warmte Leidse Regio
Portefeuillehouder:
Wethouder Schokker
Bijlage(n):
1. Voortgangsrapportage samenwerking WLR 1e kw. 2023 2. Open Regionaal Energiesysteem ORES rapportage 2 a. Open Regionaal Energiesysteem ORES bijlagen
Geachte Raad, Met deze brief informeren wij u over de eerste kwartaalrapportage in 2023 van de organisatie Warmte Leidse Regio (WLR). In deze organisatie werkt Voorschoten samen met buurgemeenten Katwijk, Leiden, Leiderdorp, Oegstgeest, Voorschoten en Zoeterwoude aan de invulling van de regionale warmtetransitie. In deze brief leest u een samenvatting van de inhoud van deze rapportage en een vooruitblik op de komende maanden. Samenvatting van de rapportage De kwartaalrapportage gaat in op de bereikte inzichten, met name op basis van het ontwerp van het Open Regionale Energie Systeem (ORES) en de conclusies die daaruit zijn getrokken. Uit de ontwerpstudie ORES blijkt dat een regionale warmtevoorziening meerwaarde heeft ten opzichte van een strategie waarin wijk voor wijk met enkel lokale collectieve warmte de warmtetransitie wordt vormgegeven. De voordelen zijn financieel, duurzaamheid en bijdragen aan het voorkomen van netcongestie. De ORES-studie toont aan dat de CO2-uitstoot voor een collectief systeem lager is dan bij een scenario met individuele aansluitingen of volledig lokale collectieve warmtesystemen. Hierbij wordt wel de noodzaak tot gezamenlijke warmtevraag-ontwikkeling benadrukt. U vindt de volledige ORES-studie in bijlage 2.
De ORES-analyse laat zien dat het realiseren van een regionaal warmtenet financieel voordeel heeft ten opzichte van een wijk-voor-wijk strategie. Uit de studie blijkt ook dat warmtenetten in de wijken uiteenlopende kosten met zich meebrengen. Dat is niet uitzonderlijk voor de Leidse regio. In het algemeen geldt dat wijken met een hogere bebouwingsdichtheid een hogere warmtevraag hebben. Daardoor is minder leidinglengte per aansluiting nodig en dus zijn deze aansluitingen goedkoper te realiseren dan in wijken waar woningen groter zijn en onderling een grotere afstand hebben.
Gemeente Voorschoten Leidseweg 25 | Postbus 393, 2250 AJ Voorschoten | T 14071 | E gemeente@voorschoten.nl | www.voorschoten.nl BTW NL 00179762B01 | KvK 27381083 | IBAN NL43 BNGH 0285 0796 70 | BIC BNGHNL2G
De kwartaalrapportage gaat ook in op mogelijke financieringsmodellen en de onzekerheid rondom de Wet Collectieve Warmte (WCW). Tot de WCW van kracht wordt (naar verwachting begin 2025) valt het realiseren van warmtenetten onder de huidige warmtewet. Alle ontwikkelingen rond de WCW worden door het samenwerkingsverband nauwlettend gevolgd en gewogen in de afwegingen die gemaakt worden.
Tot slot Op 23 mei organiseerde WLR een informatieavond voor de leden van de gemeenteraden van de zes samenwerkende gemeenten over het vervolg van de regionale samenwerking. Een aantal van u was daarbij aanwezig en wij vertrouwen erop dat u ook daar bijgepraat bent over de stand van zaken. Daarnaast blijven wij u periodiek informeren over de stand van zaken rondom WLR. In de bijeenkomst is aangekondigd dat de zes samenwerkende gemeenten werken aan besluitvorming om de samenwerking de komende jaren voort te zetten. Hiervoor werken wij aan besluitvorming, waarvoor wij een raadsvoorstel aan u voorleggen in de vergadering in september dit jaar.
Met vriendelijke groet, het college van burgemeester en wethouders,
A.R. de Graaf, gemeentesecretaris
drs. N. Stemerdink, burgemeester
Deze brief is digitaal vastgesteld. Hierdoor staat er geen fysieke handtekening in de brief.
Pagina 2 van 2
Regionaal programma Warmte Leidse Regio Kwartaalrapportage Q1 - 2023
30 januari 2023
1
Inhoud Regionaal programma Warmte Leidse Regio................................................................................................................. 1 1
Inleiding ................................................................................................................................................................... 3
2
Terugblik .................................................................................................................................................................. 3
3
Realisatie programma Warmte Leidse Regio 2022 op hoofdlijnen ...................................................................... 4 3.1
Ontwikkeling regionale warmtebronnen ............................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.
3.2
Open regionaal energiesysteem (ORES) ...................................................................................................... 4
3.3
Governance ................................................................................................................................................... 8
3.4
Warmtevraag. ................................................................................................................................................ 8
3.5
Financiering ................................................................................................................................................... 8
3.6
Communicatie en bestuurlijk overleg. ......................................................................................................... 8
3.7
Evaluatie en vervolg Warmtetransitie Leidse Regio. ........................... Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.
4
Conclusie. ................................................................................................................................................................. 8
5
Financieel overzicht................................................................................................................................................. 9
6
Resultaten WLR 2022 ............................................................................................................................................10
7
6.1
Werkstroom 1.: Regionaal energiesysteem. ..............................................................................................10
6.2
Werkstroom 2: uitvoering warmtetransitie ...............................................................................................11
6.3
Werkstroom 3: Partnerstrategie ................................................................................................................13
6.4
Werkstroom 4: organisatie .........................................................................................................................14
Productoverzicht ...................................................................................................................................................16
2
1
Inleiding
Deze rapportage betreft de uitvoering van het regionaal programma voor de warmtetransitie in de Leidse regio in het eerste kwartaal van 2023. Deze periode stond in belangrijke mate in het teken van de analyse en interpretatie van de resultaten die in 2022 zijn bereikt en hoe daaraan verder invulling zou kunnen worden gegeven. Dat heeft geleid tot uitvoerige gesprekken op ambtelijk en bestuurlijk niveau over een mogelijke verdere voortzetting van de samenwerking. De rapportage gaat daarom ook vooral in op de bereikte inzichten, met name op basis van het ontwerp van het Open Regionale Energie Systeem (ORES) en de conclusies die daaruit zijn getrokken.
2
Terugblik
De energiemarkt in het eerste kwartaal van 2023 kenmerkte zich door veel onzekerheden voor alle betrokkenen. Prijsplafonds voor de consumentenprijzen van elektriciteit en gas, het op grote schaal inkopen van aardgas hebben, samen met een gelukkig zachte winter het ergste kunnen voorkomen. Niettemin is de onzekerheid op de energiemarkt nog niet voorbij. Daarnaast heeft de vertraging in de oplevering van de Wet Collectieve Warmte, en de daaraan verbonden financiering voor de realisatie van collectieve warmte de markt vrijwel tot stilstand gebracht. Er wordt wel gestudeerd en onderzocht, maar de investeringen die nodig zijn blijven uit en private partijen stappen uit, voorlopig althans. De afgelopen maanden heeft Liander op een aantal gebieden capaciteitsschaarste op het elektriciteitsnet aangekondigd, wat betekent dat nieuwe aanvragers voorlopig geen capaciteit kunnen contracteren. Dat laat des te meer zien hoe strategisch moet worden omgegaan met de schaarse netcapaciteit in de regio. In sommige gevallen kan collectieve warmte daarom een voordeel bieden, mits daar enige snelheid op wordt ontwikkeld. De realisatie van de transportleiding Rijswijk – Leiden focust zich op de planologische inpassing en het ontwerp en engineering van de transportleiding en de nadere afspraken daarover met de omliggende gemeenten, inclusief de aanlandingslocatie.
De eerste stappen in de fysieke realisatie van de transportleiding worden inmiddels gezet in de omgeving van Delft. Dat geeft een beeld van de feitelijke werkzaamheden die nodig zijn. Alles is gericht op feitelijke levering vanaf 2027. Voor Gasunie betekent dit dat zij belang hebben bij meer duidelijkheid over plaats, tijd en volume van afname van hun transportcapaciteit. Niet alle capaciteit is tot op heden verkocht, en niet verkochte capaciteit in 2027, inclusief de distributiekanalen daarvoor betekenen verlies op de investering. Dat staat op gespannen voet met de voortgang op de eventuele afname in de wijken die daarvoor in aanmerking komen. Gesprekken daarover met gasunie door de diverse gemeenten lopen wel, maar concrete afzet is nog niet in beeld, met uitzondering van beperkte uitbreidingen van het bestaande warmtenet in Leiden. Eenzelfde geldt voor het consortium Rijnland Warmte, de Shell/D4/Firan samenwerking. Begin februari 2023 is dat consortium SDE++ subsidie toegekend. Een voorwaarde voor het benutten van die subsidie is dat binnen 4-6 jaar een start wordt gemaakt met de feitelijke levering. De subsidie wordt immers uitgekeerd op basis van de gewonnen en geleverde hoeveelheid warmte. Ook dit consortium is dus druk bezig met het realiseren van afzet. Vooralsnog richten zij zich op de gemeente Noordwijk en in het verlengde daarvan Teijlingen.
3
Naar het zich laat aanzien kunnen zij daar de helft van de nu te ontwikkelen capaciteit van 40 MWth afzetten. Voor het overige kijken zij verder naar de Duin- en Bollenstreek, maar ook naar de regio Leiden, en dan met name naar Katwijk en Oegstgeest. En naar verluidt zijn zij ook in gesprek met een of meerdere klanten op het LBSP. De overige bedrijven met een opsporingsvergunning (Yeager, Eavor en Wayland) zijn nog steeds gewikkeld in een juridische procedure met Dunea. Pogingen om daarin tot een vergelijk of schikking te komen zijn tot nu toe gestrand. Naar het zich laat aanzien is dit voor Dunea een principiële procedure die nog wel enige tijd kan duren. Tot dat dispuut is opgelost kunnen de bedrijven niets uitrichten en of zij daarna nog in de regio actief zullen zijn zal afhangen van de kansen die zij dan zien in verhouding tot hun activiteiten elders in Nederland.
3
Programma Warmte Leidse Regio – Q1 2023
De uitvoering van het programma Warmte Leidse regio stond in het eerste kwartaal 2023 vooral in het teken van de afronding van de ORES ontwerpstudie en de inzichten en conclusies die dat oplevert. In grote lijnen is de conclusie dat het voordelig is voor de regio en voor alle gemeenten om in te zetten op het benutten van grootschalige warmtebronnen voor collectieve warmte. Dat voordeel is zowel financieel als in termen van bijdrage aan de vermindering van de CO2 emissies. In de rapportage over 2022 is dat al voor een deel toegelicht met de voorlopige uitkomsten. Dat betekent dat het zinvol is om te sturen op gerichte afspraken met de partijen die daarin zullen gaan investeren. Tegelijk betekent dit ook dat een omvangrijke investering een hele goede afstemming vergt tussen vraag en aanbod om grote risico’s en verlies van maatschappelijk geld te voorkomen. Alleen als de verzamelde vraag en de ontwikkeling van het aanbod in volume en tijd gelijk op gaan is een economisch realistisch traject realiseerbaar. Dat vergt hele goede coördinatie en regie in de regio.
3.1
Open regionaal energiesysteem (ORES)
De kernvraag in 2022 was of het idee van een Open Regionaal Energiesysteem (ORES) meerwaarde heeft ten opzichte van een strategie waarin per wijk / kavel met lokale collectieve warmte de transitie naar duurzame warmte wordt ingevuld. In de uitvoering van WLR is er voor gekozen om door middel van een ontwerpopgave de invulling van een Open Regionaal Energiesysteem concreet te maken en daarmee bovenstaande vraag te kunnen beantwoorden. Een dergelijk systeem moet vraag en aanbod van warmte met elkaar verbinden. Voor de vraag naar collectieve warmte zijn de Transitievisies per gemeente als uitgangspunt genomen. Ontwerpstudie
4
Om de regionale warmtebronnen te kunnen ontsluiten voor inzet in de regio is een regionale infrastructuur oplossing nodig. Voor dit Open Regionaal Energie Systeem zijn in het programma meerdere ontwerpen doorgerekend op hun meerwaarde in kosten en emissiereductie. Uitgangspunt bij de berekeningen zijn de transitievisies warmte die per gemeente zijn opgesteld en waarin is aangegeven welke wijken zich in principe vanuit 0 maatschappelijk kosten perspectief het beste leven voor collectieve warmte. De ontwerpberekeningen zijn gedaan ten opzichte van een situatie waarin het bestaande warmtenet van Vattenfall en het voorgenomen regionale transportnet van WLQ+ zijn meegenomen en de rest van de regio van collectieve warmte wordt voorzien op basis van lokale warmtebronnen (warmtepomp + aquathermie). Dit ‘nulscenario’ is dus de benchmark voor de meerwaarde van investeringen in regionale warmtetransportleidingen.
Voor de regionale warmte-infrastructuur zijn in overleg met gemeenten en experts vijf alternatieven ontwikkeld.
Voor elk van de alternatieven is een ontwerp gemaakt van zowel de regionale infrastructuur (‘van Bron naar wijk’) als het distributienet in de (geclusterde) wijken.
5
Het resultaat van deze studie geeft weer wat de totale operationele kosten zijn voor alle zes alternatieven over een levensduur van 30 jaar en de consequenties voor de klimaatemissies per scenario.
Broncapaciteit De ontwerpstudie baseert zich op de beschikbaarheid van enkele grote regionale warmtebronnen om te voldoen aan de warmtevraag. Uit de analyses van de warmtevraag zoals voorzien in de transitievisies en de beschikbare broncapaciteit blijkt dat in principe alle bronnen nodig zullen zijn om aan de warmtevraag te voldoen. Dat kan veranderen als de beschikbare broncapaciteit (in MWth) wordt ingezet op lagere aanvoertemperaturen, mogelijk gemaakt door goede isolatie van bestaande woningen en gebouwen waardoor een lager vermogen nodig is. Tegelijk is het ook duidelijk dat mogelijk niet alle aangenomen broncapaciteit beschikbaar zal komen omdat ook andere delen van de regio daar een beroep op zullen willen doen. Zo is al rekening gehouden met een deel van de transportcapaciteit van WLQ+ voor Ypenburg en zal een deel van de huidige broncapaciteit geothermie mogelijk worden ingezet in Noordwijk en de Duin- en Bollenstreek. Daartegenover staat dat het potentieel aan geothermische warmte groter is dan de 2x20MWth van de huidige bronnen. Conclusies. Uit deze resultaten zijn de volgende conclusies getrokken: ➢
De investeringen van het distributienet in de wijken bedragen ca. 85% van de totale infrastructuur kosten. Die kosten in de wijken zijn voor alle scenario’s gelijk. Afwegingen op regionaal niveau hebben dus alleen invloed op de overige ca 15% van de benodigde investeringen;
6
➢ ➢
➢
➢
➢
Op basis van de totale systeemkosten, emissies en de extra belasting op de elektrische infrastructuur in de regio hebben de ‘ORES scenario’s’ voorkeur boven een nulscenario als strategie voor de regio; Mede als gevolg van het grote aandeel kosten van het distributienet verschillen de scenario’s regionaal relatief weinig. Dat betekent dat het niet noodzakelijk is om vooraf al voor een van de varianten te kiezen en dat een geleidelijk groeimodel daardoor mogelijk wordt; Als gevolg van het grote aandeel van de kosten voor de decentrale infrastructuur verschillen de kosten voor het realiseren van een warmtenet in de verschillende wijken of gemeenten (zie onder). Die kosten zullen met de verschillende subsidiestaffels basis moeten zijn voor een rendabel warmtenet in die wijken (zie schema).
Het is belangrijk dat voortvarend wordt gewerkt aan de ontwikkeling van de vraagzijde van collectieve warmte. Om de regionale bronnen (Warmtelinq+, geothermie en grootschalige aquathermie) economisch in te zetten en daarvoor passende infrastructuur te ontwikkelen is een geclusterde warmtevraag van voldoende volume en realisatiesnelheid nodig. Het merendeel van die warmtevraag zal afkomstig zijn van de wijken die in de transitievisies collectieve warmte als voorkeursoplossing hebben gekregen. Om regie te kunnen voeren op de realisatie van de infrastructuur en de inzet van de regionale warmtebronnen in overleg met de betrokken marktpartijen is het wenselijk om hierin als gemeenten samen op te trekken.
Vervolgstappen In het eerste kwartaal van 2023 is overleg gevoerd met alle betrokken partijen rond de drie gebieden waar concrete afspraken nodig zijn. TVW start 2025
Over de aansluiting op warmtelinq in Voorschoten worden afspraken gemaakt met Gasunie over het realiseren van een Tstuk. Belangrijk onderdeel daarvan is de ruimtelijke inpassing van een warmte overdrachtsstation in Voorschoten. Die afweging wordt op dit moment gemaakt.
TVW start 2030
Om het gebied rond Leiderdorp en Zoeterwoude van warmte te voorzien zijn meerdere scenario’s denkbaar, zowel op basis van een transportleiding vanuit Zoeterwoude / Voorschoten als via een uitbreiding van het bestaande netwerk. De invulling ervan hangt af van de warmtevraag die in deze gemeenten gaat ontstaan, eventueel gecombineerd met een warmtevraag uit Alphen a/d Rijn. De verwachting is dat die warmtevragen in de loop van 2023 concreter worden zodat nadere afspraken kunnen worden gemaakt.
7
Over de inzet van het geothermie potentieel uit het gebied rond Noordwijk wordt overleg gevoerd met het consortium Rijnland Warmte, PZH, EZK en de betrokken gemeenten. Veel hangt hier af van de manier waarop bovengemeentelijke infrastructuur financieel wordt ondersteund vanuit het Rijk. Bovengemeentelijke transportinfrastructuur maakt geen deel uit van de investeringsregeling voor distributienetten (WIS). Naar verwachting zal bij het indienen van de Wet Collectieve Warmte aan de Tweede Kamer meer duidelijkheid ontstaan over de financiering van regionale transportnetten.
3.2
Governance
De Wet Collectieve Warmtevoorziening (WCW) moet de basis vormen voor de regulering van de markt voor collectieve warmte in de toekomst. De ontwikkeling ervan is ernstig vertraagd, onder meer door de keuze van de minister om te streven naar een publiek meerderheidsaandeel op de warmte infrastructuur. De concrete invulling daarvan is op dit moment onduidelijk, verwachting is dat de WCW in juni gereed is voor de wetgevingstoets en na het reces aan de Kamer zal worden aangeboden. Tot de WCW van kracht wordt in 2024 valt het realiseren van warmtenetten onder de huidige warmtewet. Omdat private partijen veel risico zien in de huidige ontwikkeling is het op dit moment in Nederland vrijwel onmogelijk om hen te betrekken bij de realisatie van nieuwe warmtenetten.
3.3
Warmtevraag
De realisatie van de warmtevraag in de gebouwde omgeving ontstaat door per wijk of kavel afspraken te maken met warmteleveranciers. Het maken van die afspraken is een verantwoordelijkheid die in Nederland bij de gemeenten is belegd. In de WLR is die taak ook expliciet belegd bij de individuele gemeenten. De snelheid daarvan verschilt per gemeente, maar duidelijk is wel dat dit, net als in de rest van Nederland, een langdurig participatieproces is. Voor kleinere gemeenten kan dat een relatief grote opgave blijken te zijn. Bezien moet worden of dat tot de gewenste realisatiesnelheid en duidelijkheid voor inwoners en bedrijven leidt.
3.4
Financiering
Inmiddels is de investeringsregeling voor distributienetten (WIS) open gesteld. Die regeling kent een volume van 150 miljoen euro in 2023. Per aansluiting kan maximaal 6.000 euro of 45% van de subsidiabele kosten aan subsidie worden ontvangen tot een maximum van 20 miljoen euro per project. De regeling is specifiek bedoeld voor nieuwe warmtenetten die direct warmte leveren aan kleinverbruikers (< 100 kW) en blokverwarming. Doelgroep voor de regeling zijn ontwikkelaars en leveranciers van warmte aan kleinverbruikers.
3.5
Communicatie en bestuurlijk overleg.
In het Bestuurlijk Overleg is in het eerste kwartaal vooral gesproken over de duiding van de resultaten van het uitgevoerde werk in 2023 en de vervolgstappen die daaruit voortvloeien. Overeengekomen is dat die gedeeld zullen gaan worden met de verzamelde gemeenteraden zodat een gedeelde kennisbasis ontstaat op grond waarvan verdere besluiten kunnen worden genomen. Dat overleg met de verzamelde Raden staat gepland voor 23 Mei 2023.
4
Conclusie
De samenwerking in het kader van WLR staat voor een nieuwe fase. De huidige samenwerking laat zien dat het inzetten op regionale warmtebronnen niet alleen wenselijk maar ook voordelig is voor de betrokken gemeenten. Op basis van dat inzicht is het zaak om nadere afspraken te maken over de manier waarop die inzet verder kan worden gerealiseerd en op welke manier verdere samenwerking daarop nodig en mogelijk is. Dat zal de komende maanden in een bestuurlijk besluitvormingsproces vorm krijgen.
8
5
Financieel overzicht
In het eerste kwartaal van 2023 zijn de meeste lopende adviesopdrachten afgerond en grotendeels gefactureerd. De inzet in dit kwartaal was vooral gericht op de interpretatie van de adviezen en studies en de vertaling ervan naar de programma invulling voor de komende tijd. Die invulling zal vooral moeten leiden tot concrete afspraken met investerende partijen binnen een nog te ontwikkelen kader voor de publieke governance op (regionaal)transport en levering van collectieve warmte. Totaal begroot
Realisatie 2021
Realisatie 2022
Realisatie 2023 - Q1
Beschikbaar
Planning 2023
Werkstroom 1. Programmatische inspanningen zoals onderzoek, ontwerp & doorrekening open regionaal energiesysteem
600.000
54.758
384.206
63.464
97.573
211.536
Werkstroom 2. Versterken van initiatieven, bevorderen ontwikkelingen en voorbereiden op uitvoering (excl. cofinanciering)
450.000
21.903
9.364
-
418.733
150.000
Werkstroom 3. Omgevingsmanagement, innovatie en markt
350.000
21.903
8.836
-
319.261
80.000
Werkstroom 4. Organisatie en samenwerking
600.000
10.952
230.014
51.950
307.084
303.050
2.000.000
109.515
632.420
115.414
1.142.651
744.586
Totaal
Note voor de werkgroep: Er ligt nog geen besluit voor over de voortzetting van het programma. Ik ben daarom wat voorzichtig met vooruitlopen daarop in deze rapportage, i.c. de planning. Er zijn op dit moment drie vacatures in ontwikkeling en ik verwacht dat we op zowel governance als op technisch / economische vraagtukken (financiering transport, businesscase modellen, koppeling HT/MT , inzet alternatieve energiedragers etc) nog wel een en ander uit te zoeken hebben. Dit ism de RES HR organisatie.
9
6
Resultaten WLR 2022
Onderstaand overzicht geeft beknopt weer welke resultaten in 2022 door WLR zijn gerealiseerd.
6.1
Werkstroom 1.: Regionaal energiesysteem.
Deze werkstroom bevat activiteiten die inzicht bieden in de samenstelling van een duurzaam energiesysteem voor de Regio Leiden. De focus daarin is gericht op het concretiseren van een Open Regionaal Energiesysteem (ORES). Werkstroom (PvA) WS1:Energieysteem ORES ontwerpscenario’s
Activiteit
Resultaat
Concreet ontwerpen van varianten van een ORES gericht op een maatschappelijk meest wenselijk alternatief om grootschalige duurzame bronnen te kunnen inzetten in de regio.
WLR routekaart
Het opstellen van een Routekaart voor de warmtetransitie in de regio die richting geeft aan de stappen die daarvoor nodig zijn.
Monitoring klimaatbijdrage
De inzet van warmte oplossingen beoordelen op aandeel emissiereductie
Zes scenario’s voor de inzet van grote regionale warmtebronnen tonen het belang van een regionale oplossing. Alles lokaal is qua kosten en impact op het elektriciteitsnet niet haalbaar. De verschillende uitvoeringsvarianten van een ORES onderscheiden zich niet fundamenteel, wat ruimte biedt voor lokale invulling. Wel blijken de aansluitkosten per cluster van wijken sterk te verschillen. Nadere specificatie daarvan en de doorwerking in de tarieven zal moeten blijken uit concrete aanbiedingen voor warmtelevering daar. Een vorm van verevening zal dan mogelijk wenselijk zijn. De Routekaart geeft concrete aanwijzingen voor de kortere termijn. Belangrijke conclusies daarin zijn dat meer aandacht nodig is van de gemeenten voor het ontwikkelen van de warmtevraag in wijken / kavels. De realisatie van grootschalige warmte en de ruimtelijke inpassing ervan vergen een grotere slagkracht en besluitvaardigheid van de betrokken gemeenten om de besluitvorming van private partijen bij te benen. Verder adviseert de routekaart op basis van de beschikbare transitievisies om de warmtetransitie in de regio te bezien in drie grotere ‘clusters’ met elk hun eigen karakteristieken om daarmee de realisatiesnelheid te vergroten. Het effect van de inzet van collectieve warmte in de verschillende ORES scenario’s is onderdeel van de ontwerpopgave.
Inherent onderdeel van collectieve warmte is het vereffenen van dagelijkse gang en seizoensfluctuaties in de warmtevraag met piek en backup installaties. Traditioneel zijn dat aardgasgestookte installaties met een beperkt aantal draaiuren, met name in de koude perioden. In de ontwerpopgave is het effect van grootschalige opslag op de emissies meegenomen.
10
Aanbeveling om een nadere analyse van de inzet gasketels voor piek en backup alsnog te doen.
6.2
Werkstroom 2: uitvoering warmtetransitie
Deze werkstroom bevat de activiteiten die op regionaal niveau nodig zijn voor het realiseren van de warmtetransitie in de regio. Daarin wordt vooral aandacht besteed aan het ontwikkelen van vraag en aanbod van duurzame warmte in de regio. Werkstroom (PvA) WS2: Warmtetransitie Monitoring wijkuitvoeringsplannen
Activiteit
Resultaat
Inventariseren en volgen van de voortgang van de realisatie van collectieve warmtedistributie in de daarvoor aangewezen wijken in de regio.
Tracé ontwikkeling WLQ+
Afspraken vastleggen over concrete uitvoering tracé WLQ+
Er is een monitoring systeem beschikbaar voor alle betrokkenen. De eerste ronde inventarisatie bij gemeenten laat zien dat voor het overgrote deel van de wijken in de regio nog geen grote stappen zijn gezet van transitievisie naar feitelijke uitvoering. Omdat ervaring leert dat die stap veel (doorloop)tijd en aandacht vergt van gemeenten is dat een aandachtspunt. Temeer omdat er met de realisatie van WLQ+ en twee geothermie putten wel op relatief korte termijn een aanbod van warmte daarvoor beschikbaar is. Aanbeveling is om de aanpak van collectieve warmte in de wijken tot een gezamenlijke verantwoordelijkheid te maken en naar meer samenwerking in de uitvoering te werken. De ruimtelijke inpassing van WLQ+ is onderdeel van een provinciaal inpassingsplan. Definitieve uitkomst daarvan wordt eind 2023 verwacht. Vanuit WLQ+ is aangedrongen op een uitvoering die het mogelijk maakt de gehele regio te kunnen bedienen. Daardoor zijn regionaal minder wenselijke uitvoeringsvormen vervallen, en zijn afspraken gemaakt over het opnemen van vaste ‘aftappunten’ in het ontwerp.
Aanlanding WLQ+
Afspraken over invulling en beheer aanlandingslocatie locatie A44/N206
WLR heeft gefaciliteerd in de afspraken over de invulling en governance van het aanlandingspunt WLQ+ in Leiden West. Dat heeft er toe geleid dat de gehele aanlandingslocatie onderdeel is geworden van het provinciale inpassingsproces. Verder zijn werkafspraken gemaakt met het Bioscience Park over de vormgeving
11
Impact warmtetransitie op functioneren gemeenten
Verbinden van opgaven in de gemeenten
Bronnen ontwikkeling
Inzicht verwerven in beschikbare bronnen regio en overleg met eigenaren over realisatie
Bijeenkomst voortgang
Informeren betrokkenen over de voortgang WLR.
Innovatie
Opstellen overzicht innovaties warmtenetten
van de locatie zodat het past in de vormgeving van het BSP. Wat nog rest is een besluit van de gemeenten Leiden en Oegstgeest over het eigendom van de locatie als het vrijvalt van Rijkswaterstaat. Ruimtelijk inpassen van de aansluiting van de locatie naar het bestaande net van Vattenfall in Leiden is verantwoordelijkheid van de gemeente en valt buiten scope WLR. De warmtetransitie raakt aan meerdere dossiers. Vanuit WLR is verbinding gelegd met ruimtelijke opgaven via ateliers West en expertgroep ruimte (stedelijke ontwikkeling en planologie). Warmte opgaven zijn nu onderdeel van opgave ‘Westflank’. Aanbeveling om de lokale warmte opgave in de gemeenten sterker te verbinden met stedelijke ontwikkeling. WLQ+ beschikbaar vanaf 2027 , nog niet alle transportcapaciteit verkocht. Moet in voorzien zijn per 2027 om WLQ+ renderend te maken. WLQ+ levert transportcapaciteit van maximaal 104 MWth. In principe is dat voldoende voor ca 30% van de huidige warmtevraag. Ook bronzijdig is niet al dat vermogen al beschikbaar, voor slechts 40 MW levering in Rotterdam geregeld. Geothermie bestaat vooralsnog uit twee bronnen van 20 MW elk. Eigenaar is consortium Shell/D4 ism Firan als infra beheerder. Voor de realisatie is SDE++ subsidie gevraagd, besluit daarover valt begin 2023 beslissing. Streven is te starten met vier grote private afnemers. Richting WLR nog onzeker.
Op initiatief van Noordwijk is een consultatie gestart voor een publieke infrabeheerder voor een warmtenet voor Noordwijk en regio Leiden. Naast kwartaalrapportages regulier overleg met gedelegeerd opdrachtgevers en portefeuillehouders. Voorlopige resultaten gepresenteerd aan de raden in december. Op verzoek van WLR heeft TNO een overzicht opgesteld van de actuele innovaties op het gebied van warmtenetten, zowel technisch als organisatorisch. Dit betreft publiek gefinancierde innovaties. Voor zover betrekking op regionale warmtenetten is een belangrijk deel daarvan zoals het WarmingUp ontwerp model en de inzet van regionale emissievrije buffercapaciteit meegenomen in WLR. 12
6.3
Werkstroom 3: Partnerstrategie
Het realiseren van een warmtetransitie vergt samenwerking met alle partners op regionaal niveau. In deze werkstroom wordt aandacht besteed aan het ontwikkelen en versterken van die samenwerking in de regio en met omliggende gemeenten.
Werkstroom (PvA) WS3: Partnerstrategie Woningbouwcorporaties
Activiteit
Resultaat
Betrekken van corporaties bij WLR en inventarisatie van warmteplannen als kiem voor kavel aanpak
Energie coöperaties
Betrekken van coöperatieve projecten bij realisatie regionale warmte.
Brede samenwerking partners
Vormen van brede coalitie van partners en belangenpartijen bij de uitwerking van regionale verduurzaming warmte. Verbinding leggen met Duin – en Bollenstreek
Regulier overleg met corporaties via betrokkenheid klankbordgroep. Verduurzamingsplannen van alle corporaties in kaart gebracht. Conclusie dat corporaties wachten op duidelijkheid plannen gemeenten. Aanbeveling om gesprekken tussen gemeenten en corporaties te intensiveren. Rijnland Energie bereid om coöperaties / lokale projecten te vertegenwoordigen in de regio. Plan voor inhoudelijke ondersteuning van lokale projecten opgesteld. Hierin is ook de afstemming / synergie met grootschalige warmte opgenomen. Aanbeveling om deze ondersteuning op te nemen in voortzetting WLR. Positieve samenwerking in de klankbordgroep bij ontwerp ORES. Aanbeveling om deze betrokkenheid voort te zetten in adviesrol WLR Afstemming beperkt gelukt. Bestuurlijk overleg gevoerd. Geen vervolg aan gegeven. Actie Noordwijk opgestart om consultatie op te zetten voor regionaal infrabeheer, regio Leiden op afstand betrokken In samenwerking met Rijnland Energie mogelijkheden lokaal geïnventariseerd. Technisch potentieel is er voldoende, vooral op basis van aquathermie. Praktische en economische realiseerbaarheid veelal nog onduidelijk. Enkele concrete initiatieven in beeld. Inventarisatie van innovaties op collectieve warmte opgesteld. Focus op publiek gefinancierde innovaties waarover is of wordt gepubliceerd. Veel aandacht daarin voor innovaties op niveau woning. Voor collectieve warmte zijn actuele innovaties
Samenwerking Duin- en Bollenstreek Verbinding regionaal en lokaal ontwikkelen
Inzicht in lokaal potentieel
Innovatie
Inzicht verkrijgen in nieuwe ontwikkelingen op het gebied van warmtevoorziening
13
Marktconsultatie
Regulier overleg met marktpartijen, zowel actief in de regio als daarbuiten.
Communicatie
Informeren
6.4
goed bekend en ook ingezet zoals WarmingUp ontwerptool en inzet van hoge temperatuur opslag. Er is op dit moment geen concreet uitzicht op concrete realisatie. Belangstelling voor regionale infra hangt mede af van duidelijkheid over warmtevraag wijken. Als gevolg van WCW ligt ontwikkeling nieuwe infra stil tot duidelijkheid over invulling publiek aandeel. Op initiatief van Noordwijk is een inventarisatie in ontwikkeling voor belangstelling realisatie infrastructuur geothermie Duin- en Bollenstreek. WLR is daarbij betrokken. Uitkomst nog niet bekend. Leiden overweegt een consultatie voor een warmtenet in Leiden Zuidwest. Uitvoering in overeenstemming met de regionaal wenselijke configuratie(s). Bijgedragen aan informatie over belang WLQ+ in de aanloop naar besluitvorming. Over regionale aanpak geen communicatie ondernomen wegens gebrek aan concrete informatie. Aanbeveling is dat nu wel te doen nu de resultaten bekend zijn. Afspraak over toelichting aan coöperaties in voorbereiding.
Werkstroom 4: organisatie
Deze werkstroom richt zich op de organisatie en werkwijze van het programma Warmte Leidse Regio, inclusief de samenwerking met en tussen de gemeenten in de regio Leiden. Werkstroom (PvA) WS4: organisatie Samenwerkingsovereenkomst Programmateam
Activiteit
Resultaat
Verlenging tot juli 2023 voorbereid Werving teamleden
Verlenging verleend Begin 2022 vacatures uitgezet met teleurstellend resultaat. Vanwege complexiteit vervolgens ingezet op nieuwe ondersteuning door Balance in vervolg op raamovereenkomst met OverMorgen. Onzekerheid over vervolg samenwerking geen goede basis voor werven van deskundige medewerkers. Bezien of achtervang vanuit betrokken gemeenten wel voldoende basis voor werving oplevert.
14
Evaluatie en continuering WLR
Externe onafhankelijke evaluatie formuleren en uitzetten op basis waarvan voorstel kan worden ontwikkeld voor eventueel vervolg.
De evaluatie is uitgezet in combinatie met RES Rotterdam – Den Haag. In deze RES spelen vergelijkbare vraagstukken wat synergie oplevert in de evaluatie. Uitkomst evaluatie gereed in februari 2023.
15
7
Productoverzicht
In de programmaperiode zijn de volgende fysieke producten opgeleverd: 1. 2. 3. 4.
Routekaart Warmte Leidse Regio – Over Morgen Inventarisatie innovaties Warmtenetten – TNO Uitkomsten ORES analyse – presentatie WLR ism Greenvis / Fakton Monitoring tool ontwikkeling warmtevraag – Balance
In afronding: 1. 2. 3. 4. 5.
Overzicht uitgangspunten ORES analyse – Greenvis/Fakton Afrondende rapportage ORES - WLR Notitie financiering warmtenetten – Balance Rapportage Lokale Initiatieven – Rijnland Energie Externe evaluatie WLR – Brandligt / van Gastel
16
Open Regionaal Energiesysteem ORES Rapportage
Datum 08/02/2022
Open Regionaal Energiesysteem ORES Rapportage Colofon Opdrachtgever:
Samenwerkende Leidse gemeenten: Leiden, Katwijk, Oestgeest, Zoeterwoude, Leiderdorp en Voorschoten.
Contactpersoon:
Eppe Luken
Opdrachtnemers:
Greenvis, Fakton Energy
Auteurs:
Thijs de Booij, John Boon en Saskia Dane (Greenvis) Roy Hendriks (Fakton)
Ontwerp:
Kevin van Norden, Benjamin van der Burg
Datum:
02/03/2023
Contactgegevens Thijs de Booij Projectleider en contactpersoon e-mail: thijs.de.booij@dwtm.nl
Samenvatting Deze studie vergelijkt een open regionaal energiesysteem (ORES) voor collectieve warmtevoorziening in de Leidse regio met ontwikkeling van lokale collectieve warmtesystemen. In het ORES worden geothermie, aquathermie en restwarmte uit het Rotterdams havengebied (WLQ+) aangesloten op een transportnet dat alle clusters uit de regio bedient. Vijf verschillende varianten van het ORES (scenario’s 1 t/m 5) zijn vergeleken met het referentiescenario (scenario 0). Het referentiescenario gaat uit van lokale collectieve warmtesystemen met buurtwarmtepompen als bron. Alle ORES-scenario’s zijn significant gunstiger als we kijken naar de cumulatieve kosten over 30 jaar, gemiddeld 13%. Investeringen in het ORES zijn hoger dan het referentiescenario, maar er wordt veel minder elektriciteit en gas ingekocht. De reden is dat er volop gebruik wordt gemaakt van hoge temperatuur warmtebronnen. Het ORES zorgt bovendien voor een lagere CO2-emissie dan het referentiescenario, gemiddeld 56%. Tot slot zorgt het ORES voor een lagere impact op het elektriciteitsnet, wat de uitbreidingsopgave voor Liander kleiner maakt. Investeringen en operationele kosten voor de verschillende clusters lopen sterk uiteen. Voor een groot deel wordt dit verklaard door de kosten voor lokale distributienetten, die zijn in elk scenario gelijk. Per cluster treden ook verschillen op tussen de scenario’s.
Dit wordt bepaald door de verschillende ontwerpen van het transportnet en de daaraan gekoppelde transporttarieven en brongebruik per cluster. Een drietal ontwerpkeuzes voor het regionaal ORES zijn logisch en zorgen voor lokaal de meest gunstige kosten: 1. 2. 3.
Een verbinding tussen noordelijke clusters en zuidelijke clusters Een verbinding tussen Voorschoten en Leiden Zuid-West Een zuidelijke verbinding naar Zoeterwoude en Leiderdorp
Concluderend: het ORES is gunstiger in termen van kosten en duurzaamheid in vergelijking met lokale warmtenetten gevoed door buurtwarmtepompen. Hiervoor zijn verschillende ontwerpen mogelijk. Ontwerpkeuzes 1) 2) en 3) zorgen voor lokaal gunstig effecten. Advies: momenteel ontwikkelen partijen al lokale warmtesystemen, zonder een regionaal systeem als eindbeeld. Wij adviseren samenwerkende gemeenten om de komende tijd een governance- en tariefstructuur en groeistrategie voor het ORES op te zetten. Om vervolgens binnen deze kaders het aanbod te concretiseren en stapsgewijs, per (deel)cluster warmtesystemen te ontwikkelen met het ORES als eindbeeld.
Inhoudsopgave Inleiding: waarom dit onderzoek? Context 5 Vraagstelling 5 Analyse van bestaande situatie Hoeveel warmte is er nodig? 6 Verbruik en vermogen 6 Welke bronnen zijn beschikbaar? 6 WLQ+ 6 Geothermie 6 Aquathermie (Uniper) 6 Energiecentrale Leiden (Uniper) 7 Bestaande warmtenet 7 2. Systeemontwerp ORES Principes Componenten en uitgangspunten 9 3. Vergelijking van scenario’s foto’s 10 Ontwerp Modelleren 15 Begroting 15 Duurzaamheid 15 Buisnesscase 15 4. Resultaten Cumulatieve kosten op regionaal niveau 19 Resultaten Onrendabele Top per 20 warmtevraagcluster 5. Ontwerpkeuzes transportnet 25 6. Duurzaamheid 27 7. Elektriciteitsbelasting en 28 praktische impact 8. Conclusies en advies 29
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Waarom dit onderzoek? Context
Nederland is in 2050 aardgasvrij. Voor de gebouwde omgeving is daarom een alternatieve warmtevoorziening nodig voor aardgas. Gemeenten hebben de regie om deze alternatieve warmtevoorziening tot stand te laten komen. Gemeenten uit de Leidsche regio leggen in de Regionale Energiestrategie (RES), de gemeentelijke Transitievisies Warmte en Wijkuitvoeringsplannen vast hoe zij dit willen doen. Vanuit de Transitievisies Warmte zijn een aantal wijken aangewezen die geschikt zijn voor collectieve warmtelevering middels een warmtenet. Met een warmtenet kunnen beschikbare warmtebronnen in een groot gebied ingezet worden. In het gebied zijn meerdere bronnen die mogelijk ingezet kunnen worden voor warmtelevering aan deze wijken, namelijk geothermiebronnen en aquathermie. Daarnaast is het mogelijk dat restwarmte uit het Rotterdams havengebied beschikbaar komt voor de regio, via de Warmtelinq+(WLQ+)-leiding. Momenteel is er al een warmtenet in Leiden van warmtebedrijf Vattenfall. Dit warmtenet draait op restwarmte van een elektriciteitscentrale (Uniper). In de toekomst wil Vattenfall ook gebruikmaken van warmtelevering via de WLQ+-leiding.
Vraagstelling
De Leidsche gemeenten onderzoeken samen hoe zij beschikbare bronnen het beste kunnen inzetten in de verschillende gemeenten. In het bijzonder willen zij weten of een regionaal energiesysteem een geschikt middel is om deze bronnen te ontsluiten. In dit regionale energiesysteem worden meerdere bronnen op één warmtenet aangesloten. Dit warmtenet zorgt voor verwarming van meerdere buurten in de regio. De naam van dit systeem is Open Regionaal Energie Systeem (ORES). Het alternatief is de ontwikkeling van lokale warmtenetten. Hoofdvraag: Is ORES een betere warmtevoorziening ten opzichte van zelfstandige, lokale ontwikkeling van warmtenetten? Deelvragen: • Hoe zou dit regionale netwerk er uit moeten zien? • Levert dit een kostenvoordeel op ten opzichte van zelfstandige, lokale warmtenetten? • Is dit systeem duurzamer dan lokale, zelfstandige systemen?
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
1. Analyse van bestaande situatie Hoeveel warmte is er nodig?
De warmtevraag in de gebouwde omgeving bestaat uit ruimteverwarming en tapwater. De warmtevraag in de verschillende gebieden wordt benaderd op basis van het aantal, type, de grootte en bouwjaar van de gebouwen. Door gebouwen te isoleren, is er minder warmte voor ruimteverwarming benodigd. Ook is de vereiste afgiftetemperatuur in het gebouw dan lager. Dit is de temperatuur van het warme water in de radiatoren. Isolatie Voor deze studie is ervan uitgegaan dat minimaal de slechtste gebouwen (gebouwen met labels E, F en G) worden geïsoleerd naar label D. Hierdoor daalt de warmtevraag en zijn gebouwen geschikt voor een afgiftetemperatuur van 70 graden. Investeringen hiervoor zijn niet meegenomen in deze studie. Deze worden beschouwd als autonome ontwikkeling op basis van de nationale programma’s en afspraken voor isolatie. Verbruik en vermogen Verbruik en vermogen zijn twee centrale begrippen die in deze studie vaak gebruikt worden. Verbruik is de totale hoeveelheid energie die benodigd is voor een bepaalde periode. In deze studie hebben we het over Gigajoules (GJ) en Petajoules (PJ). Vermogen is de totale hoeveelheid energie die op één moment nodig is. In deze studie hebben wij het over Megawatt (MW). De vermogensvraag van een gebied bepaalt hoe groot het vermogen van de warmtebronnen moet zijn om voldoende warmte te kunnen leveren.
Ook bepaalt het de dimensionering van warmteleidingen die nodig zijn. Het piekvermogen is hierin maatgevend: dit is de maximale hoeveelheid benodigde warmte op een bepaald moment van een jaar. Met vermogensvraag bedoelen wij in deze studie altijd het piekvermogen.
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Omdat niet alle gebouwen in een gebied gelijktijdig warmte verbruiken, is de vermogensvraag van een gebied lager dan de optelling van de vermogensvraag van elk individueel gebouw. Dit wordt aangeduid met de term gelijktijdigheid.
Welke bronnen zijn beschikbaar?
In de regio zijn verschillende grootschalige bronnen beschikbaar voor warmtelevering. Van sommige bronnen is de toepasbaarheid al zeker, voor andere minder. WLQ+ Bron Het netwerk WLQ+ transporteert restwarmte uit het Rotterdams havengebied naar de regio. De warmte voor WarmtelinQ bestaat voornamelijk uit restwarmte van industrieën in de Rotterdamse haven. Het gaat om warmte die vrijkomt bij industriële processen en nu ongebruikt wordt geloosd en warmte uit de afvalverbranding. Er is circa 84 MW beschikbaar voor de Leidsche regio met een temperatuur van 120 graden. Zekerheid De leveringszekerheid van deze bron is groot. Een deel van het vermogen is reeds gecontracteerd bij warmteleverancier Vattenfall in Leiden. Duurzaamheid Door gebruik te maken van deze warmte, wordt CO2 uitgespaard die nu in cv-ketels wordt uitgestoten. Daarom wordt restwarmte in het klimaatakkoord gezien als duurzaam. De restwarmte is nu nog afkomstig van fossiele brandstoffen. Maar in het klimaatakkoord zijn afspraken gemaakt met de industrie. Die moet verder verduurzamen. Daarmee wordt de restwarmte ook duurzamer. Bij het gebruik van restwarmte als warmtebron wordt als uitgangspunt genomen dat alle energie (elektriciteit) die
nodig is om de restwarmte uit te koppelen en de warmte te leveren aan de eindgebruiker aan de restwarmte wordt toegeschreven. Wij gaan in deze studie uit van de standaardwaarde voor de uitkoppeling van restwarmte is 0.1 GJe/GJth (COP waarde van 10) op basis van de NTA8800. Op termijn kunnen er ook andere duurzame bronnen worden aangesloten op het WLQ+ net, bijvoorbeeld geothermie. Geothermie Bron Met een geothermiebron wordt warmte uit de aarde benut. Er kan energie worden gewonnen door gebruik te maken van diep in de aarde gelegen warmtereservoirs. Zekerheid Locatie Noorwijk (Aardwarmte Rijnland) Shell en D4 werken in consortium “Aardwarmte Rijnland” momenteel samen om een geothermiebron te ontwikkelen op Locatie Noordwijk. De verwachte beschikbare capaciteit vanuit proefboringen is 40MW, op een temperatuur van 69 graden. Het is onzeker hoeveel van deze warmte beschikbaar gesteld kan worden voor het ORES: de bron zal ook een tuinbouwcluster bedienen en mogelijk delen van Noordwijk. De beschikbare warmte wordt opgewaardeerd met warmtepompen, de aanvoertemperatuur van het net is 85 graden. Zekerheid Geothermie Voorschoten (2 locaties) Het onderzoek naar de bron in Voorschoten is in een vroeger stadium. Voor twee locaties is door Energiebeheer Nederland de potentie van de geothermische energie bepaald. De gezamenlijke verwachte potentie voor deze bronnen is 20 MW.
De verwachte temperatuur van deze bronnen is 58 graden. De beoogde locaties hiervoor zijn rond Voorschoten. De aanvoertemperatuur van het net is hier 75 graden.
Duurzaamheid Een geothermiebron maakt hoofdzakelijk gebruik van aanwezige warmte uit de aarde en is daarom zeer duurzaam. Voor gebruik van deze bron is een klein aandeel elektriciteit nodig: pompenergie en energie voor opwaardering van de temperatuur door warmtepompen. Omdat elektriciteit (nog) niet volledig duurzaam wordt opgewekt heeft de bron wel enige uitstoot. De temperatuur van de bronnen loopt uiteen. Er wordt gerekend met een COP van 20,9 en 14,9 voor het opwaarderen van respectievelijk 69 graden naar 85 graden op locatie Noordwijk en 58 graden naar 75 graden voor de locatie Voorschoten. Aquathermie (Uniper) Bron De bron benut warmte uit de Marensingel, nabij de huidige centrale van Uniper. De warmte afkomstig uit de Rijn wordt opgewaardeerd met warmtepompen tot maximaal 95 graden, zodat het ingevoed kan worden op het warmtenet van Vattenfall. Duurzaamheid Deze bron maakt gebruik van aanwezige warmte uit water en is daarom duurzaam. Voor gebruik van deze bron is wel een aandeel elektriciteit nodig: pompenergie en energie voor opwaardering van de temperatuur door warmtepompen. Omdat elektriciteit (nog) niet volledig duurzaam wordt opgewekt heeft de bron wel uitstoot. Uniper kan dit systeem realiseren met een COP van 3,0. Energiecentrale Leiden (Uniper)) Bron In de energiecentrale in Leiden wordt elektriciteit en warmte opgewekt met aardgas.
Dit heet een warmtekrachtkoppeling.
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Zekerheid Deze bron is operationeel voor het Vattenfall warmtenet. In het klimaatakkoord zijn afspraken gemaakt om elektriciteitsopwekking in Nederland te verduurzamen en fossiele brandstoffen uit te faseren. Op de lange termijn wordt deze bron dus uitgefaseerd. Zo lang deze bron nog operationeel is, kan de restwarmte gebruikt worden. In deze studie gaan we er vanuit dat deze bron als piek en back-up installatie dient voor de huidige Vattenfall clusters. Duurzaamheid Restwarmte uit deze energiecentrale komt vrij wanneer energie wordt opgewekt. Door gebruik te maken van deze warmte, wordt CO2 uitgespaard die nu in cv-ketels wordt uitgestoten. De restwarmte is wel afkomstig van fossiele brandstoffen. Uniper verkent de mogelijkheden om in de toekomst CO2 vrije warmte en elektriciteit te leveren. Dit is niet opgenomen in deze studie. Bestaande warmtenet In Leiden ligt momenteel een warmtenet van Vattenfall. Dit warmtenet kan worden uitgebreid om meer woningen van warmte te voorzien. Vattenfall gebruikt momenteel warmte van de Energiecentrale en zal in de toekomst ook een aansluiting op het WLQ+-netwerk krijgen. Hoe gaan we om met dit bestaande warmtenet in deze studie? Het bestaande warmtenet zal gehandhaafd blijven en warmte blijven leveren aan huidig aangesloten gebieden.
De uitbreidings- en ontwikkelplannen zijn nog niet zeker, dit onderzoek en besluit van gemeenten rond het regionale net hebben hier ook invloed op. Vattenfall is in dit onderzoek betrokken en geraadpleegd.
In deze studie is het uitgangspunt dat het bestaande warmtenet gehandhaafd blijft en uitgebreid wordt in verschillende wijken in Leiden. Hierbij wordt gebruikgemaakt van de bestaande hoofdtransportleiding. De technische haalbaarheid van uitbreiding binnen de huidige transportcapaciteit dient verder te worden onderzocht door Vattenfall.
Figuur 1: ORES Warmtebronnen
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Figuur 2: Bronvermogen en warmtevraag vanuit clusters
2. Systeemontwerp ORES Principes
In het systeemontwerp ORES zijn de volgende principes gehanteerd: • Het systeem is een open energiesysteem en schakelt flexibel tussen verschillende bronnen die op het net zijn aangesloten. • Het systeem optimaliseert in de benutting van grootschalige bronnen, door altijd eerst duurzame bronnen in te zetten. • Zoveel mogelijk van de aangewezen wijken worden aangesloten op dit systeem. Wanneer dit niet mogelijk is wordt een lokale buurtwarmtepomp ingezet met luchtwarmte als bron. Componenten en uitgangspunten Hoofdtracés of transportleidingen Alle bronnen en de 11 clusters zijn verbonden met elkaar via het hoofdtracé. Hiervoor zijn verschillende ontwerpen uitgewerkt die de verschillende scenario’s vormen. De 11 hoofdclusters zijn daarnaast weer onderverdeeld in subclusters van maximaal 3 MW gelijktijdig piekvermogen. Per cluster zal een onderstation geplaatst worden. Clusternamen zijn gelijk aan wijknamen, maar volgen niet altijd deze geografische grenzen. Secundaire warmtenetten of wijkwarmtenetten Vanuit de onderstations in de clusters worden alle panden aangesloten via een secundair warmtenet. Hierdoor kunnen alle woningen van warmte worden voorzien. Dit tracé loopt t/m de voordeur en gaat uit van een aanvoer- en retourleiding in het midden van de straat. Hoge temperatuur buffers Er is een groot verschil tussen de warmtevraag in de zomer en winterperiode.
Om het overschot aan warmte in de zomerperiode op te slaan en in de winter te gebruiken zijn seizoensbuffers toegevoegd. Deze HT-ATESsystemen (Hoge Temperatuur Aquifer Thermal Energy
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Storage) slaan warmte op in de grond. De seizoensbuffers zorgen in de koude maanden voor het grootste deel van de piekvoorziening. Dag/nacht buffers In ieder cluster staan dag/nacht buffers opgesteld. Deze vangen de dagelijkse pieken op. Piekketels Naast de piekvoorziening die de seizoensbuffers voorzien, zijn in ieder cluster piekketels (gas) opgesteld. Het opgestelde vermogen is gemiddeld 60% tot 70% van het gelijktijdige piekvermogen. Afhankelijk van het scenario en cluster voorzien deze 5% tot 20% van de totale warmtevraag. Buurtwarmtepompen op luchtwarmte In sommige clusters en scenario’s staan buurtwarmtepompen opgesteld. Deze wekken de warmte op via luchtwarmte en voeden dit direct aan een gescheiden net van de rest van het ORES. Temperatuurregimes: Het ORES heeft verschillende temperatuurregimes op de transportnetten. Deze worden bepaald door de bronnen. De temperaturen zijn niet het hele jaar hetzelfde maar er wordt gerekend met een zogenoemde “stooklijn”: in de warme periodes hanteert het systeem een lagere temperatuur. • • •
Het
De temperatuur in transportleidingen vanuit geothermiebronnen is 75 graden. De temperatuur in de WLQ+-leiding en hoofdleiding van Vattenfall is maximaal 120 graden. Afsplitsingen vanuit WLQ+ die clusters direct voorzien hebben een temperatuur van maximaal 95 graden. secundaire
warmtenet
heeft
in
alle
wijken
een aanvoertemperatuur van 70 graden en een retourtemperatuur van 40 graden. Flexibele inzet bronnen Het systeem optimaliseert tussen verschillende bronnen, buffers en piekvoorzieningen. Per scenario en cluster zal de inzet van bronnen dus verschillen. De volgende principes worden in deze optimalisatie gehanteerd: • • • •
Een beschikbare duurzame bron krijgt altijd voorrang boven een piekketel op aardgas. WLQ+-leiding kan via een warmtewisselaar in voeden op de tracés met lagere temperatuur. Tracés met lagere temperatuur kunnen niet in voeden op tracés met hogere temperatuur. HTO buffers worden het hele jaar door geladen op momenten waarin er overcapaciteit is. Deze buffers worden ontladen op momenten van piekvraag.
Dimensionering in verschillende scenario’s In verschillende scenario’s wordt het ontwerp telkens geoptimaliseerd op de volgende wijze: • •
•
Daar waar onvoldoende capaciteit van bronnen is vanuit het regionale systeem, worden buurtwarmtepompen voor basislast ingezet. Grootte (en kosten) van geothermiebron wordt geoptimaliseerd naar gelang het benodigd ingezette vermogen, waarbij het maximum de opgegeven vermogens zijn. Grootte van seizoensbuffers is niet geoptimaliseerd, de grootte hiervan is indicatief en wijzigt niet per scenario.
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Scenario 0 (basisscenario, geen ORES) In dit scenario wordt voor elk gebied een zelfstandig warmtenet aangelegd. Deze warmtenetten hebben elk een lokale bron: een collectieve lucht-water warmtepomp. Er wordt géén gebruikgemaakt van aanwezige geothermiebronnen. Het bestaande warmtenet Vattenfall blijft gehandhaafd, hierop wordt WLQ+ als nieuwe bron aangesloten.
Legenda Transportnet MT-net Transportnet Vattenfall Transportnet WLQ+ Warmteoverdrachtsation Warmtepomp
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Scenario 1 - één systeem In dit scenario wordt de geothermiebron Aardwarmte Rijnland ingezet in de noordelijke wijken. Geothermiebron in Voorschoten bedient Leiden Zuid-West en Voorschoten. WLQ+ bron voedt in op beide netten en verzorgt in deze gebieden ook een deel van de warmtevoorziening. Daarnaast voedt de WLQ+ het grootste deel van de Leidsche wijken via het warmtenet van Vattenfall. Daar waar het bestaande transportnet onvoldoende capaciteit heeft, worden warmtepompen ingezet (cluster 3 en 4). Zoeterwoude wordt direct op de WLQ+ aangesloten.
Scenario 2 - één systeem In dit scenario wordt de geothermiebron Aardwarmte Rijnland ingezet in de noordelijke wijken en de geothermiebron in Voorschoten bedient Leiden Zuid-West, Voorschoten en Zoeterwoude. WLQ+ voedt in op beide netten en verzorgt in deze gebieden ook een deel van de warmtevoorziening. Daarnaast voedt de WLQ+ het grootste deel van de Leidsche wijken via het warmtenet van Vattenfall. Daar waar het bestaande transportnet onvoldoende capaciteit heeft, worden warmtepompen ingezet (delen van cluster 3 4 en 5).
Toelichting bij kaarten en scenario’s: • Scenario’s zijn niet bedoeld als varianten van een toekomstig ORES, maar gekozen om verschillende effecten van ontwerpkeuzes te toetsen. • Locaties van objecten en routing van tracés zijn conceptueel en niet ruimtelijk of vastgelegd en zijn nog géén voorstellen van betrokken partijen zelf (Vattenfall, WLQ+ en Aardwarmte Rijnland)
Scenario 3 – twee gescheiden systemen In dit scenario wordt de geothermiebron Aardwarmte Rijnland ingezet in de noordelijke wijken. De geothermiebron in Voorschoten bedient Leiden Zuid-West en Voorschoten. De WLQ+-bron verzorgt in Voorschoten, Leiden Zuid-West ook een deel van de warmtevoorziening (maar niet in het noordelijke geothermiegebied). Daarnaast voedt de WLQ+ het grootste deel van de Leidsche wijken via het warmtenet van Vattenfall. Daar waar het bestaande transportnet onvoldoende capaciteit heeft, worden warmtepompen ingezet (delen van cluster 3, 4, 5 en Zoeterwoude).
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Scenario 4 – twee gescheiden systemen In dit scenario wordt de geothermiebron Aardwarmte Rijnland ingezet in twee noordelijke wijken. De geothermiebron in Voorschoten bedient Leiden Zuid-West en Voorschoten. De WLQ+-bron verzorgt de warmtevoorziening in Oestgeest en Katwijk en een deel van Voorschoten, Leiden Zuid-West. (maar niet in het noordelijke geothermiegebied). Daarnaast voedt de WLQ+ het grootste deel van de Leidsche wijken via het warmtenet van Vattenfall. Daar waar het bestaande transportnet onvoldoende capaciteit heeft, worden warmtepompen ingezet (delen van cluster 3, 4, 5 en Zoeterwoude).
Scenario 5 - één systeem In dit scenario wordt de geothermie bron Aardwarmte Rijnland ingezet in de noordelijke wijken, Leiden Zuid-West en Zoeterwoude. De geothermiebron in Voorschoten bedient alleen Voorschoten. De WLQ+-bron ondersteunt de warmtevoorziening in beide geothermiegebieden. Daarnaast voedt de WLQ+ het grootste deel van de Leidsche wijken via het warmtenet van Vattenfall. Daar waar het bestaande transportnet onvoldoende capaciteit heeft, worden warmtepompen ingezet (delen van cluster 3, 4 en 5).
Legenda Transportnet MT-net Transportnet Vattenfall Transportnet WLQ+ Warmteoverdrachtsation Warmtepomp
Distributienetten Voor de verschillende clusters zijn distributienetten ontworpen. In het systeem vormen deze secundaire netten veruit de grootste investeringspost. De lengte van het tracé en daarmee de kosten worden berekend op basis van de adresdichtheid van de wijk. Staan woningen ver uit elkaar: dan is er veel leidingwerk nodig en zijn de kosten hoger. Andersom is het zo dat wanneer panden dichter bij elkaar staan, er minder leidingwerk nodig is en de kosten van het distributienet lager worden. De afbeelding op deze pagina toont een deel van het ontwerp van het distributienet in Katwijk.
Distributienet: hoofdleiding (onder) en seceundair net (boven)
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Foto: aquathermie
Aanleg van een transportnet
Foto: collectieve LW warmtepomp
Collectieve lucht-water warmtepomp
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Afleverset in woning
Foto: geothermie put 10-30MW
Bovenstation geothermie put 10-30MW
Uitkoppelpunt aquathermie
3. Vergelijking van scenario’s Om de verschillende scenario’s met elkaar te vergelijken in termen van kosten en duurzaamheid worden deze ontwerpen gemodelleerd, begroot en voorzien van businesscases.
Ontwerp
Het ontwerp voor de verschillende scenario’s is uitgewerkt: • Tracéontwerp transportleidingen • Tracéontwerp distributienetten in de wijk • Locatie van bronnen en buffers
Modelleren
In een dynamisch model van TNO, de WarmingUP tool, worden de ontwerpen van verschillende scenario’s gesimuleerd. De gemiddelde warmtevraag wordt op uurbasis vergeleken met het aanbod van de bronnen. Iedere bron heeft een prioritering gekregen: WLQ+ en geothermie gaan voor de gasgestookte piekopwekkers. Op basis van deze input wordt het systeem per dag doorgerekend zodat er een match ontstaat tussen het warmteaanbod en de warmtevraag. Voor elk scenario volgt hieruit: • Energiestromen gedurende het jaar • Vereiste grootte van verschillende bronnen en buffers
Begroting
Deze resultaten worden vertaald naar investerings- en operationele kosten: Investeringen (CAPEX) • Initiële investeringen in transportleidingen, distributieleidingen en afleversets • Initiële investeringen in bronnen en buffers Operationele kosten (OPEX) • Inkoop van energie buiten systeemgrens • Onderhoud en herinvesteringen in het systeem
GV22019 – Open Regionaal Energiesysteem ORES
Total cost of ownership
De begroting van zowel de investeringen als operationele kosten worden verdisconteerd opgeteld over 30 jaar. Hierin zitten alle kosten die gemaakt worden om het systeem te bouwen en laten functioneren, de Total cost of ownership (TCO). Deze maatstaf wordt gebruikt om de kosten van de verschillende scenario’s met elkaar te vergelijken Gevoeligheid energieprijzen De operationele kosten zijn sterk afhankelijk van de energieprijzen. Om deze reden voeren wij ook een gevoeligheidsanalyse uit: we maken inzichtelijk hoe hogere of juist lagere energieprijzen de TCO beïnvloeden.