Document · PDF

Basisdocument over energie-infrastructuur 143

Beeldvormende bijeenkomst 13 april 2023, gemeente ZwartewaterlandBij agendapunt: Actuele stand van zaken Regionale Energie Strategie8.854 woorden

Open het PDF bij iBabs ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen · deel 1 van 2

Basisinformatie over energie-infrastructuur Opgesteld voor de Regionale Energie Strategieën

© 24 MEI 2019 Dit is een publicatie van Netbeheer Nederland. Disclaimer: De gegevens zijn met grote zorg samengesteld. Desondanks kunnen we niet garanderen dat de informatie overal volledig, juist en actueel is. Aan de gegevens kunnen geen rechten worden ontleend. Het is derden toegestaan de informatie uit dit document te gebruiken, op voorwaarde dat Netbeheer Nederland als bron wordt vermeld.

1. Inleiding en samenvatting De overgang naar een hernieuwbare energievoorziening is in volle gang. Op steeds meer daken en in weilanden liggen zonnepanelen. Ook komen er op veel plaatsen windparken. Bovendien komt elektrisch vervoer sterk op: er rijden steeds meer elektrische auto’s en bussen. En gemeenten spreken de ambitie uit om van het aardgas af te gaan en over te stappen naar duurzame alternatieven voor warmte. Elektriciteit, gas en warmte van hernieuwbare bronnen hebben alle drie een rol in de toekomstige energievoorziening. Dat komt doordat ze allemaal unieke eigenschappen hebben. Met de juiste mix kan hierdoor een hernieuwbare energievoorziening ontstaan die betaalbaar en betrouwbaar blijft. Onze elektriciteits- en gasnetten gaan door de energietransitie ingrijpend veranderen. Zo moet het elektriciteitsnet in hoog tempo fors uitgebreid worden. Het is belangrijk dat we deze uitbreidingen samen efficiënt en slim ontwerpen. We betalen immers allemaal mee aan de kosten ervan. Ook neemt elektriciteitsinfrastructuur fysieke ruimte in, waardoor de inpassing in een dichtbevolkt land als Nederland

3 - Inleiding en samenvatting

een uitdaging kan zijn. Door samen de noodzakelijke netuitbreidingen te ontwerpen, zorgen we voor een goede ruimtelijke inpassing. Met een optimale balans tussen maatschappelijk draagvlak, kosten en tempo van de uitbreidingen. De energietransitie heeft ook grote gevolgen voor ons gasnet. In sommige wijken zal het gasnet verdwijnen, omdat we onze huizen op een andere manier gaan verwarmen en elektrisch gaan koken. Elders worden delen van het gasnet geschikt gemaakt voor duurzame gassen, zoals groen gas uit een vergistingsinstallatie. Ook lopen inmiddels diverse pilots met duurzame (groene) waterstof. Richting 2030 kunnen delen van het gasnet gebruikt gaan worden voor het transport van duurzame gassen. Veranderingen in een regio staan niet op zichzelf, ze moeten op elkaar aansluiten. Dit vraagt om afstemming. Zoals over het transport van energie en de beschikbaarheid ervan over de dag en het jaar heen. De windkracht wisselt sterk en de zon schijnt niet altijd. Ook zijn er verschillen tussen regio’s: niet elke regio produceert en verbruikt evenveel energie.

Hoe meer elektriciteit hernieuwbaar wordt geproduceerd, hoe groter de vraag naar opslag van energie wordt. Om dit landelijk goed te regelen, is regio-overstijgende afstemming nodig. 30 Nederlandse regio’s gaan een regionale energiestrategie (RES) opstellen. Daarin staat welke maatregelen nodig zijn om de afspraken uit het Klimaatakkoord te realiseren. Door de grote veranderingen in de energie-infrastructuur is het belangrijk om de netbeheerders op tijd bij het opstellen van de RES te betrekken. Hun kennis over de energienetten helpt regio’s om slimme keuzes te maken.

Waarom dit document? Dit document legt uit hoe de energienetten werken en hoe ze veranderen door de energietransitie. In aanvulling op dit document is voor elke RES-regio een kort overzicht gemaakt met regiospecifieke kengetallen en kaarten met de elektriciteits- en/of gasnetten. Dit overzicht is op te vragen bij uw regionale netbeheerder.

Inhoudsopgave Klik op de blauwe vlakken om snel naar een hoofdstuk te gaan

Inleiding en samenvatting

Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

Introductie op elektriciteitsnetten

Inpassing van hernieuwbare energie

pagina 3

pagina 5

pagina 9

pagina 21

Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Introductie op gasnetten

Regionale structuur warmte

Netimpact van de RES bepalen

pagina 25

pagina 33

pagina 45

pagina 49

Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

2. Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

transport (energiedrager)

productie (energiebron)

transport (energiedrager)

distributie (energiedrager)

• Centrale productie: Grootste in NL zijn: Nuon, Essent, Engie, Delta, Eneco en EON. • Decentrale productie

• TenneT

• Centrale productie: o.a. NAM • Decentrale productie

• Gasunie Transport Services

• Coteq • Enduris • Enexis • Liander • RENDO • Stedin • Westland Infra

Energieproducenten

Vrije markt

Landelijke netbeheerder

Regionale netbeheerders

Gereguleerd

opwek Bijna 50 leveranciers in Nederland, de grootste zijn: • Essent (RWE) • Eneco • Nuon (Vattenfall) • NLE en BudgetEnergie (De Nuts groep) • Steeds meer lokale energiecollectieven Energieleveranciers

Vrije markt

* Voor meer informatie over de Nederlandse elektriciteitsmarkt zie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Nederlandseelektriciteitsmarkt

6 - Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

Elektriciteits- en Gaswet De Elektriciteitswet (1998) en Gaswet (2000) hebben de energiesector veranderd. Productie, handel en levering werden gescheiden van het beheer van de energienetten. Er kwamen landelijke netbeheerders voor gas (Gasunie) en elektriciteit (TenneT) en regionale netbeheerders voor lokale distributienetten. Consumenten mogen zelf hun energieleverancier kiezen.

Taken netbeheerder Netbeheerders hebben publieke taken die in de wet zijn vastgelegd, waaronder: ●● Het aansluiten van producenten en verbruikers op het elektriciteits- en gasnet en het transport voor hen uitvoeren. En zorgen voor non-discriminatoire toegang tot de netten, zodat de energiemarkt kan functioneren. ●● Het beheren van de elektriciteits- en gasnetten met oog voor de veiligheid en het voorkomen van storingen en onderbrekingen (transportzekerheid). ●● Op tijd en doelmatig (kostenefficiënt) investeren in uitbreidingen van het elektriciteits- en gasnet. ●● Voor de landelijke netbeheerders: de taak om te zorgen voor de balans in het net (de balans tussen energievraag en -aanbod).

7 - Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

Netbeheerders werken in een gereguleerde markt. De Autoriteit Consument & Markt (ACM) houdt toezicht. De regionale netbeheerders werken allemaal in een eigen regio. Zij hebben binnen deze regio’s geen concurrentie, omdat het te duur zou zijn om meerdere energienetten naast elkaar aan te leggen. Wel vergelijkt de ACM de prestaties van de netbeheerders, zodat netbeheerders efficiënt werken. Ook stelt de ACM maximumtarieven voor het transport van elektriciteit en gas vast.

Energietransitie verandert marktrollen De energiemarkt verandert razendsnel door technische ontwikkelingen en de energietransitie. Dat biedt kansen voor innovatieve oplossingen waarbij marktrollen kunnen veranderen en nieuwe rollen kunnen ontstaan. Een paar voorbeelden: ●● Flexibiliteitsoplossingen die (grote) verschillen tussen elektriciteitsaanbod en -vraag kunnen opvangen. Denk aan datacentra, tuinders of zonneparken die op piekmomenten ‘automatisch’ (gestuurd) minder elektriciteit afnemen of opwekken. Partijen die deze flexibiliteitsoplossingen organiseren (‘aggregators’) zijn in opkomst. ●● Er ontstaan kansen voor het (tijdelijk) opslaan van overtollige elektriciteit. Bijvoorbeeld uit windenergie. De markt voor energieopslag is volop in ontwikkeling.

Regio-indeling netbeheerders Elektriciteit

Gas

2 5

3 6

RENDO

Stedin

Coteq

Westland Infra

Liander

Enduris

Enexis

8 - Rollen in de elektriciteits- en gasmarkt

Introductie op elektriciteitsnetten

De historie van ons elektriciteitsnet eind 19e eeuw Installatiebedrijven ontwikkelen eerste kleine elektriciteitsnetten en -centrales voor openbare verlichting en fabrieken.

begin 20e eeuw Gemeenten worden actief en elektriciteitsverbruik groeit snel. Wirwar aan particuliere initiatieven leidt tot grote verschillen in tarieven en kwaliteit. De landelijke overheid grijpt in en er komen grote gemeentelijke en provinciale elektriciteitsbedrijven.

jaren ’80 ’90 Fusies gemeentelijke en provinciale elektriciteitsbedrijven.

20e en 21e eeuw Sinds de jaren '90 neemt decentrale, hernieuwbare elektriciteitsproductie toe. Ook zijn energienetten internationaal steeds meer aan elkaar gekoppeld.

10 - Introductie op elektriciteitsnetten

Het Nederlandse elektriciteitsnet Het elektriciteitsnet transporteert elektriciteit uit een Nederlandse elektriciteitscentrale, hernieuwbare productie locatie of uit het buitenland naar de elektriciteitsaansluiting van een lokale eindgebruiker, zoals een huis of fabriek. Om dit mogelijk te maken, zijn alle elektriciteitsnetten op lokaal, regionaal en landelijk niveau met elkaar verbonden tot één gekoppeld elektriciteitsnet. Hoe hoger het spanningsniveau van een stuk elektriciteitsnet, hoe groter het vermogen dat getransporteerd kan worden. De hoogspanningsnetten hebben daarom een transportfunctie en de laagspanningsnetten een distributiefunctie. Daar tussen zit een overgangsgebied met tussenspanning- en middenspanning.

11 - Introductie op elektriciteitsnetten

Het elektriciteitsnet is zó ontworpen dat de gevolgen van een storing zo klein mogelijk zijn. Een storing kan bijvoorbeeld ontstaan door een defect in een kabel of station. Maar ook door een externe oorzaak, zoals schade aan een kabel door graafwerkzaamheden. Om stroomonderbrekingen door storingen te voorkomen, leggen de netbeheerders bepaalde onderdelen van het elektriciteitsnet dubbel aan. Dit noemen we ‘redundantie’. Omdat het effect van een storing in een hoogspanningsnet groot kan zijn, worden hier vaker onderdelen dubbel aangelegd dan in de laagspanningsnetten. Mede hierdoor is het aantal storingen dat leidt tot een stroomonderbreking op hoogspanningsniveau veel kleiner dan op laagspanningsniveau. De mate van redundantie varieert dus per spanningsniveau en is het resultaat van een kosten-batenafweging.

Kerncijfers Nederlandse elektriciteitsnet ruim 310.000 km kabel ruim 8 miljoen eindgebruikers huidig elektriciteitsverbruik: 120 miljard kWh (=120 TWh) per jaar *

* https://longreads.cbs.nl/trends18/economie/cijfers/energie/

Wat wordt waar aangesloten? Elektriciteit uit elektriciteitscentrales en het buitenland wordt via bovengrondse lijnen en ondergrondse kabels naar energie-afnemers getransporteerd. Op verschillende plekken in het net wordt elektriciteit omgezet naar lagere spanningsniveau's. Dit gebeurt in stations. Op sommige locaties in Nederland wordt elektriciteit op hoogspanning direct omgezet naar middenspanning (linker figuur). Op andere plekken zit er nog een spanningsniveau tussen, de zogenoemde tussenspanning (rechter figuur). Dit verschil is historisch ontstaan. Hernieuwbare elektriciteit uit zon of wind kan op al deze stations worden aangesloten.

electriciteitscentrales

koppeling met het buitenland

220-380 kV

EHS-HS station

electriciteitscentrales

koppeling met het buitenland

220-380 kV

EHS-HS station 110-150 kV

* de toewijzing van windmolens en zonneweides aan de plaats in het net is indicatief

110-150 kV

HS-TS station

EHS = Extra Hoogspanning

25-66 kV

HS = Hoogspanning TS =Tussenspanning MS = Middenspanning LS = Laagspanning HS-MS station

TS-MS station

3-23 kV

MS-MS station

MS-LS station

MS-LS station 0.4 kV

12 - Introductie op elektriciteitsnetten

3-23 kV

0.4 kV

Typen elektriciteitsstations EHS-HS station (van 220-380 naar 110-150 kV)

Enkele per regio

Zon: >75 ha, >75 MW Wind: x stuks van >3 MW

HS-TS station (van 110-150 naar 25-66 kV)

Niet altijd aanwezig. Enkele meer dan EHS-HS station

Zon: 50-75 ha, ong 50-75 MW Wind: <25 stuks van 3 MW

HS-MS station (van 110-150 naar 3-23 kV)

4-6 aan randen stad (HS-MS of TS-MS)

Zon: 4-49 ha, ong 4-49 MW Wind: <4 stuks van 3 MW

TS-MS station (van 25-66 naar 3-23 kV)

4-6 aan randen stad (HS-MS of TS-MS)

Zon: 4-49 ha, 4-49 MW Wind: <4 stuks van 3 MW

MS-MS station (3-23kV)

20 voor de wijken in de stad

MS-LS station (van 10-23 naar 0.4 kV)

500, meerdere per wijk

* de toewijzing van windmolens

gemiddeld aantal stations per regio

13 - Introductie op elektriciteitsnetten

gemiddeld aantal stations in een doorsnee stad van 100.000 inwoners

Zon: 1-3 ha, ong 1-3 MW Wind: 1 stuk van <1 MW

en zonneweides aan de plaats in het net is indicatief

Wat kost een station in ruimte, tijd en geld? stations

ruimtebeslag

doorlooptijd

kosten

in €, excl grond

EHS/HS station

Aandachtspunten bij de kengetallen

Vermogen: >500 MVA

●●

40.000 - 100.000 m2

7 - 10 jaar

> 100.000.000

15.000 - 45.000 m2

5 - 7 jaar

> 25.000.000

15.000 - 40.000 m2

5 - 7 jaar

> 25.000.000

HS/TS station

●●

Vermogen: 100-300 MVA

HS/MS station Vermogen: 100-300 MVA

●●

TS/MS station Vermogen: 20-100 MVA

●● 2.000 - 10.000 m2

2,5 - 5 jaar

1.500.000 - 10.000.000

200 - 4.000 m2

2,5 - 3 jaar

1.300.000 - 6.500.000

10 - 35 m2

0,5 - 1 jaar

35.000 - 250.000

MS station Vermogen: 10-40 MVA

MS/LS station Vermogen: 0,2-1 MVA

14 - Introductie op elektriciteitsnetten

●●

Het aangegeven ruimtebeslag, de doorlooptijd en de kosten zijn indicatief en bedoeld voor de beeldvorming. Doorlooptijden geven een indicatie van de realisatietijd. Gemeenten en provincies kunnen hun procedures zo inrichten dat doorlooptijden korter of langer worden. Dat geldt ook voor vergunningen van derden, zoals Waterschappen, ProRail, etc. In het algemeen geldt dat in stedelijk gebied de doorlooptijden aanzienlijk langer zijn dan in landelijk gebied. Als er naast een nieuwe installatie ook nieuwe kabeltracés nodig zijn, dan kunnen doorlooptijden langer worden. Ook het aansluiten van een relatief klein project kan ertoe leiden dat op een andere plek (dieper) in het elektriciteitsnet aanpassingen moeten worden gedaan. Deze zijn niet meegenomen in de kengetallen. Investeringen in elektriciteitsnetten worden verdeeld over iedereen met een aansluiting en worden via de periodieke tarieven betaald (vastrecht en transporttarief). Een deel van de aansluitkosten komt terecht bij de aanvrager. De kengetallen houden hier geen rekening mee; alleen de initiële investeringskosten in de elektriciteitsinfrastructuur worden genoemd. In het kader van veiligheid worden minimumafstanden gehanteerd tot installaties, lijnen en kabels. Lijnen, kabels en stations moeten daardoor vaak op een minimumafstand liggen van bijvoorbeeld woningen. Deze afstanden zijn niet meegenomen in dit overzicht.

Wat kost een verbinding in ruimte, tijd en geld? verbindingen

tracébreedte

doorlooptijd

kosten in €/m

lijn EHS/HS

Aandachtspunten bij de kengetallen ●●

± 100 m

7 - 10 jaar

5.000 - 10.000

± 10 m

5 - 7 jaar

1.000 - 5.000

± 10 m

1 - 3 jaar

300 - 1.000

kabelcircuit HS

●●

kabelcircuit TS

●●

kabelcircuit MS

●● 1 - 10 m

0,5 - 3 jaar

100 - 400

±1m

0,5 - 1 jaar

70 - 150

kabelcircuit LS

15 - Introductie op elektriciteitsnetten

●●

Gevolgen van de energietransitie Van centrale naar steeds meer decentrale energieproductie. Transport- en distributienetten zijn aangelegd om elektriciteit van grote, centrale productiecentrales te transporteren naar fabrieken en huishoudens. Door hernieuwbare productie verandert dit: elektriciteit kan nu ook op andere plekken in het net worden geproduceerd. De richting waarin elektriciteit wordt getransporteerd draait daardoor deels om.

Centrale elektriciteitsproductie

Centrale en decentrale elektriciteitsproductie

Centrale energieproductie

Centrale en decentrale energieproductie

Gevolg: ●● Elektriciteitsproductie vaker afhankelijk van weersomstandigheden (zon en wind). ●● Meer invoeding op distributienetten, die daar oorspronkelijk niet voor zijn aangelegd. ●● Vraag naar energie-infrastructuur in landelijk gebied stijgt, onder andere door decentrale elektriciteitsproductie. In landelijk gebied zijn de netten van oorsprong ‘dun’, omdat er altijd weinig elektriciteitsafname was. ●● Vraag en aanbod afstemmen wordt dynamischer door opslag en smart grids.

landelijke netbeheerder regionale netbeheerder

16 - Introductie op elektriciteitsnetten

Gevolgen van de energietransitie Groeiende vraag naar transportcapaciteit door decentrale elektriciteitsproductie in landelijk gebied. De vraag naar energie-infrastructuur in landelijk gebied stijgt, onder andere door decentrale elektriciteitsproductie. In landelijke regio’s zijn de elektriciteitsnetten van oorsprong ‘dun’: er wonen weinig mensen en de netten zijn ooit aangelegd om bijvoorbeeld agrarische bedrijven van stroom te voorzien. Daarbij ging het om lage vermogens met een goed te voorspellen groei in de tijd. Maar juist in deze gebieden groeit de vraag naar vermogen de afgelopen jaren sterk, door elektriciteitsproductie van snel te realiseren zonneparken bijvoorbeeld. Het vermogen dat nodig is om deze elektriciteit te transporteren, is vergelijkbaar met de elektriciteitsvraag van een middelgrote stad. In steeds meer gebieden is de groei zo groot dat de transportcapaciteit van de elektriciteitsnetten overschreden dreigt te worden. De snelheid waarmee deze transportcapaciteit kan worden uitgebreid, wordt daarmee bepalend voor het kunnen aansluiten van nieuwe productielocaties. Daar komt bij dat er in

17 - Introductie op elektriciteitsnetten

Nederland een tekort is aan technisch personeel om de uitbreidingswerkzaamheden uit te voeren. De structurele oplossing voor inpassing van decentrale productie ligt in het uitbreiden van het hoogspanningsnet én van het middenspanningsnet. Daarom werken de netbeheerders samen aan passende oplossingen. Uitbreidingen van het hoogspanningsnet zijn langdurige processen, die soms tot wel meer dan tien jaar duren. Om korte termijn-problemen het hoofd te kunnen bieden, zoeken de netbeheerders samen met betrokkenen naar oplossingen waarbij slimmer gebruik wordt gemaakt van de bestaande energienetten. Daarbij wordt geanticipeerd op verwachte wijzigingen in weten regelgeving. De energieinfrastructuur-uitdagingen onderstrepen het belang van het voeren van regie in de regionale energiestrategieën op het aanwijzen van productielocaties in combinatie met (de ruimte die nodig is voor) de infrastructuur.

Gevolgen van de energietransitie Infrastructuur moet rekening houden met maximale vermogenspiek. Gemiddelde belastingprofielen (op een zomerse dag) van woning, elektrische auto en zonnepanelen Gemiddelde belastingprofielen (op een dag) van woning, elektrisch auto en zonnepanelen. +

Woning

Elektrische auto

Piek elektra (kW)

Zonnepanelen

+ 0

00.00 03.00

06.00

09.00

12.00

15.00

18.00

21.00

= 0

00.00 03.00

06.00

Tijd

Bij de aanleg van het elektriciteitsnet wordt rekening gehouden met de maximale vermogenspiek. Deze piek ligt over het algemeen tussen 17.00 uur en 20.00 uur. Mensen komen dan thuis en zetten lampen, vaatwasser, wasmachine, tv, etc. aan. De piek voor het laden van een elektrische auto ligt deels in de ochtend en deels in de avond. Dit zijn de momenten waarop

18 - Introductie op elektriciteitsnetten

Piek elektra (kW)

09.00

12.00

15.00

18.00

21.00

Tijd

Totaal profiel

0 00.00 03.00

06.00

09.00

12.00

15.00

18.00

21.00

Tijd

mensen aankomen op hun werk en, aan het eind van de dag, weer thuiskomen. De piek van zonnepanelen is overdag en is ‘negatief’, omdat er dan volop elektriciteit wordt teruggeleverd aan het net. De gemiddelde dagprofielen op deze pagina kunnen sterk afwijken door het jaar heen. Netbeheerders moeten ook met deze jaarprofielen rekening houden.

00.00 03.00

06.00

09.00

12.00

15.00

18.00

21.00

Tijd

Gevolgen van de energietransitie Elektriciteitsnet kan niet zonder meer distributiefunctie gasnet overnemen.

In de winter is het koud en verwarmen we onze huizen en kantoren. Op dit moment gebruiken we vooral ons gasnet en aardgas om aan deze seizoenspiek in warmtevraag te voldoen. Door duurzame warmtealternatieven op elektriciteit verandert dit: het elektriciteitsnet gaat een deel van deze piek in warmtevraag opvangen. In 2017 leverde het gasnet een piekvraag van 100 tot 110 GW. Op een koude dag tijdens een strenge winter kan deze piekvraag nog hoger zijn. Het elektriciteitsnet kan deze capaciteit niet leveren. Als een woning all-electric gaat, zijn daarom aanvullende maatregelen nodig om de energievraag te verkleinen. Denk bijvoorbeeld aan uitgebreid isoleren en een efficiënte warmtepomp.

19 - Introductie op elektriciteitsnetten

Gevolgen van de energietransitie Impact van verschillende scenario’s op het elektriciteitsnet.

huidig

naar aandeel zonnepanelen

aandeel elektrisch koken en opladen

infrastructuur warmtevoorziening

in de toekomst

60 MS-LS stations

2 - 15 extra MS-LS stations +25%

10.000 woningen gemiddeld

gemiddeld

100% warmtenet

5 - 15 km extra kabels

50 km LS-kabel 30 km MS-kabel

60 MS-LS stations

10 - 40 extra MS-LS stations +60%

10.000 woningen gemiddeld

gemiddeld

50% warmtenet, 50% elektrische warmtepomp

50 km LS-kabel 30 km MS-kabel

15 - 30 km extra kabels

60 MS-LS stations

10.000 woningen hoog

20 - Introductie op elektriciteitsnetten

30 - 60 extra MS-LS stations +100%

hoog

100% elektrische warmtepomp

50 km LS-kabel 30 km MS-kabel

30 - 60 km extra kabels

Inpassing van hernieuwbare zonne- en windenergie

Ontwerpprincipes voor de inpassing van zonnepanelen en windmolens De elektriciteitsnetten zijn historisch gegroeid. Centrale productielocaties werden verbonden met locaties waar elektriciteit werd afgenomen. Tegenwoordig worden ze meer en meer ingericht voor de invoeding van duurzaam geproduceerde elektriciteit uit zonnepanelen en windmolens. Daarbij gaat het meestal om: ●● Zonnepanelen op daken van woningeigenaren, boerderijen en kantoren. Deze kunnen eenvoudig in te passen zijn, maar het kan ook een uitbreiding van het elektriciteitsnet nodig maken. Dit hangt altijd af van de specifieke situatie in de buurt van de aansluitlocatie. Zoals de verwachte hoeveelheid elektriciteit die ingevoed gaat worden en de nog beschikbare netcapaciteit. ●● Grootschalige productie door zonneweides en windparken. Voor inpassing van deze productie is vrijwel altijd een uitbreiding van het elektriciteitsnet nodig en vaak moet zo’n aanpassing relatief snel gerealiseerd worden. Het neerzetten van windmolenparken duurt meestal 5 tot 10 jaar, maar zonneweides kunnen in één tot drie jaar gerealiseerd zijn. Vroegtijdig afstemmen en plannen is daarom essentieel om knelpunten te voorkomen.

22 - Inpassing van hernieuwbare energie

Ontwerpprincipes Maak bij het inpassen van grootschalige hernieuwbare productie zo veel mogelijk gebruik van het bestaande elektriciteitsnet. Moet het elektriciteitsnet uitgebreid worden op de plek waar de hernieuwbare productie moet komen? Weeg dan de keuze voor de productielocatie en de noodzakelijke netaanpassing goed tegen elkaar af. Op de volgende pagina’s worden hiervoor enkele ontwerpprincipes gegeven. Er zijn andere technologische oplossingen beschikbaar voor de inpassing van hernieuwbare productie in het elektriciteitsnet. Denk bijvoorbeeld aan energieopslag, vraagsturing en het omzetten van elektriciteit in warmte of duurzame gassen. Daarnaast kan de behoefte aan netuitbreidingen getemperd worden door het afvlakken van productiepieken. Hierdoor kan over het jaar heen een groter productievermogen worden geleverd.

Basis ontwerpprincipes voor de inpassing van hernieuwbare productie De energietransitie heeft grote impact op de energieinfrastructuur. Naast de groei van productie (zon en wind) groeit ook de afname (elektrisch koken, verwarmen en rijden). Om de inpassing hiervan op de energie-infrastructuur mogelijk te maken is het noodzakelijk dat overheden en alle netbeheerders samen optrekken. De beschikbare capaciteit op het bestaande net is beperkt. Daar waar netuitbreidingen nodig zijn, is vaak sprake van maatwerk. Soms kan een uitbreiding stapsgewijs, soms is het efficiënter om in één keer een grotere netuitbreiding te doen, die voor langere tijd voldoende aansluitcapaciteit garandeert. Forse investeringen zijn nodig om in de toekomst grootschalige hernieuwbare productie te kunnen aansluiten. Daarbij moeten ook keuzes worden gemaakt die gaan over ruimtebeslag in een regio. Daarom is gezamenlijk optrekken bij ontwikkelingen van omgevingsplannen (bestemmingsplannen en verordeningen) en netuitbreidingen cruciaal. Een aantal ontwerpprincipes voor de energieinfrastructuur zijn: A. Zorg ervoor dat binnen een regio de afstand tussen afname (elektriciteitsvraag) en productielocaties zo klein mogelijk is. Bovendien is het combineren van zonne- en windenergie op één locatie vaak gunstig. B. Houd rekening met bestaande en geplande stations (en installaties).

Hoe dichter een aansluiting bij een bestaand of nieuw station kan plaatsvinden, hoe lager de aansluitkosten. Ook kan de aansluiting RES regio dan meestal sneller gerealiseerd worden.

23 - Inpassing van hernieuwbare energie

●●

Heeft een station nog capaciteit beschikbaar? Plaats een zonneweide en/of windpark dan zo dicht mogelijk bij het station. Heeft een station geen capaciteit meer over? Dan moet de netbeheerder het elektriciteitsnet

●●

uitbreiden. Bespreek de mogelijkheden met uw netbeheerder. Hou rekening met de ruimte die energieinfrastructuur inneemt. Reserveer ruimte om bestaande of nieuwe stations in de toekomst uit te breiden.

B.Ontwerpprincipe aansluiten op bestaande en geplande stations met capaciteit stations met capaciteit B1. aansluiten op bestaande en geplande zorg dat afstanden tot bestaande infrastructuur zo klein mogelijk zijn

Zorg dat afstanden tot bestaande infrastructuur zo klein mogelijk zijn

RES regio

Ontwerpprincipe B2. plaatsing nieuwe stations nabij/in zoekgebieden

B. plaatsing nieuwe stations nabij/in zoekgebieden Benut nieuw aan teinfrastructuur leggen infrastructuur optimaal benut nieuw aan te leggen optimaal

RES regio

C. Concentreer aanvragen per RES-gebied of provincie, tot enkele grote initiatieven op één locatie. ●● Zorg voor regie op de locatiekeuze van hernieuwbare productie en creëer waar mogelijk geografische clusters. Hierdoor kunnen netbeheerders de benodigde extra infrastructuur (kabels en stations) minimaliseren. Dat bespaart kosten en versnelt de doorlooptijd. ●● Het zorgt bovendien voor een beter beheersbaar aanvraag- en uitvoeringstraject (bijv. wat grondwerkzaamheden, vergunningsen RES regio bezwaarproces betreft).

24 - Inpassing van hernieuwbare energie

Ontwerpprincipe C. concentratie van aanvragen tot enkele grote initiatieven C. concentratie aanvragen tot enkele grote Door hernieuwbarevan productie regionaal te clusteren, kaninitiatieven een optimum gevonden worden tussen benodigde extra door hernieuwbare opwek te clusteren, in en tussen RES regio's, is aanleg van nieuwe infrastructuur sneller en goedkoper te realiseren

infrastructuur kosten en realisatietijd..

RES regio

Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

De Nationale Agenda Laadinfrastructuur en de RES

De Nationale Agenda Laadinfrastructuur (NAL) is een bijlage van het Klimaatakkoord. Doel van de NAL is om ervoor te zorgen dat de laadinfrastructuur geen drempel vormt voor de uitrol van elektrisch vervoer.

Klimaatakkoord Parijs Mondiaal

Klimaatakkoord Nederland

Benut acties NAL direct in RES In de RES worden gebouwde omgeving (warmte) en elektriciteit (hernieuwbare productie) meegenomen. Voor het bepalen van de impact van ontwikkelingen op de energie-infrastructuur is het van belang om ook mobiliteit mee te nemen. Het is effectief om activiteiten voor de NAL slim te combineren met de RES.

Nationaal Mobiliteit

Nationale Agenda Laadinfrastructuur (NAL)

Landbouw en landgebruik

Industrie

Gebouwde omgeving

Elektriciteit

Regionale Energie Strategie (RES) Regionaal

26 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

5 regio’s

30 regio’s

Wijkaanpak

Lokaal

Wat betekent de Nationale Agenda Laadinfrastructuur voor een regio? Regionale mobiliteitsplannen en regionale samenwerkingen De NAL wordt voor provincies en gemeenten uitgewerkt in regionale mobiliteitsplannen. Daarin worden de lokale behoeften voor laadinfrastructuur opgenomen. De regio’s zetten zich in ieder geval in om te komen tot een visie en beleid, een contract met een laadpaalexploitant en de uitrol van laadinfrastructuur. Iedere Nederlandse gemeente stelt uiterlijk eind 2020 een integrale visie vast op de ontwikkeling van laadinfrastructuur. Deze visie wordt steeds voor twee jaar opgesteld, met een zichttermijn van 10 tot 15 jaar. De visie is bij voorkeur in regionaal verband opgesteld en besteedt aandacht aan: ●● Alle vormen van laadinfrastructuur, voor alle typen elektrische voertuigen (personenauto’s, bussen, vrachtwagens). ●● Alle vormen van laden: publiek, semi-publiek, laden op privéterrein en snelladen. ●● Laden binnen en buiten de bebouwde kom. ●● De te verwachte laadbehoefte, uitgedrukt in laadpunten en kilowatturen (kWh). ●● Geschikte laadlocaties. ●● Plaatsingsbeleid: bij voorkeur strategische plaatsing, dit betekent proactief. ●● Het realiseren van strategische verkeersbesluiten.

27 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Wat betekent dit voor een regio?

Creëer ruimte voor innovaties

●●

Daarnaast zijn er diverse innovatieve ontwikkelingen waar op termijn rekening mee gehouden kan worden, zoals Smart Charging, Vehicle-to-grid, open protocollen/open markten, cybersecurity. Door innovatieruimte te creëren kan de verduurzaming van mobiliteit worden versneld tegen de laagst mogelijke kosten.

●● ●●

●●

Stel in NAL-regio-verband een capaciteitsplanning op, samen met de uitvoerende instanties (o.a. netbeheerder, laadpaalexploitant, aannemer etc.). Deze capaciteitsplanning houdt rekening met de uitrolplanning en werkzaamheden die nodig zijn voor de energietransitie. Maak beleidskeuzes: een laadpunt per auto plaatsen, of een laadplein per wijk? Reken uit hoeveel laadpunten er nodig zijn en hoeveel elektriciteitsverbruik (kWh) wordt verwacht. Leg laadlocaties vast voor alle typen elektrische vervoer: auto’s, bussen, vrachtwagens en stadsdistributie. Werk regelgeving uit: wordt er per paal een verkeersbesluit genomen, of strategisch (proactief voor meerdere palen tegelijk)? Denk goed na over de verschillende laadinfrastructuur voor elektrische personenauto’s, bussen en stadsdistributie. De regionale netbeheerder kan hierbij ondersteunen. Hou bij nieuwe aanbestedingen voor laadinfrastructuur rekening met het opnemen van de juiste criteria en specificaties. Zie hiervoor: https://www.elaad.nl/services/ en https://www. nklnederland.nl/nieuws/nieuweversie-basissetafspraken-laadpaal-2018/

Stichting ElaadNL en het Nationaal Kennisplatform Laadinfrastructuur kunnen helpen Stichting ElaadNL is het kennis- en innovatiecentrum van de netbeheerders voor elektrisch vervoer en laadinfrastructuur. Het Nationaal Kennisplatform Laadinfrastructuur (NKL) is het platform waar overheid, kennisinstellingen en bedrijfsleven samen werken aan het realiseren van een betaalbare openbare laadinfrastructuur. Beide organisaties wisselen kennis uit en geven op verzoek advies.

Mobiliteit heeft impact op klimaat en op infrastructuur Mobiliteit en de klimaatdoelstelling In het Klimaatakkoord staat dat er in 2050 geen voertuigen meer mogen zijn die CO2 uitstoten. De overstap naar elektrisch rijden kan een belangrijke bijdrage leveren aan het halen van de CO2reductiedoelstellingen. Het aandeel elektrisch vervoer groeit hard. Daarom is het belangrijk om op tijd de juiste maatregelen te treffen.

Grote bijdrage van de transportsector aan wereldwijde CO2 uitstoot door de mens

Het laden van een elektrische auto vraagt veel meer piekvermogen dan het huidige vermogen van apparaten in huis. Als er niet slim geladen wordt, is forse uitbreiding van het elektriciteitsnet nodig.

46.5% 53.3%

Als iedereen ’s avonds bij thuiskomst op hetzelfde moment zijn auto gaat opladen, betekent dit dat de capaciteit van het elektriciteitsnet vier keer zo groot moet worden. Oplossingen als ‘smart charging’ kunnen dit gedeeltelijk voorkomen. Dit betekent dat er wordt geladen als de vraag naar elektriciteit laag is en het aanbod hoog.

uitstoot door wegtransport ≈6.5GtCO2

10. 6%

4.6%

Piek in elektriciteitsvraag van verschillende Impact elektrisch soorten apparatenrijden op het elektriciteitsnet Piek in elektriciteitsvraag van verschillende soorten apparaten

73.9%

10.9% desktop computer

Niet-elektrische mobiliteitsalternatieven Alternatieven voor batterij-elektrische voertuigen zijn auto’s die rijden op duurzame gassen (groen gas en groene waterstof). Of op synthetische vloeibare brandstoffen, gemaakt met groene energie. Beide opties zijn op dit moment beperkt beschikbaar en de energetische ketenefficiency is laag. De verwachting is dat ze op termijn toegepast kunnen worden in nichesegmenten, zoals bij hulpverleningsvoertuigen en mobiele werktuigen. Voor personenvervoer is de batterij-elektrische auto goedkoper, efficiënter en steeds breder beschikbaar.

ander 77%

transport 23%

uitstoot door vervoer en transport ≈8.8GtCO2

wasmachine magnetron elektrische oven warmtepomp 1x16A EV oplader

3x16A EV oplader

11 22

3x32A EV oplader

EV snel oplader *

wereldwijde uitstoot door de mens veroorzaakt ≈38GtCO2

piek stroomvraag (kW) spoor

zwaar transport

huishoudelijke apparaten

lucht

licht transport

alles m.b.t. EV

weg water Bron: I&M, doelstellingen zero emissie transportsector (CO2), 2017

28 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Impact van mobiliteit op het elektriciteitsnetwerk

* EV snel oplader kan zelfs oplopen tot 350 kW

Bron: ElaadNL, 2018

Groei van elektrisch vervoer Verwachte groei elektrische auto’s

Verwacht aantal laadpunten per provincie 2030

Aflopende busconcessies, vertaald naar aantal aanvragen Bus-concessies de aflopen, vertaald naar aantal

Verwachting laadpunten per provincie 2030aanvragen

Toename aantal elektrische personenauto’s aantal (PH)EVs 2.000.000

aantal aanvragen bus-concessies

58.081

1.600.000

69.644

1.200.000

56.019

800.000

258.322 400.000

76.275

0 2010

2015

2020

2025

122.163

2030

143.014

Bron: NAL 2018

217.670

338.242

Verwachte groei elektrische bussen Groeiscenario E-bussen

294.342

43.191

100%

totaal: 1.802.218

60% 40%

totaal: 1.802.218 Bron: NAL 2018

20% 0% 2018

2020

2022

2024

2026

Bron: ElaadNL, 2018

29 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

2028

2030

2019

2020

2021

2022

187

2023

189

2024

187

2025

2026

2027

2028

2029

2030

Bron: ElaadNL, 2018

125.255

80%

2018

Op basis van de concessiekalender van de vervoersautoriteiten is een inschatting gemaakt van het aantal te realiseren grootverbruikaansluitingen. Deze aansluitingen zijn nodig om de elektrische bussen te kunnen opladen en hebben impact op het elektriciteitsnet en de publieke ruimte.

Type laadpunten (1) Om elektrische voertuigen te kunnen opladen, zijn verschillende soorten laadpunten nodig. Laadpunten achter de meter

Publieke laadpunten

Laadpleinen

●●

Dit zijn laadpunten in de openbare ruimte met een eigen netaansluiting. Iedereen met een elektrische auto kan deze laadpunten gebruiken.

Laadpleinen zijn steeds vaker onderdeel van de mix van laadvoorzieningen voor elektrisch rijden. Een laadplein bestaat uit meer dan twee laadpunten voor elektrische voertuigen, die niet afzonderlijk op het net zijn aangesloten en samen één voeding hebben. Meestal zijn het publieke of semi-publieke laadpunten. Laadpleinen zijn er in verschillende verschijningsvormen. De keuze voor een type laadplein is afhankelijk van de situatie.

●●

Privé-oplaadpunten die op eigen terrein worden gerealiseerd, achter een bestaande elektriciteitsaansluiting. Zoals op een oprit of bij/ in een garage van een woonhuis. Het gaat om oplaadpunten die niet beschikbaar zijn voor derden. Laadpunten in de openbare ruimte zonder eigen netaansluiting. Deze laadpunten zijn ‘achter de meter’ aangesloten op de binnenhuisinstallatie van bijvoorbeeld een woning in de buurt. We noemen dit ‘Verlengd Private Aansluitingen’.

30 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Semi-publieke laadpunten Dit zijn laadpunten op privéterrein die een deel van de dag gebruikt kunnen worden door iedereen met een elektrische auto. Denk aan laadpunten bij kantoren waar ’s nachts de slagboom dicht is. Of laadpunten in parkeergarages die tijdens openingstijden gebruikt kunnen worden.

Type laadpunten (2) Om elektrische voertuigen te kunnen opladen, zijn verschillende soorten laadpunten nodig. Snelladers

Laadpunten voor bussen/vrachtwagens

Op bovenstaande foto’s zijn laadpunten te zien voor elektrische auto’s, bussen of vrachtwagens die geschikt zijn voor het opladen met een vermogen van 50 kW of meer. Of een auto kan snelladen, hangt af van de accu en het batterijmanagementsysteem in de auto. Laadoplossingen voor verschillende voertuigen (multimodaal laden) voorkomt onnodig

veel aansluitingen op plekken waar de capaciteit van het elektriciteitsnet beperkt is. Denk aan knoop- of keerpunten waar bussen worden bijgeladen. Als op dit soort plekken ook elektrische vrachtwagens of stadsdistributievoertuigen geladen kunnen worden bespaart dit bovendien ruimte.

31 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Laadpunten voor bussen/vrachtwagens

32 - Elektrisch rijden en laadinfrastructuur

Introductie op gasnetten

De historie van ons gasnet begin 19e eeuw Eerste gasfabrieken en -netten voor openbare verlichting en verwarming.

34 - Introductie op gasnetten

half 19 eeuw e

Gemeenten (vooral grote steden) bouwen gasfabriekenvoor stadsgas. Dit gas bestaat onder andere uit waterstof. Deze fabrieken blijven tot na de 2de wereldoorlog in bedrijf.

vanaf 1948 Nadat vanaf 1948 in Drenthe en Overijssel gas wordt gevonden, stoppen de gemeentelijke gasbedrijven hun productie en wordt de focus verlegd naar distributie. Dorpen en landelijk gebied hebben dan vaak nog geen gas.

vanaf 1959 De vondst van de gasbel in Slochteren (Groningen) in 1959 leidt tot distributie in heel Nederland. Losse netten worden aan elkaar gekoppeld. Hierdoor zijn er nog veel verschillen in bijvoorbeeld drukniveaus van de gasnetten.

Het Nederlandse gasnet Het hoofdtransportleidingennet vervoert gas uit Nederlandse aardgasvelden en internationale verbindingen door heel Nederland. Dit netwerk vertakt zich in regionale transportleidingen- en distributienetten.

Op een aantal plekken in Nederland kan van hoogcalorisch gas laagcalorisch gas gemaakt worden. Dit gebeurt door het bijmengen van stikstof. Dat is nodig omdat onze CV-ketels en gasfornuizen gemaakt zijn voor laagcalorisch gas.

Kerncijfers Nederlandse gasnet ruim 136.000 km gasleidingen ruim 7 miljoen eindgebruikers

Bijzonder aan het Nederlandse hoofdtransportleidingnet is dat het uit twee gescheiden netwerken bestaat: het ene netwerk transporteert alleen laagcalorisch gas, het andere netwerk alleen hoogcalorisch gas. Deze situatie is ontstaan omdat het aardgasveld onder Groningen laagcalorisch gas bevat. Geïmporteerd gas uit Noorwegen heeft een hogere calorische waarde. De calorische waarde is een maat voor de energie-inhoud van gas: hoe hoger deze waarde, hoe meer energie 1 m3 aardgas bevat.

35 - Introductie op gasnetten

De gasleidingen vormen samen een netwerk, waardoor er altijd meerdere routes zijn naar een gebruiker. Wordt een deel van het net afgesloten voor bijvoorbeeld onderhoud? Dan stroomt het gas via een andere route naar de eindbestemming. Mede daardoor heeft het gasnet een hoge betrouwbaarheid. De regionale netbeheerders hebben een gasvervangingsprogramma om leidingen te vernieuwen. Zo wordt de veiligheid en betrouwbaarheid ook in de toekomst gewaarborgd.

37 miljard m3 nationaal gasverbruik per jaar 95% van de huishoudens heeft gasaansluiting

Wie/wat wordt waar aangesloten? koppeling met Noordzee het buitenland Slochteren

hoogcalorisch stikstof fabriek

afleverstation laagcalorisch

grootverbruiker

hoofdtransportleidingnet (HTL)

40-67 bar

regionaal-transportleidingnet (RTL) 16-40 bar

gas booster regionaal-transportleiding 1-8 bar individuele gebruiker 1-8 bar

gasontvangststation afleverstation

biovergister

omzetting biogas naar groengas

groengas invoeder

aardgas, landelijke netbeheerder aardgas, regionale netbeheerder groengas, regionale netbeheerder biogas, regionale netbeheerder/particulier

36 - Introductie op gasnetten

<1 bar

regionaal-distributieleiding

districtstation

Typen gasstations Gasontvangststation (van 50 naar 8 bar)

Ongeveer 3 per stad. Meestal 1 voor meerdere gemeenten.

Gas booster

Districtstation / afleverstation (van 1-8 naar <1bar)

1 per buurt, voedt 250-500 huishoudens.

Groen gas invoeder

stations per regio

stations in een doorsnee stad van 100.000 inwoners

Een paar in Nederland.

37 - Introductie op gasnetten

Een aantal per regio (voor landelijke regio’s), snelgroeiend.

stations per buurt

Wat kost een station/leiding aan ruimte, tijd en geld? onderdeel

doorlooptijd

kosten in €/m

onderdeel

ruimtebeslag

doorlooptijd

kosten

1 jaar

60.000 - 100.000

0,5 jaar

30.000 - 40.000

3 jaar

circa 100.000

0,5 jaar

20.000 - 35.000

0,5 jaar

7.300

0,5 jaar

30.000 - 40.000

in €, excl grond

gasbooster

regionale transportleiding vervangen

druk: alle

druk 8, 4, 3, 1 bar

1 jaar

300 - 500

regionale distributieleiding vervangen

groengas invoeder druk: alle

druk <1 bar

1 jaar

250 - 350

gasleiding verwijderen

20 x 60 cm

verwijderen gasontvangststation

druk: alle

druk van 40 naar 8 bar

80 - 150

vervangen afleverof districtstation druk van 8 naar 4, 3, 2, 0.1 bar

Zie ook aandachtspunten kengetallen op de volgende pagina.

20 x 60 cm

verwijderen afleverof districtstation druk van 8 naar 4, 3, 2, 0.1 bar

aanleg districtstation druk van 8 naar 4, 3, 2, 0.1 bar

20 x 60 cm

verwijderen aansluiting (kleinverbruik druk < 1 bar

550

38 - Introductie op gasnetten

Aandachtspunten bij de kengetallen ●●

●●

Het aangegeven ruimtebeslag, de doorlooptijd en de kosten zijn indicatief en bedoeld voor de beeldvorming. Doorlooptijden voor nieuwe stations of leidingen geven een indicatie van de realisatietijd. Gemeenten en provincies kunnen hun procedures zo inrichten dat doorlooptijden korter of langer worden. Dat geldt ook voor vergunningen van derden, zoals Waterschappen, ProRail, etc. In het algemeen geldt dat in stedelijk gebied de doorlooptijden aanzienlijk langer zijn dan in landelijk gebied. Het kan zijn dat een nieuwe aansluiting, vervanging of verwijdering ook investeringen vergt elders in het net. Deze zijn niet meegenomen in de kengetallen. Investeringen in het gasnet worden zo (kosten) efficiënt mogelijk gedaan. Aanpassingen in het transportnet van de landelijke netbeheerder kunnen duur zijn. Toch kan dit goedkoper zijn dan meerdere kleine aanpassingen in distributienetten van regionale netbeheerders. Investeringen in gasnetten worden verdeeld over iedereen met een aansluiting en worden via de periodieke tarieven betaald (vastrecht en transporttarief).

39 - Introductie op gasnetten

●●

Een deel van deze kosten komt terecht bij de aanvrager. De kengetallen houden hier geen rekening mee; alleen de initiële investeringskosten in de gasinfrastructuur worden genoemd. Gasnetten hebben een lange levensduur. Bij het vroegtijdig verwijderen van gasinfrastructuur komt het voor dat een deel versneld moet worden afgeschreven (desinvestering). Het verwijderen van gas-aansluitingen leidt er bovendien toe dat overgebleven kosten over steeds minder aansluitingen worden verdeeld. Hierdoor kunnen de kosten per aansluiting sterk stijgen. Het verminderen van aardgasverbruik leidt niet in hetzelfde tempo tot minder investeringen in het gasnet. Volgens de huidige wet moet het gasnet (of delen daarvan) in stand worden gehouden totdat de laatste aansluiting, in bijvoorbeeld een woonwijk, wordt verwijderd. In het kader van veiligheid worden minimumafstanden gehanteerd tot installaties en gasleidingen. Installaties en gasleidingen moeten daarom vaak op een minimumafstand liggen van bijvoorbeeld woningen. Deze afstanden zijn niet meegenomen in het overzicht op de vorige pagina.

Gevolgen van de energietransitie Aardgas in de warmtevoorziening. De Nederlandse overheid wil de CO2-uitstoot in 2050 met 95% verminderen. Bij verbranding van aardgas komt CO2 vrij. Daarom heeft de CO2-doelstelling grote gevolgen voor het gebruik van aardgas voor bijvoorbeeld verwarming. Aardgasverbruik in woningen terugdringen, kan bijvoorbeeld door: ●● Woningen beter isoleren en gebruikmaken van een hybride warmtepomp, waardoor het aardgasverbruik daalt. ●● Helemaal van het aardgas af door te kiezen voor: –– Elektrische warmtepomp (‘all electric’). –– Aansluiting op een warmtenet. –– Verwarmen met duurzame gassen (biogas, groen gas, groen waterstofgas), eventueel in combinatie met een hybride warmtepomp.

40 - Introductie op gasnetten

Wordt er gebruik gemaakt van hernieuwbare bronnen voor de warmteproductie? Dan kun je spreken van een duurzaam alternatief. Denk aan duurzame gassen of het opwekken van elektriciteit voor all electric woningen met zonne- of windenergie. Hetzelfde geldt voor geothermie en warmte uit oppervlaktewater om warmtenetten te voeden. Elk alternatief om het aardgasverbruik terug te dringen, heeft impact op het elektriciteits- en gasnet. Daarom is het belangrijk dat de regionale netbeheerders op tijd betrokken worden bij de overstap naar een alternatieve warmtevoorziening.

Gevolgen van de energietransitie Impact vermindering aardgasverbruik op elektriciteitsverbruik kan groot zijn als voor volledig elektrisch verwarmen wordt gekozen.

In de toekomst gaat elektriciteit steeds meer in de warmtevraag voorzien, ook op piekmomenten. Om dit te kunnen opvangen, moet voldoende hernieuwbare elektriciteit worden opgewekt en geïmporteerd. Ook extra back-up-centrales zijn nodig, voor momenten dat het aanbod van (geïmporteerde) hernieuwbare elektriciteit te laag is.

41 - Introductie op gasnetten

2017 Elektriciteit- en Gasverbruik Aardgas is een efficiënte energiedrager, een kubieke meter (m3) aardgas bevat

120

ongeveer 10 kWh energie. Als grote hoeveelheden woningen elektrisch

100

verwarmd worden i.p.v. met aardgas neemt het elektrisch verbruik flink toe. Dan is in veel gevallen forse uitbreiding van de elektriciteitsnetten nodig.

Deze grafiek is gebaseerd op het elektriciteitsen gasverbruik van 2017. Het gaat om het totale verbruik van alle sectoren samen (gebouwde omgeving, transport, landbouw en industrie). Het elektriciteitsverbruik is gelijkmatig over het jaar verdeeld. Voor gas is duidelijk te zien dat het verbruik in de winter (piekvraag) hoger is dan in de zomer. Dit seizoenspatroon komt vooral doordat de warmtevraag van de gebouwde omgeving in de winter hoog is.

aardgas

20 elektriciteit

0 januari

december

Gevolgen van de energietransitie Alternatieven voor aardgas. Biogas Biogas is een gasmengsel dat ontstaat uit vergisting van mest of andere organische afval- of restproducten. Biogas heeft een andere samenstelling en kwaliteit dan aardgas en wordt niet via de gereguleerde gasnetten van netbeheerders getransporteerd.

Groen gas Groen gas is biogas dat wordt opgewerkt tot de kwaliteit van aardgas. Groen gas kan worden ingevoed in de gasnetten van netbeheerders. De productie van groen gas is constant over het jaar, maar de vraag naar gas is in de zomer beperkt. Hierdoor kan de

lokale gasvraag soms te laag zijn om al het groene gas te kunnen afleveren. Een oplossing is het koppelen van lokale netten, waardoor er meer mogelijkheden ontstaan om vraag en aanbod te matchen. Een andere mogelijkheid is om tweerichtingsverkeer in het gasnet mogelijk te maken. Dit kan met groen gas-boosters, die het gas op hogere druk brengen zodat het ingevoed kan worden op het transportnet. Via het transportnet kan het gas in heel Nederland worden afgezet. Op de lange termijn is het zelfs mogelijk om groen gasoverschotten op te slaan als strategische reserves, zoals nu ook met aardgas gebeurt. Zo’n opslagmogelijkheid is een groot voordeel, omdat je flexibel kunt inspelen

Op boerderij De Marke wordt groen gas geproduceerd.

op verschillen tussen vraag en aanbod. Binnen de huidige wet mogen de regionale netbeheerders zelf geen gas opslaan. Het aandeel groen gas is nog bescheiden, zo’n 0,3 procent van het totale gasverbruik. De hoeveelheid neemt echter ieder jaar toe, in 2018 met elf procent tot meer dan 109 miljoen kuub. Dit is voldoende om ruim 70.000 huishoudens een jaar lang van duurzaam gas te voorzien.

Bio energie-installaties in Nederland Bron: RVO https://groengas.nl/kaart-bio-energie-installaties-nederland/

42 - Introductie op gasnetten

Gevolgen van de energietransitie Alternatieven voor aardgas. Waterstof Groene waterstof wordt met duurzaam opgewekte elektriciteit via elektrolyse geproduceerd uit water. Grijze waterstof wordt via een chemische reactie geproduceerd uit fossiele brandstoffen. Blauwe waterstof wordt net als grijze waterstof geproduceerd. De vrijgekomen CO2 wordt dan alleen opgeslagen, bijvoorbeeld in oude gasvelden. Omdat bij verbranding van waterstofgas alleen water vrijkomt en waterstof opgeslagen kan worden, is waterstof een energiedrager met grote potentie. Op dit moment is groene waterstof nog niet in grote volumes beschikbaar. Het klimaatakkoord zet erop in dat waterstof die tot 2030 beschikbaar komt, ingezet wordt voor de verduurzaming van de industrie. Wet- en regelgeving op het gebied van waterstof is nog in ontwikkeling. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het mogelijk is om de bestaande gasnetten in te zetten voor waterstof. Er is alleen nog weinig ervaring opgedaan met het transporteren van waterstofgas door aardgasleidingen. Hetzelfde geldt voor het gebruik van waterstofgas in cv-ketels en kooktoestellen in de woning. Daarom worden er praktijkproeven gedaan waarbij de mogelijkheden van waterstofgas worden getest en gedemonstreerd.

Ook al is de rol van waterstof nog onzeker, deze proeven helpen de regionale netbeheerders om zich voor te bereiden op het transporteren van waterstof via de huidige gasnetten.

43 - Introductie op gasnetten

Het klimaatakkoord verwacht dat waterstof na 2030 ook een rol kan spelen in de gebouwde omgeving. Mede daarom wordt nu in diverse pilots de business case onderzocht voor het omzetten van hernieuwbare opgewerkte elektriciteit naar waterstof. Voorbeelden zijn Hystock (bij de aardgasbuffer Zuidwending in de provincie Groningen), The Green Village (Delft), Rozenburg (Rotterdam) en een pilot in gemeente Hoogeveen.

Pilots waterstof voor gebouwde omgeving

5 MW

omzetting in waterstof 5 MW

omzetting in waterstof

elektranet elektranet

gasnet gasnet

ongeveer 800 woningen verwarmen

toekomstige grootschalige opslag waterstof in zoutcavernes

ongeveer 800 woningen verwarmen

Door een afnemende aardgasvraag kan een deel van het hoofdtransportleidingnet van Gasunie vrijgemaakt worden voor het transport van waterstof tussen de vijf industriële clusters. Het creëren van deze 'waterstof backbone’ vraagt relatief beperkte investeringen. Gasunie heeft in het Klimaatakkoord van december 2018 aangeboden om deze backbone in 2030 te realiseren.

44 - Introductie op gasnetten

Regionale structuur warmte

Regionale structuur warmte De RES bevat ook een Regionale Structuur Warmte. Deze is van groot belang voor netbeheerders, door de invloed die warmtevoorzieningkeuzes kunnen hebben op de bestaande elektriciteits- en gasnetten. Als grote hoeveelheden woningen overstappen naar elektrisch verwarmen, dan kan dit leiden tot het versneld moeten afschrijven van gasnetten (desinvestering). Ook vraagt het vaak om forse uitbreidingen van de elektriciteitsnetten. Dit kan beperkt blijven als ervoor wordt gekozen om warmtebronnen in te zetten voor de warmtevoorziening. Een keuze voor de manier waarop huizen in de toekomst worden verwarmd, zal lokaal sterk verschillen. En hangt bijvoorbeeld af van de aanwezige warmtebronnen, de bebouwingsdichtheid en de mate waarin woningen te isoleren zijn. Omdat de consequenties voor de energie-infrastructuur groot kunnen zijn, is het van belang dat netbeheerders worden betrokken bij de oplossing. De Regionale Structuur Warmte bevat volgens de handreiking RES van december 2018 tenminste een overzicht van: ●● Alle huidige en toekomstige/potentiële warmtebronnen in de regio met bijbehorende beschikbaarheid, volumes, temperatuurniveaus, type bron (duurzaam ja/nee) en bronlocaties. ●● De huidige en toekomstige warmtevraag in de

46 - Regionale structuur warmte

●●

regio met de temperaturen die nodig zijn. Inclusief verbruikslocaties en afstanden tot de bronnen. Bestaande en geplande warmte-infrastructuur (o.a. warmtenetten met bijbehorende gegevens, zoals bedrijfstemperatuur en diameters van het warmtenet).

Regio’s betrekken relevante stakeholders bij het opstellen van de Regionale Structuur Warmte, zoals: ●● Beheerders van de warmte-, elektriciteits- en gasnetten. ●● Afnemers van warmte. ●● Potentiële investeerders. ●● Eigenaren van warmtebronnen. ●● Verwachte eindgebruikers. Op basis van de beschikbare warmtebronnen, inclusief groen gas (warmteaanbod), en de verdeling van warmte in een gebied is het van belang om op tijd rekening te houden met regiogrens-overstijgend warmtetransport en uitwisseling van warmte, warmteopslag en -buffering. In stedelijke gebieden is de warmtevraag regelmatig geconcentreerd op een beperkt aantal locaties met verschillende temperatuurniveaus. Warmtebronnen zijn daarentegen vaak breder verspreid. Ook hebben deze warmtebronnen verschillende temperatuurniveaus.

Veel van de huidige grote warmtenetten liggen in stedelijke gebieden en worden gevoed door grote, hoge temperatuur-bronnen (bijv. een elektriciteitscentrale of afvalverbrander). Deze bronnen zijn niet altijd duurzaam. Via een regionaal warmtenet kunnen kleinere warmtebronnen en netwerken aan elkaar worden gekoppeld. Zo’n regionaal warmtenet kan dienen als verzamel- en balanceringsnet. Hiermee: ●● Kan alle beschikbare warmte zo veel mogelijk lokaal worden ingezet, waardoor minder elektrisch verwarmd hoeft te worden en het elektriciteitsnet wordt ontlast. ●● Ontstaat robuustheid: als een warmtebron (tijdelijk) wegvalt, is er niet direct een probleem met de warmtelevering. ●● Wordt het waarschijnlijk eenvoudiger warmtenetten met niet-duurzame bronnen in te ruilen voor warmtenetten met duurzame bronnen (zonder, of met een lagere, CO2-uitstoot). In de Regionale Structuur Warmte kan een regio de potentie voor een regionaal warmtenet onderzoeken en uitwerken.

Beschikbare warmtebronnen benutten Voorbeelden van warmtebronnen zijn: ●● Industriële restwarmte en warmte die vrijkomt bij verbranding van bijvoorbeeld afval. ●● Geothermie, aardwarmte en zonnewarmte. ●● Lage temperatuur-warmte uit diverse bronnen: datacenters, koeling, retourwarmte uit bijv. industriële processen. ●● Warmte uit groengas of biogas. ●● Warmte uit biomassa. ●● Warmte uit oppervlakte-, afval- en drinkwater.

restwarmte industrie

geothermie

restwarmte waterzuivering

biomassaketel op lokaal (snoei)hout

bron: bron:waterwegwonen.nl Unie van Waterschappen

restwarmte datacenter

47 - Regionale structuur warmte

thermische energie uit oppervlakte

Rollen in de warmtemarkt De vewachting is dat warmtenetten een grotere rol gaan spelen in de Nederlandse energievoorziening. Op dit moment hebben netbeheerders nog geen wettelijke taak in de warmtemarkt. Er komen nu veel verschillende vormen van samenwerking voor. Meestal ligt transport, distributie en levering van warmte bij één partij. Om investeringen in de aanleg en exploitatie van warmtenetten te ondersteunen, past de minister van Economische Zaken en Klimaat de Warmtewet per 1 januari 2022 aan. Doel is om de rollen en verantwoordelijkheden van publieke en private partijen beter vast te leggen. De marktordening voor warmtenetten moet bijdragen aan de realisatie van een betrouwbare, betaalbare en duurzame warmtemarkt.* Sommige netwerkbedrijven hebben dochterondernemingen opgericht die een rol spelen bij de aanleg en het beheer van warmtenetten. Of die een toekomstige rol hierin verkennen.

Marktrollen bij het huidige warmtenet

Meer informatie over warmtenetten is te vinden op https://www.hierverwarmt.nl en https://www. milieucentraal.nl.

*=Bron: https://www.rijksoverheid.nl/documenten/ kamerstukken/2019/02/14/kamerbrief-over-warmtewet-2.0

48 - Regionale structuur warmte

Aansluitingen Bron

Transport

Distributie

Leverancier

AVR Uniper

Eneco

AVR

Warmtebedrijf Rotterdam

Nuon, Eneco

(x 1.000)

Rotterdam Noord 53,1 Rotterdam Zuid Utrecht

52,8

Eneco

Almere

Nuon

Amer Warmtenet

32,5

RWE

Ennatuurlijk

Purmerend

25,9

Stadsverwarming Purmerend

Amsterdam ZO

15,5

Nuon

Nuon, Eneco

AVR

Nuon

ARN BV

Firan

Nuon

Arnhem-Duiven

Het warmtenet in Rotterdam Zuid is een voorbeeld van TPA (Third Party Acces) voor leveranciers en bronnen.

Het warmtenet in o.a. Almere en Utrecht is een vorm van een gesloten net.

13,9 Nijmegen Ypenburg

10,1

Uniper

Eneco

Amsterdam NW

AEB

Nuon

Leiden

8,3

Uniper

Nuon

Helmond

6,4

Ennatuurlijk

Enschede

6,3

Twence

Ennatuurlijk

Den Haag

3,6

Uniper

Eneco

Alkmaar

1,5

HVC

Hengelo

0,6

AkzoNobel, Ennatuurlijk

Firan

Ennatuurlijk

Zaanstad

2,5

Engie, Bioforte

Firan, gemeente Zaanstad

Engie

Ede

MPD Groene Energie

Nuon

Almelo

0,9

Cogas

Zwolle

0,3

Cogas

Het warmtenet van Zaanstad is een open net, alle rollen zijn volledig gescheiden.

Netimpact van de RES bepalen

Stappenplan inpassing hernieuwbare energie

Proces netimpact RES bepalen

Net b e h

N etb e h

eti m

)

nce

p act

eti m p a ct

Regio: scenario 1 (co

50 - Netimpact van de RES bepalen

Neem contact op met uw regionale netbeheerder om proceswerkafspraken te maken over de berekening van de netimpact van uw regionale aanbod.

Op basis van deze informatie berekent de netbeheerder de netimpact. Het is mogelijk om verschillende berekeningen te laten uitvoeren. Bijvoorbeeld voor meerdere scenario’s, verdeling van hernieuwbare productie mogelijkheden (zon of wind) of geografische verdeling. Het resultaat wordt telkens weergegeven in: ●● Ruimtebeslag: inzicht in hoeveel extra energieinfrastructuur nodig is en welk ruimtebeslag dit boven- en ondergronds heeft. ●● Tijdspad en impact: een indicatie van de doorlooptijden, uitgedrukt in jaren en per fase: studie en planning, vergunningen, realisatie. En duiding van de locatie van extra infrastructuur (in stedelijk gebied en in buitengebied). ●● Kosten: benodigde investeringen in elektriciteitsen gasnetten met een inschatting van vermeden kosten bij een betere planning/andere oplossingen.

Dit overzicht kan de regio gebruiken om keuzes in het RES-aanbod te optimaliseren. Dit proces vereist goede werkafspraken tussen de regio, een eventueel ingehuurd adviesbureau en de netbeheerders.

N et b e h

Om het regionale aanbod in de RES te vertalen naar de impact op de energienetten gebruiken de netbeheerders verschillende modellen. Om berekeningen te kunnen doen, is specifieke regionale informatie nodig van de regio. Ook de informatie van omliggende regio's is van belang.

Regio: scenario 2 (c

onc

Regio: scenario 3 (c

onc

Definitief bod

RES aanbod concreet maken Om de energie-infrastructuur op tijd te kunnen uitbreiden, moet het RES-aanbod gedegen en gedetailleerd zijn uitgewerkt. Het is belangrijk om de abstracte ambities samen concreet te maken. Netbeheerders hebben voldoende tijd nodig om de energie-infrastructuur uit te breiden. Uitbreidingen kunnen alleen worden gedaan als plannen concreet zijn. En de waarschijnlijkheid hoog is dat uitbreiding nodig is. Daarom adviseren we het volgende: ●● Zorg dat de RES minimaal 10 jaar vooruitkijkt, met een doorkijk naar 2050. ●● Kijk bij keuzes altijd naar de impact op het hele energiesysteem (elektriciteit, gas en warmte). ●● Neem als vertrekpunt de volledige regionale energievraag, dus ook die van mobiliteit, industrie en landbouw. ●● Het regionale aanbod moet een duidelijke doorvertaling zijn van het Klimaatakkoord naar de regio.

Volgend deel →

De tekst is automatisch uit het bestand gehaald en kan afwijken van het origineel (kolommen, tabellen en koppen lopen door elkaar). Het officiële stuk bij iBabs is leidend. Bron: https://api.notubiz.nl/document/12636739/1