Bijlage 4 concept provinciale Energievisie

Ook kan groen gas een rol spelen voor flexibele elektriciteitsproductie door bestaande gas gestookte centrales hiervoor aan te passen . Om ruimte-efficiënt toch voldoende opwek te realiseren, heeft een beperkt aantal grootschalige windparken de voorkeur boven “overal een paar”, en wordt grootschalige zon-op-land niet toegestaan. We sluiten voor het locatiebeleid van grootschalige windenergie hiervan zo veel mogelijk aan op reeds bestaande structuren (zoals snelwegen en bestaande locaties voor grootschalige zon en wind. In de afweging welke locaties we hiervoor beschikbaar stellen kijken we zeer beperkt naar de impact op het Overijsselse energiesysteem (qua efficiëntie). 2.3 Het energiesysteem In dit toekomstbeeld worden weinig expliciete keuzes gemaakt die een (positieve) impact hebben op energiestromen en het gebruik van verschillende energiedragers. Zo is er geen aftakking van de waterstof backbone omdat er onvoldoende vraag bundeling heeft plaatsgevonden. Veel biogasopwek wordt lokaal toegepast met een buisleiding of als groen gas ingevoed in de huidige gasinfra.

46

De benodigde energie-infrastructuur volgt in grote mate ontwikkelingen en netbeheerders behouden een faciliterende, reactieve rol. Er zijn weinig prikkels om maatschappelijk optimale keuzes te stimuleren die bijdragen aan systeemefficiëntie. Denk daarbij aan het lokaal en in tijd koppelen van vraag en aanbod van elektriciteit, of het aanwijzen van warmte-intensieve en elektriciteitsluwe gebieden. Door energiebesparing, inzet op warmtenetten en geothermie beperken we de noodzaak tot verzwaring van elektriciteitsnetten enigszins, met name op de lagere netniveaus. Door het volgende karakter van energie-infrastructuur, zal de ontwikkeling van infrastructuur en benodigde capaciteit hierop altijd in grote mate vertraagd zijn waardoor partijen lang moeten wachten op capaciteit en aansluitingen. Door de keuzevrijheid voor nieuwe activiteiten is er op een groot aantal plekken uitbreiding van bestaande / nieuwe energie-infrastructuur nodig. Dit toekomstbeeld leidt dus naar alle waarschijnlijkheid tot een grotere uitbreiding van het elektriciteitsnetwerk dan het toekomstbeeld Energie is Sturend. Het is aannemelijk dat meer behoefte aan flexibiliteitstoepassingen (opslag) is om pieken die niet door de infrastructuur kunnen worden opgevangen alsnog te kunnen opvangen. Deze flexibiliteitstoepassingen zullen ook een extra ruimtevraag met zich meebrengen.

Op de hogere netten valt op dat er geen oplossing is gevonden voor de grote warmtevraag in de winter en de hoge opwekpiek op zomerse zonnige dagen. Die dagen gebruiken we – waar mogelijk - onze verbindingen met de (inter)nationale elektriciteitsmarkt. Dit vraagt wel flinke uitbreidingen van het HS/MS net. Door meer infrastructuur en meer opslagbehoefte, is het aannemelijk dat de totale energiekosten zullen stijgen. Hoe zou het energiesysteem er dan uit kunnen zien?

Figuur 1: conceptuele schets van energiesysteem in toekomstbeeld ‘volgend’

47

3 - Toekomstbeeld Energie is Sturend In dit toekomstbeeld bepaalt de impact op het energiesysteem waar nieuwe of uitbreidingen van activiteiten die energie vragen, zich kunnen vestigen. Soms direct via omgevingsbeleid, soms door structurerende keuzes, bijvoorbeeld door een regionale aftakking van de waterstofbackbone naar een specifieke locatie te faciliteren. Inwoners en ondernemers bepalen in Overijssel zelf of zij op hun terrein energie willen opwekken (zon op dak, “eigen” mestvergister, erfmolen). Echter zullen zij er rekening mee moeten houden dat de energieinfrastructuur niet alles overal faciliteert en zich concentreert op een aantal locaties in Overijssel. Er is het besef dat we zonder bepaalde keuzes over ons toekomstige energiesysteem we het bepaalde sectoren niet makkelijk maken om voortgang te maken in de energietransitie. Op provinciale schaal is de puzzel opgelost om vanuit een brede maatschappelijke afweging, de “juiste” energievoorkeursmix te bepalen. Ook is er door slimme keuzes in de oplossingen en energetisch doordacht locatiebeleid gezorgd dat we de uitbreidingen aan het energiesysteem beperkt hebben weten te houden, mede door vraag en aanbod te clusteren rond bepaalde energie-intensieve gebieden.

Energievraag In stedelijk gebied voorzien we een groot deel van de woningen met collectieve warmtenetten, waardoor er veel minder individuele warmtepompen zijn in stedelijk gebied. In landelijk gebied helpt maximale isolatie, warmte-koude opslag (waar mogelijk) en elektrificatie van de warmtevraag iedereen de winter door. Daar waar alternatieven zijn voor elektriciteit, via geothermie, restwarmte, waterstof of nabij opgewekt biogas, wordt een afweging gemaakt welke mix de voorkeur heeft voor de industrie. Een goed voorbeeld hiervan is het cluster rondom Twence waar, op dit moment, nog veel warmte beschikbaar is. Ook in dit toekomstbeeld blijft elektrificatie echter een dominante oplossingsrichting voor de verduurzaming van de industrie, echter de uitbreiding van het elektriciteitsnet voor energieintensieve bedrijvigheid wordt beperkt tot een aantal specifiek daarvoor aangewezen locaties. Dit betekent niet dat in de overige gebieden geen uitbreiding van het elektriciteitsnet aan de orde is, echter hier is geen plek voor grote energievragers. Vanwege de realisatie van clusters met energie intensieve bedrijvigheid is er ook ingezet op realisatie van aftakkingen van de waterstofbackbone. Hierdoor is waterstof grootschalig aanwezig voor bepaalde sectoren (met name industrie en de logistiek). Het OV is geheel elektrisch.

De personenmobiliteit en een groot deel van de logistieke sector zijn verreweg geëlektrificeerd. Een aantal nieuwe logistieke ontwikkelingen op basis van waterstof hebben zich geconcentreerd rond de clusters die voorzien zijn van waterstof. Daarbij draagt een grotere beschikbaarheid van waterstof ook bij tot een verdere uitbreiding van het netwerk van vulpunten voor mobiliteit. Hierdoor is een groot deel van het zware transport (en soms ook het lichter transport) en de binnenvaart overgestapt naar waterstof als energiedrager. Tegelijkertijd is hierdoor de vraag naar (snel)laden voor vrachtverkeer verlaagd ten opzichte van het ‘Energie is Volgend’ toekomstbeeld. Ondanks deze verlaging bestaat er nog steeds een uitgebreid infrastructuur netwerk met (veelal (semi-)publieke) laadpleinen/palen en veel (snel)laadstations. Energieaanbod In Overijssel worden vooral technieken gekozen die bijdragen aan een efficiënt energiesysteem.

48

Lokale warmtebronnen (WKO, geothermie, biogas, restwarmte) worden benut, ook als zij iets duurder zijn, om hiermee grote verzwaring van het elektriciteitsnet te voorkomen en het energiesysteem efficiënt te maken. Dit betekent onder meer een benutting van de warmte die Twence kan leveren. Daarnaast is er intensief onderzoek gedaan daar de rol van geothermie. Daar waar dit beschikbaar is kunnen bedrijven met een grote en constante warmtevraag zich vestigen. In aanvulling op de bestaande locaties voor wind wordt er verder onderzocht waar grootschalige windparken mogelijk zijn en waar deze energetisch het beste aangesloten kunnen worden in relatie tot de energievraag in de energieclusters. De potentie voor windenergie is in Twente significant kleiner dan de potentie voor wind in WestOverijssel. Dit bemoeilijkt de clustering van vraag en aanbod voor de energieclusters in Twente. Voor een optimale clustering van vraag en aanbod betekent dit dat de windpotentie in Twente optimaal benut moet worden. Er wordt actief gezocht naar kansen voor grootschalige opwek nabij industrie met een grote elektriciteitsbehoefte. Ook wordt er, net zoals in het ‘Energie is Lokaal’ toekomstbeeld, gekeken of het lokaal omzetten van beschikbare elektriciteit van zon en wind op moment dat het aanbod hoger is dan de vraag, naar waterstof zinvol is.

Dit heeft op een aantal locaties met een vraag naar waterstof (vanwege beperkte alternatieven) die een te grote afstand tot de regionale aftakking van de waterstofbackbone hebben, geleid tot elektrolysers. Ook groen gas speelt in dit toekomstbeeld een rol waarbij er voor gekozen wordt om een groter aantal grootschalige mestvergisters te realiseren die indien mogelijk ook in de directe omgeving van de energieclusters worden gerealiseerd omdat hiermee een deel van de vraag naar hoge temperatuur warmte kan worden ingevuld. Daarnaast wordt er in dit toekomstbeeld ook maximaal ingezet op de realisatie van kleinschalige mestvergisters. Energieinfrastructuur In dit toekomstbeeld wordt er sterk gestuurd op een energie-efficiënt systeem. Daarin worden vraag en aanbod van energie in de tijd en per energiedrager beter op elkaar afgestemd, wordt vraag zo veel als mogelijk gebundeld, waardoor transport van energie op alle netniveaus en middels alle infrastructuren zoveel mogelijk wordt beperkt. De noodzaak tot verzwaring van de HS/MS stations is dan ook beperkter dan in het toekomstbeeld Energie is volgend. Dit geldt met name voor die gebieden waar andere alternatieven zijn ontsloten. Daar waar deze alternatieven niet ontsloten zijn en we inzetten op elektrificatie is er nog altijd sprake van verregaande elektrificatie en daarmee verzwaring nodig.

Op energie-intensieve bedrijventerreinen zijn Smart Energy Hubs (gemeengoed en randvoorwaardelijk) geworden, waarbij bij vrijkomende percelen een “passend energieprofiel” meeweegt bij de uitgave van grond op deze bedrijventerreinen. Waar mogelijk is synergie gevonden met omliggende woonwijken, bijvoorbeeld met restwarmte en koelbehoefte. Door de regionale aftakking van de waterstofinfrastructuuris er meer keuzevrijheid voor nieuwe activiteiten met een specifieke energiebehoefte. Ook is er een aantal lokale waterstofnetten ontstaan gevoed door lokale elektrolysers. Er zijn duidelijke keuzes gemaakt over waar gasnetten blijven liggen, en waar deze komen te verdwijnen/niet meer worden gebruikt. Daar waar potentie voor groen gas groot is, zijn gasnetten gekoppeld en/of gasboosters geplaatst. De hoeveelheid warmtenetten is toegenomen door actieve sturing op de realisatie hiervan, met name in de meer stedelijke gebieden. 49

Er is op een aantal plekken ruimte gereserveerd voor initiatieven die flexibiliteit kunnen bieden (o.a. batterijsystemen). Mede door strategische locatiekeuze van elektrolysers, de koppeling van vraag en aanbod, en vraagsturing is de hoeveelheid flexibiliteit aan de vraagzijde in het net verhoogd en is de hoeveelheid (systeem)batterijen beperkt gebleven. Ook zijn er voor flexibiliteit en opslag lokale oplossingen gecreëerd op het juiste schaalniveau (buurtbatterij, collectieve warmteopslag) die met name op de lagere netten de netverzwaring beperkt houden en de noodzaak tot individuele opslag beperken. Op de hogere netten valt op dat door de inzet van waterstof en de grootschaliger inzet van warmtenetten en collectieve flexoplossingen, de grote warmtevraag in de winter en de hoge opwekpiek op zomerse zonnige dagen beter te verwerken zijn. Onze verbindingen met de (inter)nationale elektriciteitsmarkt zijn nog steeds van belang maar worden minder intensief gebruikt. Al met al is de behoefte aan opslag en flexibele oplossingen in dit toekomstbeeld minder dan bij energie is volgend. Hoe zou het Overijsselse energiesysteem er dan uit kunnen zien?

Figuur 2: conceptuele schets van energiesysteem in toekomstbeeld ‘sturend

50

4 Toekomstbeeld Energie is innovatie In het toekomstbeeld Energie is innovatie verwachten we met innovatieve technieken een sterke bijdrage te leveren aan het reduceren van energietransport. Als gevolg hiervan hebben we met behulp van innovaties de (ruimtelijke) impact die verwacht werd voor het energiesysteem van de toekomst weten te beperken. Energievraag Technologische ontwikkelingen hebben verzorgd dat het energiesysteem van de toekomst verregaand geautomatiseerd is. Een aantal dienstverleners hebben de positie verworven om huishoudens betrouwbaar en betaalbaar van energie te voorzien op basis van een gewenst servicepakket. Dit servicepakket wordt gekozen per woning op basis van de wensen van de bewoners en rekening houdend met lokale situatie, zoals bijvoorbeeld de aan- of afwezigheid van lokale energieopslag en/of opwek. Op deze manier worden vraag en aanbod van energie continu op elkaar afgestemd. Elektrificatie is nog steeds een dominante oplossingsrichting voor de verduurzaming van de industrie, waarbij bedrijven strategische afwegingen maken over hoe afhankelijk zij willen zijn van hun elektriciteitsleverantie. Daarnaast wordt mogelijk gewerkt met een gedeelde backupfaciliteit met eigen elektriciteitsopwekking vanuit waterstof uit een gezamenlijk georganiseerde waterstofopslag.

Deze opslag wordt gevoed vanuit lokale opwek of vanuit een regionale aftakking van de waterstofbackbone. Ook andere innovatieve manieren van opslag van energie worden hiervoor ingezet. Het OV is geheel elektrisch. Zelfrijdende deelauto's verzorgen een groot deel van het lokale (na)transport. De personenmobiliteit en een deel van de logistieke sector zijn geëlektrificeerd. Er is een uitgebreide infrastructuur met (semi-)publieke) laadpleinen/palen en veel (snel)laadstations. Hierbij is het benutten van stilstaande elektrische auto's voor lokale stabiliteit in het netwerk gewoon geworden. Doordat waterstof in een groter gebied beschikbaar is vanuit de regionale aftakking, is een groter deel van het zware transport, en soms ook lichtere transport, overgestapt op waterstof, waardoor ook het aantal vulpunten flink is toegenomen en provinciaal dekkend is. Dit heeft de vraag naar (snel)laden voor vrachtverkeer flink verlaagd. Innovatie gaat echter niet alleen om technische oplossingen maar ook om het beïnvloeden van gedrag van mensen. Dit gaat niet vanzelf en vraagt om verregaande sturing. Voorbeelden hiervan zijn het op bepaalde momenten aan of uitschakelen van laadsystemen van elektrische auto’s, het uitschakelen van zonnepanelen, het verhogen van de wegenbelasting, strikter handhaven op het nemen van besparingsmaatregelen en terugdringen van de omvang van nieuwbouwwoningen.

Maar sturing op gedrag kan ook op een positieve manier, bv. door flinke investeringen in deelmobiliteit waarmee het autobezit wordt vervangen door gezamenlijk autogebruik. Ook het aanpassen van productieprocessen aan de capaciteit van het energiesysteem (in plaats van andersom) door bijvoorbeeld in de winter bepaalde processen niet uit te voeren is een voorbeeld van het veranderen van gedrag. Energieaanbod De provincie heeft ingezet op de realisatie van een of meerdere kleine kerncentrales. Deze kerncentrales worden ingezet waar bedrijven zijn met een constante hoge energievraag. Hierbij wordt wel opgemerkt dat het onderzoek naar deze SMR’s nog veel tijd in beslag zal nemen. Het is dan ook onzeker op welke termijn deze reactoren gerealiseerd kunnen worden.

51

Naast de komst van SMR’s is ook het grotere aandeel van zonne-energie verrassend. Deze is het gevolg van een doorbraak in innovatieve toepassingen (op gevels, verticaal in combinatie met landbouw) en de mogelijkheid om toch een vlak profiel te verzorgen met innovatieve aansturing en de nieuwe opslagtechnieken. Dit heeft ervoor gezorgd dat we elektriciteit in overvloed hebben en de luxe hebben om deze gedeeltelijk om te zetten naar groene waterstof. Deze innovatie in de opwek van elektriciteit brengt ook een beperktere ruimtevraag met zich mee dan de traditionele opwek van hernieuwbare elektriciteit. Naast de mogelijke aanleg van een aftakking op de waterstofbackbone, wordt er in dit toekomstbeeld ook ingezet op het lokaal omzetten van de grote hoeveelheden (met name) energie uit zon naar waterstof. De energie die door middel van deze (relatief kleine) elektrolysers wordt vastgelegd kan op diverse manieren worden ingezet. Dit kan voor mobiliteit, maar ook voor het overbruggen van de piekvragen in de winter voor de gebouwde omgeving en industrie. Energieinfrastructuur In dit toekomstbeeld gaan we uit van verregaande (technologische) ontwikkeling, waarvan de implicaties voor het energiesysteem op dit moment nog niet exact duidelijk zijn.

In algemene zin gaan we ervanuit dat deze innovaties helpend zijn in het vermijden of verminderen van grootschalige netverzwaringen van het elektriciteitsnet. De koppeling van (weersafhankelijke) duurzame opwek en afname op alle schaalniveaus zorgt voor afname van de behoefte aan transport van elektriciteit. Op energie-intensieve bedrijventerreinen zijn Smart Energy Hubs rand voorwaardelijk geworden voor het vestiging of uitbreiding bedrijven geworden. SMR’s bij grote afnemers zullen er bijvoorbeeld voor zorgen dat er minder behoefte is aan transport van elektriciteit tussen landelijke en regionale netten. Ook is er een regionaal waterstofnet ontstaan gevoed door lokale elektrolysers en/of de backbone, afhankelijk van wat er nodig is, met een ondergrondse opslag. Deze heeft enerzijds de rol om de extra warmtevraag in de winter te vervullen en anderzijds een functie als alternatief voor inzet van elektriciteit (backup voor industrie). Voor flexibiliteit en opslag zijn dienstverleners die, aanvullend op lokale oplossingen, op het juiste schaalniveau (buurtbatterij, collectieve warmteopslag, elektrolyser) met name op de lagere en regionale netten de netverzwaring beperkt houden.

Op de hogere netten valt op dat de inzet en opslag van waterstof, de grote warmtevraag in de winter en de hoge opwekpiek op zomerse zonnige dagen beter te verwerken zijn.Al met al voorkomt innovatie niet dat de energieinfrastructuur op specifieke locaties toch verzwaard zal moeten worden. Zo zullen de laagspanningsnetten alsnog verzwaard moeten worden, aangezien er op het lokale net meer uitwisseling van elektriciteit plaats zal vinden.

52

Toekomstbeeld Energie is Lokaal In dit toekomstbeeld bestaat het energiesysteem uit vele lokale energiegemeenschappen (kleine hubs), die lokaal vraag naar en aanbod van energie verbinden en in balans houden. Deze hubs zijn zoveel mogelijk zelfvoorzienende gemeenschappen (voor energie), zullen soms zelf off-grid kunnen functioneren en kunnen verschillende afmetingen kennen. Denk bijvoorbeeld aan het opwekken van warmte op een sportveld, dat gedeeld kan worden met een nabije school en zwembad. Bedrijven, bewoners en (sport)verenigingen delen zelf energie, wekken het op en slaan het op. Energie wordt ook geleverd vanuit collectieve voorzieningen, zoals kleine, lokale warmtenetten. Energie is het nieuwe weefsel in de samenleving: samen energie delen en opwekken brengt verbondenheid en versterkte sociale cohesie. De gemeenschappen vragen wel veel organisatiekracht en aandacht voor brede participatie van iedereen in de gemeenschap. Energievraag Doordat er lokaal veel bewustzijn ontstaat over energieverbruik, is de stimulans om energie te besparen in dit toekomstbeeld erg sterk. Er zijn veel energieleverende huizen. De energiegemeenschappen hebben met netbeheerders een afspraak gemaakt over een maximale transportbehoefte lager ligt dan de gangbare gemiddelde transportbehoefte in de andere toekomstbeelden.

Grote energievragers vanuit de industrie kijken welke rol zij lokaal kunnen spelen (bijvoorbeeld in het delen van restwarmte). Smart Energy Hubs vormen de basis voor de energievoorziening op bedrijventerreinen waarbij ook de (directe) omgeving van bedrijventerreinen in beschouwing wordt genomen bij het optimaliseren van het lokale energiesysteem. Indien er geen kansen voor koppeling van lokale opwek en afname aanwezig zijn of indien ondernemers deze kansen niet willen gebruiken dienen zij zelf hun aansluiting op de energieinfrastructuur betalen. Voor mobiliteit geldt - net als bij de overige toekomstbeelden dat de mobiliteit verregaand is geëlektrificeerd. Hierbij wordt ook voor laadinfrastructuur zoveel mogelijk de koppeling gezocht met lokale opwek en worden er maatregelen genomen om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen, bijvoorbeeld door het beïnvloeden van het laadgedrag. Energieaanbod Om lokale energiegemeenschappen meer mogelijkheden te geven om zichzelf van voldoende energie te voorzien, is er in het omgevingsbeleid ruimte voor solitaire windmolens en zonneparken van diverse omvang en zijn er mogelijkheden voor kleinschalige energie-opslag. Lokale energiegemeenschappen rond bedrijventerreinen en rond de uitvalswegen bij grote steden kunnen ook kiezen voor meer grootschalige opwek.

De ontwikkeling van nieuwe grootschalig winden zonne-energie is meestal in beheer van lokale energiecoöperaties. Winsten vloeien lokaal terug om energiegemeenschappen sterker te maken. Dit toekomstbeeld leidt tot een grote verspreiding in het landschap van kleinere energievragers en energiebronnen. Er is lokaal een actieve sturing op goede balans tussen wind, zon en opslag. Op de schaal van Overijssel zorgt het bieden van lokale kansen dat waarschijnlijk niet het meest efficiënte systeem wordt ingericht. In dit toekomstbeeld wordt ook vol ingezet op de productie van biogas vanuit mestvergisting op lokaal niveau en waar mogelijk directe toepassing hiervan op lokale schaal Energieinfrastructuur 53

In dit toekomstbeeld vindt er intensieve afstemming plaats op lokaal niveau tussen vraag- en aanbod van energie in de tijd en plaats door de inzet van energiegemeenschappen. Hierdoor verlaagd de behoefte aan energietransporten op lokaal niveau wat een doorwerking heeft op hoge niveaus. Door de afname van transportbehoefte en dus capaciteitsbehoefte, neemt ook de behoefte aan energieinfrastructuur af en kunnen uitbreidingen en verzwaringen van elektriciteits- en gasnetten gedeeltelijk worden voorkomen. Om dit te realiseren vraagt het wel een grote inzet van lokaal gerealiseerde opslag (o.a. door middel van een buurtbatterij, warmteopslag en kleinschalige batterijen op huisniveau) die pieken in de capaciteitsvraag beperken. Het energienetwerk blijft wel belangrijk en zal in plaatsen alsnog moeten worden verzwaard, daar waar zelfvoorzienendheid niet gerealiseerd kan worden. Naast de beprijzing van energie, zal er ook een beprijzing zijn die afhankelijk is van de grote van de netaansluiting. Dit zal eraan bijdragen dat het lokaal afstemmen en benutten van energie ook financieel aantrekkelijk wordt.

54

Bijlage 5 – Verantwoording gebruikte data 1. Intro Voor het creëren van toekomstbeelden van het Overijsselse energiesysteem te komen is gebruik gemaakt van data en modellen. Bij het maken van prognoses wordt de huidige energievraag vertaald naar een toekomstige energievraag, door rekening te houden met socio-economische ontwikkelingen (zoals bijvoorbeeld bevolkingsgroei, groei woningvoorraad, economische groei), technologische verandering, kosten van energiedragers en technologieën, gedragsverandering en inzetbaarheid van energiebronnen. Hier wordt de data besproken die ten grondslag ligt aan de Overijsselse energievisie. Achtereenvolgens wordt het huidige energiesysteem beschreven, alsmede de opbouw van de twee scenario’s voor 2050 (met aandacht voor sectorale ontwikkelingen en besparing), de resultaten per sector en de potentie van energiebronnen. De beelden van het energiesysteem zijn verdeeld naar vier verschillende deelnetten (zie figuur in hoofddocument). De methode voor de verdeling naar deze deelnetten is hieronder te beschreven.

1.1 Methode ruimtelijke verdeling Het energiesysteem is gebouwd om in de vraag naar energie te voorzien. De vraag naar energie is voornamelijk geconcentreerd in woonkernen, terwijl de opwek van energie voornamelijk op andere plekken plaatsvindt. Door een goed landsdekkend energienet wordt de elektriciteit (voornamelijk energiecentrales en zonne- en windenergie) en gas (vanuit import en opslagvelden) verplaatst naar plaatsen (de voorzieningsgebieden) waar vraag is. De basis van onze toekomstige energiesysteem zal bestaan uit elektriciteit. Omdat opgewekte elektriciteit van nature gelijk verbruikt dient te worden, moet aanbod en vraag op elk moment van de dag gekoppeld worden. Door de vertakking van het energienet is het daarom van belang om de energievraag te matchen met het aanbod binnen de voorzieningsgebieden. Omdat de data voor het maken van scenario’s voor 2050 vaak op gemeenteniveau beschikbaar is (zowel voor het huidige energieverbruik als prognoses voor 2050) en voorzieningsgebieden van energieinfrastructuur andere grenzen hebben, is er een methode nodig om inzichten op het niveau van voorzieningsgebieden te presenteren. Het databestand Kerncijfers wijken en buurten van het CBS bevat informatie over inwonersaantallen, landoppervlakte, woningen, bedrijven en geregistreerde motorvoertuigen op buurtniveau.

De dataset van de invulformulieren van NPRES bevat een tabel waarin staat welke buurt onder welk voorzieningsgebied van het elektriciteitsnet valt. Door beide datasets te combineren kan het sectorale energieverbruik op gemeenteniveau worden vertaald naar voorzieningsgebied.

2. Huidige energiesysteem Het huidige energiesysteem is weergegeven aan de hand van de meest actuele data, in dit geval 2022. Deze is afkomstig van de regionale klimaatmonitor en bevat informatie over 1) de energievraag, per energiedrager en per sector, en 2) de opwek van energie op Overijssels grondgebied. Deze informatie is vertaald naar de vier verschillende deelnetten aan de hand van de ruimtelijke verdeelsleutel (zie vorige paragraafFout! Verwijzingsbron niet gevonden.).

55

2.1 Stand van zaken huidige energiesysteem In totaal wordt er 89 PJ aan energie verbruikt in Overijssel in 2022. Als we inzoomen op de energiedrager valt op dat aardgas (37 PJ), transportbrandstoffen (28 PJ) en elektriciteit (18 PJ) verantwoordelijk zijn voor bijna 95% van de totale energievraag. De gebouwde omgeving is de sector met de grootste vraag naar energie (bijna 40 PJ) gevolgd door transport (bijna 30 PJ).

Energieverbruik per drager (PJ)

Elektriciteit Aardgas Transportbrandstoffen Warmte Bio-energie

0

20

40

60

80

100

Energieverbruik per sector (PJ) Gebouwen Woningen Transport Industrie Landbouw 0

20

40

60

80

100

Figuur 1: Energieverbruik in de provincie Overijssel voor 2022 per sector en drager. Bron: (RVO, 2024) Sinds 2019 is het totale energieverbruik dalende. Destijds bedroeg het totale verbruik ongeveer 100 PJ. De corona-uitbraak heeft tijdelijk voor een vermindering van het wegverkeer geleidt, terwijl de energiecrisis in 2022 zorgde voor een daling van het aardgasverbruik, met name in de gebouwde omgeving. Het is de vraag in hoeverre deze effecten blijvend zijn. Het totale energieverbruik in de transportsector is sinds 2020 licht gegroeid, maar zit nog niet op het niveau van 2019. Momenteel wordt er voor ruim 14 PJ aan hernieuwbare energie opgewekt. Hiervan wordt 8 PJ geproduceerd uit biomassa, en een kleine 5 PJ aan elektriciteit van windturbines en zonnepanelen. Wel zien we dat de opwek uit biomassa sinds 2019 daalt, terwijl de opwek vanuit zonne-energie juist fors stijgt.

Opwek hernieuwbare energie (PJ)

Wind Zon Bio - Elektriciteit Bio -Warmte Bio - Transport

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Warmte

Figuur 2: Opwek van hernieuwbare energie in de provincie Overijssel voor 2022 per sector en drager. Bron: Regionale Klimaatmonitor. 56

2.2 RES: vooruitblik 2030 Momenteel wordt er volop gewerkt aan de uitvoering van het klimaatakkoord. Een belangrijk onderdeel daarvan is de regionale energiestrategie (RES), met als doel om in 2030 in totaal een jaarlijkse opwek van 35 TWh aan duurzame elektriciteit op land te realiseren. De twee RES regio’s in Overijssel hebben gezamenlijk het doel om 3,3 TWh op te wekken. Daarnaast is het de prognose dat er aanvullend nog 0,5 TWh aan zon-PV op woningen wordt opgewekt. In totaal komt dit neer op ongeveer 14 PJ.

3. Energiesysteem 2050 Om inzicht in het toekomstige energiesysteem te krijgen wordt gebruik gemaakt van modellen. Door maatschappelijke en economische trends, en ontwikkelingen van energie-technologieën mee te nemen kan er een toekomstbeeld voor 2050 worden geschetst. In Nederland zijn hier al verschillende onderzoeken naar gedaan. Recent heeft Netbeheer Nederland de integrale infrastructuurverkenning 2030-2050 (hierna II3050) uitgevoerd om vier ontwikkelpaden inzichtelijk te maken voor een klimaatneutraal energiesysteem richting 2050. Hiervoor is het Energie Transitie Model (ETM) gebruikt. Deze studie heeft ook aan de basis gestaan van het Nationaal Plan Energievisie (NPE). Van de vier ontwikkelpaden is regionale data beschikbaar gesteld (link wordt later nog toegevoegd). Deze regionale data is gebruikt om het basisscenario voor 2050 van de Overijsselse energievisie vorm te geven.

3.1 Scenario hoge elektrificatie De data van de II3050 scenario’s geeft de jaarlijkse energievraag per subsector weer voor alle gemeenten in Nederland, voor de drie belangrijkste energiedragers in 2050: elektriciteit, methaan (groen gas) en waterstof. Van de energievraag zijn landelijk gemiddelde vraagprofielen weergegeven voor elk uur van het jaar (voor alle energiedrager per subsector). In de beschikbare dataset ontbreekt warmte als energiedrager. Deze data is opgevraagd bij NBNL en toegevoegd. Naast data over energievraag is er ook data beschikbaar over opwek van hernieuwbare energie (per technologie) en inzet van flexoplossingen om vraag en aanbod met elkaar in balans te brengen. In het eindrapport van II3050 is in detail beschreven hoe het energietransitie model werkt en hoe men tot de vier verschillende ontwikkelpaden is gekomen. Hiervan is het Nationaal Leiderschap scenario genomen als vertrekpunt omdat dit momenteel het beste aansluit bij het klimaatakkoord en het bijbehorende beleid. Dit scenario sluit tevens het beste aan bij het NPE. Belangrijke bronnen voor prognoses van specifieke sectoren zijn: de Nationale Agenda Laadinfrastructuur (NAL), Regionale Energie Strategieën (RES), Cluster Energie Strategieën (CES), Transitievisies Warmte (TVW), Verkenning aanlanding wind op zee (VAWOZ), en het Nationaal Waterstof Programma (NWP).

Voor prognoses over bevolkingsgroei en woningbouw is gebruik gemaakt van Primos data. De data uit de II3050 dataset is verdeeld naar de vier deelnetten door een ruimtelijke verdeelsleutel (zie paragraaf 1.2 voor meer informatie). (CE Delft, 2024)

3.2 Alternatief scenario energievisie Aan de hand van de startprincipes en de hoofdkeuzes is een alternatief scenario ontwikkeld hoe het toekomstige energiesysteem eruit kan zien. De kernvraag hierbij is: met welke energiemix vullen we in 2050 de Overijsselse energievraag in?

57

Terwijl het basisscenario inzet op een hoge mate van elektrificatie is voor dit alternatief onderzocht in hoeverre andere energiedragers (waterstof, warmte en duurzaam gas) toegepast kunnen worden. Hiervoor is onderzocht 1) in hoeverre finaal energieverbruik binnen een specifieke sector ingevuld kan worden door een specifieke energiedrager, en 2) of er voldoende potentie is om deze energiedrager (lokaal) op te wekken. Voor de mate van inzetbaarheid is literatuuronderzoek gedaan. Daarnaast is de bandbreedte van de inzetbaarheid in de vier verschillende II3050 ontwikkelpaden gebruikt om de mate van inzetbaarheid te kwantificeren. Het alternatieve scenario is vervolgens ontwikkeld door te berekenen hoeveel elektriciteit er kan worden vermeden door inzet van een alternatieve bron, en hoeveel energie er dan nodig is van deze alternatieve bron. Hierbij is rekening gehouden met efficiency-verliezen. Ter illustratie: woningverwarming door warmtepompen vergt bijvoorbeeld 1 eenheid elektriciteit (en 3 eenheden omgevingswarmte), terwijl er voor een warmtenet vier eenheden aan warmte nodig zijn. Bij vervanging van 10 eenheden elektriciteit voor woningverwarming door een warmtenet worden de 10 eenheden elektriciteit vervangen door 40 eenheden warmte.

De drie onderstaande figuren geven aan welke potentie we zien voor de energiedragers warmte, waterstof en duurzaam gas, zowel qua omvang als toepassingsmogelijkheden.

Figuur 3: potentie warmtenetten

58

Figuur 4: potentie biogas

Figuur 5: potentie waterstof De potentie om elektriciteitsvraag te vervangen door een andere energiebron is ook kort beschreven in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.. Dit is de verandering ten opzichte van het basisscenario. De g ebruikte kengetallen voor omzetting van elektriciteit naar een alternatieve bron zijn weergegeven in Tabel 2. Tabel 1: Potentie vraagverandering Specifieke energievraag

Alternatieve bron (i.p.v. elektriciteit)

Potentie (% van energievraag)

Warmtevraag gebouwde omgeving

Houtkachels

3%

Warmtevraag gebouwde omgeving

Houtige biomassa

3%

59

Warmtevraag gebouwde omgeving (historische kernen)

Biogas

12%

Hoge temperatuur proceswarmte industrie

Waterstof

20%

Energievraag vrachtwagens

Waterstof

75%

Energievraag mobiele werktuigen

Waterstof

50%

Midden temperatuur proceswarmte industrie

Geothermie

40%

Tabel 2: Details vraagverandering elektriciteit

Sector

Basis

Alternatief

Omrekenfactor

Toelichting

Gebouwde omgeving

Ruimteverwarming door warmtepomp

Warmtenet

0,25

Verlies efficiency van warmtepomp

Industrie

Proceswarmte door middentemperatuur warmtepomp

Biogas of geothermie

0,67

Proceswarmte door hogetemperatuur warmtepomp

Waterstof of biogas

1

Mobiliteit

Electromotor

Waterstof motor

0,67

Verlies efficiency electromotor

Mobiliteit

Electromotor

Verbrandingsmotor

0,5

Verlies efficiency electromotor

Industrie

(COP = 4)

(COP = 1,5)

(COP = 1)

Verlies efficiency van warmtepomp Verlies efficiency van warmtepomp

Bronnen: (CE Delft, 2024), (Quintel, 2024).

3.2.1 Inzetbaarheid energiebronnen In tabel 3 is een overzicht gegeven van de hernieuwbare energiebronnen, hun inzetbaarheid en de potentie. Meer gedetailleerde informatie over de potentie is te vinden in Bijlage 6. Tabel 3: Inzetbaarheid en realistische potentie energiebronnen in Overijssel

Energiebron

Inzetbaarheid

Potentie (PJ)

Zonnevelden

Elektriciteit

34

Zon-op-dak

Elektriciteit

18

Windenergie

Elektriciteit

30

Kernenergie (SMR’s)

Elektriciteit

2,2*

Biogas/groengas

• Als vervanger voor aardgas.

3,7 60

• In gebouwde omgeving (historische kernen, als back-up voor hybride warmtepompen, voor aanvulling piekvraag bij geothermiewarmtenetten). • Industrie Houtige biomassa

• In gebouwde omgeving (als bron voor warmtenetten, voor aanvulling piekvraag bij geothermie-warmtenetten). • Industrie

1,7

Industriële restwarmte (hoge temperatuur)

Warmtevraag gebouwde omgeving

3,5

Industriële restwarmte (lage temperatuur)

Voor warmtevraag gebouwde omgeving. Vorm van elektrificatie: behoeft warmtepompen voor opwaardering naar gevraagde temperatuur.

5,4

Geothermie

• Midden temperatuur warmtevraag industrie • Gebouwde omgeving (als bron voor warmtenetten, behoeft een aanvullende bron voor piekvraag in winter).

85

Thermische energie uit water

Voor warmtevraag gebouwde omgeving. Vorm van elektrificatie: behoeft warmtepompen voor opwaardering naar gevraagde temperatuur.

3,5

3.3 Groeiontwikkeling In de scenario’s voor 2050 is rekening gehouden met verwachte maatschappelijke ontwikkelingen voor bevolkingsgroei, woningbouw, mobiliteit en industrie. In Tabel 4 staan de cijfers en de bijbehorende bronnen hiervan genoemd. Tabel 4: Ontwikkeling sectoren in Overijssel 2022-2050

Sector

Groei (%)

Eenheid

Bron

Huishoudens

+14%

Aantal woningen

(abf Research, 2023)

Gebouwen

+10%

Aantal gebouwen

(Netbeheer Nederland, 2023)

Personenvervoer

+10%

Persoonskilometers

(Netbeheer Nederland, 2023)

Personenvervoer

+19%

Aantal geregistreerde auto’s

(Elaad NL, 2024)

Vrachtvervoer

+15%

Vrachtkilometers

(Netbeheer Nederland, 2023)

Industrie

+10%

Omvang industrie

(Netbeheer Nederland, 2023) 61

Bedrijventerreinen

+12,5%

Hectare bedrijventerrein

(STEC groep, 2022)

De groei van de sectoren staat niet gelijk aan de groei in energievraag. Voor personenvervoer wordt bijvoorbeeld de getankte brandstof weergegeven in de statistieken (finaal energieverbruik), terwijl het afhankelijk is van het rendement van de motor hoeveel kilometers hiermee worden afgelegd (nuttig energieverbruik). In het ETM is rekening gehouden met verbetering van technologieën, en dus een vermindering van de finale energievraag.

3.4 Energiebesparing In de II3050 scenario’s is rekening gehouden met autonome ontwikkeling van energiebesparing. Drie ontwikkelingen zijn daarbij belangrijk: 1) Energiebesparing door isolatie van gebouwen: Isolatie van gebouwen is effectief in het verminderen van de vraag naar ruimteverwarming. In de scenario’s van II3050 is veronderstelt dat isolatie van woningen door uitvoering van het huidige landelijke beleid zorgt voor een vermindering van de vraag naar ruimteverwarming met 15%. 2) Energiebesparing door elektrische motoren: Bij verbranding van benzine en diesel ontstaat veel warmte welke niet gebruikt wordt om kilometers af te leggen. Elektromotoren hebben ruim twee keer zo weinig energie nodig om hetzelfde aantal kilometers af te leggen. De overstap naar elektrische auto’s zorgt daarmee automatisch voor een forse reductie van het finale energieverbruik. 3) Energiebesparing door warmtepompen: Warmtepompen gebruiken omgevingswarmte om gebouwen te verwarmen. Door middel van elektriciteit wordt deze omgevingswarmte op de juiste temperatuur gebracht. Voor ongeveer vier eenheden ruimteverwarming is één eenheid elektriciteit genoeg om de omgevingstemperatuur op temperatuur te brengen. Andere vormen van energiebesparing zijn niet of nauwelijks meegenomen in de scenario’s van II3050. Dit gaat vaak over energiebesparing door ons gedrag aan te passen.

Voorbeelden zijn: verlagen van de thermostaat, minder lang douchen, met het OV reizen i.p.v. met de auto.

4. Resultaten: beelden per sector Hieronder wordt de energievraag in de verschillende sectoren kort beschreven. Dit is het resultaat van analyse naar de toekomstbeelden voor het basisscenario (optie 1) en het alternatieve scenario (optie 2). Over het algemeen is te zien dat de energievraag in het alternatieve scenario stijgt. Dit komt doordat de efficiencywinst van inzet van elektriciteit verloren gaat. De beschrijving hoe we tot deze alternatieven zijn gekomen is te vinden in hoofdstuk 3.

4.1 Gebouwde omgeving De totale energievraag voor de gebouwde omgeving in de deelnetten varieert tussen de 4 en de 8 PJ. Doordat er meer bebouwing in deelnet Hengelo en Zwolle zit is de vraag daar hoger. In het scenario van optie twee is aangenomen dat de warmtevraag voor huishoudens in historische kernen niet gevoed wordt door warmtepompen (zoals in optie 1) maar gevoed wordt door biogas. 62

Omdat deze woningen minder geschikt zijn om te isoleren kunnen ze niet goed op een warmtenet aangesloten worden. Het relatieve aandeel biogas stijgt hiermee gemiddeld van 13% naar 21%. Daarnaast is in optie twee de gekeken in hoeverre lokale warmtebronnen benut kunnen worden aan de hand van de potentie. Hierdoor stijgt het aandeel warmte gemiddeld van 17% naar 22%. Veel van de beschikbare warmtebronnen zijn in het scenario van optie 1 reeds benut. Door inzet van lokale bronnen daalt het relatieve aandeel elektriciteit van 71% naar 56%. 9000 8000 7000 6000 5000

Warmte

4000

Methaan Waterstof

3000

Elektriciteit

2000 1000 0 Optie 1

Optie 2

Almelo

Optie 1

Optie 2

Hengelo

Optie 1

Optie 2

Hessenweg

Optie 1

Optie 2

Zwolle

Figuur 6: Energievraag (TJ) in de gebouwde omgeving voor de verschillende deelnetten en de twee scenario’s.

4.2 Industrie en landbouw De energievraag in de industrie en landbouw schommelt tussen de 2 en 3 PJ per deelnet. In optie 1 zien we dat de energievraag in de industrie voor ruim 90% voorzien wordt door elektriciteit. In optie twee hebben we gekeken naar het verschuiven van de vraag naar midden temperatuur proceswarmte van elektriciteit (geleverd met hoge-temperatuur warmtepompen) naar warmte uit geothermie. Daarnaast hebben we de vraag naar hoge temperatuur proceswarmte ingevuld met waterstof. Doordat de industrie niet gelijkmatig verdeeld is in Overijssel zien we dat de energiemix hierdoor sterk veranderd. Met name in deelnet Hengelo is veel vraag naar proceswarmte met midden- en hoge temperaturen. Het totale aandeel aan elektriciteit daalt hierdoor gemiddeld voor heel Overijssel van 91% naar 53%.

63

4000 3500 3000 2500

Warmte

2000

Methaan

1500

Waterstof

1000

Elektriciteit

500 0 Optie 1

Optie 2

Almelo

Optie 1

Optie 2

Hengelo

Optie 1

Optie 2

Optie 1

Hessenweg

Optie 2

Zwolle

Figuur 7: Energievraag (TJ) in de Industrie en landbouw voor de verschillende deelnetten en de twee scenario’s.

4.3 Mobiliteit De vraag naar energie voor de transportsector varieert tussen de 3,5 en 5,5 PJ per deelnet. Deze verschillen ontstaan met name door de vestigingslocaties van grote logistieke vervoerders. In optie 2 is de potentie naar waterstofvrachtwagens nader onderzocht. Vrachtwagens leggen relatief veel kilometers af en moeten veel vracht vervoeren. Daardoor zijn ze (in vergelijking tot andere vormen van vervoer) relatief aantrekkelijk om waterstof als brandstof te gebruiken. We hebben aangenomen dat 75% van de vrachtwagens in optie 2 op waterstof rijdt. Daarnaast hebben we aangenomen dat 5% van het personenvervoer en 50% van de mobiele werktuigen op water Het relatieve aandeel waterstof gaat daarmee omhoog van 14% naar 41%. 7000 6000 5000 4000

Warmte Methaan

3000

Waterstof 2000

Elektriciteit

1000 0 Optie 1

Optie 2

Almelo

Optie 1

Optie 2

Hengelo

Optie 1

Optie 2

Hessenweg

Optie 1

Optie 2

Zwolle

Figuur 8: Energievraag (TJ) in de transportsector voor de verschillende deelnetten en de twee scenario’s.

64

Bijlage 6 – Energiebronnen: kenmerken en verschillen Hieronder zijn kenmerken en informatie beschreven van verschillende energiebronnen die een rol kunnen spelen in het toekomstige energiesysteem. Voorafgaand daaraan is er een beknopt overzicht gegeven van informatie rondom het energiesysteem, met informatie over de potentie van energiebronnen, energievraag en vermogen van verschillende sectoren.

Samenvatting potentie energiebronnen Hieronder is een korte samenvatting van de potentie van energiebronnen gegeven (Figuur 3) met daaronder de aannames die ten grondslag liggen aan deze potentieberekeningen (

Tabel 5). Meer specifieke info over de energiebronnen is hieronder te vinden.

Bio-energie

Potentie opwek per techniek (PJ) Houtige biomassa Biogas

Elektriciteit

SMR's* Zon op Dak Zon op veld

Warmte

Wind Twence Geothermie 0

20

40 Realistisch

60 Max

80

100

120

Voorstelbaar

Figuur 3: De realistische en maximale potentie per type opwek in Overijssel. *) De potentie voor SMR’s is nog in onderzoek. Voor Overijssel is in de werksessies als voorstelbaar ingeschat dat er op 4 locaties een reactor van 20 MW kan worden gerealiseerd (zie factsheet voor meer informatie).

Tabel 5: Aannames voor potentieberekening per techniek

Type opwek Zon op veld

Potentiesoort Realistisch Maximum

Zon op Dak

Realistisch

Toelichting 4% landbouwgrond in gebruik voor zonnevelden 10% landbouwgrond in gebruik Beschikbare en geschikte daken. Daken op noordzijde en in schaduw vallen af. 60% benutting daken (door dakkapellen e.d.). Daken waar al panelen liggen

Bronnen (Generation.Energy; CE Delft, 2024) (Generation.Energy, 2023) (Zon op dak Dashboard, 2024)

65

Maximum Groen gas

Realistisch

Maximum Houtige biomassa

Realistisch

Geo-thermie

Realistisch Maximum

vallen af. 20% valt of door constructiebeperking. Geschikte daken: rekening gehouden met 60% benuttingsgraad dak 55% van de beschikbare mest (o.b.v. huidige statistieken) beschikbaar voor vergisting 100% benutting beschikbare mest (exc. mest van weidegang) Op Overijssels grondgebied. Op basis van huidige aandeel kap bestaande bossen, en beschikbare biomassa uit landschap en bebouwde omgeving. Op basis van de vraag naar middentemperatuur warmte in de industrie Theoretisch winbare warmte zonder technische of economische beperkingen

(Zon op dak Dashboard, 2024) (CE Delft, 2024)

(CE Delft, 2024) (Probos, 2017)

(WaterEnergySolutions , 2024) (Generation.Energy; CE Delft, 2024)

Verdeling potentie De realistische potentie is ruimtelijk verdeeld over zes deelgebieden in Overijssel. In totaal varieert de ambitie tussen de 7 en 28 PJ. Twee dingen vallen op: de potentie van windenergie in West-Overijssel is fors hoger dan in Twente, en in Hengelo is de meeste potentie voor warmte.

Realistisch potentieel per deelgebied [PJ] Windenergie

Zwolle

Zon op Dak Hessenweg

Zonnevelden Biogas

Hengelo

Houtige biomassa Hoge-temperatuur restwarmte

Almelo

Geothermie 0

5

10

15

20

25

30

35

Figuur 4: Verdeling van de realistische potentie over de vier deelgebieden van Overijssel

Indien er locatiegegevens bekend zijn van de opwekpotentie is dit verdeeld worden over de deelgebieden. Als dit niet bekend is dan is er gebruik gemaakt van een ruimtelijke verdeelsleutel (zie bijlage).

Benchmark Nederland In Figuur 5 is de potentie van vier toonaangevende energiebronnen van Nederland vergeleken met de potentie in Overijssel. Dit geeft inzicht in de vraag welke opwekambitie we in Overijssel zouden willen hebben. De totale energievraag in Overijssel bedraagt momenteel 5,5% van de landelijke energievraag (Klimaatmonitor, 2022).

66

Type Wind Zonnevelden Zon op dak Biogas

Aandeel 4,0% 10,2% 8,9% 7,6%

Bron (Generation.Energy, 2023) (Generation.Energy; CE Delft, 2024) (Generation.Energy; CE Delft, 2024) (CE Delft, 2024)

Figuur 5: Potentie opwek: aandeel Overijssel t.o.v. NL

Wat is een PJ? Met 1 PJ energie voorzie je… -

60.000 auto’s, of 25.000 woningen, of Alle gebouwen van de gemeente Dinkelland, of 70% van de benodigde staal voor de bouw van de Eiffeltoren

…van energie. 1 PJ wek je op met… -

14 windturbines, of 275 hectare aan zonneparken, of 50.000 woningen met zonnepanelen, of 6 geothermiebronnen, of 2 Micro-SMR’s

Vraag, vermogen en piekvermogen De vraag naar energie varieert op elk moment van het jaar en hangt of van een bepaalde behoefte aan energie. De hoeveelheid energie wordt vaak uitgedrukt in joule. Een andere eenheid die veel gebruikt wordt is kilowattuur (kWh). Het vermogen bepaalt hoeveel energie er geleverd kan worden gedurende een bepaalde tijd. Vermogen wordt uitgedrukt in watt (joule per seconde). Eén kilowattuur betekent dat er bijvoorbeeld een stofzuiger met het vermogen van 1000 watt (1kW) één uur aan staat. In een uur zitten 3600 seconden, wat betekent dat 1 kWh in totaal 3.600.000 joule is, ofwel 3,6 megajoule (MJ). Vraagprofielen De vraag naar energie wordt veelal gestuurd door ons eigen ritme. In de ochtend stijgt de vraag naar energie omdat we de verwarming aanzetten, de lichten aanzetten enz., terwijl deze juist weer zakt wanneer we gaan slapen. De vraag naar energie op elk uur van het jaar geeft een profiel met alle pieken en dalen. Hier vallen grofweg twee dingen op: er is een specifiek profiel dat door ons dagnacht ritme wordt bepaald, en er is een profiel dat afhankelijk is van het seizoen. Dag-nachtprofiel: hierin is het dagelijkse ritme zichtbaar. Met name elektriciteit piekt bij de start van de dag, daarna daalt het omdat we naar ons werk of school gaan, waarna het weer piekt in de avond.

In de nacht daalt de elektriciteitsbehoefte fors omdat we veel minder elektrische apparaten gebruiken.

67

Seizoensprofiel: hier zien we dat met name de vraag naar warmte bepaald wordt door de buitentemperatuur. In de winter is er een grote vraag naar warmte voor ruimteverwarming, terwijl dit erg laag is in de zomer. Ook het gebruik van elektriciteit is in de winter hoger omdat we dan meer binnen zijn. Onze energie-infrastructuur is op een dusdanige manier gebouwd om de pieken en dalen van onze energievraag op te kunnen vangen. Dit betekent dat er genoeg vermogen geleverd moet worden om aan de piekvraag te voldoen en dat er genoeg flexibiliteit moet zijn om mee te bewegen als de vraag verandert. Ook de opwek van elektriciteit varieert, met name afhankelijk van het weer. In het toekomstige energiesysteem zal de vraag naar energie door ons ritme worden bepaalt. Om een indruk te krijgen van de verschillen gedurende de dag en het seizoen is de specifieke vraag van elektrische auto’s, warmtepompen en de industrie weergegeven (Tabel 6) voor het gehele jaar, het seizoen (piekseizoen en dalseizoen) en het uur van de dag (piekuur en daluur). Tabel 6: Elektriciteitsvraag en opwek van energie (PJ) in Overijssel gedurende het jaar, seizoen en uur voor drie sectoren. De percentages geven de totale vraag per tijdseenheid weer als percentage van het jaarlijkse totaal.

Bij het piekuur betekent dit bijvoorbeeld de totale vraag (of opwek) naar energie tussen 9 en 10 uur voor alle dagen van het jaar van een bepaalde sector. Bron: II3050, scenario nationaal leiderschap (Netbeheer Nederland, 2023).

Elektr. auto's Jaar

Jaar Piek (% van jaartotaal) Seizoen Dal (% van jaartotaal) Piek (% van Uur jaartotaal) van de Dal dag (% van jaartotaal)

5,3 0,48

Vraag Warmte- Industrie pompen (overige) woning 3,5 6,2 1,05 0,64

Wind

Opwek Zonnevelden

Biogas

2,8 0,36

3,5 0,46

2,1 0,18

9%

30%

10%

13%

13%

9%

0,41

0,09

0,45

0,14

0,10

0,17

8%

2%

7%

5%

3%

8%

0,33

0,24

0,32

0,12

0,41

0,09

6%

7%

5%

4%

12%

4%

0,07

0,09

0,25

0,10

0,00

0,09

1%

3%

4%

4%

0%

4%

Voor het seizoen valt op dat de vraag naar elektriciteit door warmtepompen voor 30% in de winter ligt, terwijl dit in de zomer maar 2% is. Bij andere sectoren is deze seizoensvariatie veel minder. De opwek van zonne-energie piekt in de zomer (13% van het totaal) terwijl wind juist piekt in de winter (13%). Bij dag-nachtprofiel valt juist op dat het laden van elektrische auto’s piekt na thuiskomst, terwijl er aan het einde van de nacht een hele kleine energievraag is. Het profiel van de industrie is juist heel erg vlak, op elk moment van het jaar is dit min of meer gelijk. Bij de opwek zien we dat zonnevelden ’s nachts geen energie leveren, en juist behoorlijk pieken rond het middaguur. Daarentegen leveren windenergie en biogas gemiddeld over de dag juist een relatief gelijke hoeveelheid energie. 68

Flexibiliteit: omdat het aanbod van elektriciteit in de toekomst voornamelijk afhankelijk is van het weer, de behoefte ook verschilt op elk moment in het jaar, en opgewekte elektriciteit zich van nature moeilijk laat opslaan, is er flexibiliteit nodig om vraag en opwek op elkaar aan te laten sluiten. Batterijen zijn met name goed om verschillen in het dag-nachtprofiel te overbruggen. Doordat veel van het personenvervoer elektrificeert is er een goede kans om het accupakket van elektrische auto’s te benutten voor balancering van het elektriciteitsnet. Voor seizoensopslag hebben batterijen te weinig volume om vraag en aanbod op elkaar aan te laten sluiten. Overaanbod van elektriciteit kan met behulp van elektolysers omgezet worden naar waterstof, wat in bijvoorbeeld zoutkoepels opgeslagen kan worden. Daarnaast kan er in buffervaten warmte vanuit de zomer opgeslagen worden om in de winter te gebruiken. Met name seizoensopslag is nog in ontwikkeling en is momenteel nauwelijks toegepast.

69

Elektriciteit | Windenergie Hoe werkt het: omzetten van wind naar elektriciteit door middel van windturbines Inzetbaar: alle sectoren met vraag naar elektriciteit Voordelen: -

Opwek gedurende groot deel van het hele jaar Weinig ruimtebeslag: kan gecombineerd worden met landbouw

Nadelen: -

Elektriciteit is moeilijk op te slaan Energieproductie afhankelijk van de windsterkte Milieu/omgevingseffecten: zichtbaar in het landschap, hinder door geluid en slagschaduw

Stand van zaken Momenteel wordt er 800 TJ elektriciteit opgewekt in Overijssel. Met het vastgestelde windbeleid is het de bedoeling dat er in 2030 7,2 PJ (2 TWh) opgewekt wordt. Afgaande op de programmeerafspraken zit er ongeveer 7,4 PJ in de pijplijn. Door overprogrammering is de pijplijn iets hoger dan de verwachtte realisatie.

Windenergie - Stand van zaken [TJ] Huidig TJ

800

1396

5004

1009

Pijplijn (gewogen) Pijplijn (deel ongewogen)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Overprogrammering 9000

Figuur 6: Stand van zaken windenergie. Bronnen: (RVO, 2024) (RES West-Overijssel, 2021) (RES Twente, 2024)

Potentie De realistische potentie voor windenergie is bepaald door te kijken naar het plaatsingspotentieel van windturbines van 6 MW. Hiervoor is dezelfde methode gehanteerd als bij de omgevingseffectrapportage van het PPE (Provincie Overijssel, 2024). Daarnaast is aangenomen dat er geen turbines in NNN en weidevogelgebieden gerealiseerd worden en dat er geen solitaire windturbines gerealiseerd worden. De totale realistische potentie komt daarmee op 30 PJ (zie Figuur 7). In Figuur 8 is de ruimtelijke verdeling van de potentie in Overijssel geschetst.

Potentie (PJ)

Wind

30

Realistisch

82

Max 0

20

40

60

80

100

120

Figuur 7: Potentie van windenergie in Overijssel. Bron: (Provincie Overijssel, 2024)

70

Realistisch potentieel per deelgebied [PJ] Zwolle Hessenweg Windenergie

Hengelo Almelo 0

2

4

6

8

10

12

14

Figuur 8: Verdeling realistische potentieel over de verschillende deelnetten

Er kan meer windenergie gerealiseerd worden. Voor de maximale potentie zijn we voor het plaatsingspotentieel uitgegaan van turbines van 4,3 MW, en is plaatsing in NNN- en weidevogelgebieden mogelijk. Solitaire turbines zijn uitgesloten. De maximale potentie komt 112 PJ, waarvan 60 PJ overblijft als NNN en weidevogelgebieden zijn uitgesloten. Kentallen Turbinetype

200m

240m

280m

Dorpsmolen

Tiphoogte [m] Ashoogte [m] Vermogen [MW] Opwek [GWh/j] Vollasturen

200 131 4,3 13 3100

240 160 6 20 3350

280 180 8 30 3750

100 75 1 2 2000

Erfmolen (EAZ) 25 19 0,015 0,027 1800

Bronnen: (Provincie Overijssel, 2024), (RES West-Overijssel, 2021),

Indicator Landgebruik (direct)* Landgebruik (indirect) Investeringskosten Netwerkkosten

Data 6,7 710 Gemiddeld

Eenheid ha/MW ha/MW €/kW -

Bron

(Quintel, 2024) (Quintel, 2024) (Berenschot; Kalavasta, 2020)

*exclusief ruimte voor plaatsing fundering.

Aandachtspunten Potentie kleinere turbines: Kleiner turbines zoals bijv. dorpsmolens (1MW) zijn nu niet economisch rendabel. De technische ruimte voor kleinere turbines is groter dan voor de turbines waar nu mee is gerekend voor de potentieberekening. Hoewel kleinere turbines minder opbrengen, is er meer plaatsingsruimte waardoor de totale potentie toch groter zou kunnen zijn. Milieunormen: Het plaatsingspotentieel van windturbines wordt voornamelijk bepaald door de concept milieu- en afstandsnormen (twee keer tiphoogte). Aanpassingen aan deze normen hebben substantiële invloed voor het plaatsingspotentieel. Ruimte voor natuur: Een andere factor die invloed heeft op het plaatsingspotentieel is natuur. Momenteel zijn Natura 2000 gebieden uitgesloten voor windenergie, terwijl men gebieden binnen het Natuur Netwerk Nederland (NNN), en weidevogelgebieden probeert te vermijden. Er zijn doelstellingen om het areaal van deze natuurgebieden uit te breiden. Dit kan leiden tot een verminderd plaatsingspotentieel.

71

Elektriciteit | Zon op dak Hoe werkt het: omzetten van zonnestraling naar elektriciteit door middel van fotovoltaïsche cellen, welke gebundeld zijn in zonnepanelen. Inzetbaar: alle sectoren met vraag naar elektriciteit, met name geschikt voor de gebouwde omgeving. Voordelen: -

Brede maatschappelijke acceptatie Geen extra ruimtebehoefte Levert direct stroom (achter de meter) aan huishoudens/bedrijven, waardoor het minder impact het op het elektriciteitsnet dan zonnevelden

Nadelen: -

Elektriciteit is moeilijk op te slaan Mismatch vraag en aanbod: levert alleen stroom als de zon schijnt, weinig productie in de winter Vergt veel netcapaciteit door laag aantal vollasturen Concurreert met zonthermie op daken.

Stand van zaken In 2022 is er ruim 4 PJ aan elektriciteit met behulp van zonnepanelen op daken gerealiseerd. De verdeling tussen kleinschalige- (veelal op woningen) en grootschalige zonnedaken (groter dan 15 kW, ongeveer 50 panelen) is gelijk. Er zit nog een klein gedeelte in de pijplijn. Als we dit vergelijken met het realistische potentieel dan is er ongeveer 18% gerealiseerd.

Zon op dak - Stand van zaken [TJ] ZoD grootschalig

2066

ZoD kleinschalig*

2077

173173

Gerealiseerd Pijplijn (gewogen)

0

500

1000

Pijplijn (deel ongewogen) 1500

2000

2500

3000

Figuur 9: gerealiseerd (RVO, 2024), pijplijn (RES Twente, 2024), (RES West-Overijssel, 2024). *) van kleinschalig zon op dak is geen pijplijn bekend.

Potentie Het realistische potentieel van zon-op-dak is berekend door het kijken naar de beschikbare daken in Overijssel. Niet alle daken zijn geschikt, en slechts een gedeelte kan daarvan benut worden. Daken op noordzijde en in schaduw vallen af, en door dakkapellen, schoorstenen en andere objecten op daken is berekend dat 60% van het dakoppervlakte benut kan worden (Sobolt, 2023). Daarnaast is ingeschat dat 20% van de daken een dusdanige slechte constructie heeft dat er geen zonnepanelen geplaatst kunnen worden (Systemiq, 2021). Ook is aangenomen dat er op daken die reeds belegd zijn geen extra panelen geplaatst worden. Hiermee komt het realistische potentieel op 18,5 PJ. Als er rekening wordt gehouden met het aftoppen van zonnepanelen (curtailment, zie ook aandachtspunten) met 50% dan daalt het realistische potentieel met 3,5 PJ naar 15 PJ. 72

Potentie opwek (PJ) Zon op dak

15,0

0

5

3,5

10

Realistisch

10,9

15 Curtailment - Real

20 Max

2,6

25

30

35

Curtailment - Max

Figuur 10: Potentie zon op dak. Bron: (Zon op dak Dashboard, 2024)

Voor het maximale potentieel is aangenomen dat alle geschikte daken benut kunnen worden. Hier is wel rekening gehouden met en benuttingsgraad van 60%. De potentie voor zon op dak is gelijkmatig verdeeld over de deelnetten en varieert tussen de 4,3 en 5,2 PJ (Figuur 11).

Realistisch potentieel per deelgebied [PJ] Zwolle Hessenweg Zon op Dak

Hengelo Almelo 0

1

2

3

4

5

6

Figuur 11: Ruimtelijke verdeling potentie zon op dak (zonder curtailment).

Kentallen

Vermogen/paneel [W] Grootte [m2] Vollasturen [uren/j] Opbrengst/paneel [kWh] Vollasturen (bij 50% curtailment) [uren/jaar] Opbrengst/paneel met 50% curtailment [kWh]

Zuid-georiënteerd 350 1,63 950 330 865 270

Oost-west 350 1,63 760 266 620 215

Bron: (NPRES, 2023), eigen berekeningen Indicator Data Eenheid Landgebruik (direct)* ha/MW Landgebruik (indirect) ha/MW Investeringskosten 280 €/kW Netwerkkosten Hoog *) Hier wordt alleen dakoppervlakte gebruikt

Bron

(Quintel, 2024) (Quintel, 2024) (Berenschot; Kalavasta, 2020)

Aandachtspunten Aftoppen vermogen (ook wel bekend als curtailment): Door een omvormer met een lager vermogen te koppelen aan de zonnepanelen wordt er tijdens piekmomenten minder elektriciteit geleverd.

73

Daardoor wordt er opwek onbenut gelaten, maar verminderd de impact op het elektriciteitsnet. De verhouding tussen curtailment en het verlies aan opwek is weergegeven in Figuur 12.

Curtailment curve 120%

Productie

100% 80% 60%

Zon

40% 20% 0% 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Curtailment vermogen Figuur 12: curtailment curve zon-PV. Bron: (Renewables.ninja, 2024)

Benutten eigen opwek: Door de zonnestroom zelf te benutten is er minder overtollige elektriciteit die het net op moet, waardoor de netimpact beperkt kan blijven. Als er niet ingezet wordt op zelfbenutting zal er veel stroom onbenut blijven omdat er op piekmomenten (zonnige zomerse dagen) geen vraag naar elektriciteit zal zijn. Benutting van de accucapaciteit van het toekomstige wagenpark kan een interessante kans zijn om de netimpact van zonne-energie te reduceren. PVT-panelen: dit zijn PV-panelen gecombineerd met zonnecollectoren voor het opwarmen van water. Bijkomend voordeel is dat PVT-panelen ervoor zorgen dat de zonnepanelen in de zomer iets koeler blijven waardoor het elektrische rendement van de PV-cellen hoog blijft. Innovatie: momenteel zijn PV-panelen op basis van silicium toonaangevend. Er zijn nieuwe generatie zonnepanelen in ontwikkeling die een hogere opbrengst hebben (multi-layer zonnecellen) of minder kostbare materialen gebruiken en lichter zijn (perovskite zonnecellen). Daarnaast wordt er ook nagedacht over het plaatsen van zon op gevels. Dit gaat ten koste van de jaarlijks opbrengst, maar past mogelijk beter bij het vraagprofiel van elektriciteit waardoor het percentage eigen benutting stijgt, en er minder impact is op het elektriciteitsnet.

Elektriciteit | Zonnevelden Hoe werkt het: omzetten van zonnestraling naar elektriciteit door middel van fotovoltaïsche cellen. Inzetbaar: alle sectoren met vraag naar elektriciteit Voordelen: -

Goedkoop Veel potentie

Nadelen: -

Elektriciteit is moeilijk op te slaan Mismatch vraag en aanbod: levert alleen stroom als de zon schijnt, weinig productie in de winter 74

-

Vergt veel netcapaciteit, vaak relatief ver van energievraag Ruimtebeslag relatief groot

Stand van zaken Met het vastgestelde provinciale zonbeleid met de bijbehorende stop van zonnevelden op landbouwgrond, zal de groei van zonnevelden tot 2030 afnemen. In 2022 is er voor ruim 1 PJ aan elektriciteit opgewekt door zonnevelden. De verwachting vanuit de pijplijn van beide RES’en is dat daar nog ongeveer 1 PJ bij komt. Dit is nog enigszins onzeker omdat het nieuwe provinciale beleid nog niet helemaal doorgevoerd is in de RES monitors. Anderzijds wordt de potentie van zon op rijksgronden, het OER programma (opwek energie op rijksgronden) momenteel verkend. Dit kan nog voor extra realisatie zorgen die nog niet in de pijplijn is weergegeven.