CEGOIA Limburg. Analyse van een aardgasvrije gebouwde omgeving

Transcriptie

1 CEGOIA Limburg Analyse van een aardgasvrije gebouwde omgeving

2 Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Technische mogelijkheden 3. Scenario s 4. Transitiepaden 5. Kansen om te starten 6. Conclusies Bijlagen A Buurtgegevens B Werking CEGOIA-model C Modelparameters 1 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

3 1. Inleiding Aanleiding In de vergadering van 7 juli 2017 hebben Provinciale Staten van Limburg een motie aangenomen, gericht op het onderzoeken van netwerkalternatieven voor aardgas. In de motie wordt gesteld dat er veranderingen nodig zijn in de manier waarop momenteel woningen en kantoren worden verwarmd. Hoewel niet genoemd in de motie of in de daar bijhorende toelichting, sluit deze opvatting naadloos aan bij het streven van het Rijk om in 2050 geen aardgas meer te gebruiken in de gebouwde omgeving. Het thema warmtevoorziening houdt lokale en regionale overheden bezig. Het Rijk ziet nadrukkelijk een rol weggelegd voor beide bestuurslagen, zonder daar op dit moment al duidelijke invulling aan te geven. Met de motie willen Provinciale Staten niet alleen inzicht krijgen in de alternatieven voor aardgas, maar ook op basis daarvan de rol van de provincie Limburg bepalen in de transitie naar een aardgasvrije gebouwde omgeving. Er moet een basis liggen voor zowel beleid als voor investeringsbeslissingen. De provincie Limburg heeft CE Delft gevraagd voor het beantwoorden van de onderzoeksvragen met inzet van het CEGOIA-model. Werkwijze Met het CEGOIA-model van CE Delft zijn voor elke buurt alle mogelijke kostencombinaties doorgerekend voor schilisolatie van de gebouwen en de wijze van invulling van de resterende warmtevraag, inclusief de daarbij horende kosten van energie-infrastructuur. Hierbij worden zowel de woningen als utiliteitsgebouwen meegenomen (kantoren, scholen, winkels, etc.). Industrie en glastuinbouw zijn niet meegerekend. Door het selecteren van de combinatie met de laagste kosten per buurt is een eindbeeld voor de warmtevoorziening gevormd. Dit is gedaan voor drie verschillende scenario s, met verschillende onderliggende aannames. In alle scenario s is het eindbeeld klimaatneutraal, zonder aardgas in de gebouwde omgeving. De resultaten van de modelstudie zijn geen blauwdruk van hoe het moet, maar een transparante kostendoorrekening van elke combinatie in een buurt. Leeswijzer Deze rapportage begint met een kwalitatieve beschrijving van de technische mogelijkheden voor een klimaatneutrale warmtevoorziening van de gebouwde omgeving. In hoofdstuk drie worden de uitkomsten van de verschillende scenario s gepresenteerd. In Hoofdstuk 4 is het transitiepad naar het eindbeeld opgenomen. In Hoofdstuk 5 is aan de hand van een kansenkaart gekeken waar de kansen liggen om de transitie te starten. De bijlagen zijn bedoeld voor inhoudelijke experts, om de uitkomsten van deze rapportage beter te kunnen doorgronden. In de bijlagen is een uitgebreide omschrijving opgenomen van de werking van het CEGOIA-model. Tevens is een overzicht opgenomen van de in dit model gehanteerde 2 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

4 modelparameters. Daarnaast is een overzicht gegeven van de informatie die is aangeleverd door de stakeholders betrokken bij dit project. 3 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

5 2. Technische mogelijkheden In dit hoofdstuk worden verschillende technische mogelijkheden voor een warmtevoorziening zonder aardgas kwalitatief beschreven. Hierbij is uitgegaan van bewezen technieken die op grote schaal kunnen worden toegepast. Er wordt toegelicht hoe zij werken, wat de voor- en nadelen zijn, wat de relaties met andere technieken zijn en welke effecten zij hebben op de bestaande netwerken. HR-ketel Het merendeel van de woningen wordt momenteel verwarmd met een hoogrendementsketel op aardgas. Door aardgas te vervangen met groen gas kan de HR-ketel CO₂-neutraal worden gebruikt. De combiketel is een warmtetechniek voor de productie van ruimteverwarming en warm tapwater. De ketel verwarmt water door gas te verbranden. De pomp bij de ketel verplaatst het verwarmde water naar het afgiftesysteem in de woning. Nadat het water door het afgiftesysteem is gestroomd, komt het afgekoelde water weer terug naar de ketel en wordt het opnieuw verwarmd. Voor het maken van warmtapwater wordt koud water uit de waterleiding verwarmd. Dit warme water wordt naar de tappunten vervoerd. HR-combiketels zijn relatief energiezuinig, omdat ze de condensatiewarmte uit de rookgassen kunnen benutten. Hoewel een HR-ketel water verwarmt d.m.v. de verbranding van gas, is naast een aansluiting op het gasnet en het waternet een aansluiting op het riolering (t.b.v. condenswaterafvoer) en het elektriciteitsnet benodigd. Voor- en nadelen: - Geen aanvullende ingrepen vereist. De verandering van energiedrager (van aardgas naar groen gas) vereist geen veranderingen aan de installatie of de infrastructuur. - Bewezen en goedkope techniek. - Groen gas is zeer beperkt beschikbaar. Effect op het bestaande netwerk: Bij overgang van aardgas naar groen gas zal er in veel gebieden moeten worden overgeschakeld naar een andere energieinfrastructuur voor de warmtevoorziening, doordat groen gas maar zeer beperkt beschikbaar is. Bij gebruik van waterstof zal de huidige gasinfrastructuur moeten worden aangepast en zijn er ook aanpassingen nodig aan de CV-installatie. Hybride warmtepomp De hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met de HR-ketel op groen gas. De elektrische warmtepomp kan ongeveer voor de helft van de warmtevraag zorgen. Dit gaat zeer efficiënt, omdat de warmtepomp energie haalt uit de buitenlucht of ventilatielucht. De energie wordt gebruikt voor ruimteverwarming en/of warmtapwaterbereiding. Ongeveer een vijfde van de tijd springt de HR-ketel bij op momenten dat de warmtepomp niet voldoende warmte kan leveren, zoals in het geval het buiten koud is en/of er (veel) warmtapwater nodig is. 4 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

6 Voor- en nadelen: - Geen aanvullende ingrepen vereist. De verandering van energiedrager (van aardgas naar groen gas) vereist geen veranderingen aan de installatie of de infrastructuur. Netverzwaring is niet noodzakelijk omdat de piekbelasting wordt opgevangen door de HR-ketel. - Groen gas is zeer beperkt beschikbaar. Effect op het bestaande netwerk Bij overgang van aardgas naar groen gas zal er in veel gebieden moeten worden overgeschakeld naar een andere energieinfrastructuur voor de warmtevoorziening, doordat groen gas maar zeer beperkt beschikbaar is. Elektrische warmtepomp Een elektrische warmtepomp gebruikt energie uit de lucht of de bodem, die met behulp van elektriciteit wordt opgewaardeerd voor het verwarmen van de woning en eventueel het tapwater. De luchtwarmtepomp is een systeem met een buitenunit waar een koudemiddel doorheen stroomt dat energie opneemt uit de lucht. De bodemwarmtepomp neemt warmte op uit de bodem door middel van verticale of horizontale buizen waar een koudemiddel doorheen stroomt. De warmtepomp zet deze energie om in bruikbare warmte voor de woning. Doordat de warmtepomp grotendeels duurzame energie uit de lucht of bodem gebruikt en maar een beperkte hoeveelheid elektriciteit, heeft het een hoog rendement. Om het rendement zo hoog mogelijk te krijgen is het noodzakelijk dat een woning goed geïsoleerd is. Voor- en nadelen: - zeer hoog rendement; - mogelijkheid tot koelen; - mogelijk zwaardere elektriciteitsaansluiting nodig (minimaal 3x25A); - goede schilisolatie nodig (minimaal Energielabel B); - vereist een lagetemperatuurafgiftesysteem, zoals wand- of vloerverwarming; - luchtwarmtepompen produceren geluid en kunnen trillingen veroorzaken; - er is niet altijd voldoende ruimte voor de bodembron. Effect op het bestaande netwerk Bij grootschalig gebruik is verzwaring van het elektriciteitsnet noodzakelijk. Het gasnet wordt niet meer gebruikt. 5 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

7 CV-ketel op vaste biomassa (pelletkachel) Een CV-ketel op houtpellets (pelletketel CV) is een hernieuwbaar alternatief voor de CV-ketel op aardgas. De pelletketel verbrandt houtpellets met een hoog rendement. Houtpellets worden gemaakt van houtvezels van kap- en snijafval die onder hoge temperatuur worden samengeperst. De pellets worden door de gebruiker opgeslagen in een opslagtank en worden automatisch naar de ketel gevoerd als deze aangaat. De pelletketel CV is een gesloten toestel, waarbij geen vlammen zichtbaar zijn. Hij is niet bedoeld als sfeerverwarming in de woonkamer, maar echt als vervanging van de HR-ketel. De duurzaamheid van de houtpellets wordt sterk bepaald door de herkomst van de biomassa, de productiemethode en de transportbewegingen die er voor nodig zijn. Voor- en nadelen: - Enkel een aansluiting op het elektriciteitsnet nodig. - Vaste biomassa is beperkt beschikbaar. - Pelletopslag neemt veel plek in of veel vervoersbewegingen zijn noodzakelijk om in de aanvoer te voorzien. - De pelletketel is niet geluidloos. - De ketel stoot fijnstof uit. In het rookgaskanaal kan een fijnstoffilter ervoor zorgen dat er minder fijnstof wordt uitgestoten. Effect op het bestaande netwerk Enkel nog een aansluiting op het elektriciteitsnet nodig. Het elektriciteitsnet hoeft daarbij niet te worden verzwaard. HRe-ketel Een HRe-ketel (ofwel micro-wkk, warmtekrachtkoppeling) is een hoogrendementsketel op gas (aardgas, groen gas of waterstof) die naast warmte ook elektriciteit produceert (vandaar de e in HRe). De elektriciteit wordt door een motor in de ketel geproduceerd en de warmte die daarbij vrijkomt, wordt ingezet voor het verwarmen van de woning. De elektriciteit wordt net als bij zonnepanelen gelijktijdig gebruikt of bij een overschot teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. De HRe-ketel is op dezelfde manier als een gewone HR-ketel onderdeel van een centraal verwarmingssysteem. Voor- en nadelen: - besparing op de elektriciteitsrekening; - groen gas is zeer beperkt beschikbaar; - enkel bij een hoge elektriciteitsvraag is het gebruik van een HReketel voordeliger dan een conventionele HR-ketel. (Om deze reden is deze techniek niet meegerekend als buurtoplossing). 6 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

8 Effect op het bestaande netwerk Bij overgang van aardgas naar groen gas zal er in veel gebieden moeten worden overgeschakeld naar een andere energieinfrastructuur voor de warmtevoorziening, doordat groen gas maar zeer beperkt beschikbaar is. Bij gebruik van waterstof zal de huidige gasinfrastructuur moeten worden aangepast. Hoge temperatuurwarmtelevering Warmtelevering is een collectieve voorziening, waarbij de warmte via een warmtenet naar de gebouwen gebracht wordt. De gebouwen krijgen een afleverset met een warmtewisselaar om de warmte uit het net over te dragen naar het gebouw. Er kan zowel in de ruimtevraag als warm tapwatervraag worden voorzien. Bij hogetemperatuur warmtenetten zijn er geen eisen aan het isolatieniveau van het gebouw. Er zijn verschillende soorten warmtebronnen waarmee het net kan worden gevoed. Naast de warmtebron is het warmtenet meestal voorzien van gasgestooke piekketels die op momenten van piekvraag extra warmte in het warmtnet invoeden. In de modelberekeningen wordt aangenomen dat deze piekketels op hernieuwbaar gas draaien, omdat groen gas maar beperkt beschikbaar is. Huidige vormen van hernieuwbaar gas zijn waterstof, syngas en ammoniak. Geothermie Bij geothermie wordt warmte gewonnen uit de ondergrond, vanaf een diepte van 500 meter. Als bron voor een hogetemperatuur warmtenet is een diepte van tot gebruikelijk. Echter is niet iedere ondergrond geschikt voor geothermie. Om de warmte op te pompen is wel elektriciteit benodigd, dit bedraagt ongeveer 1/20 van de warmte die wordt gewonnen uit de ondergrond. Wijk-WKK Een wijk-wkk verbrandt gas en produceert daarbij zowel warmte als elektriciteit. Een wijk-wkk is gepositioneerd in een wijk en kan aangesloten worden op het middendruk gasnet. Om deze reden gaan we er in de modelberekeningen vanuit dat de WKK draait op hernieuwbaar gas. Bijstook met piekketels is bij de wijk-wkk dan ook niet van toepasing. Restwarmte Restwarmte is veelal aanwezig bij grote industrieën. Deze restwarmte kan worden uitgekoppeld naar het warmtenet. Voor- en nadelen: - vereist geen schilverbeteringen; - dure infrastructuur en een hoge bebouwingsdichtheid is dan ook noodzakelijk; - toepassingsmogelijkheid afhankelijk van beschikbare bronnen. 7 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

9 Effect op het bestaande netwerk Er moet een warmtenet worden aangelegd. Het fijnmazige gasdistributienet hoeft niet meer te worden gebruikt. Lage temperatuurwarmtelevering Een warmtenet kan ook worden gevoed door lage temperatuurbronnen (<55 C). Voorbeelden van lage temperatuurbronnen zijn oppervlaktewater (TEO), afvalwater (TEA), datacenters, supermarkten, koel- en vrieshuizen en ijsbanen. Vanwege de lage temperatuurlevering is het noodzakelijk dat de aangesloten gebouwen goed zijn geïsoleerd of de warmte kan per gebouw worden opgewaardeerd door een warmtepomp (booster). WKO Een WKO-systeem (warmte/koudeopslag) maakt gebruik van een aquifer in de bodem voor seizoensopslag. Dit is een waterlaag in de ondergrond waar de warmte (of koude) in opgeslagen kan worden. Zomers wordt er warm water de grond in gepompt en wordt koud water onttrokken. In de winter wordt de zomerwarmte weer uit de grond opgepompt en wordt de koude voor de zomer terug gestopt. Hierbij is het van belang dat de warmte- en koudebron in balans worden gehouden. Hiermee is deze techniek dus vooral interessant als er zowel een warmte- als koudevraag is, en dus vooral geschikt voor kantoren en meerdere, goed geïsoleerde woningen. TEO Bij TEO (thermische energie uit oppervlaktewater) wordt er energie uit het oppervlaktewater onttrokken om de gebouwen te voorzien van warmte. Aangezien er juist in de zomer de meeste warmte kan worden onttrokken en de warmtevraag van de gebouwen juist in de winter van toepassing is, wordt TEO vaak toegepast in combinatie met een WKO. TEA TEA staat voor thermische energie uit afvalwater. Er kan bijvoorbeeld warmte worden onttrokken aan het rioolwater. Deze toepassing kan echter niet op buurtniveau worden toegepast, omdat de capaciteit daarvoor ontoereikend is. Op complexniveau is dit wel goed toepasbaar. 8 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

10 Voor- en nadelen: - hoog rendement; - dure infrastructuur en een hoge bebouwingsdichtheid is dan ook noodzakelijk; - vereist goede schilisolatie of een warmtepompbooster per bebouw; - toepassingsmogelijkheid afhankelijk van beschikbare bronnen. Effect op het bestaande netwerk Er moet een warmtenet worden aangelegd. Het gasdistributienet wordt niet meer gebruikt. 9 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

11 3. Scenario s Naar behoefte van de Provinciale Staten zijn er drie verschillende scenario s opgesteld voor een gebouwde omgeving zonder aardgas: - duurzaam scenario gericht op de minste CO2-uitstoot en tevens ook vermeden fijnstof- en stikstofemissies; - kosten-optimaal scenario gericht op de laagste kosten voor de maatschappij; - flexibel scenario gericht op maximale keuzevrijheid. In Tabel 1 is een overzicht opgenomen van de verschillen in aannames voor ieder van de scenario s. Tabel 1 - Overzicht scenario aannames Aanname Scenario A Scenario B Scenario C Groen gas Géén Naar rato Naar rato Vaste biomassa Alleen buitengebied Overal toegestaan Overal toegestaan Zon-PV Maximaal potentieel Alleen NoM-woningen Alleen NoM-woningen Besparing Minimaal Label B Kostenoptimaal Kostenoptimaal Energie-infra Alleen wat nodig Alleen wat nodig Alles beschikbaar Groen gas In Scenario A wordt aangenomen dat het beperkte groen gas dat in Nederland beschikbaar is, wordt ingezet in de industrie en niet in de gebouwde omgeving. In Scenario s B en C wordt aangenomen dat voor de gebouwde omgeving van heel NL 1,5 mld m 3 groen gas beschikbaar is. Limburg krijgt hier naar rato van het huidige gasverbruik een deel van. Vaste biomassa Onderdeel van een zo duurzaam mogelijk scenario, is ook het reduceren van overige emissies, zoals fijnstof en roet. Daarom wordt in Scenario A het verbranden van vaste biomassa in de stedelijke omgeving niet toegestaan, om zo geen overbodige emissie in de dichtbebouwde gebieden te creëren. Zon-PV In Scenario A wordt op alle geschikte daken zon-pv gelegd; in Scenario s B en C alleen op de daken van de woningen waarbij ze tot het warmteconcept van Nul-op-de-Meter horen. Het wel of niet hebben van zon-pv heeft in principe geen effect op de warmtevraag van de woning, maar omdat ze bij NoM een integraal onderdeel vormen, worden ze daarbij wel meegenomen. Besparing In Scenario A wordt aangenomen dat alle woningen tot minimaal gemiddeld B-label gaan, ook als dit vanuit kostenoogpunt niet logisch is. Er is uitgegaan van minimaal Label B in plaats van minimaal Label A omdat het voor bijvoorbeeld monumentale panden zeer lastig is om zover te isoleren. Door de labeleis daalt de energievraag aanzienlijk en wordt dus ook de vraag naar hernieuwbare opwek kleiner. In Scenario s B en C wordt gekeken wat de kosten-optimale besparing is. Dat hoeft dus niet altijd maximaal te zijn! 10 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

12 Energie-infra Om maximale flexibiliteit/keuzevrijheid voor de eindgebruikers te bieden, worden in Scenario C alle energie-infrastructuren aangeboden die mogelijk zijn. Dit betekent dat overal het gasnet blijft liggen en een verzwaard elektriciteitsnet komt. En buurten die in de nabijheid een restwarmtebron hebben krijgen ook een warmtenet. In Scenario s A en B is alleen de infrastructuur aanwezig die ook echt gebruikt wordt. Hierbij wordt ook rekening gehouden met de kosten voor het verwijderen van infrastructuur die niet meer wordt gebruikt (gasnet). Op de volgende pagina s wordt achtereenvolgens de uitkomsten voor Scenario A en B getoond. De kaart laat de techniek met de laagste keten-kosten zien voor de woningen. De utiliteitsgebouwen maken gebruik van dezelfde energie-infrastructuur, maar als de woningen bijvoorbeeld uitkomen op de HR-ketel kan dit gecombineerd worden met een hybride warmtepomp voor de utiliteitsgebouwen. In het taartdiagram is de verdeling van zowel de woningen als utiliteitsgebouwen over de verschillende technieken weergeven. Het aantal woningen en utiliteitsgebouwen is uitgedrukt in woningequivalenten. Een woningequivalent is gelijk aan één woning of 150 m 2 utiliteit. Een deel van de buurten geeft als uitkomst onbekend. Dit zijn buurten waarin de industrie overheerst of natuurgebieden. De warmtevraag voor de industrie is niet meegenomen in de berekeningen, omdat deze vaak aan specifieke eisen moet voldoen voor productieprocessen. Scenario A In het duurzame scenario is het merendeel van de buurten allelectric. Er wordt verwarmd door middel van een elektrische warmtepomp. Aangezien de woningen sowieso al goed geïsoleerd zijn (minimaal Schillabel B), is de stap naar all-electric niet meer zo groot. Dit maakt dat het Mijnwater-concept helemaal niet meer wordt ingezet. De hoge investering in het lagetemperatuurwarmtenet, inclusief een individuele warmtepompbooster, weegt namelijk niet op tegen de installatiekosten voor de warmtepomp bij het all-electric-concept. Naast de all-electric-oplossingen wordt in een aantal buitengebieden een pelletkachel ingezet. Een warmtenet met restwarmte, geothermie of WKO komt ook voor in een aantal buurten. Scenario B In het kosten-optimale scenario is het aandeel all-electric een stuk kleiner. In plaats daarvan wordt in veel buurten de hybride warmtepomp ingezet, waarbij het elektriciteitsnet niet verzwaard moet worden en het gasnet in gebruik blijft. Daarnaast is het aandeel warmtenetten een stuk hoger, zowel gevoed door restwarmte als door geothermie. Het mijnwater-concept komt ook voor, waarbij de isolatie-eisen beperkt worden door de inzet van een individuele warmtepomp per gebouw N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

13 Scenario C In Scenario C is optimale keuzevrijheid doordat alle mogelijke infrastructuren voor iedere buurt worden aangehouden. In iedere buurt kunnen daardoor verschillende technieken worden ingezet van gebouw tot gebouw, om in de warmtevraag te voorzien. Om deze reden is er geen kaart en ook geen verdeling van woningequivalenten te maken. De kosten voor dit scenario zijn wel inzichtelijk in Figuur N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

14 Scenario A Eindbeeld in 2050 Figuur 1 - Techniek met de laagste kosten in Scenario A Figuur 2 - Verdeling van aantal woningequivalenten per techniek in Scenario A Aantal woningequivalenten (duizenden) N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

15 Scenario B Eindbeeld in 2050 Figuur 3 - Techniek met de laagste kosten in Scenario B Figuur 4 - Verdeling van aantal woningequivalenten per techniek in Scenario B Aantal woningequivalenten (duizenden) N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

16 Alternatief in scenario s Figuur 5 - Op-één-na goedkoopste optie in Scenario A Op de voorgaande kaarten is steeds de optie met de laagste kosten weergegeven. Soms is de op-één-na goedkoopste optie echter nauwelijks duurder. De goedkoopste optie op een alternatieve infrastructuur voor Scenario A is weergegeven in Figuur 5. Dit is geen opzichzelfstaand eindbeeld, aangezien hier geen limieten zijn toegepast. Voor de buitengebieden is de CV-ketel op vaste biomassa vaak het goedkoopste alternatief In de stedelijke gebieden is warmtelevering vaak het goedkoopste alternatief. In Figuur 6 is weergegeven wat het kostenverschil is tussen de goedkoopste optie en het goedkoopste alternatief N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

17 Figuur 6 - Kostenafstand tussen goedkoopste optie en alternatief in Scenario A Figuur 7 - Op-één-na goedkoopste optie in Scenario B In de volgende figuren is het goedkoopste alternatief en het kostenverschil met de goedkoopste optie weergegeven voor Scenario B N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

18 Figuur 8 - Kostenafstand tussen goedkoopste optie en alternatief in Scenario B Vergelijking van de scenario s In Figuur 9 zijn de gemiddelde jaarlijkse kosten per woningequivalent weergegeven voor de drie scenario s in Ter vergelijking, de huidige gemiddelde jaarlijkse kosten voor het verwarmen met een HR-ketel op aardgas zijn ongeveer /jaar voor de provincie Limburg. In alle scenario s is de warmtevoorziening dus duurder geworden. De kosten zijn onderverdeeld over de volgende categorieën: - distributie: kosten voor de energie-infrastructuur; - productie: kosten voor het energieverbruik; - installatie: de kosten voor de techniek; - gebouw: isolatiemaatregelen en afgiftesysteem; - BTW: BTW over alle voorgaande onderdelen; - energiebelasting: belasting op het energieverbruik. De distributie en productiekosten, inclusief belastingen, worden momenteel vergoed via de energierekening. De installatie en gebouwkosten zijn voor rekening van gebouweigenaren. De gemiddelde kosten in Scenario A zijn niet heel veel hoger dan in Scenario B. Het aandeel in gebouwmaatregelen is wel veel hoger, door de verplichte isolatiemaatregelen. In Scenario B is het aandeel in distributie hoger door het hoger aandeel warmtenetten. Scenario C is veel duurder dan de andere scenario s, door de aanwezigheid van meerdere infrastructuren. De optimale keuzevrijheid leidt tot zeer hoge kosten in infrastructuur N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

19 Gemiddelde jaarlijkse kosten ( /WEQ/jaar) Energieverbruik (TJ/jaar) Figuur 9 - Gemiddelde jaarlijkse kosten per woningequivalent voor ieder scenario Figuur 10 - Energieverbruik t.b.v. de warmtevoorziening energiebelasting BTW gebouw installatie productie distributie warmte vaste biomassa elektriciteit hernieuwbaar gas groen gas 0 scenario A scenario B scenario C 0 scenario1 scenario2 In Figuur 10 is het totale energieverbruik ten behoeve van de warmtevraag van woningen en utiliteitsgebouwen weergegeven voor Scenario A en B. In Scenario A ligt het energieverbruik aanzienlijk lager, door de minimale schileis van Label B en de grootschalige inzet van elektrische warmtepompen met een hoog rendement. In Scenario 2 wordt minder elektriciteit gebruikt voor de warmtebehoefte, maar neemt het aandeel warmte toe en wordt ook een deel groen gas ingezet. Het hernieuwbare gas wordt ingezet in warmtenetten voor momenten van piekvraag N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

20 Verdeling woningequivalenten 4. Transitiepaden Voor het eindbeeld van Scenario B is ook het transitiepad naar dit eindbeeld berekend. De modelberekeningen zijn uitgevoerd voor de zichtjaren 2020, 2030, 2040 en Hierbij is aangenomen dat een buurt maar één maal van infrastructuur voor de warmtevoorziening kan wisselen. De kaartbeelden zijn opgenomen op de volgende pagina. In Figuur 11 is de verdeling van de woningequivalenten over de verschillende technieken weergegeven in de tijd. Er is een nagenoeg lineaire daling van het aantal woningequivalenten met een HR-ketel. De overgang van een HR-ketel naar een hybride warmtepomp wordt pas na 2040 gemaakt. Het aantal woningequivalenten met een elektrische warmtepomp neemt hard toe vanaf Het aantal woningequivalenten met warmtelevering stagneert vanaf Figuur 11 - Verloop van aantal woningequivalenten per techniek in Scenario B 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Onbekend In Figuur 12 is het bijbehorende energieverbruik voor de warmtevoorziening weergegeven. Het totale energieverbruik daalt van ongeveer 35 naar 20 PJ/jaar. WKO Geothermie Mijnwater concept Restwarmte CV-ketel (vaste biomassa) Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel 19 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

21 Energieverbruik (PJ/jaar) CO 2 -emmissie (ton/jaar) Figuur 12 - Verloop van het energieverbruik in Scenario B Figuur 13 - Verloop van het energieverbruik in Scenario B warmte vaste biomassa warmte vaste biomassa elektriciteit hernieuwbaar gas groengas 8 6 elektriciteit hernieuwbaar gas groengas 10 aardgas 4 aardgas In Figuur 13 is de CO2-emissie weergegeven die gepaard gaat met het energieverbruik voor de warmtevoorziening. Hierbij is aangenomen dat groen gas, hernieuwbaar gas en vaste biomassa niet bijdragen aan de CO2-uitstoot, omdat deze kort-cyclisch is. Daarnaast is aangenomen dat de emissies van elektriciteit lineair afnemen door nationale verduurzaming van de elektriciteitsopwekking. Ook voor warmtelevering is aangenomen dat de emissies lineair afnemen door verduurzaming van de restwarmtebronnen N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

22 Figuur 14 - Techniek met de laagste kosten in Scenario B in 2020, 2030, 2040 en N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

23 5. Kansen om te starten In dit hoofdstuk wordt nader ingegaan op de kansen die er in Limburg zijn om op de kortere termijn aan de slag te gaan met de warmtetransitie. Wanneer is er sprake van een kansrijke situatie om de warmtetransitie te starten? In het geval van een overgang van een warmtevoorziening van aardgas naar een CO2-vrije warmtevoorziening, moet gezocht worden naar synergie met andere ontwikkelingen. Hierbij kan het volgende onderscheid worden gemaakt: - er moet iets in een buurt, bijvoorbeeld: geplande schilrenovaties woningcorporaties; geplande nieuwbouwprojecten; geplande vervanging riolering. - er kan iets in een buurt, bijvoorbeeld: klimaatneutraal heeft nu al lagere ketenkosten dan fossiel (op basis van de uitkomsten voor 2020, Scenario B). - men wil iets, bijvoorbeeld: enthousiast lokaal collectief (burgers en/of bedrijven). Figuur 15 - Kansenkaart Bovenstaande voorbeelden zijn in dit project uitgevraagd bij de stakeholders en leveren een inzicht in de mogelijke kansrijke locaties om te starten met de warmtetransitie. Op basis van deze aspecten is een kansenkaart opgesteld. Buurten worden aangemerkt als kansrijk als een van bovenstaande aspecten van toepassing is. Hierbij wordt een stelregel van minimaal 20% gehanteerd voor de geplande werkzaamheden. Dat wil zeggen dat voor bijvoorbeeld gelande renovatie, minimaal 20% van de woningen in een buurt gerenoveerd moet worden om aangemerkt te worden N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

24 De genoemde aspecten zijn aan te vullen met planningen voor de gasinfrastructuur en planningen aan het waternet. Op deze momenten kan ingehaakt worden om gelijk stappen te maken in de warmtevoorziening. WML en Enexis hebben al een kansenkaart opgesteld voor mogelijke synergieen, zie Figuur 16. Figuur 16 - Kansenkaart WML en Enexis Deze kansenkaarten zijn een eerste handreiking aan de provincie. De kaarten zijn niet absoluut en ook niet statisch in de tijd. De provincie kan op de kaart voortbouwen met aanvullende synergiën en nieuwe inzichten. De modelberekeningen die zijn uitgevoerd met CEGOIA en de kansenkaarten die zijn opgesteld zijn een eerste stap van een grote verandering. Hoewel deze warmtetransitie nog decennia zal duren, lijkt het, gezien de omvang en complexiteit, wenselijk om ook te beginnen met de vervolgstappen. Als eerste indicatie van deze vervolgstappen is een zogenaamd vijfstappenplan opgesteld. Aan de hand van deze stappen kan op korte termijn het vervolg van de warmtetransitie worden vormgegeven en kan samen worden gewerkt aan de eerste aardgasloze wijken op de route naar een klimaatneutrale warmtevoorziening in N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

25 Consensus De eerste stap is het verkrijgen van consensus over de feiten en betekenis van de uitkomsten van de analyses. Afstemming over de rekenmethodiek, de aannames, de afbakening, de data, et cetera, is nodig om niet gedurende het traject een terugkerende discussie te krijgen hierover. Daarnaast is consensus over de uitkomst van de analyses en de betekenis daarvan nodig. Vaak worden uitkomsten verschillend geïnterpreteerd, wat leidt tot vertragende discussies. Door gezamenlijk de uitkomsten te interpreteren en te bespreken, wordt niet alleen consensus bereikt, maar leidt er ook toe dat in het vervolgtraject een gelijke boodschap gecommuniceerd wordt. Dit verkleint de kans op onduidelijkheden en onzekerheden voor de stakeholders die niet direct betrokken zijn geweest bij het proces. Selecteer een buurt Buurt voor buurt moet de warmtetransitie vorm krijgen en één buurt moet de eerste zijn. Daarom moet in een vroeg stadium een buurt worden gekozen waar gestart gaat worden. De selectie van deze buurt moet op verschillende gronden plaatsvinden, waaronder: - logische vervangmomenten overige infrastructuur (energie, verkeer, water en/of riool); - de sterkte van de integrale businesscase; - aanwezigheid van woningcorporaties; - aanwezigheid van concrete kansen; - logische afwegingen. Selecteer een tracé Onderdeel van het kiezen van de logische buurt als startpunt is het kiezen van een logisch tracé voor bij een toekomstige warmtenet. Dit hoeft niet direct een stadsdekkend tracé te zijn, maar kan ook lokaal ingevuld worden (en eventueel op termijn gekoppeld). Dit geldt hoofdzakelijk voor het warmtenet, maar ook in het geval van all-electric en de verwachte netverzwaring, kan het verstandig zijn na te denken over de hoofdinfrastructuur. Communiceer De transitie wordt mede mogelijk gemaakt door een zeer grote groep van stakeholders. Allen met eigen belangen, wensen, verwachtingen en mogelijkheden. Omdat de veranderingen erg ingrijpend kunnen zijn, is het verstandig om in een vroeg stadium de plannen te communiceren naar alle stakeholders en hen ook de tijd te gunnen om deze informatie te verwerken. Bewoners en bedrijven moeten weten waarom en wat er gaat gebeuren. Hoe en wanneer dat gedaan gaat worden en welke effecten dat gaat hebben op hun persoonlijke woonsfeer. Door middel van informatiebijeenkomsten en -materiaal kunnen de 24 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

26 meeste vragen beantwoord worden. Daarnaast moet rekening worden gehouden met detailvragen en (principiële) weerstand tegen de veranderingen. Vroegtijdige communicatie lost uiteraard niet alle problemen op, maar verkleint de kans op grote weerstand in de toekomst wel. Het geven van duidelijkheid, zekerheid en ondersteuning biedt de bewoners en bedrijven de mogelijkheid om zich klaar te maken. Onderhandel In deze stap ligt de focus op de financiële aspecten van de transitie. Enerzijds moet een nauwkeuriger businesscase worden uitgewerkt voor diverse typen stakeholders: eigenaar-bewoners, huurders, verhuurders, bedrijven, scholen, et cetera. Aan de hand van deze businesscases moet voor de stakeholders helder worden wat de consequenties en kan worden gekeken of de lusten en lasten eerlijk verdeeld worden over alle stakeholders. Een ander onderdeel van het onderhandelen is het gesprek aan gaan met grote stakeholders in het gebied. Doel van deze gesprekken met kantoorpanden, scholen, verzorgingstehuizen is het werken naar intentieverklaringen. Een verklaring voor het aansluiten op een warmtenet of het plaatsen van all-electric-oplossingen. Intenties van grote klanten helpen om de overall businesscase interessanter te maken voor initiatiefnemers, financiers en andere stakeholders. Realiseer Wanneer alle voorbereidende stappen zijn genomen, kan begonnen worden met de realisatie. Dit betreft niet alleen de planning van werkzaamheden, maar juist ook het organiseren of regelen van bijvoorbeeld compenserende maatregelen voor die stakeholders die onevenredig veel lasten krijgen. Of het organiseren van kennispunten, waar stakeholders vragen kunnen stellen over te treffen maatregelen, contact kunnen leggen met potentiële uitvoerders of adviseurs. Met name in de eerste buurten zal de transitie sterk ondersteund moeten worden met kennisdeling omdat veel nog nooit eerder is gedaan. En het kennisgebrek bij de gemiddelde stakeholder over de technieken, de maatregelen, de financiering kunnen leiden tot vertraging en problemen bij de uitvoering. Heldere aanspreekpunten voor verschillende typen stakeholders bij bijvoorbeeld de gemeente en corporaties kunnen de stakeholders voeden met de essentiële kennis. Om deze transities goed te laten verlopen is samenwerken tussen de betrokken stakeholders essentieel. Gedurende het proces zijn reeds vele stakeholders betrokken: gemeente, corporaties, netbeheerder, bewoners, buurtverenigingen en, eventueel al een warmtebedrijf. Door ook in de toekomst actief te werken aan deze samenwerking wordt het mogelijk om de transities voor de laagste kosten voor de maatschappij uit te voeren en is afstemming tussen de parallelle 25 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

27 transities mogelijk. Daarnaast stimuleert het samenwerken ook het leren van elkaar. Hiermee kan kennis en ervaring worden gedeeld in een zeer complexe opgave N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

28 6. Conclusies Aan de hand van de analyses in de voorgaande hoofdstukken kan een aantal conclusies worden getrokken. Hierbij is het belangrijk om te realiseren dat de gepresenteerde eindbeelden vooral een richting geven van de mogelijke uitkomsten. Toekomstige beslissingen worden mede gestuurd door de stakeholders en de lokale omstandigheden die er zijn. Groot aandeel all-electricoplossingen Hoewel de eindbeelden voor het duurzaam scenario en het kostenoptimaal scenario sterk verschillen is er in beide scenario s een groot aandeel voor all-electric-oplossingen in de gebouwen. Als er op kosten wordt geoptimaliseerd wordt het aandeel warmtenetten hoger en wordt er ook groen-gas ingezet in de warmtevoorziening voor de gebouwde omgeving. Het aanbieden van optimale keuzevrijheid door alle mogelijke infrastructuren per buurt aan te leggen leidt tot zeer hoge kosten in vergelijking met de andere scenario s. Parallelle transities Om de warmtetransitie van Limburg in te zetten, zijn drie parallelle transities nodig, die van invloed zijn op elkaar: - transitie van gebouwschillen en gebouwinstallaties; - transitie energie-infrastructuren; - transitie van energiebronnen (duurzame elektriciteit, duurzaam gas, duurzame warmte). Om deze transities goed te laten verlopen is samenwerken tussen de betrokken stakeholders essentieel. Door ook in de toekomst actief samen te werken wordt het mogelijk om de transities voor de laagste kosten voor de maatschappij uit te voeren en is afstemming tussen de parallelle transities mogelijk. Daarnaast stimuleert het samenwerken ook het leren van elkaar. Hiermee kan kennis en ervaring worden gedeeld in deze zeer complexe opgave N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

29 28 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018 Bijlagen

30 A Buurtgegevens Het model gebruikt in eerste instantie open data over de buurten, maar om de uitkomsten specifieker te maken voor de provincie Limburg, is aan de betrokken stakeholders gevraagd om inbreng te leveren op de input van het model. Hierbij is het volgende aangeleverd: - potentie voor geothermie; - geplande gebouwschilrenovatie corporatiewoningen; - grote nieuwbouwplannen/stadsvernieuwing; - planning aanpassingen energie-infrastructuur; - planning aanpassingen riolering/waternet; - locatie en omvang blokverwarming; - actieve bewonerscollectieven (in welke buurten). Deze informatie is deels verwerkt in de modelberekeningen (geothermie potentie, blokverwarming, geplande renovaties en nieuwbouwplannen) en deels in de kansenkaarten. Figuur 17 - Gebieden waar WKO niet is toegestaan Informatie over waar WKO kan worden toegepast is opgehaald uit de WKO-tool. In Figuur 17 is aangegeven in welke buurten de WKOoptie is uitgesloten vanwege grondwaterbeschermingsgebieden. In Figuur 18 en Figuur 19 respectievelijk zijn de hoge temperatuurrestwarmtebronnen en potentiële lage temperatuurbronnen weergegeven die zijn meegenomen in de berekeningen N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

31 Figuur 18 Hoge temperatuurrestwarmtebronnen (Ligging industrie en CO2-emissies 2013) Figuur 19 Lage temperatuurwarmtebronnen 30 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

32 B Werking CEGOIA-model In deze bijlage wordt een beknopte modeluitleg gegeven. In Bijlage C staat een overzicht alle in het model gehanteerde parameters. CE Delft heeft de afgelopen jaren het CEGOIA-rekenmodel ontwikkeld om berekeningen te maken van de totale ketenkosten van een klimaatneutrale warmtevoorziening. De berekeningen worden gemaakt op buurtniveau. Met het CEGOIA-model worden voor elke buurt alle mogelijke kostencombinaties doorgerekend voor schilisolatie van de gebouwen en wijze van invulling van de resterende warmtevraag, inclusief de daarbij horende kosten van energie-infrastructuur. We benadrukken dat het model geen blauwdruk oplevert van hoe het moet, maar wel een transparante doorrekening geeft van welke combinatie in een buurt de laagste kosten over de keten heeft. De investeringen in die combinatie leveren daarmee ook het hoogste CO2-rendement, met daarbij de kanttekening dat in het eindbeeld alle resterende ingezette energiedragers klimaatneutraal zijn. Overigens kunnen de uitkomsten van de integrale ketenkostenaanpak verschillen van een uitkomst waarbij de zgn. Trias Energetica wordt gevolgd. Daarbij worden eerst rendabele besparingsinvesteringen gedaan die zichzelf terugverdienen over hun levensduur, waarna in een vervolgstap de resterende warmtevraag klimaatneutraal wordt ingevuld. Het kan zijn dat de totale kosten van die aanpak hoger uitkomen dan wanneer direct van het begin af aan een integrale afweging wordt gemaakt zoals in dit project. Daarnaast kunnen prijzen afwijken van kosten. Zo worden de kosten van elektriciteits- en gasnetten bijvoorbeeld gesocialiseerd, hetgeen betekent dat ze over alle aangeslotenen worden omgeslagen ook als maar een beperkt deel van die aangeslotenen de feitelijke veroorzaker van de kosten is. Die uitkomst kan gebruikt worden als input voor een proces om gezamenlijk te bepalen hoe de gewenste eindsituatie er uit ziet. Buurtniveau als basis Er zijn verschillende soorten oplossingen om de warmtevraag van gebouwen klimaatneutraal in te vullen. Sommige oplossingen zijn individueel, zoals all-electric in combinatie met een forse naisolatie en een laag-temperatuur warmte-afgiftesysteem in het gebouw. Andere oplossingen zijn collectief, zoals de aanleg van warmtedistributienet. Wat de kostenoptimale oplossing per buurt is, hangt sterk af van het type, de eigenschappen en mogelijkheden van de gebouwen in de buurt. Gaat het bijvoorbeeld om dichtbebouwde historische binnensteden, recente hoogbouw, een dorpskern, buitengebied of bedrijventerrein? En zijn er mogelijkheden voor restwarmte, geothermie, WKO of groen gas? CEGOIA maakt daarom berekeningen op buurtniveau (CBS-indeling), waarbij de karakteristieken van een buurt worden gebruikt als input voor het model. Hierbij valt te denken aan het type bebouwing (gestapeld, grondgebonden, gemiddeld oppervlak, woningtype), het bouwjaar 31 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

33 van de gebouwen, de gebouwfuncties (woningen, kantoren, winkels, etc.) en de dichtheid van de bebouwing (aantal gebouwen per hectare). Daarnaast wordt ook het huidige energieverbruik en het gemiddelde energielabel van de buurt gebruikt als input voor het model. Totale ketenkosten CEGOIA berekent de kosten over de gehele keten: distributie (de energie-infrastructuur), productie (energieverbruik), installaties (warmte-opwektechnieken), gebouwmaatregelen (isolatie) en belastingen. Hierbij worden zowel de investeringskosten ( CAPEX ) als de jaarlijkse kosten ( OPEX ; energiegebruik, onderhoudskosten, e.d.) meegenomen. Baten, zoals waardetoevoeging aan gebouwen, zijn niet meegenomen. Er staan twee zaken centraal in de transitie: de investering in isolatie van de bouwschil en in de gebouw-installatie, en de rol van de energie-infrastructuren die oplossingen mogelijk maken: gas-, elektriciteits- en warmtenetten. Het is dan ook essentieel dat deze schakels in de keten van de energievoorziening integraal meegenomen worden bij de afweging voor de keuze van een toekomstige warmtevoorziening. Zonder warmtenet kan een woning immers niet op een centrale warmtebron aangesloten worden. En ook de kosten van de netverzwaring die nodig is bij een allelectric-oplossing dienen inzichtelijk te zijn in de afweging, ook al worden die laatste via de netbeheerder door iedereen betaald. Het model rekent met de werkelijke kosten voor de energieinfrastructuur. Dit wil zeggen dat bijvoorbeeld het onderhouden van een gasnet in het buitengebied per woning wezenlijk duurder is dan voor een buurt met recente hoogbouw, ook al is dat niet zichtbaar in de tarieven van de netbeheerder. De energiekosten hangen samen met gebruikte techniek en het isolatieniveau van de gebouwen. Een klimaatneutrale HR-ketel draait op groen gas, een hybride warmtepomp maakt daarnaast ook gebruik van elektriciteit om in de warmtebehoefte te voorzien. Het model berekent de energiekosten van alle gekozen technieken bij alle mogelijke schil-isolatieniveaus (G t/m A + voor de woningen en drie isolatieniveaus voor utiliteitsbouw). Hierbij wordt het huidige gemiddelde energieverbruik en energielabel van de buurt als uitgangspunt gebruikt. De installatiekosten hangen af de verwarmingstechniek. In dit onderzoek wordt gerekend met de volgende technieken: - HR-ketel op groen gas; - hybride warmtepomp (buitenlucht); - hybride warmtepomp (ventilatielucht); - elektrische warmtepomp (bodemwarmtewisselaar); - elektrische warmtepomp (buitenlucht); - CV-ketel op vaste biomassa (pelletkachel); - restwarmte (HT-warmtenet); - Mijnwater-concept (LT-warmtenet met booster); 32 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

34 - geothermie; - WKO. Bij warmtedistributie wordt er vanuit gegaan dat de zogenaamde piekwarmte, warmte die nodig is om op piekmomenten voldoende warmte te kunnen leveren, geproduceerd wordt met hernieuwbaar gas (bijvoorbeeld waterstofgas), en dus niet met aardgas of groen gas. Alle technieken worden doorgerekend in combinatie met alle mogelijke besparingsniveaus van de gebouwen. Bij de elektrische warmtepomp en WKO wordt hierbij een minimale schileis van Label B verondersteld. Dit om een gelijkwaardig comfort van de warmtevoorziening te waarborgen. De hybride warmtepomp op ventilatielucht wordt alleen doorgerekend voor woningen met huidig Label C en beter. Dit in verband met de aanwezigheid van een ventilatiekanaal, dat nodig is om de hybride warmtepomp toe te kunnen passen. Bij het Mijnwater-concept wordt uitgegaan van een minimale schileis van Label E. De schileis is lager dan bij WKO en de elektrische warmtepomp, omdat de warmte met behulp van individuele warmtepompen wordt opgewaardeerd. Ook de belastingen worden door het model meegenomen. De belastingen bestaan uit BTW op alle kostenonderdelen, de energiebelasting op gas en elektriciteit, de opslag duurzame energie op gas en elektriciteit en de belastingvermindering op de energierekening van woningen. Hierbij worden de tarieven van 2017 gehanteerd. Van investering naar jaarlijkse kosten Het model berekent de jaarlijkse kosten, CAPEX en OPEX, voor alle ketenonderdelen van de warmtelevering. Alle investeringskosten worden omgerekend naar jaarlijkse kosten, door middel van een specifieke discontovoet en afschrijftermijn. Hiermee wordt impliciet dus ook rekening gehouden met het doen van vervangingsinvesteringen. De gebouwde omgeving In dit onderzoek worden utiliteitsbouw en woningen aangeduid als gebouwde omgeving. De energievraag van de industrie valt buiten de scope van deze studie. De berekeningen voor utiliteit worden uitgesplitst naar sector. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen de volgende utiliteitssectoren: - kantoren; - winkels; - gezondheidszorg; 33 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

35 - logies; - onderwijs; - bijeenkomst; - sport; - cellengebouw. De focus van de berekeningen is de bestaande bouw. Het merendeel van de gebouwen die er vandaag staan zullen er immers in 2050 nog steeds staan. Bovendien gelden er strenge eisen voor de energiezuinigheid van nieuwbouw (EPC-eisen) en vanaf eind 2020 moeten alle nieuwe gebouwen in Nederland bijna energieneutrale gebouwen (BENG) zijn. De bijkomende warmtevraag door nieuwbouw is daarom zeer gering in vergelijking tot de totale warmtevraag van de bestaande bouw N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

36 Elektriciteitsprijs ( /kwh) C Modelparameters In deze bijlage wordt een overzicht gegeven van de gehanteerde modelparameters. Het betreft onder meer de energiekosten van gas en elektriciteit, de gehanteerde discontovoeten en afschrijftermijnen, en de kosten voor woningisolatie en aanpassen van het warmteafgiftesysteem. Ontwikkeling elektriciteitsprijs Voor de ontwikkeling van de elektriciteitsprijs wordt aangesloten bij het scenario Hoog uit de studie Welvaart en Leefomgeving. Hierbij wordt aangenomen dat de nationale elektriciteitsproductie richting 2050 wordt verduurzaamd. Figuur 20 - Ontwikkeling elektriciteitsprijs 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, excl. belastingen incl. belastingen Ontwikkeling beschikbaarheid gas en gasprijs Een potentieelstudie van het Groen Gas Forum (2014) raamt het technisch potentieel van groen gas uit Nederlandse biomassa op iets meer dan 2 miljard m 3 (bcm). De hoeveelheid beschikbaar groen gas voor de gebouwde omgeving is daarmee aanzienlijk kleiner dan het huidige aardgas. CE Delft neemt aan voor de woningen het potentieel van groen gas in 2050 maximaal 1,5 bcm bedraagt en dat voor de piekvoorziening van collectieve warmte hernieuwbaar gas 35 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

37 Beschikbaarheid gas (BCM) Prijs ( /m 3 ) beschikbaar is. In Figuur 21 wordt het aandeel groen gas weergegeven bij een lineaire toename van groen gas en tegelijkertijd een lineaire afname van de hoeveelheid aardgas in de loop naar Figuur 22 - Ontwikkeling van de gasprijs 1,20 Figuur 21 - Ontwikkeling beschikbare hoeveelheid gas met het aandeel groen gas Ontwikkeling gasaandeel 12 aandeel 0% aandeel 2% aandeel 5% aandeel 9% aandeel 15% aandeel 25% aandeel 45% aandeel 100% groengas Voor de ontwikkeling van de aardgasprijs wordt aangesloten bij de studie Welvaart en Leefomgeving (CPB; PBL, 2016). Hierbij is gebruikt gemaakt van het scenario Hoog. Voor de groen gasprijs wordt 0,75 /m 3 exclusief belastingen aangenomen. Het model rekent in tussenliggende jaren met een gecombineerde gasprijs op basis van het aandeel aardgas en het aandeel groen gas. De opbouw van de gasprijs is weergegeven in Figuur 22. 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 aardgas 0, Gehanteerde discontovoeten en afschrijftermijnen Alle investeringen worden in het model omgerekend naar jaarlijkse kosten. Dit gebeurt met een specifieke discontovoet en afschrijftermijn, afhankelijk van het type investering. De gehanteerde discontovoeten zijn weergegeven in Tabel 2 en de gehanteerde afschrijftermijnen in Tabel 3. Tabel 3 - Gehanteerde afschrijftermijnen aardgas groengas gecombineerd gecombineerd incl. belastingen 36 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

38 Kostenpercentage. Tabel 2 - Gehanteerde discontovoeten Onderdeel Discontovoet Energie-infrastructuur 3,0% (warmtenet 6,0%) Woningen 5,5% Woningcorporaties 3,75% Utiliteit 8,0% Glastuinbouw 8,0% Tabel 3 - Gehanteerde afschrijftermijnen Onderdeel Afschrijftermijn Collectieve installaties 25 jaar Gebouwinstallaties 15 jaar Energie-infrastructuur 40 jaar Gebouwmaatregelen 25 jaar Zonneboiler 20 jaar Zonnepanelen 20 jaar Figuur 23 - Leercurves op investeringen door innovaties Leercurves 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% geen langzaam snel Investeringskosten en leercurves Voor de investeringskosten van de verschillende technieken worden leercurves gehanteerd. Door innovatie zullen de kosten van verschillende technieken dalen over de tijd. In Figuur 23 zijn de drie gehanteerde leercurves weergegeven. In Tabel 4 t/m Tabel 12 zijn de gehanteerde inputwaarden voor de investeringskosten en rendementen weergegeven, en ook de gehanteerde leercurve N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

39 Tabel 4 - Inputwaarden individuele warmtetechnieken Techniek Investering Leercurve 1 Rendement 2 Onderhoud HR-ketel Langzaam 0,94/0,70 2% Hybride warmtepomp Snel Variabel 3 2% (buitenlucht) Hybride warmtepomp Snel Variabel 2% (ventilatie) Elektrische luchtwarmtepomp Snel 3,7/- 2% Elektrische Snel 4,4/- 2% bodemwarmtepomp CV-ketel (vaste biomassa) Langzaam 0,86/- 5% Elektrische boiler (warm tapwater) Langzaam -/0,75 0% Tabel 5 - Inputwaarden collectieve warmtetechnieken Techniek Investering Leercurve Onderhoud Restwarmte industrie 250 /kw Snel 5% Geothermie /kw Snel 3% Wijk-WKK /kw Langzaam 1% WKO /kw Snel 0,5% 1 Leercurves op investeringen door innovaties 2 Het rendement voor ruimteverwarming/warm tapwater. 3 Inputwaarden individuele warmtetechnieken 38 5.N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

40 Tabel 6 - Inputwaarden hybride warmtepomp Techniek Schil Aandeel Rendement Rendement gas elektrisch elektrisch Buitenlucht A 0,52 3,68 0,70 B 0,49 3,72 0,70 C 0,47 3,75 0,70 D 0,45 3,78 0,70 E 0,42 3,81 0,70 F 0,40 3,84 0,70 G 0,38 3,86 0,70 Ventilatielucht A 0,58 4,27 0,70 B 0,56 4,28 0,70 C 0,49 4,29 0,70 Tabel 7 - Inputwaarden afgiftesystemen per bruto vloeroppervlak Afgiftesysteem Investering LT-radiatoren 15 /m 2 HT-radiatoren 12 /m 2 Vloerverwarming 71 /m 2 Tabel 8 - Inputwaarden overige technieken Techniek Investering Leercurve Rendement Onderhoud Monoblock Snel 0,40 0% koelsysteem Mechanische ventilatie 377 Snel 0,80 2% WTW - douchepijp 487 Snel 50% besparing 4 2% Zonneboiler voor Snel 50% besparing 2% warm tapwater Zon-PV 285 /m 2 Snel 150 kwh/m 2 0% Tabel 9 - Besparing op de warmtevraag voor ruimteverwarming van woningen per schilstap Schil A +5 A B C D E F G Huidig G 73% 45% 34% 28% 18% 10% 3% 0% Huidig F 69% 43% 32% 26% 15% 7% 0% - Huidig E 62% 39% 27% 20% 8% 0% - - Huidig D 54% 34% 20% 13% 0% Huidig C 43% 24% 8% 0% Huidig B 33% 17% 0% Huidig A 23% 0% Huidig A + 0% De installatie zorgt voor een besparing van 50% op de warm tapwatervraag. 5 Het Label A+ wordt enkel toegepast in combinatie met een elektrische warmtepomp en zonnepanelen: de zogenaamde Nul-Op-de-Meter woning N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

41 Op de investeringskosten voor isolatiemaatregelen wordt de langzame leercurve toegepast, met uitzondering van isoleren naar Energielabel A +, hierbij wordt de snelle leercurve toegepast. Tabel 10 - Investeringskosten in /m 2 voor isolatiemaatregelen van gestapelde woningen Schil A+ A B C D E F G Huidig G Huidig F Huidig E Huidig D Huidig C Huidig B Huidig A Huidig A Tabel 11 - Investeringskosten in /m 2 voor isolatiemaatregelen van grondgebonden woningen Schil A+ A B C D E F G Huidig G Huidig F Huidig E Huidig D Huidig C Huidig B Huidig A Huidig A De toegepaste leercurve op de isolatiekosten voor utiliteitsgebouwen is de langzame curve N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

42 Tabel 12 - Warmtevraag in GJ/m 2 en investeringskosten voor isolatiemaatregelen in /m 2 van utiliteit BAG-functie Bouwjaar Huidige warmtevraag Isolatieniveau B Isolatieniveau A Kosten B ( /m 2 ) Kosten A ( /m 2 ) (GJ/m 2 ) (GJ/m 2 ) (GJ/m 2 ) Kantoor Tot ,01 0,27 0, ,80 0,24 0, ,41 0,22 0, ,37 0,22 0, Vanaf ,31 0,21 0, Winkel Tot ,51 0,15 0, ,41 0,13 0, ,21 0,12 0, ,20 0,11 0, Vanaf ,16 0,11 0, Gezondheidszorg Tot ,15 0,39 0, ,84 0,37 0, ,47 0,34 0, ,47 0,31 0, Vanaf ,39 0,30 0, Logies Tot ,75 0,27 0, ,60 0,24 0, ,33 0,23 0, ,31 0,22 0, Vanaf ,27 0,21 0, Onderwijs Tot ,55 0,16 0, ,42 0,15 0, ,23 0,13 0, ,22 0,12 0, Vanaf ,17 0,12 0, BAG-functie Bouwjaar Huidige warmtevraag Isolatieniveau B Isolatieniveau A Kosten B ( /m 2 ) Kosten A ( /m 2 ) (GJ/m 2 ) (GJ/m 2 ) (GJ/m 2 ) Bijeenkomst Tot ,55 0,21 0, ,79 0,34 0, ,60 0,41 0, ,61 0,40 0, Vanaf ,42 0,34 0, Sport Tot ,80 0,32 0, ,65 0,34 0, ,42 0,31 0, ,42 0,30 0, Vanaf ,35 0,28 0, Cel Tot ,21 0,38 0, ,82 0,38 0, ,49 0,33 0, ,49 0,30 0, Vanaf ,39 0,30 0, N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

43 Tabel 13 - Overige energievragen van woningen Woningschil Ventilatie (GJ/m 2 ) Koude (GJ/m 2 ) Hulpenergie (GJ/m 2 ) Warm tapwater (GJ/pp) A+ 0,03 0,05 0,01 3,0 A 0,03 0,05 0,01 3,0 B 0,02 0,05 0,01 3,0 C 0,02 0,00 0,01 3,0 D 0,02 0,00 0,01 3,0 E 0,01 0,00 0,01 3,0 F 0,01 0,00 0,01 3,0 G 0,00 0,00 0,01 3,0 Tabel 14 - Overige energievragen van utiliteit BAG-functie Ventilatie (GJ/m 2 ) Koude (GJ/m 2 ) Hulpenergie (GJ/m 2 ) Koudevraag (GJ/m 2 ) Warm tapwater (GJ/m 2 ) Kantoor 0,019 0,034 0,007 0,034 0,006 Winkel 0,008 0,011 0,010 0,011 0,006 Gezondheidszorg 0,046 0,030 0,016 0,030 0,095 Logies 0,048 0,077 0,019 0,077 0,065 Onderwijs 0,009 0,002 0,009 0,002 0,007 Bijeenkomst 0,048 0,077 0,019 0,077 0,065 Sport 0,081 0,000 0,042 0,000 0,079 Cel 0,048 0,077 0,019 0,077 0,065 Tabel 15 - Ouderdomsfactoren: kostenverhogende factor vanwege de ouderdom van de gebouwen Investeringsonderdeel Bouwjaar voor 1900 Bouwjaar Bouwjaar na 1945 Isolatiemaatregelen 2 1,5 1 A-movering 1,3 1 0,65 Energie-infrastructuur 2 1,5 1 Tabel 16 - Inputwaarde potentieel dakoppervlakte zon-pv BAG-functie Ratio dak/bruto vloeroppervlak Aandeel dakoppervlak beschikbaar Woning - grondgebonden 0,25 1/3 Woning - gestapeld 0,33 1/2 Kantoor 0,48 1/2 Winkel 0,50 1/2 Gezondheidszorg 0,40 1/2 Logies 0,50 1/2 Onderwijs 0,71 1/2 Bijeenkomst 0,40 1/2 Sport 1,00 1/2 Cel 0,26 1/2 De kosten voor netverzwaring bij gebruik van elektrische warmtepompen bedragen 961 euro/kw (zonder leercurve) N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

44 Tabel 17 - Inputwaarde netverzwaring elektriciteit Techniek Isolatieschil Netverzwaring 6 (kw) Bodemwarmtepomp A+ 0,5 A 1,1 B 1,7 Luchtwaterwarmtepomp A+ 1,9 A 4,1 B 7,2 Tabel 18 - Productiekosten warmtebronnen Warmtebron Kosten ( /GJ) Opmerking Afvalverbrandingsinstallatie 2,67 - Biomassacentrale 20 - Geothermie Elektriciteitsprijs/20 SPF 20 (pompenergie) Industrie Elektriciteitsprijs/20 SPF 20 (pompenergie) Gasturbine 4,94 - Kolencentrale 2,38 - STEG 4,94 - WKO Elektriciteitsprijs/3,5 SPF 3,5 Tabel 19 - Bijstookfactor warmtebronnen Schil Bijstook (%) Rendement bijstook A + 10,0% 0,9 A 12,5% 0,9 B 15,0% 0,9 C 17,5% 0,9 D 20,0% 0,9 E 22,5% 0,9 F 25,0% 0,9 G 27,50% 0,9 Voor warmtelevering met een warmtenet wordt een leidingverlies aangehouden van 15%. De gelijktijdigheidsfactor voor de aansluitingen op het warmtenet wordt verondersteld op 50%. Tabel 20 - Inputwaarde warmtenet Type gebouw Aansluitkosten Aansluitwaarde Gestapelde woning ,5 kw Grondgebonden woning ,0 kw Utiliteit 150 /kw 0,5 kw/m 2 6 Inclusief gelijktijdigheidsfactor N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

45 Tabel 21 - Belastingtarieven 2017 Onderdeel Woningen Utiliteit BTW 21% 21% Opslag duurzame energie gas 1,59 ct/m 3 1,59 ct/m 3 Opslag duurzame energie elektriciteit 0,74 ct/kwh 0,58 ct/kwh Energiebelasting gas 25,2 ct/m 3 25,2 ct/m 3 Energiebelasting elektriciteit 10,13 ct/kwh 3,63 ct/kwh Belastingvermindering 308, N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018

46 Colofon Delft, CE Delft, april 2018 Deze publicatie is geschreven door: Benno Schepers (projectleider) Marijke Meyer Eline Burger ( , Publicatienummer: 18.5N Provincies / Gemeenten / Beleid / Energievoorziening / Warmte / Meetmethode / Scenario s / Besluitvorming VT : Tool Opdrachtgever: Provincie Limburg Alle openbare CE-publicaties zijn verkrijgbaar via copyright, CE Delft, Delft CE Delft Committed to the Environment CE Delft draagt met onafhankelijk onderzoek en advies bij aan een duurzame samenleving. Wij zijn toonaangevend op het gebied van energie, transport en grondstoffen. Met onze kennis van techniek, beleid en economie helpen we overheden, NGO s en bedrijven structurele veranderingen te realiseren. Al ruim 35 jaar werken betrokken en kundige medewerkers bij CE Delft om dit waar te maken N79 - CEGOIA Limburg - 3 april 2018