NAAR EEN ENERGIEGESTUURD OMGEVINGSPLAN GRONINGEN DEFINITIEF EINDRAPPORT

Transcriptie

1 NAAR EEN ENERIEESTUURD OMEVINSPLAN RONINEN DEFINITIEF EINDRAPPORT

2 2 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

3 NAAR EEN ENERIEESTUURD OMEVINSPLAN RONINEN DEFINITIEF EINDRAPPORT Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 3

4 4 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

5 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen DEFINITIEF EINDRAPPORT, versie 4.7, 13 maart 2007 geschreven door: Dr.ir. A.A.J.F. (Andy) van den Dobbelsteen Ir. S.C. (Sabine) Jansen Dr.ir. A. (Arjan) van Timmeren TU Delft, faculteit Bouwkunde, sectie Climate Design in samenwerking met J.M.A. (Jan) Leemans ADECS, Delft Ir. P. (Patrick) Nan Planmaat, Delft in opdracht van Ir. R.E. (Rob) Roggema Provincie roningen, Omgevingsbeleid onder begeleiding van Dr. V.J. (Volko) de Jong Drs.ing. W.Ch. (Wim) Mallon Energy Delta Institute, roningen ir. M. (Marloes) Luitwieler Ir. L.Y. (Lucie) elderblom Milieufederatie roningen Drs.ing..J. (ert Jan) Swaving Provincie roningen, Milieubeleid & Bodemsanering Drs. J. (Hans) ter Welle Provincie roningen, Economische Zaken F.H.C. (Frank) Dijkstra Provincie roningen, Financiën & Control L.H.A. (Leon) Slangen Provincie roningen, Omgevingsbeleid/Projectbureau Er wordt op gewezen dat de leden van de begeleidingscommissie het ondanks hun bijdragen, begeleiding en sturing niet eens hoeven te zijn met de volledige inhoud van dit rapport. Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 5

6 SAMENVATTIN Deze publicatie is de weerslag van een uitgebreid onderzoek, uitgevoerd om in het nieuwe Provinciaal Omgevingsplan (POP) van roningen energie een sturende rol te geven in de voorgestelde ruimtelijke ontwikkelingen. Daarbij is uitgegaan van het streven naar een duurzame energievoorziening, dat wil zeggen: een systeem gebaseerd op ruim voorradige bronnen, met schone processen en betaalbare kosten. Aanpak Voor de prominente rol van energie in het POP is allereerst uitgegaan van de eigenschappen van de provincie die van belang zijn voor lokale energieopwekking. Daartoe is de analyse begonnen met het verzamelen van informatie over bijvoorbeeld de topografie, het landschap, de bodem en het klimaat. Deze basisinformatie en resulterende basiskaarten zijn vertaald in energiepotenties, waarbij een onderscheid is gemaakt tussen brandstoffen, elektriciteit, warmte en koude, en CO 2 -afvang. Voor elk van deze energiesoorten is bekeken wat het potentieel is van verschillende energiebronnen (zon, wind, water, biomassa, restwarmte en koude en soms ook schoon fossiel), waarbij deze werden vertaald in energiepotentiekaarten die aangeven in welke delen van roningen welke energie voorradig is. De overallkaarten voor elektriciteit en warmte/koude zijn vervolgens ingrepen voorgesteld en in kaart gebracht. Deze ingrepen zijn gebaseerd op de grootste energiepotenties van de provincie. De ingrepen zijn doorgerekend op hun energie- en milieueffecten en gevolgen voor de grondexploitatie. Elektriciteit Uit het onderzoek blijkt dat roningen langs de Waddenkust goede potenties heeft voor het winnen van stroom uit wind en water. Wat betreft dat laatste liggen er mogelijkheden in het bouwen van een getijdecentrale bij het weer als zeearm te openen Lauwersmeer. Osmosecentrales die stroom halen uit het verschil tussen zout en zoet water zijn goed mogelijk in de haven van Delfzijl en aan het Lauwersmeer. Nieuw is de mogelijkheid om calamiteiten ten gevolge van klimaatverandering op te vangen door bij te hoge zeewaterstanden het laagstgelegen gebied van roningen tijdelijk gecontroleerd onder te laten lopen, waarbij stroom kan worden opgewekt door een zogenoemde inundatiecentrale. Elektriciteits- en warmtewinning uit (huishoudelijk) afval is vooral mogelijk in de stedelijke kernen van roningen en Delfzijl. Naast deze centrale opwekkingspotenties liggen er veel mogelijkheden om decentraal stroom op te wekken met zonnepanelen en (kleine) windturbines. Zon is namelijk overal voorradig, zonder sterke verdeling over de provincie, en hoewel wind het sterkst is aan de kust, zijn de karakteristieken overal in roningen gunstig. Met decentrale oplossingen kan een groot deel van de roningse huishoudens energieneutraal worden. Biomassagerelateerd roningen heeft als provincie goede mogelijkheden om zich te richten op bio-energie: stroom en brandstoffen uit biomassa van de landbouw en natuur. Een biocluster met een biocentrale, bio-ethanolfabriek en bioraffinaderij kan ontstaan langs de A7-zone, maar ook over Eemshaven kan in dit kader worden gediscussieerd. Naast deze centrale voorziening is het op decentraal niveau goed mogelijk om in kleine kernen lokaal energieneutraliteit te behalen door biovergisting en bio-wkk, in combinatie met kleine windturbines en zonnepanelen. Warmte en koude Wat betreft warmte zijn er veel potenties bij het Lauwersmeer, omdat daar aardwarmte kan worden gewonnen uit leegvallende, inwaterende aardgasvelden en omdat warmte- en koudeopslag in ondiepe aquifers goed mogelijk is. Dit biedt mogelijkheden voor ontwikkeling van nieuwbouw die een variërend vraagpatroon heeft, zoals bij vakantie- en recreatiewoningen. Andere warmtepotenties liggen bij grote overschotten van restwarmte, bij de industriegebieden van Eemshaven, Delfzijl en enkele andere locaties in de provincie. Deze restwarmte die nu wordt geloosd in lucht en water kan goed worden ingezet in glastuinbouw, waarvan vervolgens de afvalwarmte kan worden gebruikt in woningbouw. Zo wordt de warmteketen optimaal benut. Overigens is er in de Eemshaven in de nabije toekomst ook koudecapaciteit van de LN-terminal, maar deze vormt slechts een klein deel van de totale warmteproductie. Naast deze industriegebonden restwarmtegebruik zijn er veel mogelijkheden om lokaal de vraag en het aanbod van warmte op elkaar af te stemmen. Langs de A7 kan zo een zone van elkaar aanvullende bedrijven en woningen worden gecreëerd. 6 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

7 Ook wat betreft warmte geldt dat zonnewarmte overal aanwezig is en dus altijd kan worden ingezet op decentrale schaal. Ook kan door middel van warmtepompen overal warmte en koude uitgewisseld worden met de bodem, het water en de lucht. CO 2 -afvang De beste oplossing is om uitstoot van CO 2 te voorkomen door beperking van de energievraag. Wanneer dat niet mogelijk is, kan CO 2 nuttig worden ingezet in bepaalde industriële processen of de glastuinbouw die momenteel vaak haar eigen CO 2 produceert met WKK. Zoals al vermeld zijn kassen ook goed voor het afnemen van een restwarmteaanbod uit de industrie. Het plaatsen van kassen (en woningen) nabij de industrie van Eemshaven en Delfzijl is daarom een van de belangrijkste energiemaatregelen op provinciaal niveau Als CO 2 -gebruik niet mogelijk is, kan het worden gecompenseerd door aanplant van bomen en andere koolstofbinders. In roningen bestaan daarvoor vanuit landschappelijk oogpunt mogelijkheden in het Zuidelijk Westerkwartier en de Westerwolde. Daarnaast is brakke aanplant mogelijk in het Duurswold en Noordelijke Oldambt. Een laatste, mogelijk tijdelijke oplossing is de opslag van CO 2 in leegvallende, niet-inwaterende gasvelden, een specifieke potentie van roningen en de rest van Noord-Nederland. Effecten van de ingrepen Doorberekening van de voorgestelde ingrepen in roningen maakt duidelijk dat de voorgestelde duurzame oplossingen kunnen voorzien in ongeveer de helft van de energievraag, en dat 80% CO 2 -uitstootreductie kan worden bereikt. De resterende 50% energievraag zal uiteindelijk moeten worden behaald door energiebesparende maatregelen bij woningen, bedrijven en het verkeer en vervoer. Daarvoor is een radicale omkeer in het beleid nodig. In de transitieperiode naar een duurzame energievoorziening rond 2030 kan aardgas een uitkomst bieden in met name de elektriciteitsproductie, maar vanaf nu al zullen ingrepen gedaan moeten worden om tot de 50% duurzame opwekking en 50% besparing te komen, wil roningen over 25 jaar niet vast zitten aan dure fossiele energiebronnen die klimaat- en andere milieuproblemen verergeren. Het rapport geeft naast deze conclusies aan welk aanvullend onderzoek nodig is voor de voorgestelde maatregelen. Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 7

8 INHOUDSOPAVE Samenvatting 6 Inhoudsopgave 8 01 Inleiding Onderzoekskader Achtergrond Uitgangspunten en randvoorwaarden Opbouw Noodzaak van een energie- en klimaatgestuurde planning Klimaatverandering Energieproblemen De methodiek van energiepotenties Achtergrond van de energiepotenties Aanpak van het energieonderzoek voor POP Basiskaarten Algemeen Historie Topografie Klimaat Temperatuur Zon Wind Neerslag Natuurlijke ondergrond Reliëf rondsoorten Diepe ondergrond rondgebruik Landschapstypen Natuur en landbouw Waterbeheer Bebouwing en industrie Infrastructuur Het huidige energiesysteem Het systeem algemeen Het roningse energienetwerk De energievraag Ontwikkelingen Energiepotenties Brandstoffen Fossiele brandstoffen Biobrandstoffen Afval Synthetisch aardgas en waterstof Brandstofpotenties in kaart? Elektriciteit en elektriciteitsopslag Elektriciteit van de zon Elektriciteit uit wind Elektriciteit uit water Elektriciteit uit biomassa, afval en schoon fossiel Nucleaire elektriciteit Potentiekaart voor elektriciteit 48 8 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

9 03.03 Warmte, koude en warmte/koudeopslag Warmte van de zon Warmte en koude uit de bodem en andere bronnen Warnte van biomassa en mest Warmte- en koudevraag en -aanbod Potentiekaart voor warmte en koude CO2-afvang Introductie Nuttige inzet van CO2 in de glastuinbouw CO2-compensatie door planten CO2-opslag in lege gasvelden Potentiekaart voor CO2-afvang Voorgestelde ingrepen en hun effecten De ingrepenkaart Voorgestelde ingrepen De nieuwe krachtcentrales Biomassagebaseerde ingrepen Warmtecascades en woningbouw CO2-afvangmaatregelen Energie- en milieueffecten Algemeneuitgangspunten Uitgangspunten voor de nieuwe krachtcentrales Uitgangspunten voor de biomassagebaseerde ingrepen Uitgangspunten voor de warmtecascades en woningbouw Uitgangspunten voor de CO2-afvangmaatregelen Samenvatting van resultaten Economische en grondexploitatie-effecten De nieuwe krachtcentrales Biomassagebaseerde ingrepen Warmtecascades en woningbouw CO2-afvangmaatregelen Conclusies en aanbevelingen Concrete maatregelen Energie in breder perspectief Aanbevelingen voor vervolgonderzoek Referenties esproken personen Literatuur Websites 80 Er is een separaat bijlagenrapport Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 9

10 01 INLEIDIN Onderzoekskader Achtergrond Deze studie is uitgevoerd in opdracht van de Provincie roningen om het nieuwe Provinciaal Omgevingsplan (POP) mede te baseren op energiepotenties van de provincie. Het betreft de analysefase voor het nieuwe POP. Uitkomsten van deze studie zullen onderdeel vormen van de agenda voor overleg binnen de provincie en zullen worden verwerkt in een aanhangsel voor het nieuwe POP. Deze studie heeft nauw verband met een andere POP-studie door DHV, die zich richt op klimaatverandering en hoe het POP daarop kan worden ingericht. Vanwege de directe relatie zal in deze energiegerichte rapportage regelmatig een verband worden gelegd met klimaatverandering. Naast de twee energie- en klimaatgerichte POP-studies wordt door de Provincie roningen ook advies gevraagd op andere vlakken zoals demografie en economie. Tezamen moeten alle POP-studies door de Provincie worden vertaald in een nieuwe POP-kaart waarmee toekomstige ontwikkelingen kunnen worden ingezet. Het benaderen van de TU Delft voor een energiestudie als deze heeft zijn wortels in de betrokkenheid bij rounds for Change, mede geïnitieerd vanuit de stichting Energy Valley, waarin een nieuwe methodiek werd bedacht voor het in kaart brengen van energiepotenties en koppelingsmogelijkheden van warmtestromen. De zogenaamde energiepotentiekaarten die daaruit voortvloeien zijn een goed houvast voor energiegestuurde regionale ontwikkeling. De methodiek van energiepotenties is in dit POP-onderzoek verbeterd en verfijnd. In dit onderzoek hebben we ons geconcentreerd op energiezaken die ruimtelijk op provinciaal niveau kunnen worden beïnvloed middels het Provinciaal Omgevingsplan en niet op de vele mogelijkheden die liggen in bijvoorbeeld energiebesparing in de gebouwde omgeving. Ook is weinig aandacht besteed aan mobiliteit, hoewel deze bij de potenties voor brandstoffen, de transportafstanden van biomassa en warmte en de onderlinge afstemming van woon- en werkgebieden terloops wel aan bod komt Uitgangspunten en randvoorwaarden Duurzame energiehuishouding In deze studie zijn wij uitgegaan van een duurzame energiehuishouding voor de provincie roningen. Volgens het NMP4 is daar sprake van als de gebruikte energiebronnen nu en in de toekomst voldoende beschikbaar zijn, als de effecten van het energiegebruik blijvend onschadelijk zijn voor de natuur en de mens en als eenieder toegang heeft tot energie voor een redelijke prijs. Dit komt neer op vernieuwbare of ruim voorradige bronnen, op schone processen en energie die niet te duur is. Aangezien de realiseerbaarheid van alle drie oplossingen wellicht nog lastig is en het kostenaspect iets is dat in de loop der tijd verandert, hebben we het zwaartepunt gelegd op duurzame bronnen en schone processen. roningen als uitgangspunt Het mag als bekend worden verondersteld dat de energievoorziening tegenwoordig privaat is geregeld en dat het gaat om internationaal complex veld. De energievoorziening van roningen kan daarom niet los worden gezien van internationale ontwikkelingen, maar accent van deze studie lag op de specifieke energiepotenties binnen de provincie roningen en hoe deze een rol kunnen spelen in de lokale energievoorziening en ruimtelijke ontwikkelingen. Het was niet de opdracht om een energievisie in bredere zin, namelijk landelijk of internationaal, te geven. Desondanks worden daar her en der opmerkingen over geplaatst. Provinciale beïnvloedbaarheid Er zijn ontelbaar veel mogelijkheden om iets aan energie te doen. Bij deze studie gaat het echter alleen om die ingrepen of initiatieven die door de Provincie kunnen worden beïnvloed. econcentreerde aandacht voor energie Voor deze studie is een bijna autistische benadering van het nieuwe POP als die enkel gebaseerd zou zijn op energie-informatie. Voorstellen zijn dan ook puur vanuit energieoogpunt ingegeven. Hoewel we zo volledig 10 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

11 mogelijk de consequenties van de voorstellen voor andere aandachtsgebieden proberen aan te geven, is geen rekening gehouden met andere belangen en functies. Initiatieven ingestoken vanuit de politiek De analyse en adviezen die uit de studie voorkomen staan vanwege het voorgaande wellicht los van ontwikkelingen die op landelijk, provinciaal of gemeentelijk niveau politiek zijn ingezet. ezien onze duurzaamheidsbenadering zijn bepaalde niet-duurzame initiatieven misschien wel genoemd, maar niet verder uitgewerkt. Dat geldt bijvoorbeeld voor de kolenvergassingscentrale van RWE, die op stapel staat voor Eemshaven, en bijkomende uitbreiding van energie-infrastructuur die daarvoor nodig is, zoals Hans ter Welle van de Provincie roningen opmerkte [2007]. Ook de politieke intentie om van roningen een energieproducent voor West-Europa te maken staat los van de vraagstelling van dit onderzoek: het gaat hier om het bepalen van de provincie-eigen potentie voor energieopwekking en -afname en ruimtelijke consequenties daarvan Opbouw In dit rapport wordt in dit hoofdstuk eerst de achtergrond van het onderzoek behandeld (hoofdstuk 02): de noodzaak van een energie- en klimaatgestuurde planning en de energiepotentiemethodiek. Vervolgens wordt de provincie roningen stapsgewijs in zogenaamde basiskaarten ontleed (hoofdstuk 03) met daarin karakteristieken die van belang zijn voor het huidige en toekomstige energiesysteem. Dit mondt uit in energiepotentiekaarten (hoofdstuk 04) en een voorstel voor ingrepen in het POP (hoofdstuk 05). Bij dit eindrapport hoort ook een bijlagerapport dat ingaat op deelaspecten van de energiestudie. Achtereenvolgens gaat het daarbij over energiecascades (bijlage B01), maximale energieopbrengsten per hectare (bijlage B02), realistische energieopbrengsten (bijlage B03), warmte- en koudeberekeningen (bijlage B04), literatuuruittreksels (bijlage B05) en eindberekening (bijlage B06) Noodzaak van energie- en klimaatgestuurde planning Klimaatverandering Verwachtingen Klimaatverandering is iets van alle tijden. De aarde maakt zijn eigen seizoenscyclus van ongeveer jaar, en we zitten nu in de geologische zomer [Kroonenberg, 2006]. De afgelopen twee eeuwen is de temperatuurstijging die op basis daarvan mag worden verwacht extreem veel sneller gegaan dan ooit tevoren. Klimaatverandering is dan ook onmiskenbaar beïnvloed door de mens, zo heeft het IPCC recentelijk vastgesteld [IPCC, 2007]. In 2001 werd deze invloed nog betwijfeld [IPCC, 2001]. De klimaatverandering die de komende decennia wordt verwacht noopt landen in deltagebieden tot maatregelen. Al zouden we vanaf morgen stoppen met de uitstoot van CO 2, de naijleffecten zullen nog wel een eeuw duren. Het is daarom een illusie dat we ons de eerstvolgende 50 jaar tegen klimaatverandering kunnen beschermen door maatregelen in de zin van CO 2 -uitstootvermindering. Deze maatregelen zijn echter wel noodzakelijk voor de generaties die ons zullen volgen. KNMI-scenario's gaan uit van cm zeespiegelstijging in de komende eeuw. Dat lijkt veel, maar er zijn ook tijden geweest van 2 m stijging in een eeuw. Sommige scenario's, waarbij landijs op roenland en Antarctica afsmelt, gaan uit van de mogelijkheid dat ze zeespiegel 6 meter zal stijgen. Behalve oud-vice-president Al ore [2006] nemen nog weinig politici dit scenario serieus, maar wetende dat de zee ook zo'n honderd meter lager heeft gelegen (tijdens ijstijden) praten we bij 6 meter eigenlijk nog steeds over marginale veranderingen. evolgen voor roningen In een normale situatie kunnen de huidige zeedijken in Noord-Nederland een paar meter zeespiegelstijging wel aan, dus zeker een paar decimeter. Het probleem ontstaat echter in extreme situaties van storm en springtij of bij een superstorm, waarbij het water meters hoger kan komen dan normaal. De wintermaanden van illustreerden dit: tot twee keer toe kwam het water in Delfzijl tot bijna 4 meter boven NAP. Als het basisniveau van de zee stijgt, zal de stormhoogte exponentieel toenemen. En dan hebben we een probleem. Alle reden dus om voorbereid te zijn. Als we de hoogtekaart van roningen bekijken (figuur 01), dan blijkt een aanzienlijk deel onder NAP te liggen (de lichtpaarse gebieden). Bij een zeespiegelstijging van 1 meter ligt het Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 11

12 gebied binnen de donkerpaarse lijnen onder zeeniveau, en dat is ongeveer 70% van de provincie. Dit betekent dat dit areaal bij een dijkdoorbraak blank komt te staan, met ernstige gevolgen voor de roningse buitenwijken, de Delfzijlse industrie en de hele A7-zone. Tel uit de economische schade. In geval van een noordwesterstorm is het virtuele gebied onder water nog groter. Figuur 01: Reliëfkaart van roningen, met lichtpaars als gebieden onder NAP, en met de donkerpaarse lijn op NAP +1 meter [Wolters-Noordhoff, 2005], waar het water zou kunnen staan bij een dijkdoorbraak tijdens springtij of een superstorm; de puntjes zijn wierden die dan als eilanden boven water zouden uitsteken Nu is de kans op een dijkdoorbraak misschien niet groot, maar het is onverstandig om ons dan ook maar veilig te wanen voor het water. We kunnen beter goed voorbereid zijn, en proberen van de nood een deugd te maken. Verschillende mogelijkheden hiertoe kwamen al voort uit rounds for Change [Roggema et al., 2006]; twee oplossingen die op provinciale schaal spelen zijn het gecontroleerd in- en uitlaten van zeewater en creëren van waterbuffering in tijden van nood. Dit natuurlijk als aanvulling op de reguliere oplossing van dijkverhoging. Uitgangspunten voor het POP-energieonderzoek Deze studie richt zich op het benutten van energiepotenties in het nieuwe provinciaal omgevingsplan, en daarbij beperken we ons tot die ingrepen die gedaan zouden moeten worden vanuit energieoogpunt. Voorstellen worden daarom niet direct gedaan vanuit klimaatveranderingsscenario's, maar indien energetisch gewin kan worden behaald uit maatregelen die tevens stroken met bescherming tegen waterdruktoename, dan hebben we dit onder deze studie laten vallen. Behalve actieve energiemaatregelen ( het winnen van energie uit klimaatgerelateerde processen zoals zeespiegelstijging) valt daarbij ook te denken aan passieve oplossingen (het besparen van energie door bepaalde handelingen niet meer te verrichten in de toekomst, zoals stoppen met bemaling van bepaalde stukken polder) Energieproblemen Probleem Behalve de uitstoot van broeikasgassen die gepaard gaat met het gebruik van fossiele energiebronnen (overigens meer dan alleen CO 2 ) zijn er andere milieuproblemen verbonden aan het energiegebruik. Daarbij valt te denken aan de mogelijke aantasting van landschappen bij winning, calamiteiten bij transport en de uitputting van energiebronnen. Vooral het laatste noopt de maatschappij tot nadenken over andere, duurzame energiebronnen. De prognoses voor de oliereserves worden regelmatig bijgesteld al dertig jaar wordt een reserve van ongeveer veertig jaar genoemd doordat nieuwe velden worden ontdekt en nieuwe winningstechnieken winning technisch mogelijk maken, wat voorheen misschien niet het geval is. Hetzelfde gaat op voor aardgas, waarvan de reserves wereldwijd op een jaar of zestig wordt geschat. Steen- en bruinkool kunnen nog wel enkele honderden jaren worden gewonnen, maar de uraniumvoorraad lijkt ook niet langer mee te gaan dan 40 jaar. 12 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

13 Als we dus niet volledig terug willen naar een relatief vervuilende energievoorziening gebaseerd op steen- of bruinkool, dan zal binnen een jaar of 60 een duurzame energievoorziening bereikt moeten zijn. Het aandeel aan duurzame bronnen in de energievoorziening is om verschillende redenen wereldwijd echter niet meer dan een paar procent. Er zal dus een transitie in gang gezet moeten worden. evolgen voor roningen roningen is van oudsher de energieleverancier van Nederland en daarbuiten. Eerst was het veen van de Veenkoloniën, later olie en vervolgens gas. De gasreserves raken langzamerhand uitgeput: algemeen wordt het einde van het roningengas over ongeveer 25 jaar verwacht, enigszins afhankelijk van de exploitatie van nieuwe velden bijvoorbeeld in de Waddenzee. Zonder nieuwe perspectieven verliest roningen zijn leidende positie in de energieleverantie. Op dit moment is al een transitie ingezet van exploitatie van eigen roningengas, naar verhandeling van Russisch gas en buitenlands LN (liquified natural gas). Wat betreft de olievoorziening is niet alleen roningen maar heel Nederland en Europa al afhankelijk van andere regio's in de wereld, regio's die regelmatig onstabiel blijken en dus geen garantie vormen voor een probleemloze levering van energie in de toekomst. Dit hoeft niet te betekenen dat onze energievoorziening in gevaar komt, want leverende landen zijn voor hun economie ook afhankelijk van vragende landen, maar met een algemeen afnemende voorraad fossiele energie en al dan niet terechte weerstand tegen kernenergie, is het verstandig om de eigen (on)mogelijkheden te kennen en desgewenst in te zetten. Uitgangspunten voor het POP-energieonderzoek In verband met dezelfde problematiek van klimaat, energie en ruimte werd op het congres Stad van de Toekomst (6 december 2006, georganiseerd door de Provincie Zuid-Holland) tijdens de workshop Energieke Stad het volgende geconcludeerd: Het is goed om minder afhankelijk te zijn van andere regio's in de wereld, maar volledige zelfvoorziening is niet nodig of gewenst. Het meest haalbaar lijkt een alomtegenwoordig netwerk dat niet alleen op centrale opwekking of distributie is gebaseerd, maar ook op kleinere schaal kan worden gevoed door lokale zelfvoorzienende eenheden. ecentraliseerde energiesystemen zijn goed voor gebieden met grote dichtheden en een goede infrastructuur, maar we moeten ook durven decentrale systemen te ontwikkelen op stads-, wijk- en woningniveau. We moeten van monofuel- naar multifuelsystemen: voor onafhankelijkheid, bedrijfszekerheid en om meer te halen uit lokale opwekking. Ruimtelijke planning moet worden gestuurd door energiepotenties op lokaal niveau en exergie (energiecascades). Energievraag en aanbod moeten functioneel op elkaar worden afgestemd. Waterstof is een beter medium voor energieopslag en -transport dan huidige alternatieven. De waterstofeconomie is een schone, efficiënte economie, die duurzaam is als de waterstof duurzaam is opgewekt. Het is nog wel prijzig. Aangezien Zuid-Holland met vergelijkbare vraagstukken kampt als roningen, en omdat de conclusies voor een belangrijk deel overeenstemmen met andere studies [bijv. Timmeren, 2006; Noorman et al., 2006; Roggema et al., 2006] was het voor dit onderzoek nuttig om genoemde conclusies voor een energiegestuurd POP in overweging mee te nemen. Los van de internationale omstandigheden, die wellicht kunnen pleiten voor een meer onafhankelijke positie, zijn er op dit moment energiepotenties onbenut. In een maatschappij die in de loop der tijd niet minder energie consumeert, in een wereld waarin andere landen een economische inhaalslag maken en daarmee de energievraag doen toenemen, wordt het verstandig om op eigen bodem in ieder geval alle potenties te benutten of benutbaar te maken. Zoals al besproken heeft het voor de klimaatverandering op korte termijn niet veel effect als we ons nu volledig richten op energiebesparing en vermindering van CO 2 -uitstoot. Maar om binnen een jaar of vijftig op een duurzaam energiesysteem te zitten zal de transitie nu ingezet moeten worden. Daarom is in dit onderzoek in eerste instantie gekeken naar de potenties van vernieuwbare energiebronnen, en in tweede instantie naar die van minder duurzame of fossiele bronnen. Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 13

14 01.03 De methodiek van energiepotenties Achtergrond van de energiepotenties Tijdens het onderzoek van rounds for Change [Noorman et al., 2006; Roggema et al., 2006] is de methodiek van energiepotentiekaarten ontstaan. Dat zijn kaarten waarop wordt aangegeven waar verschillende energetische kansen liggen, gebaseerd op klimatologische, geofysische en cultuur-technische eigenschappen van een gebied. In rounds for Change werden voor Noord-Nederland een zonnepotentiekaart, een windpotentiekaart, een waterpotentiekaart, een biomassapotentiekaart en een ondergrondpotentiekaart gemaakt. De energiemixkaart ten slotte gaf een overlap van alle potentiekaarten bij elkaar. Zie figuur 02. Figuur 02: Energiepotentiekaarten vanuit het rounds for Change project, van links naar rechts en van boven naar onder: zonnepotentiekaart, windpotentiekaart, waterpotentiekaart, biomassapotentiekaart, ondergrondpotentiekaart en de energiemixkaart, een overlapkaart van alle voorgaande potentiekaarten De energiepotentiekaarten geven met name in de energiemixkaart een aardig beeld van hoe 'rijk' en streek is aan energiepotenties. Uit deze energiemixkaart van Noord-Nederland bleek al dat het noordoosten van roningen zowel geschikt is voor zon, wind, biomassa en gas uit de ondergrond. rote delen van Drenthe daarentegen moeten zich beperken tot hoogstens biomassa. Over de methode van energiepotenties en de resultaten daarvan in rounds for Change is inmiddels wetenschappelijk gepubliceerd [Dobbelsteen et al., 2006a; Dobbelsteen et al., 2006b]. Dit POP-energieonderzoek bood de mogelijkheid om de nog rudimentaire methode nader uit te werken en toe te spitsen op de provincie roningen. Daarvoor is de methodiek ook enigszins aangepast: voor het POP hebben we de potentiekaarten niet gebaseerd op de bron (zon, wind, water, etc.) deze zijn uitgewerkt als basiskaarten die algemene karakteristieken aangeven maar op het doel (het leveren van elektriciteit en warmte bijvoorbeeld, ongeacht van welke bron afkomstig). In feite zijn de potentiekaarten voor het POP daarmee een uitsplitsing van de energiemixkaarten uit rounds for Change Aanpak van het energieonderzoek voor het POP Het POP-energieonderzoek is tweeledig geweest. Enerzijds is literatuur bestudeerd over recente ontwikkelingen in de energiemarkt, plannen in Nederland, Noord-Nederland en roningen, en technische informatie over energiekarakteristieken. Anderzijds is deels parallel hieraan, deels separaat gezocht naar kaarten die ondersteunend konden zijn voor de uitwerking van energiepotentiekaarten en een uiteindelijke ingreepvoorstellenkaart. Figuur 03 geeft een schematisch overzicht van de verschillende aspecten en kaarten waaraan tijdens dit onderzoek is gewerkt. Allereerst zijn algemene kaarten geïnventariseerd die te maken hebben met de historie, de topografie, het klimaat, het landschap en het huidige energiegebruik (1, bovenste rij). Vervolgens zijn meer specifieke klimatologische en geofysische basiskaarten geïnventariseerd (2, tweede rij): zon, wind, water, bodem, natuur en landbouw, bebouwing en industrie en ten slotte infrastructuur. Elk van deze basiskaarten biedt mogelijkheden 14 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

15 voor energieopwekking of opslag. Deze mogelijkheden per aspect zijn verticaal uitgewerkt naar de energiepotenties voor drie onderdelen brandstof, elektriciteit en elektriciteitsopslag (3.1, derde rij), warmte, koude en warmte/koudeopslag (3.2, vierde rij) en CO 2 -afvang (3.3, vijfde rij). De potentiekaarten zijn horizontaal uitgewerkt, daarmee aangevende dat alle aspecten die de klimatologische en geofysische basiskaarten vormden in elk van de potentiekaarten aan bod komen. 1. algemene basiskaarten natuurlijke algemeen klimaat bodemgebruik ondergrond kaarten historie topografie temperatuur zon wind neerslag reliëf grondsoorten diepe ondergrond landschapstypen natuur en landbouw waterbeheer bebouwing, industrie infrastructuur huidig energiepatroon energiesysteem energievraag ontwikkelingen 2. klimatologische en geofysische basis natuur en 2.6 bebouwing en 2.7 zon wind water bodem landbouw industrie infrastructuur 3. energiepotenties {grijze tekst geeft aan dat er op provinciale schaal geen lokaal onderscheid kan worden gegeven voor dit aspect} 3.1 brandstof opwekking aardolie aardgas steen- of bruinkool biomassa, mest biobrandstof schoon fossiel afval, faecaliën syngas, waterstof kaart potentiële locatie conventionele centrale potentiële locatie biocentrale, -raffinage bio-ethanolfabriek biovergisting potentiële locatie afvalcentrale multifuelcentrale 3.2 elektriciteit en elektriciteitsopslag opwekking actieve zonne-energie windenergie getijden, golven zoet/zoutgrens effluent, overloop aardolie aardgas hot rock? biocentrale bio-wkk fossiel, biomassa afval, faecaliën waterstof opslag net, batterij net, batterij net, batterij net, batterij net, batterij net, batterij waterstof, andere kaart potentiële locatie zonnepanelen potentiële locatie windturbineparken kleine windturbines potentiële locatie getijde-, inundatieosmosecentrale golfslagveld potentiële locatie hot rock? potentiële locatie biocentrale decentrale bio-wkk potentiële locatie afvalcentrale, biocentrale, bio-wkk multifuelcentrale 3.3 warmte, koude en warmte/koudeopslag warmte passieve, actieve zonne-energie watermassa aardwarmte bodemmassa biomassa/mest afvallucht kassen afvallucht, -water faecaliën, afval asfalt koude passieve koeling watermassa aardwarmte bodemmassa beschaduwing verdamping LN, stikstof asfalt opslag aquifer, zoutkegel leeg aardgasveld gebouwmassa kaart potentiële locatie zonnecollectoren potentiële locatie warmte-uitwisseling met water potentiële locatie warmte-uitwisseling met bodem warmte/koudeopslag in aquifer, geothermie (evt. uit nat gasveld) potentiële locatie vraag, aanbod en overschot aan warmte tuinbouw potentiële locatie vraag, aanbod en overschot aan warmte en koude bebouwing en industrie potentiële locatie warmte-uitwisseling met wegen 3.4 CO2-afvang dump leeg aardgasveld bestaand groen kassen, aanplanting kassen op/bij woningen en industrie kaart potentiële locatie CO2-opslag in droge gasvelden potentiële locatie voor CO2-bindende begroeiing, EHS tuinbouw potentiële locatie tuinbouw bij woningen en industrie en omgekeerd 4. voorgestelde ingrepen kaart POP energiegestuurd Figuur 03: Schematisch overzicht van de kaarten die in het kader van deze studie zijn geïnventariseerd en uitgewerkt Alle potentiekaarten samen culmineren in een kaart met voorgestelde ingrepen in het POP. Deze ingrepen zijn een beredeneerde selectie van meest urgente of effectieve maatregelen volgende uit de gekarteerde energiepotenties. Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 15

16 02 BASISKAARTEN Algemeen Historie Figuur 04: Noord-Nederland op een kaart 1568 (van Abraham Ortelius) en een van 1810 [Topografische Dienst Emmen] Tot de 19 e eeuw is Noord-Nederland door de eeuwen heen nauwelijks veranderd. Figuur 04 illustreert dat. Er is in in de 19 e en 20 e eeuw een aantal beslissende gebeurtenissen geweest waardoor het landschap veranderde. Een deel van deze gebeurtenissen hadden met de zee te maken: de vorm van de Waddeneilanden is in de loop der tijd door natuurlijke processen van slijtage en afzetting en door menselijke ingrepen in de vorm van bedijking en inpoldering veranderd; buitendijkse stukken van de Waddenzee werden ingepolderd; de Lauwerszee werd afgedamd en werd daarmee Lauwersmeer; ook de Zuiderzee werd afgesloten van de Waddenzee door de Afsluitdijk, en werd daardoor het IJsselmeer. Hierdoor konden nieuw gebieden in de voormalige Zuiderzee worden ingepolderd of opgespoten (de Noordoostpolder, Flevoland en recent IJburg). Belangrijk verschil tussen het heden en het verleden ligt in het huidige temmen van de zee, tegenover het aloude leven met de grillen van natuurlijke processen. De grootschalige ontginning van de hogergelegen veengebieden (Veenkoloniën) heeft een belangrijke rol gespeeld in de betekenis van Noord-Nederland, vooral roningen, als energieleverancier van Nederland. De vondst van eerst aardolie bij Schoonebeek en later aardgas bij Slochteren heeft dit versterkt en een andere exploitatie van het landschap betekend. Afgezien van bodemdaling was dit een minder ingrijpende verandering dan bij de Veenkoloniën, waar soms meters grond werd afgegraven. Nu de aardgasreserves langzaam uitgeput raken, breekt een nieuwe periode aan. roningen kan deze overgang benutten om de opgebouwde rol in de energievoorziening om te bouwen op basis van haar bijzondere kenmerken en eigenschappen Topografie De provincie roningen bestaat uit de volgende hoofdstreken: het Westerkwartier in het westen, Hunsingo ten noorden daarvan, Fivelingo ten noordoosten van de stad roningen, Duurswold daaronder, het Oldambt in het oosten tegen de Dollard en Westerwolde in het zuidoosten (zie figuur 05). Kleinere streken zijn 't Zandt tussen Hunsingo en Fivelingo, Reiderland tussen het Oldambt en Westerwolde en orecht direct ten zuidoosten van roningen-stad. Bij het Westerkwartier wordt vaak onderscheid gemaakt tussen het Zuidelijk Westerkwartier en Middag-Humsterland daarboven. Zelf heeft roningen slechts één stad van formaat, maar Delfzijl en de ontwikkelingen langs de A7 (van roningen, via Hoogezand naar Winschoten en verder) en de aftakking daarvan via Veendam naar Stadskanaal 16 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

17 geven de provincie langzamerhand wat meer verstedelijking. Doordat dit gebeurt geconcentreerd bij de kernen van roningen-stad en Delfzijl en langs belangrijke transportassen, blijft het omliggende landschap open van karakter, een van de kwaliteiten van de provincie. Figuur 05: Topografische kaart van de provincie roningen [Wolters-Noordhoff, 2005] Topografisch en landschappelijk heeft roningen meer verwantschap met Oost-Friesland, over de grens in Duitsland, dan met de Hollandse Randstad. Dat biedt potenties in de verbinding met Hamburg, Denemarken, Skandinavië en de Oostzeekust Klimaat Temperatuur Heel roningen heeft een gemiddelde jaartemperatuur van 9 graden. Daarmee is het de koudste provincie van Nederland. Er is wel enig verschil in gemiddelde maximumtemperatuur (zie figuur 06). Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 17

18 Figuur 06: emiddelde jaartemperaturen (links) en gemiddelde hoogste temperaturen (rechts) [bron: KNMI] Het verloop van de temperatuur in de provincie kan worden weergegeven met de dagwaardengrafiek van het weermeetstation Eelde (zie figuur 07). Deze is representatief voor de provincie. Figuur 07: emiddelde temperaturen in Eelde [bron: KNMI] Zon Figuur 08: Jaarlijkse zonne-uren (links) en de energie-inhoud van zonnestraling (rechts) in roningen [bron: KNMI] 18 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen

19 Figuur 08 geeft de gemiddelde zonuren en zonintensiteit voor de provincie roningen. De verschillen tussen noordwest en zuidoost zijn klein, qua stralingshoeveelheid ongeveer 3%. Aan de legenda van het rechterplaatje van figuur 08, dat gebaseerd is op de kaart van Nederland, is te zien dat roningen wel in de onderste regionen van bezonningswarmte zit, al is het maximale verschil ongeveer 10%. Tabel 01 geeft voor Eelde de zonnekarakteristieken over de verschillende maanden en seizoenen. De zomer ontvangt de grootste stralingsenergie en langste zonneschijnduur, maar ook is in de winter het percentage van de totaal mogelijke zonneschijnduur het kleinst. Kortom, de zon komt wanneer die het minst nodig is. Tabel 01: Zonnekarakteristieken door het jaar heen, voor Eelde [gebaseerd op KNMI] EELDE jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec winter lente zomer herfst jaar Zon lobale straling in Joule/cm2 J/cm W/m2 2,1 4,0 7,6 12,4 16,7 16,5 16,7 14,6 9,4 5,6 2,6 1,5 7,6 36,7 47,8 17,6 109,6 KW/ha Zonneschijnduur in uren 46,7 72,1 108,4 156,1 203,7 182,1 189,6 189,4 129,1 98,6 56,3 39,3 158,1 468,2 561,1 284,0 1471,4 Zonneschijnduur in procenten van de langst mogelijke duur Een conclusie uit figuur 08 zou kunnen zijn dat men voor de grootste opbrengst aan zonne-energie tegen het Lauwersmeer aan moet zitten, maar daarmee wordt teveel waarde gehecht aan de kleine verschillen. Zon is overal aanwezig, en kan dus overal worden gewonnen. Lokaal is de precieze opbrengst veel eerder afhankelijk van belemmeringen zoals bebouwing en begroeiing Wind Figuur 09 geeft voor roningen de isoventen (windlijnen met de gemiddelde windsnelheid in m/s), gemeten op 30 m hoogte (links) en gedetailleerder, op 100 m hoogte (rechts). Ter vergelijking: de laatste grafiek zou van toepassing zijn bij moderne windturbines, terwijl de eerste grafiek meer voor kleinere windturbines van belang is. In tegenstelling tot de zonintensiteit is er wel een aanzienlijk verschil (tot 70%) in windsnelheid te merken tussen het noordwesten en zuidoosten van roningen. De Waddenkust biedt de beste mogelijkheden voor winning van energie uit wind. Figuur 09: emiddelde jaarlijkse windsnelheid in roningen, op 30 m hoogte (links) [KNMI], en op 100 m hoogte (rechts) [SenterNovem] Figuur 10 maakt de meestvoorkomende windrichtingen en windrichting waar de sterkste wind komt vandaan duidelijk, op drie plekken in roningen: Eelde (eigenlijk net in Drenthe), Lauwersoog en Huibertgat (in de Waddenzee). Daarbij valt op dat op land (Eelde) de wind uit het zuidwesten dominanter is dan aan de Waddenzee: daar geldt algemeen dat alle richtingen van zuidwest tot noordwest veel voorkomen en bovendien het sterkst zijn. Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen 19

20 Figuur 10: Windrozen van de windstations in Eelde (links), Lauwersoog (midden) en Huibertgat (in de Noordzee, rechts) [KNMI] Tabel 02 geeft voor Eelde de windkarakteristieken per maand en seizoen. Te zien is dat de wintermaanden de sterkste wind geven, en dan ook nog uit de richting ZZW. Het aantal dagen met windkracht 4 (Beaufort) of hoger is groot (68% van alle dagen, niet per se van de hele tijdsduur), en dat is een goede indicatie voor de winning van energie uit wind. Het aantal dagen met windkracht 5 en hoger neemt snel af, terwijl verwacht mag worden dat deze aan de kust (van Lauwersoog tot Eemshaven) op meer dagen voorkomt. Tabel 02: Windkarakteristieken door het jaar heen, voor Eelde [gebaseerd op KNMI] EELDE jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec winter lente zomer herfst jaar Wind emiddelde windsnelheid in m/s 5,5 5,0 5,2 4,6 4,1 4,0 3,9 3,7 3,8 4,1 4,9 5,3 5,3 4,6 3,9 4,3 4,5 emiddelde vectorsnelheid van de wind in m/s 3,3 2,5 2,3 1,7 1,4 1,7 1,7 1,6 1,9 2,2 2,9 3,2 3,0 1,8 1,7 2,3 2,2 emiddelde vectorrichting van de wind in graden ZZW Z ZW WNW NW W W WZW ZW ZZW ZZW ZZW ZZW W W ZZW WZW Aantal dagen met windsnelheid =>4 Bft Aantal dagen met windsnelheid =>5 Bft Aantal dagen met windsnelheid =>6 Bft Aantal dagen met windsnelheid =>7 Bft Aantal dagen met windsnelheid =>8 Bft Net als bij bezonning spelen op lage hoogten belemmeringen van begroeiing en bebouwing een belangrijke rol in de windsterkte bij verschillende windrichtingen. Bebouwing kan lokaal de windsnelheid flink laten toe- of afnemen Neerslag Figuur 11 geeft voor roningen de jaarlijkse neerslagduur en neerslagsom. Die laatste ligt rondom 800 mm, maar lokaal verschilt dit van 725 in het oosten tot 875 mm rondom het Leekster Meer. 20 Naar een energiegestuurd Omgevingsplan roningen