Scenario s voor de warmtetransitie in Den Haag. Raadscommissie 30 maart 2017

Transcriptie

1 Scenario s voor de warmtetransitie in Den Haag Raadscommissie 30 maart 2017

2 Rode draad Aanleiding Omvang van de opgave Urgentie van de opgave Opbouw onderzoek Besparing Duurzame warmte Modelberekeningen Scenario s Uitkomsten Vergelijking Praktische haalbaarheid Conclusie en aanbevelingen 2

3 Aanleiding Doel: klimaatneutraal in 2040 Tot nu toe: Aantal onderzoeken, maar nog weinig gerealiseerd Benodigd: - Inzicht in welke keuzes moeten en kunnen worden gemaakt - Wanneer moeten de keuzes worden gemaakt - Warmtestrategie met consequenties per scenario s 3

4 Wat betekent klimaatneutraal in 2040? Ongeveer 400 miljoen m 3 aardgas Ruim 700 kton CO 2 4

5 Urgentie Tot 2040 is er nog 22 jaar woning per jaar (dit is jaarlijks de wijk Moerwijk aanpassen) andere gebouwen per jaar 5

6 Proces Inventarisatie onderzoeken Back(casting) to the future! CE Delft Energievisie Den Haag 2040 Potentie geothermie in Den Haag Gesprekken binnen de gemeente, wat speelt er? Leiding over West Geothermie Lokale projecten Plannen en concrete stappen Mogelijkheden voor besparen en hernieuwbare energie Scenario s Processtappen 6

7 Besparen en opwekken Energiebesparing: afhankelijk van je doel Maximaal Optimaal Duurzame of klimaatneutrale warmte: veel varianten, maar ook veel nodig Hoge temperatuur Geothermie Lokale warmte Regionale restwarmte Lage temperatuur Restwarmte WKO Elektrisch Groen of hernieuwbaar gas 7

8 Wat is nou de beste oplossing? Er zijn veel verschillende mogelijkheden Keuzes zijn vaak van elkaar afhankelijk en beïnvloeden elkaar Scenario s om de verschillende effecten in kaart te brengen Modelberekeningen om de effecten te kwantificeren 8

9 Scenario s 1. Complete benutting van de Rotterdamse restwarmte 2. Lokale warmte met restwarmte via de Leiding door het Midden 2b. Gelijk aan 2, maar zonder gebruik van groen gas 3. Enkel lokale warmte 4. Uitsluitend individuele opties per gebouw 9

10 CEGOIA Het model is door CE Delft ontwikkeld om een uitspraak te doen over het eindbeeld en de mogelijke ontwikkeling van het energievraagstuk in de gebouwde omgeving en de gevolgen die dat heeft voor de fysieke (infra)structuren en ruimtelijke ordening. 10

11 CEGOIA Per buurt berekent het model de laagste kosten over de gehele keten Productie Transport Consumptie Besparing Vergelijking tussen individuele en collectieve oplossingen Flexibel & Transparant Model in Excel Standaard buurtgegevens uit CBS (Energie in beeld) en Kadaster (BAG) Werkelijk energiegebruik uit de Klimaatmonitor (Min I&M) Huidige energielabels per woning (RVO) Input parameters aanpasbaar op buurtniveau Zon-PV en zonneboilers kunnen worden meegenomen Mogelijkheid tot toevoegen van technieken Aanpasbaar 11

12 Scenario 1 Lokale warmte met regionale warmte Leiding over West en Leiding door het Midden Kenmerken: Volledige benutting van de beschikbare Rotterdamse restwarmte Volledige benutting van het geothermiepotentieel 12

13 PJ Scenario 1 - Uitkomsten 16 Uitkomst Sc enario Huidig Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 0 Huidig Scenario 1 13

14 Scenario 1 Resultaten per buurt 14

15 Scenario 2 Lokale warmte met regionale warmte van enkel de Leiding door het Midden Kenmerken: Beperkte benutting van de beschikbare Rotterdamse restwarmte Volledige benutting van het geothermiepotentieel 15

16 PJ Scenario 2 - Uitkomsten 16 Uitkomst Sc enario Huidig Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 0 Huidig Scenario 2 16

17 Scenario 2 Resultaten per buurt 17

18 b Scenario 2b Lokale warmte met regionale warmte van enkel de Leiding door het Midden en zonder groen gas Kenmerken: Beperkte benutting van de beschikbare Rotterdamse restwarmte Volledige benutting van het geothermiepotentieel Géén beschikbaarheid groen gas 18

19 PJ b Scenario 2b - Uitkomsten 16 Uitkomst Sc enario 2b Huidig Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 0 Huidig Scenario 2b 19

20 b Scenario 2b Resultaten per buurt 20

21 Scenario 3 Enkel lokale warmte Kenmerken: Volledige benutting van het geothermiepotentieel Benutting van andere vormen van bodemenergie 21

22 PJ Scenario 3 - Uitkomsten 16 Uitkomst Sc enario Huidig Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 0 Huidig Scenario 3 22

23 Scenario 3 Resultaten per buurt 23

24 Scenario 4 Enkel individuele opties Kenmerken: Enkel inzet van individuele warmtetechnieken Géén warmtenetten 24

25 PJ Scenario 4 - Uitkomsten 16 Uitkomst Sc enario Huidig Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 0 Huidig Scenario 4 25

26 Scenario 4 Resultaten per buurt 26

27 PJ Scenario s - Totaaloverzicht 16 Uitkomst alle sc enario's Besparing Onbekend WKO Geothermie Restwarmte Elektrische warmtepomp Hybride warmtepomp HR-ketel (groen gas) 2 0 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 2b Scenario 3 Scenario 4 27

28 Per w oningequivalent Miljoenen Scenario s - Kostenoverzicht Totale jaarlijkse kosten (c apex en opex) Gemiddelde jaarlijkse kosten (capex en opex) Gemiddelde investeringskosten per w oning Scenario Scenario 2 Scenario 2b Scenario 3 Scenario 4 0 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 2b Scenario 3 Scenario 4 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 2b Scenario 3 Scenario 4 28

29 Warmtenetten restwarmte en geothermie Geothermiebron Overgang fossiele warmtebronnen op geothermie WKO Geheel elektrisch Groen gas Hernieuwbaar gas Isolatie woningen Jaar Scenario s Minimale duur 35 Minimaal benodigde duur Scenario 1 Scenario 2 Scenario 2b Scenario 3 Scenario 4 29

30 Conclusies Zéér omvangrijke opdracht voor Den Haag: snel aan de slag! Inzet van restwarmte uit Rotterdam biedt een oplossing tegen lagere kosten dan wanneer dit lokaal wordt opgelost: verduurzaming op termijn is een randvoorwaarde! In de afweging tussen kosten en beschikbare tijd lijken scenario s 2 en 2b het realistisch voor Den Haag Warmtenetten op lage temperatuur bieden mogelijk in de toekomst kansen voor Den Haag. De kansen hiervan zijn op dit moment onvoldoende in beeld. De werkzaamheden die hier echter voor nodig zijn, zijn niet heel anders dan voor netten op hoge temperatuur. 30

31 Aanbevelingen Werk scenario s 2 en 2b in meer detail uit Ontwikkel plannen voor het aansluiten van bestaande bouw op warmtenetten: dit ligt op het kritieke pad Wijs locaties aan voor geothermiebronnen en faciliteer de ontwikkeling daarvan 31

32 Vragen Nanda Naber Benno Schepers

33 Scenario s voor de warmtetransitie in Den Haag Bijlagen

34 Vragen voor CEGOIA Welke energievoorziening hoort er bij een klimaatneutrale gebouwde omgeving, uitgaand van de laagste kosten over de keten, en ruimtelijk opgelost op buurtniveau? In welke gebieden zal (groen) gas vermoedelijk de beste oplossing zijn, in welke all electric, en in welke warmtenetten? Waar zal die transitie vermoedelijk als eerste optreden? Wat betekent dat voor vervangingsinvesteringen in bestaande aardgasnetten? Wat is het effect (en waar) op de toename van de capaciteitsvraag op de elektriciteitsnetten door inzet van elektrische warmtepompen? Klimaatneutrale gebouwde omgeving in 2050 (CE Delft, 2015) Opgenomen in de Warmtevisie en het Energierapport 34

35 Toelichting op CEGOIA Het CEGOIA is een model (in Excel), aan de hand waarvan op basis van diverse parameters wordt berekend welk type energievoorziening van de gebouwde omgeving (woningen en utiliteitsbouw) de laagste kosten over de gehele keten heeft. Productie Distributie Besparing Consumptie Hierbij wordt gekeken naar de warmte- en elektriciteitsvraag en kunnen zon-pv en zonneboilers worden meegenomen. 35

36 Buurtgericht 15 typische buurten Of werkelijke buurten 36

37 Buurteigenschappen Woningen Bouwjaar Energiegebruik Huidige energievoorziening Grondgebonden/gestapeld Oppervlak Bebouwingsdichtheid Eigendom Utiliteit Bouwjaar Energiegebruik Functie (kantoor, school, zorg ) Oppervlak Glastuinbouw Energiegebruik Gewasteelt Oppervlak 37

38 Kijken met specifieke input 38

39 Energiebesparing Woningen: alle labelverbeteringen vanaf de huidige situatie worden berekend Utiliteit: drie besparingsniveaus Glastuinbouw: twee besparingsniveaus 39

40 Collectief Individueel Technische opties (installaties) Warmtedragers Techniek Aardgas (HT/LT) Groengas (HT/LT) HR-ketel Hybride warmtepomp (buitenlucht) Hybride warmtepomp (ventilatielucht) Gaswarmtepomp Micro-WKK (Stirling) Micro-WKK (brandstofcel) Mini-WKK (gasmotor) Eenvoudig nieuwe Elektriciteit Warmtepomp (bodemwarmtewisselaar) Warmtepomp (buitenlucht) Elektrische radiatoren Infraroodpanelen technieken toe te voegen! Biomassa Houtkachel CV-ketel Warmte (HT/LT) Warmte HT & koude WKO Restwarmte (energiecentrale) Restwarmte (industrie) Restwarmte (AVI) Geothermie Wijk-WKK WKO (centrale warmtepomp) De klant kan zelf kiezen welke technieken met elkaar vergeleken worden (maximaal tien per keer) 40

41 Infrastructuur Berekeningen o.a. aan: Aanleg warmte-infrastructuur Netverzwaring elektriciteitsinfrastructuur bij warmtepompen Verwijderen gasinfrastructuur Werkelijke kosten, geen gesocialiseerde tarieven 41

42 kostenpercentage Route naar klimaatneutraal In het model worden kostencurves toegepast om toekomstige veranderingen van de investeringen en kosten mee te nemen. Daarnaast kan met verschillende prijsscenario s voor energie worden gerekend. Leercurves Jaar geen langzaam snel Kostenparameter Gas- en elektriciteitnet Warmtenet Netverzwaring HR-ketel Hybride warmtepomp Elektrische warmtepomp WKO Geothermie Restwarmte Afgiftesystemen Koelinstallaties Ventilatiesystemen WTW Zonneboilers Zon-PV Isolatiemaatregelen Nul-op-de-Meter-isolatie Leercurve Langzaam Snel Langzaam Langzaam Snel Snel Snel Snel Snel Langzaam Snel Snel Snel Snel Snel Langzaam Snel 42

43 Energieprijs ( /GJ) Scenario s energieprijzen De keuze is aan de gemeente, maar gangbaar is het rekenen met de prijsscenario s uit Welvaart en Leefomgeving van het PBL en CPB. 30 Ontwikkeling energieprijzen elektriciteit LAAG ( /GJ) elektriciteit HOOG ( /GJ) gas LAAG ( /GJ) gasprijs HOOG ( /GJ)

44 Gebruikte gegevens BAG (Basisregistraties Adressen en Gebouwen, Kadaster): bouwjaar, functie, oppervlak, aantal gebouwen Statline (CBS): energiegebruik huishoudens op buurtniveau (is gebaseerd op Energie in Beeld), eigendomsverhouding, type bouw (gestapeld/grondgebonden) Informatie van Netbeheerders: brosse leidingen, kosten SWING (RVO): energiegebruik utiliteitsbouw Voorbeeldwoningen 2011 (RVO): kwaliteit schil woningen en besparingspotentieel woningen Verbetering referentiebeeld utiliteitssector (ECN, 2014): besparingspotentieel utiliteitsbouw Vesta (PBL/CE Delft): investeringskosten, rendementen en levensduren technieken en besparingsmaatregelen CE Delft: diverse gegevens/aannames gebaseerd op eerdere projecten 44

45 Berekeningen CEGOIA Per buurt worden de volgende berekeningen gemaakt: 70 berekeningen voor woningen (10 technieken x 7 besparingsniveaus) 30 berekeningen voor utiliteit 20 berekeningen voor glastuinbouw Hierbij worden de kosten van de gehele keten berekend, met daarbij aandacht voor: Energieprijzen (huidige of toekomstige) Belastingen (energiebelasting, ODE, btw AAN/UIT) Investeringen voor technieken, energie-infrastructuur, gebouwen Operationele kosten 45

46 Model op hoofdlijnen Berekening voor alle specifieke of 15 typische buurten in Nederland (CBS-indeling) Representatief voor 100% van alle buurten Per buurt wordt voor alle labelstappen en maximaal tien techniek(groepen) berekend wat de totale jaarlijkse ketenkosten zijn. De uitkomst is een overzicht van de jaarlijkse kosten van alle opties voor alle buurten, gegeven de aangenomen parameters. Er wordt enkel gerekend met kosten en belastingen kunnen aan/uit worden gezet. Alle technieken kunnen met elkaar vergeleken worden: gas met gas, gas met elektra, gas met warmte, et cetera. Het toevoegen van meerdere technieken is mogelijk in het model. Lokale omstandigheden en restricties zijn eenvoudig toe te voegen. 46

47 Uitkomsten model (voorbeelden) De uitkomsten van de berekeningen kunnen worden weergegeven in zowel Excel als GIS. Zo geeft de onderstaande figuur de goedkoopste opties weer bij een specifieke keuze van energiekosten en beschikbaarheid van groen gas. 47

48 Landelijke analyses (1) Uitkomsten energiebelasting Variant 1 Uitkomsten energiebelasting Variant 2 48

49 Landelijke analyse (2) Warmteoptie met de laagste kosten per buurt Relatief kostenverschil tussen collectieve warmteoptie en individuele warmteoptie 49

50 Kijken naar een specifieke regio (1) Goedkoopste warmteopties (regio Rotterdam) 50

51 Kijken naar een specifieke regio (2) Verschil in totale kosten collectieve warmte versus individuele warmte (regio Amsterdam) 51

52 Kijken naar een specifieke regio (3) 52

53 De uitkomsten geven richting aan de discussie 53

54 Overzicht Voordelen Flexibel: eenvoudig naar de wensen van de klant toe te passen Transparant: door de opbouw in Excel en de koppeling met GIS is het model transparant, de formules en aannames zijn zichtbaar Uitbreidbaar: nieuwe functionaliteiten eenvoudig toe te voegen Betrouwbaar: bij ieder project worden de gegevens geverifieerd en verbeterd indien nodig Nadelen De klant kan niet zelf aan de knoppen zitten; het is geen interactief model Model blijft eigendom van CE Delft 54

55 Mogelijkheden voor CEGOIA Proces met gemeenten doorlopen en in twee of drie stappen te komen tot gemeentelijke warmtestrategieën Analyse op provincieniveau voor alle buurten Doorrekenen van beleidsopties Potentiëlen bepalen van besparing, hernieuwbare energie en CO 2 - reductie 55