Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht

Transcriptie

1 Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht

2 Ecofys Netherlands BV Kanaalweg 16-G P.O. Box RK Utrecht The Netherlands T: +31 (0) F: +31 (0) E: W: Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht -Vertrouwelijk- Door: Ronald Franken Datum: 2 augustus 2010 Project nummer: PDEMNL Ecofys 2010 In opdracht van: Statenfractie Groenlinks ECOFYS NETHERLANDS BV, A PRIVATE LIMITED LIABILITY COMPANY INCORPORATED UNDER THE LAWS OF THE NETHERLANDS HAVING ITS OFFICIAL SEAT AT UTRECHT AND REGISTERED WITH THE TRADE REGISTER OF THE CHAMBER OF COMMERCE IN MIDDEN NEDERLAND UNDER FILE NUMBER

3 Inhoudsopgave 1 Inleiding 4 2 Doel en resultaat Zon PV Potentieel Zon PV provincie Utrecht Zon Thermisch Potentieel Zon thermisch provincie Utrecht Isolatie Potentieel isolatie provincie Utrecht Conclusies 13 3 August 2010 ii

4 Overzicht van illustraties Figuur 5-1 Figuur 5-2 Figuur 5-1 Verdelingen van het aantal woningen in de provincie Utrecht verdeeld over 4 woningtypes...11 Het potentieel aan jaarlijkse energie reductie in GJ/woning door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes...11 Totale verdeling van energie redcutie potentieel door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes...12 Overzicht van tabellen Tabel 3-1 Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht... 7 Tabel 4-1 Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht... 9 Tabel 5-1 Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht...12 Tabel 6-1 Totaal aan zon-energie en isolaitie potentiele energie voor de provincie Utrecht in August 2010 iii

5 1 Inleiding De provincie Utrecht heeft als doelstelling om in 2040 als gebied klimaatneutraal te zijn 1. Om dit te bereiken wordt onder andere ingezet op duurzame daken en het boren naar geothermische energie. De provincie Utrecht is op het moment echter voor 96% afhankelijk van fossiele brandstoffen voor de energievoorziening. Met de genomen en geplande maatregelen zal het doel niet gehaald kunnen worden. De Statenfractie van GroenLinks schrijft aan een notitie met hun visie op het bereiken van deze missie. De notitie moet bijdragen dat de doelstelling wel wordt gehaald in De notitie is genaamd Zonne-energie: van iedereen voor iedereen. Groenlinks ziet in dat het essentieel om zo snel mogelijk verder te gaan met het nemen van maatregelen, het stimuleren van onderzoek en het betrekken van mensen, gemeenten en andere instellingen om de gestelde doelen te realiseren. Groenlinks zet in deze notitie in op twee speerpunten. Dit zijn Zonne-energie en isolatiemaatregelen. Groenlinks vindt het van groot belang dat het verhaal in de notitie gebaseerd is op realistische mogelijkheden, zodat er in de goede richting gestimuleerd kan worden. Groenlinks heeft Ecofys gevraagd om de cijfermatige onderbouwing te leveren voor de notitie ten aanzien van het potentieel aan zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht. In deze beknopte rapportage wordt deze cijfermatige onderbouwing gegeven. 1 Strategiedocument Utrecht2040, Samen zorgen voor een duurzame en aantrekkelijke regio, 2009, te downloaden op ² Referentieraming Energie en Emissies , te downloaden op: 3 August 2010 iv

6 2 Doel en resultaat Het doel van deze studie is het aanscherpen van de notitie Zonne-energie: van iedereen, voor iedereen, uitgaande van realistische mogelijkheden op het gebied van zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht. Het onderliggend onderzoek kan ingebracht worden door Groenlinks in de vergadering van de Statenfractie van 21 september Berekening potentieel aan zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht, uitgaande van het jaar Verbeteren notitie Zonne-energie: van iedereen, voor iedereen Er wordt in rapportages een verschil gemaakt tussen technisch, realistisch, realiseerbaar en economisch potentieel. De verschillen zijn tussen verscheidende potentieel studies is niet altijd duidelijk en consequent. Er is een groot interpretatie verschil in de uiteindelijke aannames voor het doorberekenen van de hoeveelheid en opbrengsten van de mogelijk geplaatste zonnepanelen. Zonder hier uitgebreid op in te gaan, maakt Ecofys een top down approach van het woningaanbod in de provincie Utrecht met aannames die wij technisch mogelijk achten. De aannames zullen wij toelichten. We hebben in deze studie mede door het ontbreken van detail informatie van bedrijven alleen een inschatting gemaakt van het totaal aantal woningen in de provincie met beschikbaar dakoppervlak. Voor een uitgebreidere en nauwkeurigere analyse van het potentieel zonne-energie en isolatie hebben wij meer detail informatie nodig van alle verschillende bebouwingen. Wij kunnen op basis daarvan een gedetailleerd potentieel voor zonne-energie en isolatie in kaart brengen verdeeld over: 1) De woning marktsegmenten; particuliere koop en sociale huur 2) Types woningen; flats/plat dak, eengezinswoningen/schuin dak. 3) De mogelijkheden in de utiliteitsbouw; scholen, zwembaden, ziekenhuizen, bedrijven, hallen etc. 4) De zon-pv mogelijkheden van geluidsschermen. 3 August 2010 v

7 3 Zon PV ofwel zonnestroom Bij het gebruik van zon PV ofwel zonnestroom moet onderscheid gemaakt worden tussen gebouw geïntegreerd (BIPV) en grond gebaseerde PV systemen. Grond gebaseerde systemen zijn bijvoorbeeld op weilanden geïnstalleerde zonnepanelen voor opwekking van grote totaal vermogens. BIPV systemen zijn systemen die geplaatst worden op daken, maar ook systemen aan de gevel of geplaatst tegen geluidsschermen langs snelwegen. Vanwege de korte tijd van deze studie heeft Ecofys alleen gekeken naar de mogelijkheden van dakgeïntegreerde systemen. Verder is in de gebouwde omgeving nog het onderscheid te maken tussen particuliere koopwoningen, huurwoningen (waaronder ook flatgebouwen) en utiliteitsgebouwen (zoals o.a. schoolpanden, bedrijfspanden en ziekenhuizen). Deze studie zal het potentieel van het gebruik van zon-pv op daken van woningen en flats in kaart brengen. 3.1 Potentieel Zon PV provincie Utrecht. Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. De provincie Utrecht heeft woningen (dec 2009). (bron: CBS statline) Dit woningaanbod bestaat grofweg uit ongeveer apartementen, waarvan begane grond appartementen. Een jaarlijkse huizengroei van 1.0% is aangenomen. Dit resulteert in woonhuizen and flatdaken voor het jaar We gaan uit van een jaarlijkse zonne-paneel opbrengst van 100 kwh/m 2 voor de helft van het dakoppervlak per woning met goede orientatie (zuiden) en 50 kwh/m 2 voor de helft van het dakoppervlak met minder goede orientatie (noorden). Wij achten een oppervlak van 30m 2 per woning voor gebruik van PV als technisch haalbaar. Hiervan is 15 m 2 gericht op het zuiden en 15 m 2 gericht op het noorden. Het is mogelijk om in de berekening een groter oppervlakte per woning te nemen. Een gemiddelde woning heeft 58m 2 dakoppervlak. Echter elke dakkapel, schoorsteen, boom en nabijgelegen gebouwen zullen beschaduwing geven en daardoor het dakoppervlak beperken. We achten een een oppervlak van 30m 2 per flatwoning voor gebruik van PV als technisch haalbaar. Hiervan is alles optimaal gericht op het zuiden. 3 August 2010 vi

8 Potentieel Tabel geeft het totaal ingeschatte potentieel voor Zon-PV in de provincie Utrecht in: 1) Beschikbaar dakoppervlak in de provincie Utrecht, 2) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in GWh, 3) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in PJ, 4) Potentieel van het jaarlijks vermeden CO 2 uitstoot, 5) Percentage van totale CO 2 uitstoot provincie Utrecht. Tabel 3-1 Potentieel dak voor Zon-PV in provincie Utrecht Provincie Utrecht Dakoppervlak 12.0 Km 2 Opgewekte elektriciteit 921 GWh Opgewekte primaire energie 3.3 PJ Vermeden hoeveelheid CO Kton Percentage vermeden CO % 3 August 2010 vii

9 4 Zon Thermisch Zon-thermische systemen (kortweg zonneboilers) worden in Nederland voornamelijk gebruikt voor opwarmen van water voor de warm watervraag, zoals bijvoorbeeld de douche, het bad en de keuken. Ook voor de berekening van het potentieel van zon-thermische systemen kan onderscheid worden gemaakt tussen particuliere koopwoningen, huurwoningen (waaronder ook flatgebouwen) en utiliteitsgebouwen (zoals o.a. schoolpanden, bedrijfspanden, ziekenhuizen en wellicht specifiek zwembaden). Deze studie zal het potentieel van het gebruik van zon-thermische systemen van woningen en flats in kaart brengen. 4.1 Potentieel Zon thermisch provincie Utrecht Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. In de provincie Utrecht heeft woningen (dec 2009) (bron: CBS statline) Dit woningaanbod bestaat grofweg uit ongeveer apartementen, waarvan begane grond appartementen. Een jaarlijkse huizengroei van 1.0% is aangenomen. Dit resulteert in woonhuizen and flatdaken voor het jaar We gaan uit van een jaarlijkse zonne-paneel opbrengts van 1.2 GJ/m 2. Wij achten een oppervlak van 3m 2 per woning met de bovengenoemde opbrengst als technisch haalbaar. We achten een oppervlak van 20m 2 per flatdak voor gebruik van zon-th als technisch haalbaar 3 August 2010 viii

10 Potentieel Tabel geeft het totaal ingeschatte potentieel voor zon-thermische systemen in de provincie Utrecht in: 1) beschikbaar dakoppervlak in de provincie Utrecht, 3) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in PJ, 4) Potentieel van het jaarlijks vermeden CO 2 uitstoot, 5) Percentage van totale CO 2 uitstoot provincie Utrecht. Tabel 4-1 Potentieel voor Zon-thermische systemen in provincie Utrecht Provincie Utrecht Dakoppervlak 1.6 Km 2 Opgewekte Energie 2.0 PJ Vermeden hoeveelheid CO Kton Percentage vermeden CO % 3 August 2010 ix

11 5 Isolatie Voor berekening van het isolatiepotentieel in de provincie Utrecht is een uitgebreidere analyse van het huizenbestand nodig. Verschillende huistypes uit verschillende bouwjaren hebben een andere isolatie potentieel. In de korte tijd die beschikbaar was hebben wij de woningen onderverdeeld in 4 types verspreid over 5 bouwperiodes. De types en periodes zijn vergelijkbaar met een aantal referentiewoningen die gedefinieerd zijn in een rapportage van Novem (tegenwoordig AgentschapNL). Voor de verdere berekeningen van het isolatiepotentieel is uitgegaan van een Ecofys rapport 2, waarin gekeken is naar gevelisolatie, dakisolatie, vloerisolatie, isolerende beglazing. De analyse beperkt zich verder tot de woningbouw en neemt niet utiliteitsbouw in rekening. 5.1 Potentieel isolatie provincie Utrecht Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. In de provincie Utrecht heeft woningen (dec 2009) (bron: CBS statline 1 ) Wij hebben het woningbestand onderverdeeld in 4 woningtypes; 1) vrijstaand, 2) 2 onder 1 kap, 3) tussenwoning, 4 ) flatwoning. Bouwperiodes afhankelijk van type < 1945, < 1960, , , , , 1990>. Er is rekening gehouden met de isolatie van gevel, dak, vloer en beglazing. We gaan er vanuit dat de nieuwbouw na 2009 geen isolatiepotentie zal hebben. Potentieel Figuur 5-1 geeft de verdeling van het aantal huizentypes in de provincie Utrecht. Totaal zijn er woningen in Utrecht. Figuur 5-2 geeft weer hoeveel GJ per woning er jaarlijks te besparen is bij volledige benutting van de isolatiemogelijkheden. Het is duidelijk dat de grootste besparing bij woningen voor 1960 te behalen is. 2 Kosteneffectieve energiebesparing en klimaatbescherming, De mogelijkheden van isolatie en de kansen voor Nederland. Oktober August 2010 x

12 Woningen provincie Utrecht Vrijstaande woning 2 onder 1 kap Tussenwoning Flatwoning Figuur 5-1 Aantal woningen in de provincie Utrecht verdeeld over 4 woningtypes. Potentieel energie reductie door isolatie. Isolatie potentie GJ/woning Vrijstaande woning voor 1960 Vrijstaande woning onder 1 kap voor onder 1 kap voor Flatwoning voor 1960 Flatwoning Tussenwoning voor 1945 Tussenwoning Tussenwoning Tussenwoning Woningen na 1990 Figuur 5-2 Het potentieel aan jaarlijkse energiereductie in GJ/woning door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes. 3 August 2010 xi

13 De totale energiereductie door volledige isolatie van alle woningen in de provincie Utrecht is gegeven in tabel 5-1. Figuur 5-3 laat de verdeling van de totale energiereductie zien in de provincie Utrecht als alle woningen volgens de nieuwste standaarden geïsoleerd zullen worden. De grootste absolute stappen worden gezet met isolatie van woningen voor 1960, in totaal 60% van de gehele isolatie potentie. Afhankelijk van het type isolatie en type woning zullen de terugverdientijden verschillen. In het algemeen valt te stellen dat isolatie van woningen na 1990 niet rendabel is. De isolatie van deze woningen bestaat voornamelijk uit verbeterde beglazing met terugverdientijden van meer dan 20 jaar. Voor oudere woningen met spouwmuren zal gevelisolatie de meeste interessante isolatie-optie zijn met de laagste terugverdientijd, minder dan 5 jaar. Ook dakisolatie is relatief snel terugverdiend. Tabel 5-1 Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht Provincie Utrecht Totaal woningen Vermeden Energie 2.5 PJ Vermeden hoeveelheid CO Kton Percentage vermeden CO % Totaal potentieel energie reductie door isolatie. 2% 9% 8% 5% Vrijstaande woning voor % Vrijstaande woning onder 1 kap voor onder 1 kap voor % 21% Flatwoning voor 1960 Flatwoning Tussenwoning voor 1945 Tussenwoning Tussenwoning Tussenwoning % 2% 5% 13% Woningen na 1990 Figuur 5-3 Totale verdeling van energieredcutie potentieel door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes 3 August 2010 xii

14 6 Conclusies Het totaal aan potentieel op gebied van isolatie, zon PV en zon-thermische systemen in de provincie Utrecht is 4.8 PJ, zie Tabel 6-1. De resulteert in 1067 Kton vermeden CO 2 uitstoot wat een totaal is van 11.4% van de totale CO 2 uitstoot van de provincie en 44% reductie van het totaal huishouden gebonden CO 2 uitstoot. Tabel 6-1 Totaal potentieel aan zonne-energie en isolatie voor de provincie Utrecht in Vermeden / Vermeden % van opgewekte energie CO 2 uitstoot totale CO2 uitstoot PJ Kton % Zon PV Zon Th Isolatie Totaal Conclusie: 1 Het technische potentieel in de provincie Utrecht voor opwekking van elektriciteit met zon PV voor particuliere koopwoningen is 3.3 PJ. 2 Het technische potentieel in de provincie Utrecht voor opwekking van warmte met zon thermisch voor particuliere koopwoningen is 2.0 PJ. 3 Het realistische technische potentieel in de provincie Utrecht voor reductie van de energievraag door isolatie van woningen is 2.5 PJ. 4 Totaal kan hiermee in % van de CO 2 uitstoot van de provincie Utrecht vermeden worden. 5 Aanbevolen wordt om gedetailleerder te kijken naar: Mogelijkheden voor zon-pv en zon-thermische opwekking in de utiliteitsbouw en aan geluidsschermen. Mogelijkheden voor zon-pv en zon-thermische opwekking verdeeld over de verschillende marktsegmenten Mogelijkheden voor isolatie in de utiliteitsbouw Het economische en realiseerbare potentieel. 3 August 2010 xiii