WARMTENETTEN: een slapende reus. ir.arch. Jo Neyens Builty 2015, nov.2015

Transcriptie

1 WARMTENETTEN: een slapende reus ir.arch. Jo Neyens Builty 2015, nov.2015

2 Warmtenetten INHOUD Inhoud Kader Principes Technische aspecten Status en evolutie Voorbeelden Vlaams beleid Warmtenetten en EPB 2

3 Inleiding STRUCTUUR ODE platformen per HE-technologie bio-energie houtpellets PV wind warmtenetten warmtepompen thermische zonne-energie kwaliteitscentrum 3

4 Inleiding WARMTENETWERK VLAANDEREN 50 leden Secretariaat: ODE 4

5 Warmtenet: collectieve energie van gemeenschappelijke bronnen naar diverse verbruikers op diverse temperaturen (ook koudenetten!) + link naar opslag en beheer elektriciteitsnet Warmtenetten PRINCIPE 5

6 Kader ENERGIETRANSITIE 1. Importafhankelijkheid fossiele energiebronnen 2. Energie & klimaatdoelstellingen 3. Industriële meerwaardestromen onder druk 4. Betaalbare, duurzame en zorgeloze warmte voor de consument 5. Bevoorradingszekerheid elektriciteit in gevaar 6

7 20 / 20 / 20 - doelstellingen Kader KLIMAATBELEID Argument 1 district heating & cooling = 1 van de 7 dringende infrastructuursprioriteiten (bron: -80% tot -95% CO2 in 2050 Argument 2 district heating & cooling noodzakelijk om ten volle decentrale energiebronnen & restwarmte te kunnen inschakelen (bron: Ontwerp van Energy Efficiency Directive Argument 3 lange lijst met raakpunten 7

8 Kader GROENE WARMTE: GROOT POTENTIEEL 8

9 Kader GROENE WARMTE: GROOT POTENTIEEL 9

10 Kader VERDUURZAMING WARMTE Welke haalbare duurzame warmtetechnieken? Oplossing 1: Elk appartement zijn eigen: Warmtepomp/ Biomassaketel/ Zonneboiler/ Warmtekrachtkoppeling? Ruimtelijk en economisch moeilijk haalbaar op grote schaal Oplossing 2: Elk appartement aangesloten op een warmteproductie op gebouwniveau? Voor nieuwbouw en doorgedreven renovatie relatief makkelijk haalbaar In bestaande gebouwen? Ruimtelijk, juridisch-administratief, economisch moeilijk haalbaar op grote schaal Oplossing 3: Elk appartement aangesloten op een warmtenet? 10

11 Warmtenetten laten toe om Kader VERDUURZAMING WARMTE op grote schaal reststromen te valoriseren op grote schaal HE-bronnen te integreren met 1 investeringsbeslissing een grote massa om te schakelen van energiedrager mee te helpen aan het evenwichtsbeheer in het elektriciteitsnet 11

12 Kader BUITENLAND 12

13 Kader BUITENLAND warmtenetten EU % burgers bediend door warmtenetten Scandinavische landen Baltische staten Oost-Europa 13

14 Principes ALGEMEEN Restwarmte: elektriciteitscentrales, industrie, afvalverbranding. WKK Grote warmtebron Geothermie snel uitwisselbaar Biomassa Warmtepomp (bodem, rioolwater ) Zon Grote publieke gebouwen Residentieel Industrie Groot warmteverbruik 14

15 Algemene kenmerken Warmtenet stroom- of gasnet Warmtenet = altijd lokaal gebeuren Meestal één producent (toekomst: open netten ) Principes EIGENSCHAPPEN NETWERK + - Voordelen Rendement warmtenet: 80 tot 90 % netto Grote afstanden haalbaar Levensduur (> 40 jaar) Principe gelijktijdigheid! Betrouwbaarheid: > 99% - indien gewenst back-up ketels Nadelen Grote investering = lange afschrijving diameter leidingen (2x) uitkoppeling Uitzettingen leidingen: aftakkingen achteraf niet eenvoudig Continu warm Bij aanleg net zo veel mogelijk klanten tegelijk aansluiten 15

16 Principes BRONNEN VOOR WARMTE EN KOUDE Industriële restwarmte Restwarmte elek-centrales Geothermie (diep/ ondiep) Vaste biomassa Afvalwater GFT, maaisel, snoeisel,... Restafval Aardgas als overgang Oppervlaktewater 16 16

17 Principes OMGEVING ALS BRON Omgeving = potentiële energiebronnen Zonthermie Boorgat Energie-Opslag (BEO) Koude/Warmte-Opslag (KWO) Oppervlaktewater Riothermie Drinkwater 17

18 Principes MOGELIJKE AFNEMERS VAN WARMTENET Overheid (stad/prov/vla/fed) Ziekenhuizen & OCMW Sociale huisvesting Scholen Stadsontwikkelingsprojecten Religieus/ historisch patr. Kantoren Industriële afnemers Particuliere afnemers 18 18

19 Technische aspecten OPBOUW: WARMTELEIDING Geïsoleerde buizen Staal of kunststof Star of flexibel Lekdetectie Transportmedium Speciale vloeistoffen (thermische olie) Stoom Water : goedkoop, veilig Aandacht Afwerking isolatie Uitzettingen 19 19

20 Technische aspecten OPBOUW: WARMTEWISSELAAR Scheiding tussen warmtenet/circuit verbruiker Regelkring Registratie verbruik P = m.c.δt P = thermisch vermogen (W) m = massadebiet (kg/s) c = spec. warmtecapaciteit (J/kg. C) Δt = temperatuurverschil aanvoer retour ( C) Serre kw KMO/appartement 500 kw Woning 50 (SWW) + 10 kw (CV) 20

21 Technische aspecten OPBOUW: WARMTE-AFGIFTE Residentieel: vloerverwarming radiator sanitair warm water met of zonder lokaal opslagvat voor SWW voorverwarming ventilatielucht Industrieel proceswarmte Verwarming Agrarisch serreverwarming drogen materialen Bron: Danfoss 21

22 Technische aspecten EIGENSCHAPPEN STOOKPLAATS + Geen wettelijke verplichtingen: Geen verplichte keuringen Geen eisen brandweer Geen emissiemetingen Geen opslag (stookolietanks) Geen risico brand of ontploffing Geen schouw Zeer kleine stookplaats mogelijk Exacte meting, overzicht verbruiksprofiel Zeer lange levensduur Aanpassing vermogen=aanpassen wisselaar (limiet=netwerk) 100 % rendement ook na >30 jaar! Vb: Zilverberg Roeselare: ± liter stookolie/jaar eq liter/jaar = -? 460 kw 1mx 1 m x 0,5 m 22

23 Moderne warmtenetten: efficiënt Technische aspecten EFFICIËNTIE PRIMAIRE ENERGIE SELECTIE EFFICIENTE PRODUCTIE EFFICIENTE DISTRIBUTIE EFFICIENT DESIGN EFFICIENT BEHEER UPSTREAM PRODUCTIE TWEE COMPLEMENTAIRE DOELSTELLINGEN DOWNSTREAM VERBRUIK Betere productie Lager verbruik 23

24 Technische aspecten MYTHES & FABELS Centrale warmteproductie = veel verliezen? Moderne warmtenetten = efficiënter dan Oostblok - stadsverwarming met stoomleidingen goed geïsoleerde warmteleidingen: verliezen 10-15%/jaar Alleen beperkte afstanden haalbaar? lange afstanden haalbaar met weinig warmteverlies Voorbeeld Gent: 20 km, Wenen 940 km Lage energiewoning: weinig warmte nodig? warmteverbruik = vooral sanitair warm water: kan uit warmtenet komen met lagere debieten (smalle leidingen) Innovatie: voorverwarming ventilatielucht via warmtenet Bestaande woningen aansluiten is moeilijk? centrale aanpak van bron voor energetische renovatie 24

25 : geen evolutie Status en evolutie EVOLUTIE VLAAMS BELEID stijgende energiekosten: economische haalbaarheid stijgt) Juli 2011: Actieplan groene warmte en restwarmte maar: blokkering Vlaamse productiesteun door EU Okt. 2011: opheffing knelpunt verplichte aanleg gasnet, ook bij aanleg warmtenet! Amendement energiedecreet ten voordele van warmtenetten = Startschot interesse warmtenetten! Nov. 2011: start Warmtenetwerk Vlaanderen 2012 Jan. 2012: Voorstel resolutie warmtenetten Sept. 2012: Verplicht aandeel hernieuwbaar nieuwbouw (EU) Okt. 2012: RICHTLIJN 2012/27/EU betreffende energie-efficiëntie Opmaak warmteatlas (EU: Uiterlijk op 31 december

26 2013 Status en evolutie EVOLUTIE VLAAMS BELEID Juli 2013: steunsysteem restwarmte, groene warmte, biomethaan Juli 2013: akkoord meerderheidspartijen resolutie warmtenetten! April 2013: secretariaat WNVL bij ODE Nov. 2013: beleidsplatform warmtenetten VEA 2014 Juni 2014: eerste steun aan projecten warmtenetten Juli 2014: wettelijk kader E-peil voor externe warmtelevering Aug. 2014: regeerakkoord: aandacht voor warmtenetten Okt. 2014: ontwerp MB verplichte haalbaarheidsstudie >20MW Okt. 2014: 1-ste call groene warmte warmtenetten 2015 beleidsplatform: thematische werkgroepen, voorstellen regulering Nov. 2015: 2-de call groene warmte Ondertussen: concrete plannen en projecten 26

27 Warmtenetten en EPB MEI 2014: MB EXTERNE WARMTELEVERING E-peil warmtenet: principe van gelijkwaardigheid primaire energiefactor voor restwarmte en afvalwarmte = 0,1 (wel begrensd op 0,7 in de wooneenheid)! Efficiëntie warmtenet Eigenschappen opwekkers Warmtevraag Leiding en lokale verliezen Hulpenergieverbruik RANGE: 0,7 2,0 Grotere rechtszekerheid voor projecten! Duidelijkheid? waar start combilus regelgeving en waar externe warmtelevering? Inkoppel-rendement onderstation /warmtewisselaar aanwezig? Geïsoleerd? RANGE: 0,97 1,00 27

28 Status en evolutie BESTAANDE WARMTENETTEN Bestaande warmtenetten in Vlaanderen Bron: VEA 28

29 Grote netten: Antw. Nieuw Zuid Kuurne/Harelbeke Mirom Roeselare Stora Enso/Volvo Indaver Ecluse Concrete plannen Leuven Turnhout Haalbaarheidsstudies Voorbeelden PROJECTEN EN PLANNEN Kortrijk, Oostende, Gent (Oude Dokken, Tondelier) 29

30 Voorbeelden MIROM ROESELARE 60 C 110 C x 8 km < 1 C/km Expansie KMO zone 18 ha Serres 20 ha Eandis: 1000 w Ronde kom: 5 km Warmtebuffer serre serre serre MIROM Syntra REO L&R school internaat ziekenhuis ziekenhuis school rusthuis scholen spil WARMTENETWERK VLAANDEREN zwembad 30 academie Zilverberg 30

31 Nieuwe woningen, laag E-peil Gebruik van restwarmte! Volledig autonoom net (3 km): eigen pompen eigen back-up gasketel zeer hoge betrouwbaarheid flexibele leidingen kunststof - geïsoleerd eenvoudige montage zeer lange levensduur nieuw voor Vlaanderen! Voorbeelden MIROM: AANLEG LEIDINGEN Mirom Roeselare: warmtenet verkaveling Licht & Ruimte Kunststof Isolatie Mantel 31

32 Renovatie: Zilverberg-Roeselare 74 appartementen Voorbeelden MIROM ROESELARE 32

33 Voorbeelden IMOG: KUURNE & HARELBEKE Kuurne Harelbeke 33

34 Voorbeelden GENT - OUDE DOKKEN Project met lage T en diverse bronnen: Schipperskaai Gent Hybride warmteproductie (opties) Lage temperatuur restwarmte industrie ZAWENT (biogas zwart water) Riothermie (restwarmte grijs water) Geen koeling Lage temp. warmtenet Coöperatieve 34

35 Voorbeelden LEUVEN 35

36 Voorbeelden ANTWERPEN: NIEUW-ZUID Nieuwe stadswijk ten zuiden van Justitiepaleis Circa woningen; warmte alleen via warmtenet (5 km, biocentrale) lokale voorzieningen (scholen, crèches, sporthal en dienstencentrum) bovenlokale voorzieningen en/of kantoren buurtondersteunende commerciële functies park 15 hectare (Konijnenwei) + wijkgroen en parkstrip op de kaaien Ontwikkeling stedelijk park stedelijke structuur innovatief wonen 36 Studio Associato Secchi-Viganò

37 Voorbeelden TURNHOUT Bron: diepe geothermie Janssen Pharma Heizijdse Velden SlimTurnhout Parkwijk 37

38 Innovatie Nu: 3-de generatie R, D &D: 4-de generatie Hernieuwbare energie + opslag 38

39 Bouwkundige aspecten INDIVIDUEEL VERSUS COLLECTIEF Warmtenet Individuele verwarming Verhoogde systeem efficiëntie door centrale stookketel, geen individuele gasmeters meer nodig Eenvoud van aansluiting: enkel watervoerende leidingen Geen rookgaskanalen meer nodig Geen ventilatielucht nodig, geen watervoorraad meer nodig Gasaansluiting per appartement Uitgebreid leidingswerk van gasleidingen Diverse CLV schouwen nodig Beperkte wisselaar in gaswandketel 40

40 Bouwkundige aspecten DESIGN CENTRALE WARMTEPRODUCTIE Spittelau Wenen (A) Heerlen (NL) Eindhoven (NL) 41

41 Conclusie KANSEN VOOR VERDUURZAMING 1. Betaalbare oplossing voor hernieuwbare energie woningen 2. Verankering lokale industrie 3. Ontwikkeling nieuwe industrie 4. Gebruik (rest)warmte: Stroomproductie: grootschalige WKK-centrales (op biomassa) Geothermisch potentieel (Antwerpse en Limburgse Kempen) Restwarmte industrie: Antwerpse haven= 1000 MW op T > 80 C : 3,5 % BRP Vlaanderen voor import energie (7,1 miljard ) Warmtenetten basis voor transitie naar hernieuwbaar Bv: serreteelt: energieverbruik sector: +/ m3 gas/j ( ton olie) 43