B6 - ASFALTWARMTE, COLLECTIEVE WARMTEPOMPEN, COLLECTIEF WARMTE/KOUDE NETWERK, (Z)LTV

Transcriptie

1 B6 - ASFALTWARMTE, COLLECTIEVE WARMTEPOMPEN, COLLECTIEF WARMTE/KOUDE NETWERK, (Z)LTV a. Algemeen i Wat is het? Dit energiecncept maakt gebruik van warmte dat via een asfaltcllectr wrdt geprduceerd. Bij een asfaltcllectr (k wel aangeduid als wegcllectr) wrdt water dr een wegdek geverd, gewnlijk via een buizensysteem. Het water neemt de znnewarmte p en vert deze af. Het wegdek kelt daardr af. De afgeverde warmte wrdt vervlgens via een warmtewisselaar afgegeven aan het bdempslagsysteem. De pgeslagen warmte kan het gehele jaar wrden gebruikt vr de prductie van warm tapwater en kan in het kude seizen wrden aangewend vr verwarming van gebuwen. Via hetzelfde buizensysteem kan het warme water 's winters k wrden gebruikt m het wegdek te verwarmen. Op deze manier kan de weg f andere ppervlakten zals sprtvelden, winkelprmenades f parkeerterreinen sneeuw- en vrstvrij wrden gehuden. brn afbeelding: Techniek Warmte: Cllectieve asfalt cllectr Cllectief pen brnnen systeem óf geslten brnnen systeem Cllectieve warmtewisselaar Cllectieve warmtepmp Cllectieve ringleiding Individuele warmtewisselaar Afgifte via laagtemperatuur afgiftesysteem Kude: Cllectief pen brnnen systeem óf geslten brnnen systeem Cllectieve warmtewisselaar Cllectieve warmtepmp Cllectieve ringleiding Individuele warmtewisselaar Afgifte via laagtemperatuur afgiftesysteem 1

2 ii iii Bij welke schaalgrtte is het tepasbaar? Bij welke randvrwaarden is het tepasbaar? Drlptijd van de energiecncepten Ruimtelijke eigenschappen van de energiecncepten, zwel binnenshuis als buitenshuis Warm tapwater: Cllectieve warmtepmp Cllectieve ringleiding Individuele warmtewisselaar Bedrijventerreinen, kantren, wningbuwlcaties (nieuwbuw f renvatie), vliegvelden, parkeerterreinen. De nieuw te buwen weg/parkeerterrein met dicht bij het afzetgebied liggen. De tepassing van warmtepmpen stelt eisen aan de afwerking en kwaliteit van de wning, gebaseerd p het treffen van de maatregelen aan de schil (islatie, luchtdichtheid), met een cmfrtabel binnenklimaat en een (Z)LTV verwarmingssysteem. Drlptijd betreft maanden. Alle cmpnenten van het energiecncept hebben specifieke ruimtelijke eigenschappen. Het brnnensysteem, het leidingnet, de asfalt cllectr, de technische ruimte bij de eindgebruiker en het afgiftesysteem. De afgelpen jaren zijn dr diverse wegenbuwers wegcllectren ntwikkeld, waarbij drie verschillende typen kunnen wrden nderscheiden: Buizen in betn (bib-cllectr) Het wegdek wrdt vrzien van een tussenlaag van staalvezelbetn waarin een geslten leidingensysteem wrdt geïntegreerd. Het staalvezelbetn ligt tussen twee asfaltlagen p ten minste 13 cm diepte nder de tplaag. Dr de leidingen strmt water dat de warmte uit het wegdek pneemt en afvert. Buizen in asfalt (bia-cllectr) Het leidingensysteem wrdt direct nder de tplaag in het asfalt geplaatst. De buizen liggen dus minder diep, maar vr het verige is de werking van dit systeem gelijk aan dat van de bib-cllectr. Water in zeer pen waterverend asfalt betn (zwab-cllectr) Bij dit systeem wrden geen buizen in de weg geplaatst. Tussen twee lagen dicht asfalt betn (dab) wrdt een laag zeer pen waterverend asfalt betn ingeslten. Langs de weg lpen leidingen die grndwater dr de pen structuur van het zwab veren. Aan de ene kant van de weg wrdt kud water ingebracht, en aan de andere kant wrdt het verwarmde grndwater pgevangen en afgeverd. De warmte uit het asfalt wrdt via een warmtewisselaar pgeslagen in een warmtepslagsysteem, bijvrbeeld in de bdem. Vanaf het brnnensysteem is een ringleiding ndig die de warmte en kude aan de individuele warmtepmpen aanlevert. Deze ringleiding bestaat vaak uit een hfdtransprtleiding en een distributienet met heen- en returleiding van en naar de eindgebruikers. Vr de distributieleidingen dient vldende ruimte te wrden gereserveerd in het plangebied. 2

3 Per gebuw f cmplex is een technische ruimte ndig vr warmtepmpen en ketels. Elk gebuw beschikt ver een individuele warmtepmp. In de wning zijn laag-temperatuur afgiftesystemen zals wand en vlerverwarming vereist. Het niet heven aanleggen van radiatren levert een ruimtewinst p in de verblijfsruimten. Cmpacte buw en wningdichtheden zijn gewenst. Echter vr het cncept met een individuele warmtepmp is minder cmpacte buw ndig dan een cncept met cllectieve warmtepmpen vanwege de lagere temperatuurniveau s. De warmte pmp kan ptimaal functineren bij een gede zrgvuldig aangebrachte islatie en kierafdichting. Het vermijden van kudebruggen vrkmt piekvragen in warmte en kude. Hierdr wrdt het systeem k niet te grt Het aanleggen van gas is niet ndig, tenzij piekketels ndzakelijk zijn. iv Wat zijn de energie- en milieuprestaties ten pzichte van een cnventinele referentie met gas? brn afbeelding: AgentschapNL De warmtepbrengst van een asfaltcllectr is afhankelijk van een aantal factren: -de in- en uit-tredetemperatuur van het kelmedium: He hger de gewenste temperatuur, he minder energie er per m² kan wrden gewnnen. -de heveelheid water die dr de cllectr strmt (het debiet): Naarmate er meer water dr de cllectr strmt, zal het water krter in de cllectr aanwezig zijn en dus minder pwarmen. Een hger debiet leidt dus tt een lagere uittredetemperatuur en daarmee tt een hgere energiepbrengst. Daar staat tegenver dat de circulatiepmpenergie aanzienlijk (kwadratisch) met de flwsnelheid teneemt met hgere elektriciteitsksten als gevlg. -de diepte waarp de warmtewisselaar wrdt geplaatst: de energiepbrengst neemt met ca. 5% afneemt als de warmtewisselaar dieper ligt. -het type cllectr. Bij een uittredetemperatuur van circa 20 graden levert een buizencllectr per m 2 asfalt circa 0,5 GJ per jaar. Een warmtepmp met een COP van 4 kan deze heveelheid mzetten in circa 0,667 GJ aan bruikbare warmte, maar heeft hier wel vr 0,167 GJ aan elektriciteit vr ndig. 3

4 Omgerekend naar primaire energie is dit ngeveer 11,5 m 3 aardgasequivalent. Bij deze berekening is de energie die ndig is vr het transprt van de warmte ng buiten beschuwing gelaten. v Vr- en nadelen en risic s. Vr alle typen wegcllectren geldt dat er ng weinig praktijkervaring met de systemen is pgedaan. De zwab-cllectr is tt p heden alleen in een prefpstelling getest en is zeker ng geen marktrijp prduct. Het rendement blijkt het hgst bij het pwarmen tt 15 a 20 graden. Bij hgere temperaturen neemt het rendement af dr stralingsverliezen en cnvectie aan de buitenlucht. Cllectieve warmte/kudepslag cncepten in prjecten met vral wningen, lpen het risic in nbalans te raken. In wningbuw is de warmtevraag gemiddeld vaak grter dan de kudevraag. Een gede mix met bedrijven en kantren kan deze nbalans vrkmen mdat deze in de regel een nett kudevraag hebben. Indien er een warmte f kude-verscht aanwezig is, is regeneratie ndig m een nulbalans te kunnen garanderen. Hierdr zal het brnsysteem met de juiste energiepbrengst kunnen blijven functineren en de bdem niet thermisch verntreinigd wrden. Regeneratie kan plaatsvinden dr een externe warmte (f kudebrn) zals een asfaltcllectr. Er is een grt aantal betrkken partijen (RWS, Prvincie, gemeente, private partijen) bij prjecten waar de weg-cllectr nderdeel van uitmaakt, die p 1 lijn meten zitten. Bij een aantal prjecten is men prductgericht te werk gegaan en heeft men weinig rekening gehuden met andere factren. Een aantal prjecten zijn de initiatiefase gestart terwijl al in de riëntatiefase bekend had kunnen zijn dat er geen kansen waren vr de implementatie van een wegcllectr. Het niet aanwezig zijn f in een te laat stadium aandacht schenken aan afzetgebied, vrmt in veel gevallen een knelpunt in het prces. Vrdeel: Extra is de mgelijkheid m een zeer efficiënte vrm van ruimtekeling te realiseren en daarmee vergrting van het cmfrt in wning f kantr. Vrkmen wrdt dat eindgebruikers in warme zmers elektrische airc installeren. De weg kan vrst- en sneeuwvrij blijven, dit verhgt de duurzaamheid van de weg. Risic s: Ongeschiktheid bdem f geen testemming tt bren, aanwezigheid van bdemverntreiniging f reservering vr.a. drinkwatervrziening. Bij gefaseerde buw bestaat er de nzekerheid ver realisatie buwplannen na investering in energiesysteem. Bij de ntwikkeling van WKO p bedrijventerreinen is er nzekerheid ver het type te vestigen bedrijven en de te verwachten energievraag. 4

5 vi Praktijkvrbeelden prefvakken Kematerrein Arnhem parkeerterrein Visser & Smit Hanab te Papendrecht: Eind 2002/begin Er is 625 m2 znneweg aangelegd p het nieuwe parkeerterrein. Het systeem is getest, peratineel gemaakt en geëvalueerd; parkeerterrein bedrijventerrein "De Cmpagnie", keukencentrum Tielemans te Middelharnis: aanleg is vltid. penbare weg en parkeerterrein te Scharwude in 2000 en 2004; bedrijventerrein Westfrisia Ost III in 2002 te Zwaag; vndelingenviaduct A15 in 2003 en 2004 te Hgvliet; een parkeerplaats in 2003 in Drdrecht; platfrm p vliegbasis Wensdrecht in 2005; penbare weg en verwarming tehuis Naamsslt in De Grn in b. Ksten i ii Kwalitatieve inschatting van de bandbreedte van de investeringsen explitatieksten ten pzichte van cnventinele technieken Regelingen en subsidiemgelijkheden De investeringsksten vr deze cllectren liggen tussen de 20 en 40,- per m 2. Bij de utiliteitsbuw is de besparing afhankelijk van de verhuding tussen warmte- en kudevraag, maar kan plpen tt duizenden eur s per jaar. Stimulering Duurzame Energieprductie (SDE): iedereen die elektriciteit f gas gaat prduceren p een duurzame manier kan gebruik maken van de SDE. De regeling geeft particulieren, bedrijven en instellingen die investeren in duurzame energie een langjarige zekerheid. De subsidieregeling Duurzame Warmte vr bestaande wningen ndersteunt de aanschaf van duurzame warmtetepassingen die znder subsidie (ng) niet rendabel zijn: znnebilers, warmtepmpen en micr-wkk. De regeling is bedeld vr particulieren en de nn-prfit sectren ndernemingen die investeren in bestaande wningen. De regeling Duurzame Warmte wil duurzame energietechnieken in bestaande wningen stimuleren. Energie-investeringsaftrek (EIA): minder inkmsten- f venntschapsbelasting vr ndernemers die investeren in energiebesparende technieken en de tepassing van duurzame energie. De EIA is k bedeld vr bedrijfsmatige verhuurders, zals wningcrpraties en cmmerciële verhuurders. Unieke Kansen Prgramma (UKP) Verduurzaming Warmte en Kude : UK warmte/kude prjecten zijn investeringsprjecten, waarbij het gaat m vr Nederland nieuwe f vernieuwende technlgie, f nieuwe f vernieuwende niet-technlgische aspecten. Naast innvatie meten de prjecten een bijdrage leveren aan de energietransitie. Aanvragers meten zich altijd rganiseren in een samenwerkingsverband m in aanmerking te kmen vr de subsidie. De subsidie vr UK warmte/kude prjecten bedraagt maximaal 40 prcent van de extra investeringsksten van het prject. MKB-ndernemingen die deel nemen (en dus de eigen prjectksten betalen) krijgen 10 prcent extra subsidie ver hun aandeel in de vr subsidie in aanmerking kmende ksten. 5

6 Energie Onderzek Subsidie (EOS): Samenwerkingsprjecten, demnstratieprjecten, nderzeksprjecten en nieuw energienderzek p het gebied van duurzame energie zijn ndergebracht bij Energie Onderzek Subsidies (EOS). Wet Bevrdering Speur- en Ontwikkelingswerk (WBSO): is een fiscale stimuleringsregeling die een deel van de lnksten vr speur- en ntwikkelingswerk (S&O), vergelijkbaar met Research and Develpment (R&D), cmpenseert. iii c. Sciaal Welke financieringsmgelijkheden zijn er? Grenbeleggen: Ontwikkelaars kunnen gebruik maken van een lening met een lager rentetarief (de grenhyptheek) vr duurzame wningbuw. Vr de financiering bestaan diverse plssingen: De energievrziening kan wrden uitbesteed aan een energiedienst (utsurcing). Een gemeente kan k samen met een private partij een lkaal energiebedrijf pzetten en z de financiering rganiseren als explitatie van het systeem. Prvincies kunnen garant staan vr het lenen van vreemd vermgen. i Marketing eigenschappen Cllectieve WKO systemen zijn duurzame energiesystemen en verrzaken weinig tt geen CO 2 uitstt. De lage temperatuur afgiftesystemen zrgen vr een grt cmfrt in de gebuwen en lagere energielasten vr de eindgebruiker. De energiesystemen zijn makkelijk te installeren in nieuwe gebuwen. Hebben lage nderhudsksten en een lange levensduur. WKO systemen hebben een krte terugverdientijd. Overig Dr warmte te ntrekken aan asfalt, slijt asfalt minder snel. Er heft s winters niet gestrid te wrden als de warmte aan het asfalt wrdt teruggegeven. Vrlichting aan gebruikers bij plevering ver gebruik en nderhud van de warmtepmp, vlerverwarming en gedurende eerste stkseizen is vereist mdat het hier m een installatie gaat die anders bediend met wrden dan een traditinele cvketel met radiatren. Bewners klagen sms ver hg elektriciteitsgebruik in verhuding tt gemiddelde cijfers. Men vergeet daarbij dat er geen gas wrdt gebruikt en dat het ttaal bij het gebruik van duurzame elektriciteit bijdraagt aan een maatschappelijk psitief gewaardeerde plssing. d. Juridisch i Wat is het verheidsbeleid (weten regelgeving) hiermtrent en waar is lkaal beleid hierver te vinden? Kken zal drgaans met elektriciteit gebeuren en dat vraagt bij velen tt aanpassing van het gedrag. Juridische knelpunten spelen nageneg geen rl. Alle wegbeheerders spreken uit geen energiebedrijf te willen wrden. Verder is het van grt belang dat zij te allen tijde zeggenschap hebben ver de weg. Deze uitgangspunten kunnen wrden verwrd in een vereenkmst en wrdt derhalve niet als een knelpunt gezien. 6

7 Landelijk beleid: Nederland streeft naar 30 prcent CO 2 reductie en 20 prcent duurzame energie in In het Buwbesluit wrden eisen gesteld ten aanzien van de energiezuinigheid. Naast de eisen aan de energieprestatiecëfficiënt (EPC) zijn eisen gesteld met betrekking tt de thermische islatie en de luchtdrlatendheid. De EPC-eis is afhankelijk van de gebruiksfunctie. De energieprestatie van een nieuw te realiseren wnfunctie en wngebuw met wrden bepaald vlgens de NEN De EPC kan echter vanuit haar huidige aard niet gebruikt wrden als sturingsinstrument vr het definiëren van de passiefhuiskwaliteit, maar kan vr de tender wel gebruikt wrden m te tetsen f een prject aan de gestelde CO 2-reductie uitgangspunten vldet. e. Prces Lkaal beleid: Kan van tepassing zijn. Is per regi anders en derhalve niet verder gespecificeerd. i Organisatrische eigenschappen Bij de analyse van het prces is de vlgende indeling naar fasen gehanteerd: Oriëntatie: In deze fase vindt de idee-vrming plaats en wrden glbaal de mgelijkheden vr de wegcllectr als nderdeel van de energieinfrastructuur nderzcht. Initiatie: Het belangrijkste nderdeel van deze fase is het haalbaarheidsnderzek. Het is van belang dat deze in brede zin wrdt uitgeverd, met aandacht vr energie en milieu, rganisatie, besluitvrming, planning, financiën, juridische en technische aspecten. Realisatie: In deze fase wrdt een rganisatrisch kader ntwikkeld waarbinnen de weg-cllectr en de energie-infrastructuur z ptimaal mgelijk beheerd en geëxpliteerd kunnen wrden. Tevens wrdt de weg-cllectr en bijbehrende systemen fysiek aangelegd en wrdt het afzetgebied gebuwd. Explitatie: In de explitatiefase is het geheel van systemen in werking en wrdt energie pgewekt en geleverd ten beheve van verwarming, keling en warm tapwater. In deze fase wrdt de praktische invulling gegeven aan cntracten (nderhud van de systemen, levering en betaling van energie, etc.). 7

8 ii He kan bij het gebiedsntwikkelingsprces het energiecncept verder ingestken wrden? Wat zijn de aandachtspunten bij het gebiedsntwikkelingsprces m het energiecncept tt een succes te maken? Via het bestemmingsplan kan de gemeente de gewenste ntwikkeling faciliteren. In het bestemmingsplan kan ruimte wrden gereserveerd in de bven en ndergrnd vr brnnen en leidingen. In een Masterplan WKO vindt planning van de ndergrnd plaats. WKO ntwikkelingen kunnen p elkaar wrden afgestemd en er wrdt aandacht besteed aan de nderlinge verhuding tussen in elkaars nabijheid aangelegde systemen. Ok wrden tekmstige ntwikkelingen mgelijk gemaakt dr bij het psitineren (en capaciteit) van de brnnen hier alvast rekening mee te huden. 8

9 f. Brnnen