warmtenetten: hoe en waarom? · 2018-04-23 · warmtenetten: hoe en waarom? wim mans 18 april 2018...
TRANSCRIPT
Warmtenetten: hoe en waarom?
Wim Mans 18 april 2018 Arnhem
Warmte is belangrijker dan elektriciteit
Het is afgelopen met aardgas!
Bestaansrecht van warmtenetten
Primair
net
Secundair
net
Onderstatio
n
Onderstatio
n
Onderstatio
n
Onderstation onderstation
collectieve warmtebronnen: • Duurzamer en/of goedkoper dan individuele bronnen • Schaalgrootte voordelen
• Voorbeelden van bronnen:
• Elektriciteitscentrale • Afvalenergiebedrijf • Geothermie • Industriële restwarmte • Zonthermische centrale • Biomassacentrale • Oppervlaktewater • Warmte- en koude opslag in de bodem
Voorgeïsoleerde transportleiding
Afleverset met warmtewisselaar en warmtemeter
Het marktaandeel van warmtenetten in Europa
•Solarthermische zonnepanelen
•Pit storage: seizoensopslag van warmte
•Zonder subsidie haalbaar in Denemarken
Opmerkelijk in Denemarken: solarthermie
Silkeborg: grootste solarplant ter wereld
Wenen: vrijwel geheel aangesloten op warmtenet
Heat remains relevant
Kosten: • Kapitaalslasten op investering
• Onderhoud en beheer
• Warmte-inkoop/productie
Baten: • Eenmalige aansluitkosten (BAK)
• Jaarlijks vastrecht
• Prijs per GJ
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
kosten baten
energie €/jr
onderhoud en beheer €/jr
kapitaalslasten €/jr
Opbouw kosten en baten
Voorbeeld nieuwbuw
W1: referentie aardgas TW EPC
E
G
HR-ketel MV
CO2
gasnet
elektriciteitsnet
W1
• Geen PV nodig, bewoners hebben het dak dus nog vrij of
aanbod PV als optie
• Is deze woning toekomstbestendig? Verkoopbaarheid?
• Keuzevrijheid energieleverancier
• Investering: € 11.205
• Kosten voor bewoner: € 1.194
• Vast recht en onderhoud: € 584
• Energiekosten: € 630 (gas, elektriciteit, EB teruggave)
W2: all electric weerstrandsverwarming TW EPC
• Veel PV nodig (22 panelen à 1,6 m²)
• Keuzevrijheid energieleverancier
• Investering: € 11.292
• Kosten voor bewoner: € 984
• Vast recht en onderhoud: € 415
• Energiekosten: € 569 (netto elektriciteit, EB teruggave)
E
MV
boil-er
E
CO2
PV
elektriciteitsnet
W2
W3: all electric lucht warmtepomp TW EPC
• Beperkte hoeveelheid PV nodig (6 panelen à 1,6 m²)
• Nadelen: ruimtebeslag WP, luchtkoeler en geluid
• Voordelen: keuzevrijheid energieleverancier, koeling als
optie
• Investering: € 20.954
• Kosten voor bewoner: € 1.116
• Vast recht en onderhoud: € 497
• Energiekosten: € 619 (netto elektriciteit, EB teruggave)
E
MVWP/ KM
boil-er
CO2
PV
elektriciteitsnet
W3
W4: all electric bodem warmtepomp TW EPC
• Geen PV nodig
• Nadelen: ruimtebeslag WP
• Voordelen: keuzevrijheid energieleverancier, koeling als
optie
• Investering: € 25.223
• Kosten voor bewoner: € 1.037
• Vast recht en onderhoud: € 453
• Energiekosten: € 584 (netto elektriciteit, EB teruggave)
E
MVWP
boil-er
CO2
elektriciteitsnet
W4
W5: WKO bronnennet individuele WP TW EPC
• Geen PV nodig
• koeling
• Nadelen: ruimtebeslag WP, exploitant nodig
• Geen keuzevrijheid warmteleverancier
• Investering: € 26.777
• € 8.828 collectief
• € 17.948 woning
• Kosten voor bewoner: € 1.292
• Vast recht en onderhoud: € 712
• Energiekosten: € 580 (netto elektriciteit, EB teruggave)
E
MVWP
boil-er
CO2
WKO net
elektriciteitsnet
W5
W6: LT warmtenet en koude, booster WP TW EPC
• Geen PV nodig
• Koeling
• Nadelen: ruimtebeslag WP boiler, exploitant nodig
• Geen keuzevrijheid warmteleverancier
• Investering: € 40.744
• € 27.929 collectief
• € 12.815 woning
• Kosten voor bewoner: € 1.669
• Vast recht en onderhoud: € 874
• Energiekosten: € 796 (netto elektriciteit, EB teruggave)
elektriciteitsnet
Laag temperatuur warmtenet
E
MV
CO2
W
WP
boil-er
koudenet
W6
W7.1: warmtenet lokaal (WP + warmtenet) TW EPC
• Geen PV nodig
• Nadelen: exploitant nodig
• Geen koeling
• Geen keuzevrijheid warmteleverancier
• Investering: € 34.674
• € 22.777 collectief
• € 11.897 woning
• Kosten voor bewoner: € 1.277
• Vast recht en onderhoud: € 683
• Energiekosten: € 594 (netto elektriciteit, EB teruggave)
elektriciteitsnet
E
MV
CO2
lokaal warmtenet
AFLS
W
W7
W7.2: warmtenet lokaal (solarthermie + warmtenet) TW EPC
• Geen PV nodig
• Nadelen: exploitant nodig
• Geen koeling
• Geen keuzevrijheid warmteleverancier
• Investering: € 29.913
• € 21.598 collectief
• € 8.315 woning
• Kosten voor bewoner: € 1.062
• Vast recht en onderhoud: € 538
• Energiekosten: € 523 (netto elektriciteit, EB teruggave)
elektriciteitsnet
E
MV
CO2
lokaal warmtenet
AFLS
W
W7
W8: warmtenet regionaal (HVC) TW EPC
• Geen PV nodig
• Geen ruimtebeslag in de woning, wel in de wijk
• Geen keuzevrijheid warmteleverancier
• Investering: € 13.013
• € 4.699 collectief
• € 8.315 woning
• Kosten voor bewoner: € 1.429
• Vast recht en onderhoud: € 664
• Energiekosten: € 765 (netto elektriciteit, EB teruggave)
E
MV
CO2
regionaal warmtenet
elektriciteitsnet
W
AFLS
W8
Beeldvorming concepten TW EPC
E
G
HR-ketel MV
CO2
gasnet
elektriciteitsnet
W1
E
MV
boil-er
E
CO2
PV
elektriciteitsnet
W2
E
MVWP/ KM
boil-er
CO2
PV
elektriciteitsnet
W3
E
MVWP
boil-er
CO2
elektriciteitsnet
W4
E
MVWP
boil-er
CO2
WKO net
elektriciteitsnet
W5
elektriciteitsnet
Laag temperatuur warmtenet
E
MV
CO2
W
WP
boil-er
koudenet
W6
elektriciteitsnet
E
MV
CO2
lokaal warmtenet
AFLS
W
W7
E
MV
CO2
regionaal warmtenet
elektriciteitsnet
W
AFLS
W8
concept 1 2 3 4 5 6 7.1 7.2 8
omschrijving aardgas
referentie
all E weerstand all E lucht WP all E bodem WP WKO
bronnennet
WKO centrale
WP
lokaal WN met
WP
lokaal WN met
solarthermie
regionaal WN
voordelen ● PV als optie
● keuzevrijheid
energie
● keuzevrijheid
energie
● keuzevrijheid
energie
● koeling als
optie
● PV als optie
● keuzevrijheid
energie
● koeling als
optie
● PV als optie
● koeling
● PV als optie
● koeling
● PV als optie
● geen ruimte-
beslag woning
● koeling
● PV als optie
● geen ruimte-
beslag woning
● geen koeling
● PV als optie
● geen ruimte-
beslag woning
● geen koeling
nadelen ● ruimtebeslag
woning
● toekomst-
bestendig?
● veel PV nodig
risico
saldering
● vermogen E
● PV nodig
● ruimtebeslag
woning
● aanzicht
● geluid
● ruimtebeslag
woning
● openbare
ruimte en
woning
● exploitant
nodig
● openbare
ruimte
● exploitant
nodig
● openbare
ruimte
● exploitant
nodig
● openbare
ruimte
● exploitant
nodig
● openbare
ruimte
● exploitant
nodig
investering
woning € 11.205 € 11.292 € 20.954 € 25.223 € 17.948 € 12.815 € 11.897 € 8.315 € 8.315
investering
collectief € - € - € - € - € 8.828 € 27.929 € 22.777 € 21.598 € 4.699
kosten
bewoner € 1.194 € 984 € 1.116 € 1.037 € 1.292 € 1.669 € 1.277 € 1.062 € 1.429
TCO € 2.065 € 1.911 € 2.760 € 3.023 € 3.175 € 4.515 € 3.495 € 2.998 € 2.679
Overzicht kosten TCO TW EPC
1 2 3 4 5 6 7.1 7.2 8
warmte
(LT)
warmte (HT)all-electricgas WKO
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
gas ind. E ind. WPl ind. WPb col. WKO col WP L.WN WP L.WN solar Reg. WN
€/j
aar
jaarlijkse kosten
mechanische afvoerventilatie
isolatie volgens de minimale eisen van het het Bouwbesluit
individueel collectief
Overzicht kosten TCO TW BENG
1 2 3 4 5 6 7.1 7.2 8
warmte
(LT)
warmte (HT)all-electricgas WKO
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
gas ind. E ind. WPl ind. WPb col. WKO col WP L.WN WP L.WN solar Reg. WN
€/j
aar
jaarlijkse kosten
mechanische afvoerventilatie
isolatie volgens de minimale eisen van het het Bouwbesluit
individueel collectief
Voorbeeld verduurzaming bestaande bouw
• Isolatie (Rc = 1,5-2,5 m²K/W) van het gebouw dat relatief
eenvoudig, zonder ingrijpende maatregelen met lage investeringen
wordt gerealiseerd:
• Begane grond vloer aan de onderzijde voorzien van isolatie met een Rc =
2,5 m²K/W;
• Spouwmuur in de gevel, of gevel aan de binnenzijde isoleren met een Rc
van 1,5–2,5 m²K/W;
• Dak aan de binnenzijde isoleren met een Rc = 2,5 m²K/W;
• Bestaande kozijnen voorzien van HR++ glas;
• Kierdichtheid verbeteren;
• Natuurlijke ventilatie vervangen voor mechanische afvoerventilatie.
• Na de renovatie levensduurverlening van 15-30 jaar met een:
• Verbeterd wooncomfort;
• Verlaging van de warmtevraag voor ruimteverwarming.
Pakket renovatie
Pakket renovatie+
• Goede isolatie (Rc = 3,5-6 m²K/W, nieuwbouw eisen) van het
gebouw, ingrijpende verbouwing:
• Begane grond vloer aan de onderzijde voorzien van isolatie met een Rc =
3,5 m²K/W;
• Nieuwe gevel/ voorzet gevel met een Rc van 4,5 m²K/W;
• Nieuw dak Rc = 6 m²K/W;
• Nieuwe kozijnen voorzien van HR++ glas;
• Zeer goede kierdichtheid;
• Mechanische afvoerventilatie met CO2 sturing;
• PV panelen, aantal m² per gebouwtype.
• Na de renovatie levensduurverlening van 30-50 jaar met een:
• Verbeterd wooncomfort;
• Verlaging van de warmtevraag voor ruimteverwarming;
• Elektriciteitsopwekking van PV panelen
Pakket renovatie++
• Zeer goede isolatie (Rc = 7-10 m²K/W, passief woning) van het
gebouw, ingrijpende verbouwing:
• Begane grond vloer aan de onderzijde voorzien van isolatie met een Rc =
7 m²K/W;
• Nieuwe gevel/ voorzet gevel met een Rc van 7-9 m²K/W;
• Nieuw dak Rc = 10 m²K/W;
• Nieuwe kozijnen voorzien van triple HR++ glas;
• Zeer goede kierdichtheid;
• HR-WTW ventilatie;
• PV panelen, aantal m² per gebouwtype.
• Na de renovatie levensduurverlening van 30-50 jaar met een:
• Verbeterd wooncomfort;
• Verlaging van de warmtevraag voor ruimteverwarming;
• Elektriciteitsopwekking van PV panelen
Concepten all-electric
• Renovatie:
• Warmtepomp-combi en E-element met een kwaliteitsverklaring voor het
rendement voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Renovatie+
• Warmtepomp-combi en E-element met een kwaliteitsverklaring voor het
rendement voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Douche WTW;
• Renovatie++
• Warmtepomp-combi en E-element met een kwaliteitsverklaring voor het
rendement voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Douche WTW;
Concepten warmtenet (HT)
• Renovatie:
• Afleverset voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door bestaande radiatoren;
• Renovatie+
• Afleverset voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door bestaande radiatoren;
• Douche WTW;
• Renovatie++
• Afleverset voor ruimteverwarming en warmtapwater;
• Warmteafgifte door bestaande radiatoren;
• Douche WTW;
Concepten warmtenet (LT)
• Renovatie:
• Afleverset voor ruimteverwarming;
• Warmtepomp voor warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Renovatie+
• Afleverset voor ruimteverwarming;
• Warmtepomp voor warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Douche WTW;
• Renovatie++
• Afleverset voor ruimteverwarming;
• Warmtepomp voor warmtapwater;
• Warmteafgifte door (nieuwe) vloerverwarming;
• Douche WTW;
Rotterdam - Rozenburg
Resultaten totale kosten per woonequivalent
Totale kosten op basis van de huidige energieprijzen
Jaarlijkse kosten = kapitaallasten = beheer&onderhoud = energie
CO2-emissie op basis van de huidige emissiefactoren (anno 2017)
TCO 2.295 2.517 3.304 3.918 2.545 3.362 3.991 3.820 4.300 4.625 2.556 3.413 4.000 3.518 4.155 4.527 €/j
CO2 4.716 3.350 2.540 2.242 2.969 2.342 2.143 3.168 2.472 2.227 2.258 1.907 1.835 2.052 1.831 1.813 kg/j
ΔTCO/ΔCO2 - 971 1.264 73 838 1.221 7.170 2.031 1.877 35 621 979 771 1.078 1.308 €/ton
TCO van de referentie (met aardgas, met renovatie R) = 100
R R+
Oppervlakte land (ha)
Concept
0,77
€/m3 a.e.
184
Tarief nieuw gas R R+ R++
159
140 165 180
159101 134
R++
100 131 156
R R+
102 136
152 171
Consument 0,59 0,72
Robuustheid
€/m3 a.e.
Utiliteit 0,45 0,58 0,63
Utiliteitsgebouwen (m2)
Totaal aantal woningequivalenten
Woondichtheid (aantal WE/ha)
3.886
2.300
651
124.696
7.433
325
23
Rozenburg - Rozenburg
Grondgebonden woningen (aantallen)
Niet-grondgebonden woningen (aantallen)
Utiliteitsgebouwen (aantallen)
TCO-index
Aardgas
Hybride
All-Electric
Warmtenet HT
Warmtenet LT
All-Electric + 68%HT Warmte
Laagste TCO Tweede keuze Duurder
warmte (LT)warmte (HT)all-electrichybridegas
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
ref R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++
tota
le k
oste
n €/
jaar
/won
inge
quiv
alen
t
4: Rozenburg
warmte (LT)warmte (HT)all-electrichybridegas
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
ref R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++CO2-
emis
sie
kg/j
aar/
won
inge
q
4: Rozenburg
Rotterdam - Rozenburg
CO2-emissie per woonequivalent
Totale kosten op basis van de huidige energieprijzen
Jaarlijkse kosten = kapitaallasten = beheer&onderhoud = energie
CO2-emissie op basis van de huidige emissiefactoren (anno 2017)
TCO 2.295 2.517 3.304 3.918 2.545 3.362 3.991 3.820 4.300 4.625 2.556 3.413 4.000 3.518 4.155 4.527 €/j
CO2 4.716 3.350 2.540 2.242 2.969 2.342 2.143 3.168 2.472 2.227 2.258 1.907 1.835 2.052 1.831 1.813 kg/j
ΔTCO/ΔCO2 - 971 1.264 73 838 1.221 7.170 2.031 1.877 35 621 979 771 1.078 1.308 €/ton
TCO van de referentie (met aardgas, met renovatie R) = 100
R R+
Oppervlakte land (ha)
Concept
0,77
€/m3 a.e.
184
Tarief nieuw gas R R+ R++
159
140 165 180
159101 134
R++
100 131 156
R R+
102 136
152 171
Consument 0,59 0,72
Robuustheid
€/m3 a.e.
Utiliteit 0,45 0,58 0,63
Utiliteitsgebouwen (m2)
Totaal aantal woningequivalenten
Woondichtheid (aantal WE/ha)
3.886
2.300
651
124.696
7.433
325
23
Rozenburg - Rozenburg
Grondgebonden woningen (aantallen)
Niet-grondgebonden woningen (aantallen)
Utiliteitsgebouwen (aantallen)
TCO-index
Aardgas
Hybride
All-Electric
Warmtenet HT
Warmtenet LT
All-Electric + 68%HT Warmte
Laagste TCO Tweede keuze Duurder
warmte (LT)warmte (HT)all-electrichybridegas
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
ref R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++
tota
le k
ost
en
€/j
aa
r/w
on
ing
eq
uiv
ale
nt
4: Rozenburg
warmte (LT)warmte (HT)all-electrichybridegas
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
ref R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++ R R+ R++CO
2-e
mis
sie
kg
/ja
ar/
wo
nin
ge
q
4: Rozenburg
Rotterdam
All electric R+ of warmtenet R
Rozenburg
Organisatie en economie: in beweging
• Warmtewet:
• Beweging naar kostprijsreflecterende tarieven
• Energie- en klimaatakkoord
• Subsidies?
• Hogere gasprijzen?
• Verbod op verkoop gasketels?
• Mandatering gemeentes aardgasvrije wijken
• Organisatie
• Open netten: meerdere bronnen
• Open netten: meerdere exploitanten
• Coöperatie netten
• Rol van netbeheerders
Stellingen
• We moeten ons realiseren dat de warmtetransitie links- of rechtsom
(veel) geld zal kosten
• Het is lastig keuzes te maken, gezien de vele technologische,
economische en regelgevende ontwikkelingen. De overheid moet
daarom meer sturen en risico’s beheersbaar maken
• Een verbod op CV-ketels is beter dan economische prikkels als
aardgas duurder maken of subsidies op aardgasvrije verwarming