10
Een dorpswarmtenet als alternatief voor netverzwaring
Een dorpswarmtenet kan voorkomen dat er (kostbare) verzwaring van het elektriciteitsnet nodig als er lokaal veel duurzame energie opgewekt wordt, maar er geen lokale afname is. Financieel gezien kan een dorpswarmtenet een haalbaar alternatief zijn voor netverzwaring. De ontwikkeling van dorpswarmtenetten kan bovendien de verduurzaming van de dorpen versnellen, lokale bedrijvigheid versterken en nieuwe verdiensten voor agrariërs opleveren. Het kan verder een bijdrage leveren aan de uitdagingen van de RES (Regionale Energie Strategie) waarbij grootschalige duurzame opwek en de warmtetransitie worden gekoppeld. DOOR MARTIJN LESEMAN EN MAARTEN VAN BLIJDERVEEN
H
et aansluiten van duurzame elektriciteit in landelijke gebieden is vaak lastig om dat de elektriciteitsnetten hier niet voor aangelegd zijn. Er zijn dure netverzwaringen nodig die leiden tot grote maatschappelijke kosten en lange doorlooptijden. Duurzame ener gie lokaal gebruiken, waardoor netver zwaringen niet nodig zijn, kan onnodige uitgaven en inzet van schaarse technici voorkomen. Een dorpswarmtenet is een interessante optie: lokaal opgewekte elektriciteit wordt omgezet in warmte en hiermee worden de dorpen verwarmd.
Wat is een dorpswarmtenet? Een dorpswarmtenet is een nieuw con cept dat ontwikkeld is als alternatief voor netverzwaringen. Lokale duurzame elektriciteit wordt bijvoorbeeld opgewekt met zonnedaken bij agrariërs. Een warm
WIND & ZON - NR.5 20
11 tepomp maakt met deze elektriciteit warmte van hoge temperatuur (~90oC). Deze warmte wordt opgeslagen in een warmtebuffer. Tijdens het stookseizoen wordt de warmte uit de buffer via een dorpswarmtenet gebruikt om dorpsker nen te verwarmen. Hoe beter de wonin gen geïsoleerd zijn, hoe meer woningen duurzaam verwarmd kunnen worden. Juist door de combinatie met het isoleren van woningen wordt het concept interes sant. Het unieke van dit concept is dat de lokaal opgewekte duurzame stroom volledig en aantoonbaar lokaal wordt
Het in de zomer omzetten van elektri citeit naar warmte is efficiënt doordat gebruik gemaakt wordt van warme buitenlucht Eén van de voordelen van dorpswarmte netten is dat deze ook duurzame warmte kunnen leveren wanneer er een periode geen of weinig duurzame elektriciteit wordt opgewekt door windturbines en zonnepanelen, bijvoorbeeld tijdens zogenaamde Elfstedentocht-winters, met koud, windstil en grijs weer. Bij de aanname dat er twee weken zonder duur zame opwek overbrugd moet worden*,
Figuur: De zomersituatie (links) waarbij lokale zonnestroom uit het buitengebied gebruikt wordt om een warmtebuffer te vullen en de wintersituatie (rechts) waarbij de warmtebuffer de woningen in het dorp verwarmt.
gebruikt én dat er geen import van grijze stroom nodig is voor de verwarming in de winter. Het dorpswarmtenetconcept heeft een aantal voordelen ten opzichte van andere (duurzame) alternatieven: Duurzaam opgewekte energie wordt lokaal gebruikt en vervangt aardgas. Er is geen seizoensonbalans: opwek en verbruik van elektriciteit zijn in alle seizoenen gelijk daardoor is het toekomstvast en is er minder backupvermogen nodig Minder maatschappelijke kosten voor het verzwaren van elektriciteitsnetten
hebben we voor een all-electric-warmte voorziening een batterij nodig die met huidige marktprijzen € 150.000.000 zou kosten. Uiteraard is dit een onrealisti sche optie. Echter, een dorpswarmtenet kan deze mogelijkheid bieden voor een fractie van deze kosten.
Betrokken partijen Een dorpswarmtenet kan de belangen dienen van diverse partijen. De realisatie van een dorpswarmtenet kan alleen tot stand komen door samenwerking tussen vele betrokkenen. De samenwerkings verbanden en verdienmodellen bestaan nog niet en zullen moeten worden ont wikkeld.
Denk hierbij aan de volgende punten: Een gemeente kan praktijkervaring opdoen met alternatieven voor aard gas, vooruitlopend op de planvorming (warmtetransitieplan) en verdere uitrol; Agrariërs kunnen door toepassing van een dorpswarmtenet hun opgewekte stroom lokaal afzetten. Zij hebben hiermee een lokaal verdienmodel; De provincie zoekt invulling en realisatie van de RES’en; grootschalig inpassen duurzame opwek en concre tisering van de warmtetransitie;
Netbeheerders zoeken alternatieven voor netverzwaring; Burgers en woningeigenaren krijgen de mogelijkheid om lokaal geprodu ceerde duurzame warmte af te nemen en vastgoed te verduurzamen met lokale verdienmodellen.
Een praktijkcase: dorpswarmtenet Kollum De agrariërs in Kollumerland hebben concrete plannen om PV-panelen te installeren op de daken van hun stallen. Het middenspanningsnet biedt echter vrijwel geen ruimte meer voor deze plannen, omdat vrijwel alle beschik bare capaciteit gecontracteerd is door producenten van groene stroom en uitbreiding van het net veel tijd kost. Uit onderzoek blijkt dat een dorps warmtenet gevoed kan worden door de elektriciteit die zonder netuitbreiding WIND & ZON NR.5 2020
12 niet getransporteerd kan worden. Dit warmtenet kan dan woningen in de dorpen Oudwoude en Kollum verwarmen. Afhankelijk van hoe goed woningen geïsoleerd zijn, kunnen meer woningen op een warmtenet worden aangesloten. Een hogere isolatiegraad betekent dat de energievraag per woning daalt en dat hetzelfde dorpswarmtenet meer woningen van duurzame warmte kan voorzien. Met de huidige isolatiegraad kunnen in totaal 434 woningen worden verwarmd door middel van de concrete plannen van de agrariërs. Als woningen extra worden geïsoleerd dan loopt het aantal woningen dat bij hetzelfde aanbod van warmte kunnen worden aangesloten op. Bij energielabel B kunnen er 601 woningen worden aangesloten en bij energielabel A+ zelfs 871. Dit betekent in Oudwoude in alle situaties alle woningen kunnen worden aangesloten en in Kollum 210 tot 647.
Figuur: Voorbeeld van een ondergrondse warmtebuffer. Bron: Ecovat
Kosten van dorpswarmtenetten vergeleken met alternatieven
kost 79 procent van de kosten duurste optie en het dorpswarmtenet 75 procent, 67 procent of 61 procent, afhankelijk van het energielabel. Dit is maar liefst 39 procent goedkoper dan verwarmen met aardgas.
Voor de woningen in dit gebied kunnen de totale kosten van een dorpswarmte net worden vergeleken met andere ver warmingsopties. Berekend over de totale kosten voor 30 jaar blijkt dat blijven ver warmen op aardgas de duurste optie is, mede vanwege de verwachte stijging van de kosten voor aardgas door bijvoorbeeld CO2-heffingen. Een All-electric optie
In deze vergelijking zijn de kosten voor het dorpswarmtenet meegenomen die bestaan uit de realisatie van een warmte net, de aansluitleiding en de afleverset (een warmtewisselaar). Daarnaast zijn er kosten van de warmtebron en de opslag (de centrale warmtepomp en seizoens opslag).
Totale kosten (netto contant) voor All electric, Dorpswarmtenet en Aardgas
Hieruit blijkt dat bij een hoog-tempe ratuur-warmtenet de investering in isolatie niet op weegt tegen besparing op warmtevoorziening en energiekosten.
“Een dorpswarmtenet kan de belangen dienen van diverse partijen.” Toch levert isoleren wel de mogelijkheid om met dezelfde hoeveelheid lokaal op gewekte energie meer huizen te verwar men. Daarnaast is het ruimtebeslag voor de warmtebuffer en energiehuis kleiner bij geïsoleerde woningen, omdat meer woningen van dezelfde warmtevoorzie ningen gebruik kunnen maken. Voor de gemeenschap en voor CO2-reductie is isoleren dus toch aan te bevelen. Naast natuurlijk de comfortverbetering in de woningen.
* Deze periodes zijn in de ordegrootte van weken, voor meer informatie zie https://nl.wikipedia.org/wiki/ Dunkelflaute WIND & ZON NR.5 2020