DE REKENING VOORBIJ ons energieverbruik voor
85 %
onzichtbaar
Drie scenario’s – bestaande technologie
Netgebonden Infrastructuur: elektriciteit en warmte (gas) Actuele gegevens van 2012 – vertaald naar 2035
All-electric
Zon-PV
Wind
X
X
All-gas All-electric All-gas
elektrische warmtepompen (micro-) wkk
Biogas
X
Gas (warmte) en elektriciteit in 2012 Uurgegevens van de stad Groningen
Max-warmtevraag is veel groter (>10x) dan max-elektriciteitsvraag Max-capaciteit bepaalt kosten infrastructuur
Volume gas: 45 bcm (450 TWh) Volume E : 120 TWh
250
200
GW
150
100
50
0 2015
2030 Distribution
Industry&Power
Power
Energieverbruik in relatie tot buitentemperatuur – koude winter! 2012: Warmtevraag = Gasvraag Data stad Groningen in 2012
Jaarhoeveelheden stad Groningen Vergelijk KIVI –brochure:“De rekening voorbij”
Jaar 2035
Percentage Benodigd oppervlak gemeente oppervlak in km2 Groningen All-electric wind
205windturbines (x3 MW)
67
80%
All-electric zon
15% eff.
30
36%
All-gas biomassa
1% eff.
300
360%
Exclusief mobiliteit ! KIVI: rendement biomassa is 0.5%
Let op: 1 windturbine is gelijk aan 15 hectare zonnepanelen
Onze energierekening thuis Kosten infrastructuur zijn aanzienlijk (14000 kWh gas en 3500 kWh elektriciteit)
gasvolume
Onze energierekening: Netwerken : 20% Volume : 40% Belasting : 40%
elek.volume E-distributie TenneT G-distributie Gasunie ecotax BTW
Netwerkkosten elektriciteit zijn bijna gelijk aan leveringskosten elektriciteit ! Netwerkkosten zijn (te) laag: betreft grotendeels afgeschreven en gereguleerde assets, inclusief socialisatie van kosten en risico’s
Let op: inderdaad de energierekening voorbij denken!
Warmtepompen … Valt gewoonlijk nogal tegen … • COP = 4 (COP= Warmte-uit/Elektriciteit-in)
gebruik in winter !
• Circa 80% van de warmteproductie met warmtepomp (= schatting)
– direct elektrisch (tapwater, koken, piekbelasting, etc..) – tevens start- en stopverliezen warmtepomp • Dan effectief omzettingsrendement gelijk aan 2.5 (“effectieve COP”)
– 20% direct en 80% met COP 4 => 40% elektriciteit nodig Check:
nieuwbouwhuis verbruikt per jaar 3500 kWh en 1000 m3 gas totaal circa 13500 kWh (1 m3 ≈ 10 kWh) met factor 2.5 => circa 7500 kWh per jaar praktijk: 8000-11000 kWh
COP = 7-8 ??
Karakteristieken zon & wind Patronen over het jaar – metingen Eelde
• Zon:
Zon in 2012: BT = 1100 uur Productie zomer = 10x winter
Wind in 2012: BT = 2200 uur Productie winter > 1.5x zomer
Stad Groningen - 2012 en 2035 450
400
Jaarvraag
Piek-capaciteit
350
GWh
Bron: Compendium Leefomgeving
Bedrijfstijd
Benutting
MW
uur
%
1510
925
1632
19%
1050
185
5676
65%
All-electric met wind (E) 100
1660
675 (vraag)
2459
28%
All-electric met zon (E) 50
1660
1492 (aanbod)
1113
13%
2640
1110 (vraag)
300 Huidige infrastructuur (G) 250
Huidige infrastructuur (E) 200 150
0 All-gas met biogas (G) Aardgas
Olie
Steenkool
Hernieuwbare energie
2378 Import elektriciteit
27% Afval en andere energiedragers
Let op: all-electric wijken: 7-8x normale E-capaciteit nodig (= dubbel zoveel)
Benodigd Opslagvolume Energievraag vooral in (koude) winter
Totaal volume
Percentage van de totale jaarvraag naar energie
GWh
-
Gas
550
20%
Zon
Elektriciteit
723
44%
Wind
Elektriciteit
173
10%
2035
Biomassa
Opslag Medium
1 GWh = 1 miljoen accu’s of 500 GWh = 1 gas-caverne
E-transport duurder dan G-transport Factor >10 ! Power-Britned 260 km & € 600 miljoen capaciteit: 1 GW 230 € per kW/100 km
Gas – BBL 230 km & € 500 miljoen capaciteit 20 GW 11 € per kW/100 km
10 power transmission lines are equal to 1 gas pipeline
E-distributiekosten eveneens >10x gasdistributiekosten (per kW)
E-opslag is extreem duur ! Factor 1000 ! Car Battery: 1 kWh
Norg Storage: 3 BCM (=30 miljard kWh)
Investments • Costs of E-storage: car battery : € 100,- per kWh • Costs of Gas-storage: “Norg” : € 0,10 per kWh • A gas storage has a life time of 50-100 years ...
Duurzame Groningen 2035 Rekening voor de huishoudens
Huidige kosten Biomassa Wind Zon
Exclusief doorberekeningen !
Gas & elektriciteit Gas Elektriciteit Elektriciteit
Jaarlijkse kosten (ex tax) € 1100 € 2500 €24000 €75000
Kosten betreffen vooral energieopslag en netwerk (=infrastructuur) Combinatie van gas en elektriciteit lijkt veel aantrekkelijker dan focus op E of G
Gevoeligheid 1: extra windenergie om opslagbehoefte te voorkomen maximale besparing 50% op opslagvolume
Capaciteit tov jaarlijks benodigd 100% 110% 120% 130% 140% 150% 200%
Aantal windturbines 205 225 246 266 286 307 409
Actuele data 2012, vertaald naar 2035 exclusief effect langdurig koude winter
Berekende opslagbehoefte in GWh 122 90 73 65 61 59 47
Opslagpercentage tov de totale jaarvraag energie 7.4% 5.4% 4.4% 3.9% 3.7% 3.5% 2.8%
Mogelijkheden overproductie wind Beperkt door langdurige windstille perioden
Gevoeligheid 2: Beperking piekcapaciteit E met warmtebuffers 10% minder bij grote warmtebuffers (250 liter/HH)
Actuele data 2012, vertaald naar 2035 exclusief effect zeer koude winterdag
CO2 belasting stad Groningen Hoofddoelstelling is/was CO2-reductie !
Elektriciteit Kton
Gas Kton
Totaal Kton
Groningen in 2012 reëel
470
350
820
Groningen in 2012 “gascentrales”
290
350
640
Groningen in 2035 gascentrales
370
280
650
0
0
0
Groningen 100% duurzaam All-gas biomassa: All-electric wind: All-electric zon
€ 600 per ton € 5.000 per ton € 20.000 per ton
Huidige marktprijs is €5/ton
Conclusies / slot De energietransitie moet betaalbaar worden !
1.
De kosten voor energie infrastructuur zullen sterk stijgen bij voortgaande verduurzaming - het begin is relatief goedkoop
2.
De betaalbaarheid van de energietransitie wordt essentieel, mogelijke showstopper
3.
Huidige technologie met all-electric en zon (en wind) is volstrekt onvoldoende, verwachte ontwikkelingen evenmin
4.
Gebruik goedkope (en reeds bestaande) gasinfrastructuur biedt aantrekkelijk alternatief voor all-electric – wat zijn de mogelijkheden?
5.
Hanzehogeschool Groningen & Entrance werken samen met bedrijven en kennisinstellingen aan betaalbare energietransitie
