Second Opinion Collectieve warmtevoorziening stadsdeel Waalsprong te Nijmegen

Second Opinion Collectieve warmtevoorziening stadsdeel Waalsprong te Nijmegen

Deerns raadgevende ingenieurs bv Rijswijk, 11 augustus 2009

HOMEPAGE PROJECTNUMMER STATUS DOCUMENTCODE

AUTEUR

PROJECTLEIDER/GROEPSLEIDER

www.deerns.nl

R

160-09-02961-03R

R Waalsprong – 2nd opinion – 20090811 – v1.0 Definitief

Ir. J. van Dorp, Ir. P.A.L. Stoelinga Ir. P.A.L. Stoelinga

PARAAF

PARAAF

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar worden gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van de opdrachtgever. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de DNR 2005, dan wel naar de betreffende ter zake tussen partijen gesloten overeenkomst.

160-09-02961-03

1

INHOUD Hoofdstuk

Blad

Samenvatting

2

1. 1.1. 1.2.

Inleiding Aanpak Inhoud rapportage

4 5 5

2. 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 2.4.5. 2.4.6. 2.5. 2.6.

Toets en verificatie uitgangspunten business case Algemene uitgangspunten Woningen Woningen Waalfront Afname warmtevraag ruimteverwarming Energiemeting Eigen inkoop elektra voor warmtepomp. Woninginstallatie Energievraag warm tapwater Woningkoeling COP warmtepomp Warmtenet Maximalisering gebruik restwarmte Warmtelevering door ARN leidend Warmtetransportsysteem Aangesloten woningen Woningen Waalfront Aansluitwaarde woningen Tarieven woninginstallatie Business case (financieel)

7 7 8 8 8 9 9 9 9 10 11 13 13 13 14 15 16 16 17 18

3.

Technische haalbaarheid LT-warmtenet

21

4. 4.1. 4.2.

Energie- en vermogensvraag woningen Aansluitwaarden woningen Consequenties

22 23 25

5.

Conclusies

26

Bijlage A

Overzicht beoordeling business case

28

Bijlage B.

Controleberekening bewonerslasten

37

Doc: D:\Documents and Settings\d0681\My Documents\Waalsprong\Waalsprong - 2nd opinion - 20090811 - v1.0.doc

Rijswijk, augustus 2009

160-09-02961-03

2

SAMENVATTING In deze second opinion is het onderzoek “Hybride LT-warmtenet Waalsprong Nijmegen” getoetst op de uitgangspunten, aannames en randvoorwaarden, om een beter beeld te krijgen van het realiteitsgehalte van de in het onderzoek omschreven warmtevoorziening.

De opzet van een warmtevoorziening voor woningen, gebaseerd op het gebruik van beschikbare LT-warmte en warmtapwaterbereiding met en warmtepomp, is innovatief en zeer interessant. Het concept is gebaseerd op een juiste toepassing van energetische exergetische principes.

In het algemeen kunnen we stellen dat het concept technisch haalbaar lijkt. Er zijn o.i. geen grote risico’s binnen de techniek die het realiseren van een LT-warmtenet niet mogelijk zouden maken. Wel is geconstateerd dat er bij de huidige woningconfiguratie van het concept geen noemenswaardige koeling in de woningen zal zijn: 0,84 GJ/jr (ten opzichte van de 3,7 GJ waar rekening mee is gehouden), met bijbehorend beperkt koelvermogen. Met enige aanpassingen in de woningconfiguratie kan de hoeveelheid koeling en het koelvermogen echter eenvoudig vergroot worden. Dit heeft echter wel invloed op de economische kant van de businesscase.

Binnen het onderzoek zijn enkele onderdelen geconstateerd die van invloed kunnen zijn op de uitkomst van de business case. Dit zijn onder andere: -

De gehanteerde prijzen voor de toekomstige warmtepompsystemen lijken aan de lage kant. Een hogere prijs heeft een negatieve invloed op het resultaat van de business case;

-

De aansluitwaarden van de woningen zijn laag ingezet. Mogelijk moet daardoor meer hulpvermogen worden opgesteld en moet het transport- en/of distributienet groter worden;

-

Er wordt een warmtevraag van 11 GJ per woning voor warm tapwater aangehouden. Dat is vrij hoog. De eveneens in de business case genoemde 100 l/dag gemiddeld resulteert in 7,6 GJ per jaar. Indien deze laatste waarde wordt aangehouden, resulteert dat in € 450,000.- /jr minder inkomsten.

-

Er wordt een voorschot genomen op een nieuw te ontwikkelen type warmtepomp dat de mogelijkheden van een hoge temperatuur bronwarmte optimaal benut. Indien deze ontwikkeling niet of later komt dan aangenomen, dan resulteert dit in een



160-09-02961-03

3

lagere warmteafname uit het LT. Dit kan leiden tot € 100.000,- /jr minder inkomsten. -

Voor energieprijsstijgingen worden (in het spreadsheet) indices gehanteerd van 2,5% boven de algemene index voor prijsstijgingen. Dit is zelfs voor een conservatieve benadering te laag. Een index van 5% voor de prijsstijging van gas en warmte is meer realistisch.

De keuze voor een gesloten systeem voor het transporteren van de restwarmte is een goede keuze. Een open systeem levert naast een hoog warmteverlies ook een hoog risico op storingen door vervuiling van de componenten van het transportsysteem en de afleversets.

Aansluiten van zowel Waalsprong als Waalfront is gunstig voor de duurzaamheid en waarschijnlijk ook voor de economische prestatie. Het aangesloten vermogen wordt vergroot, waardoor ARN basislast kan leveren (langere tijd meer warmte).



160-09-02961-03

1.

4

INLEIDING In opdracht van de provincie Gelderland en de gemeente Nijmegen is een onderzoek uitgevoerd naar een hybride LT-warmtenet (BuildDesk Benelux, rapportnummer 80313, 23 februari 2009) ten behoeve van de nieuw te ontwikkelen en realiseren wijk Waalsprong te Nijmegen. Naar aanleiding van dit onderzoek is Deerns raadgevende ingenieurs bv gevraagd een second opinion uit te voeren met als doel het verkrijgen van een beter beeld op het realiteitsgehalte van de gekozen technieken, uitgangspunten en de aannamen en randvoorwaarden die zijn gehanteerd in de betreffende business case. In deze rapportage ligt de nadruk op het toetsen van de technische aspecten van het systeem binnen de woningen. In mindere mate wordt het transportnet en het financiële business model meegenomen (een second opinion van deze onderdelen wordt door derden uitgevoerd).

De opzet van een warmtevoorziening voor woningen, gebaseerd op het gebruik van beschikbare LT-warmte en warmtapwaterbereiding met een warmtepomp, is innovatief en zeer interessant. Het concept is gebaseerd op een juiste toepassing van energetische exergetische principes.

De energiewinst van het hybride systeem voor ruimteverwarming is evident. Dat geldt grotendeels ook voor de productie van warm tapwater: de warmtevraag hiervan wordt bij de voorgestelde configuratie 50% ingevuld met pure, CO2-vrije restwarmte. Voor de overige 50%, die wordt geproduceerd met een kleine warmtepomp, is de energiewinst minder evident, hoewel het interessante hiervan is dat hiermee de mogelijkheid bestaat om gelijktijdig met het naverwarmen van tapwater koude te produceren. Toepassing van een nog te ontwikkelen warmtepomp voor warm tapwaterbereiding die de hoge temperatuur van de restwarmtebron optimaal kan benutten voor een hoog opwekkingsrendement, maximaliseert de energiewinst van het hybride systeem. Zover is het echter nog niet. De momenteel beschikbare warmtepompsystemen voor woningen kunnen de lage temperatuursprong niet (volledig) benutten, zodat op korte termijn de energiewinst voor warmtapwater nog niet optimaal is. In de business case wordt er vanuit gegaan dat deze ontwikkeling van de nieuwe warmtepomp met een 70% hoger opwekkingsrendement binnen 10 jaar zal plaatsvinden en tijdig voor Waalsprong en Waalfront beschikbaar is.



160-09-02961-03

1.1.

5

Aanpak De second opinion is uitgevoerd aan de hand van de volgende processtappen: I.

Bestudering van de business case en de rapportages die daartoe hebben geleid;

II.

Overleg met het consortium dat de business case heeft opgesteld;

III.

Een beoordeling van de business case door: a. uitgangspunten en aannamen te vergelijken met gangbare waarden en keuzen, b. te onderzoeken of uitgangspunten, aannamen onderling consistent zijn, c. te onderzoeken of uitgangspunten, aannamen, en randvoorwaarden passen bij de specifieke situatie van de Waalsprong, d. een beoordeling van de juistheid van de conclusies binnen de context van de business case.

IV.

Uitspraak te doen of de conclusies al dan niet valide blijven onder IIIa en IIIb geconstateerde afwijkingen van de uitgangspunten en aannamen;

V.

Verificatie van de realiseerbaarheid van de voorgestelde technieken door aan minimaal twee leveranciers en aan het consortium dat de business case heeft opgesteld de volgende vragen te stellen: a. Kunnen dergelijke systemen worden geleverd, worden ontwikkeld en worden uitgevoerd in een proefopstelling? b. Wat kosten dergelijke systemen en wat is het verbruik van elektriciteit van dergelijke systemen voor de woning?

VI.

Bespreking van het resultaat van de onderdelen I t/m V met de opstellers van de business case.

1.2.

Inhoud rapportage Deze rapportage geeft de resultaten en analyse weer van het uitgevoerde onderzoek binnen de second opinion. In de rapportage wordt er van uitgegaan dat de lezer bekend is met de betreffende business case. Er zal in enkele gevallen (slechts) een verwijzing worden opgenomen naar de business case om zodoende niet grote delen van die betreffende rapportage over te nemen.



160-09-02961-03

6

Deze rapportage bestaat met name uit het benoemen van de belangrijkste kritische factoren binnen de business case die door ons zijn geïdentificeerd. In de bijlage is een tabel opgenomen met daarin een uitgebreidere opgave van de kritische factoren. Bij deze factoren is met name gekeken in hoeverre deze een mogelijke afwijking kunnen veroorzaken op de huidige uitkomst van de business case: -

toets en verificatie uitgangspunten, aannamen en randvoorwaarden;

-

consistentie van de uitgangspunten en aannamen

-

beoordeling technische haalbaarheid van het hybride warmtenet;

-

conclusies

Onderdeel van deze second opinion zijn gesprekken met leveranciers van warmtepompen om te bepalen of a) de huidige “stand-der-techniek” voldoende ver is om binnen een (concurrerende) markt de betreffende warmtepompen te kunnen leveren (marktverkenning) en b) vast te stellen of het geschetste toekomst scenario (verbetering COP) realistisch is. Ten tijde van het schrijven van deze rapportage hebben door omstandigheden deze gesprekken nog niet plaatsgevonden en zullen in een volgende versie van dit document alsnog worden toegevoegd.



160-09-02961-03

2.

7

TOETS EN VERIFICATIE UITGANGSPUNTEN BUSINESS CASE In dit hoofdstuk worden de diverse uitgangspunten en aannamen besproken die gehanteerd zijn in de business case. De diverse uitgangspunten en aannamen worden per “groep” behandeld om de leesbaarheid te verduidelijken. Tevens worden de uitgangspunten en aannamen beoordeeld aan de hand van gangbare waarden en keuzen. Tenslotte worden mogelijke risico’s besproken. Indien er geen sprake is van onderlinge consistentie tussen de uitgangspunten en aannamen worden deze eveneens behandeld.

2.1.

Algemene uitgangspunten Voor de business case zijn een aantal algemene uitgangspunten gehanteerd. De (voor deze second opinion) belangrijkste uitgangspunten zijn als volgt:

-

Gesloten systeem vanuit ARN met lage temperatuur;

-

Waalfront wordt aangesloten;

-

Koude levering;

-

Index van gas op 2,5% evenals de andere indices die gebruikt zijn om de bewonerskant door te rekenen, dit is ongeveer conform de CPI van de afgelopen tijd;

-

De eerste 400 woningen van Laauwick, Waalsprong zijn uit deze businesscase al geschrapt, verder is bouwscenario daarmee hetzelfde gebleven;

-

Langlopende rente is op 5% gesteld;

-

Rendement op eigen vermogen is op 5% gesteld;

-

Verhouding eigen vermogen/vreemd vermogen is op 30-70 gesteld;

-

Bewoners kopen zelf elektriciteit in voor de wp boiler;

-

ARN uitkoppeling vanuit de businesscase betaalt en 0 euro per GJ voor warmte afname. Dit is al mondeling besproken met directie van ARN en wordt binnenkort vastgelegd in een verregaande intentieverklaring;

-

Voorwaarde is een deelname van GEM Waalsprong en GEM Waalfront.

Deze uitgangspunten zijn met name gehanteerd voor de te beoordelen berekening, horend bij de business case. Daardoor wijkt de berekening op punten af van de getallen die in de rapportage zijn gehanteerd.

Opmerking: De gehanteerde indices voor warmte en gas zijn erg laag, zelfs voor een conservatieve benadering. Toepassing van meer realistische waarden (bijvoorbeeld 5% voor gas en warmte) heeft een positief effect op de business case.



160-09-02961-03

2.2.

8

Woningen Ten aanzien van de uitgangspunten van de woningen en de woninginstallatie zijn de volgende specificaties gehanteerd:

2.2.1.

a) oppervlak woningen

145 m2

Bron: SenterNovem

b) EPC eis

0,8 / 0,6 / 0,4

2009 / > 2011 / > 2016

c) Energievraag verwarming

20 / 15 / 13 GJ

2009 / > 2011 / > 2016

d) Vermogen verwarming

7 / 6 / 4 kWth

2009 / > 2011 / > 2016

e) Energievraag tapwater

11 GJ

f)

6 kWth

Vermogen tapwater

g) Gelijktijdigheid verwarming

100%

h) Gelijktijdigheid tapwater

20%

i)

CW klasse 4

Warm tapwater

Woningen Waalfront In de business case worden de woningen van het gebied Waalfront (nu) meegenomen. De stedenbouwkundige opzet van Waalfront is anders dan van Waalsprong. Op basis van de gegevens op pagina 8 kan worden geconcludeerd dat de het benodigd aansluitvermogen voor EPC 0,8 woningen in verhouding is met de gestapelde woningen uit de Waalsprong.

Risico: onduidelijk. Er zijn verschillende factoren die samenhangen met de kleinere woning en die een positieve of negatieve invloed hebben op de hoogte van de investering van het LT-netwerk. E.e.a. hangt mede af van het stedenbouwkundige plan.

2.2.2.

Afname warmtevraag ruimteverwarming De afname van de warmtevraag voor ruimteverwarming bij dalende EPC (0,8-> 06 -> 0,4), van 19 GJ naar 14 GJ naar 12 GJ lijkt veel. Een nadere onderbouwing (en toetsing) van deze gegevens is wenselijk. Opgemerkt wordt dat indien deze afname minder groot is, dit een positief gevolg heeft op de business case omdat er meer warmte zal worden afgenomen per woning, echter, indien het vermogen ook hoger is dan nu aangenomen, dan is er uiteindelijk meer hulpvermogen nodig in de vorm van backup-/piekketels.



160-09-02961-03

9

Risico Geen: een hogere warmteafname heeft een gunstig effect op de inkomsten.

2.2.3.

Energiemeting Er wordt gesproken over een flow meting vanaf het hybride systeem naar de woningen, daar dit goedkoper is dan een warmtemeting. Het is echter mogelijk dat de toe- en afvoertemperaturen fluctueren. Derhalve is een flowmeting geen betrouwbare optie. Ook volgens de Energiewet heeft een consument recht op een accurate meting van zijn warmteafname. Deze meting bestaat uit een combinatie van flow-meting en meting van het verschil tussen toe- en afvoer temperatuur. Er wordt zo met een grotere mate van zekerheid en betrouwbaarheid vastgesteld welke hoeveelheid energie door de consument is afgenomen.

Risico: Conform de Warmtewet dient een consument recht te hebben op een warmtemeting (energiemeting). Het thans uitgaan van een (veel goedkopere) flowmeting kan leiden tot onvoorziene meerkosten.

2.2.4.

Eigen inkoop elektra voor warmtepomp. Door uit te gaan van eigen inkoop van de elektriciteit voor de warmtepomp hoeft er geen 2e elektrische huisaansluiting (of bemetering) te worden aangebracht. Te weten één voor het warmtepomp systeem en één voor de overige huisinstallaties. Deze was in geval van algemene inkoop van elektra ten behoeve van de warmtepomp niet opgenomen, en zou leiden tot een grotere investering van de huisinstallatie(s).

Risico: Geen

2.3.

Woninginstallatie In de rapportage is het energieverbruik van de woningen een belangrijke parameter voor de business case.

2.3.1.

Energievraag warm tapwater In het rapport is sprake van een gemiddeld warm tapwatergebruik van 100 liter/dag (blz. 20/21 tabel 6; regel 21). Dat is realistisch. Echter, in dat geval is de warmtevraag voor warmtapwater geen 11 GJ/jr. (zoals aangegeven op blz. 20/21 tabel 6; regel 17), maar 7,6. In dat geval scheelt dit voor het gehele leveringsgebied 13.500 GJ aan warmtelevering, ofwel € 450.000,- per jaar aan inkomsten.



160-09-02961-03

10

Risico : warmteafname minder dan berekend en een lager financieel rendement door lagere inkomsten.

2.3.2.

Woningkoeling In tabel 6; regel 17, blz. 20/21, wordt de warmteafname uit het LT net voor warmtapwater bepaald: 5,5 GJ via de TSA. De overige 5,5 GJ door de warmtepomp, waarvan 3/4 uit het LT-net (met een COP van 3) en 1/4 door woningkoeling. Als er uit wordt gegaan van een iets lagere COP (=2,5 vanwege de lage temperatuur van het koelwater: 10 °C), dan is de hoeveelheid koude die kan worden geproduceerd 0,84 GJ (productie van 1/4 van 5,5 GJ = 1,4 GJ warm tapwater en dus 1,4*1,5/2,5 = 0,84 GJ koude). Hieruit kan het volgende worden geconcludeerd: a. Bij de huidige configuratie van het concept is van noemenswaardige koeling van de woning is geen sprake: 0,84 GJ in 3 maanden levert dat gemiddeld 9,3 MJ koeling per dag op. Stel dat 3/4 van de woning gedurende 12 uur wordt gekoeld, dan komt dat neer op een gemiddeld vermogen van 9300/ (145*3/4 * 12*3600/1000) = 2 W/m2. Dit lijkt ons onvoldoende voor het predicaat "gekoelde" woning". Hoewel dit wellicht op zich niet erg is, lijkt het onrealistisch om dit als kopersoptie aan te bieden. Merk daarbij op dat het koelvermogen/koelenergie nog maar 7,6/11 = 70% van dat vermogen/energie is, als inderdaad uitgegaan wordt van de 100 liter warm tapwater per dag;

b. Op basis van bovenstaande is kennelijk de geleverde koude substantieel minder dan de 3,7 GJ die in de berekening wordt aangehouden; deze zou dan in de referentie ook moeten worden gecorrigeerd.

De hoeveelheid koeling kan op een aantal manieren worden vergroot: 1. Door het opwarmen van al het warm tapwater met de warmtepomp (dus door het voorverwarmen met een warmtewisselaar achterwege te laten), kan in de koelperiode (1/4 van het jaar) 1,65 GJ aan koude worden geleverd, met een kortdurend maximum van 1,8 kW. De energiekosten worden plm. € 20,-/jr. hoger ten opzichte van de in het rapport voorgestelde configuratie met koeling. De geleverde koude is nog steeds substantieel lager dan de aangehouden 3,7 GJ.



160-09-02961-03

11

2. Door bovendien het koelen los te koppelen van de warm tapwaterbereiding, en condensorwarmte rechtstreeks op het LT net te lozen, kan feitelijk altijd worden gekoeld met het koelvermogen dat de compressor kan leveren ( 1,5/2,5x 3 kW = 1,8 kW) en kan eenvoudig de aangehouden 3,7 GJ/jr. worden geproduceerd. De energiekosten worden plm. € 175,-/jr. hoger ten opzichte van de in het rapport voorgestelde configuratie met koeling. Indien ervoor wordt gekozen de energiebemetering zo uit te voeren dat de naar het LT-net afgevoerde warmte niet in rekening wordt gebracht, nemen de toename van de energiekosten af tot € 76,- /jr. Hierbij is rekening gehouden met een verslechterde COP =2 als het LT net voor afvoer van de condensorwarmte wordt gebruikt.

Opmerkingen bij opties: Voor beide genoemde opties geldt dat het opwarmend vermogen van de warmwatervoorraad gehalveerd wordt door het achterwege laten van de warmtewisselaar. Om een gelijke opwarmtijd te realiseren zal een grotere en duurdere compressor nodig zijn. Voor optie 2 zal de warmtebemetering afgestemd moeten worden op de gewenste vorm van verrekening van opname van condensorwarmte in het LT-net.

Risico: Hogere investeringen door een duurdere huisinstallatie bij alternatieve koelopties worden door de bewoner als ‘kopersoptie’ gedragen. Risico: De businesscase lijkt gunstiger ten opzichte van de referentie dan in werkelijkheid.

2.3.3.

COP warmtepomp Ten aanzien van de COP van de systemen kunnen de volgende opmerkingen worden geplaatst: a. Een COP van 3 lijkt ons realistisch. Kritisch hierin is wel: i. Er is een elektrische spiraal in het buffervat aanwezig t.b.v. ijveraren en/of legionella cyclus. Onduidelijk is in hoeverre hier rekening mee is gehouden bij het vaststellen van de COP? De spiraal zorgt, vanwege het elektrische energieverbruik, voor een lagere COP; ii. Er dient in het gekoeld water circuit een mengcircuit te zijn opgenomen, omdat de gekoeld watertemperatuur in het buffervat (10 °C) te laag is om rechtstreeks in vloer te voeden. Het circuit omvat



160-09-02961-03

12

leidingwerk, twee motorgestuurde driewegkleppen, een pomp en de nodige regeling. iii. Eenzelfde mengcircuit is nodig om de bronwarmtetemperatuur op maximaal 25 °C te houden. De extra pompen en de elektrische bijverwarming t.b.v. de legionella cyclus gebruiken ook elektriciteit. De energiekosten daarvan lijken niet te zijn opgenomen in de berekening.

Risico: hogere bewonerslasten; legionellacyclus is geen ‘risico’ want dat speelt ook bij de referentie (woningen met EPC 0,6 en EPC 0,4)

b. Voor het opwekkingsrendement voor de bereiding van warm tapwater wordt nu uitgegaan van COP=3. Dit geldt voor een verdampertemperatuur van 20 °C, die hoort bij een warmtebron van 25 °C. Dat is een stuk beter dan de COP van 2,5 die hoort bij de bron temperatuur van 10-12 °C. van de nu gangbare bronwarmtenetten op basis van lange termijn energieopslag. Met een aangepaste warmtepomp die de temperatuur van de restwarmte volledig kan benutten, kan de (theoretische) COP voor warmtapwaterbereiding verhoogd worden van 3 (traject 5 -> 70 °C) naar 5,3 (traject 35 ->70 °C). Zover is het echter nog niet. De momenteel beschikbare warmtepompsystemen voor woningen kunnen de lage temperatuursprong niet (volledig) benutten, zodat op korte termijn de energiewinst voor warmtapwater nog niet optimaal is. In de rapportage wordt een voorschot genomen op de aangehouden groei in rendement in nieuw te ontwikkelen compressoren. Er wordt niet onderbouwd of deze groei ook daadwerkelijk plaats zal vinden en of dit binnen de aangehouden termijn gebeurt. Indien het COP scenario voor opeenvolgende EPC klassen niet 3-4-5 is, maar bijvoorbeeld 3-3-4, dan is de afgezette warmte voor warmtapwater geen 43,500 GJ maar 40,500 GJ; ofwel € 100,000,-per jaar minder inkomsten.

Risico: bij een lagere COP dan aangehouden, blijft de afname van restwarmte lager dan aangehouden en een lager financieel rendement door de langere inkomsten. Ook de energieprestatie wordt lager dan voorspeld.



160-09-02961-03

2.4.

13

Warmtenet De (belangrijkste) uitgangspunten van het hybride warmtenet voor de Waalsprong zijn als volgt (de tekst is overgenomen uit de rapportage).

2.4.1.

Maximalisering gebruik restwarmte -

Het gehele systeem is gemaximaliseerd op de inzet van puur restwarmte, dat betekent dus een minimale inzet van aardgas of van aftapstoom en het vermijden van een toename van condensordruk bij de warmteleverende installaties;

Opmerking. De business case gaat uit van warmtelevering van ARN. De restwarmte heeft een hogere temperatuur dan ‘gewone’ STEG centrales. Indien (toekomstige?) ontwikkelingen het mogelijk maken dat ook ARN de warmte zelf verder uitnut, dan kan een verplichting tot levering van de nu af te spreken levertemperatuur van 45 °C, een concurrentieachterstand veroorzaken, hetgeen weer zou kunnen leiden tot een tarief voor de restwarmte.

2.4.2.

Warmtelevering door ARN leidend -

De hoeveelheid warmte te leveren door de ARN is leidend, hierbinnen is de warmte (afgewerkte stoom) vanuit de stoomturbine weer leidend;

-

Wanneer de hoeveelheid warmte –in bijzondere omstandigheden- ontoereikend is, dan zal aanvullend warmte vanuit ARN geleverd moeten worden met aftapstoom of gereduceerde verse stoom;

Opmerkingen: Geen Bovengenoemde uitgangspunten kunnen tegenstrijdig zijn. Ten aanzien van de capaciteit van het net (en dus het aantal aan te sluiten woningen) zal een zeer goede afweging van de uitgangspunten (bv temperaturen) gemaakt moeten worden. Tevens een afweging wat nu leidend is: de maximale warmte die ARN moet leveren of de warmtevraag van de woningen.

-

Op dit moment wordt als basecase bij ARN verondersteld dat maximaal 40 MWth als afgewerkte stoom en roosterkoeling beschikbaar komt op een temperatuurniveau van 50°C. Dit is voldoende om een aanvoertemperatuur te maken van 45°C in het hybride warmtesysteem;



160-09-02961-03

14

Opmerking: het is onduidelijk of er een kostenafweging gemaakt tussen het creëren van redundantie met een aftapstoomvoorziening danwel extra vermogen in hulpwarmtecentrales op te stellen.

-

Bij ARN dient in een back-up te worden voorzien. Hierbij is voorlopig uitgegaan van de mogelijkheid om aftapstoom uit turbine 2 te betrekken. Deze stoomturbine dient daartoe uitgerust te worden met een geregelde aftap die relatief eenvoudig kan worden gerealiseerd.

Opmerking: In geval van stoom aftap zal rekening moeten worden gehouden met een reductie in de opwekking van elektrische energie en dus reductie van inkomsten. ARN zal mogelijk een financiële vergoeding willen ontvangen als gevolg hiervan. Een extra investering van hulpketels draagt bij aan een grotere bedrijfszekerheid en betrouwbaarheid van het net, en reduceert eveneens de afhankelijkheid van warmtelevering van ARN.

Risico: Een energieleverende partij is in Nederland verplicht tot het leveren van energie (bij storing weer binnen afzienbare tijd). Het LT-warmtenet is volledig afhankelijk van ARN, in geval er niet wordt gekozen voor hulpketels.

2.4.3.

Warmtetransportsysteem -

Warmtelevering zal geschieden via een gesloten systeem van aanvoer en retour. De aard van het leidingsysteem is zeker voor het transport gedeelte tot in de wijken, vooralsnog Staal-PUR-PE-leidingen. Bij mogelijk alternatieve leidingen van het materiaal HDPE-100 hoeven grotere diameters niet extra geïsoleerd te worden, de wanddikte zorgt daar zelf voor voldoende isolatie. De kleinere diameters in de wijken zijn wel extra geïsoleerd;

Opmerking. Er dient nader onderzocht te worden wat de voorkeur betreft. Het weglaten van isolatie leidt tot een goedkoper warmtenet. Daarentegen heeft dit meer energieverlies tot gevolg, waardoor minder woningen op het net aangesloten kunnen worden. De uiteindelijke situatie zal nabij het break-even point moeten liggen van een nadere analyse van een materiaalvergelijking voor het transportnet.

-

Een aanvoertemperatuur van 40 °C bij de woning is uitgangspunt gebleven, hoewel enkele graden lager vaak ook mogelijk wordt geacht; deze aanvoertemperatuur zal aan



160-09-02961-03

15

het begin van het net bij de warmteproducent enkele graden hoger moeten zijn om het leidingverlies op te vangen;

-

De retourtemperatuur uit de woningen bedraagt circa 25 °C, het systeem regelt op het voldoende uitkoelen zodat deze temperatuur gehandhaafd blijft en er niet onnodig veel water wordt rondgepompt in het hybride LT-warmtenet;

Opmerking : dit vereist wel een duurdere hydraulische regeling van het verwarmingscircuit.

-

Er is een gelijktijdigheidfactor gehanteerd van 100% .

Opmerking : een gelijktijdigheid van 100% wordt gehanteerd bij een bronwarmtenet. Voor het hier voorgestelde warmtenet is de gehanteerde gelijktijdigheid hoog. Het kan interessant zijn om de case door te rekenen met een lagere gelijktijdigheid zodat minder hulpwarmtevermogen hoeft te worden opgesteld.

-

Systeemverliezen zijn voor de gekozen diameters en leidingroutes voor het transportnet berekend, in het bijzonder voor de aanvoerleidingen. De retourleidingen zullen altijd een lager warmteverlies hebben vanwege het lagere temperatuurniveau in de leiding. Samen levert dat een retourtemperatuur bij de ARN op van minstens 20°C. Als in de praktijk blijkt dat deze temperatuur iets hoger is en de aanvoertemperatuur hetzelfde blijft, dan kan de flow iets worden vergroot zodat er iets meer warmte kan worden geleverd aan de wijken;

Opmerking: Er dient dan rekening te worden gehouden met een toereikende capaciteit van de te installeren pompen. Een grotere flow zorgt voor extra drukval over het systeem (dit loopt exponentieel op) dat overwonnen moet worden door de pompen.

2.4.4.

Aangesloten woningen -

Het totale aantal woningen dat zal worden aangesloten op het systeem wordt in eerste instantie afgestemd op de maximaal beschikbare hoeveelheid restwarmte. Indien de vraag naar warmte bij -10 °C en bijbehorende gelijktijdigheid samen met de verlieswarmte in het hybride warmtesysteem ongeveer 40 MWth bedraagt, zal worden gestopt met het aansluiten van woningen.



160-09-02961-03

16

Opmerking : Niet. Het is beter om alle woningen van waalsprong en Waalfront aan te sluiten. Het systeem zou moeten worden gedimensioneerd op het benodigde vermogen voor aansluiting van alle woningen in het plan. Het tekort aan warmte vermogen opvangen door het plaatsen van hulpwarmtecentrales. Daarbij ook rekening houden met het mogelijk stoppen van restwarmtelevering aan de RWZI, zodat in de toekomst meer restwarmte beschikbaar is. De RZWI kan zelf warmte opwekken door slibvergisting.

2.4.5.

Woningen Waalfront -

Als variant is gekeken naar het aansluiten van alle geplande woningen in Waalsprong terwijl dan locaal een tweetal hulpketelhuizen permanent zijn opgesteld om de piekvraag naar warmte in te vullen. Deze eenheden worden aangesloten op gas, kunnen dan tevens zorgen voor een aanvullende redundantie in de Waalsprong;

2.4.6.

Aansluitwaarde woningen -

De aansluitwaarde van de woning is afhankelijk van de bouwperiode en de hieraan gerelateerde EPC van de woning en varieert van 7 tot 4 kWth, het betreft het nominaal vermogen voor de LT ruimteverwarming. Warm tapwater wordt gemaakt op momenten dat ruimteverwarming minder vraagt dan nominaal vermogen, de hiermee gemoeide additionele ASW wordt verondersteld 0 te zijn;

Opmerking : De aansluitwaarden van de woningen met EPC 0,6 en 0,4 zijn te laag. Bij te lage aansluitwaarden moet een additionele ASW voor tapwater worden opgenomen.

Risico: In de praktijk zal de installatieadviseur of installateur een aansluitwaarde voorschrijven om te voorkomen dat hij aansprakelijk wordt gesteld als in koude perioden de woningen niet de geëiste temperatuur halen.

Overige opmerkingen -

De keuze voor een gesloten systeem voor het transporteren van de restwarmte is een goede keuze. Het alternatief, een open systeem levert naast een hoog warmteverlies ook een hoog risico op storingen door vervuiling van de componenten van het transportsysteem en de afleversets

-

Uit het oogpunt van beheer en duidelijke juridische scheiding, achten wij het noodzakelijk dat in de afleverset van de woningen een scheidingswisselaar wordt opgenomen.



160-09-02961-03

-

17

Er wordt gesproken over het toepassen van ketels ten behoeve van het opvangen van de piek, alsmede redundantie in het systeem (pag. 25). De voorgestelde plaatsing en vermogen van de ketels leiden echter niet tot een volledige redundantie tijdens de piekvraag: Voor de Waalsprong is 49 MW warmtevermogen nodig. Dit vermogen wordt geleverd door twee verbrandingslijnen van 20 MW van ARN en vier hulpwarmteketels van 5 MW elk. Met 8 MW transportverlies is voldoende vermogen beschikbaar om de in de piekvraag te voorzien. Maar bij uitval van een van de eenheden is er niet genoeg vermogen beschikbaar (de mogelijkheid van stoomaftap en een noodstoomketel van ARN wordt bij de uitgangspunten in het rapport buiten beschouwing gelaten).

-

Dit is wellicht ook niet de gewenste situatie, maar behoeft in ieder geval nog extra aandacht.

-

Ten aanzien van de toekomstige ontwikkeling van ARN en de planning voor Waalsprong (en Waalfront) maakt dat de positie (en capaciteit) van de hulpketels strategisch kunnen zijn. Wij adviseren derhalve hier nader onderzoek naar te doen. Zo zal het positioneren van een ketel nabij de ARN tot een grotere leidingdiameter leiden (kosten). Echter, er bestaat wel een mogelijkheid om, indien de ARN geen warmte meer levert aan de waterzuiveringsinstallatie, de extra warmte te kunnen transporteren naar de wijken. Er behoeft dan geen tweede net te worden aangelegd: plaatsing van de hulpwarmtevermogen nabij ARN biedt daardoor meer flexibiliteit en aanzien van toekomstige ontwikkelingen. Daar staan hogere kosten van het hoofdtransportnet tegenover.

-

Er is nog onzekerheid ten aanzien van de loop van het tracé van het transportnet. Deze onzekerheid vertaalt zich naar een (financieel) risico. Er dient rekening te worden gehouden met voorinvesteringen en wellicht een substantieel grotere post “onvoorzien” dan de € 250.000,- die nu is opgenomen.

Risico: hogere investering

2.5.

Tarieven woninginstallatie In de business case wordt rekening gehouden met de tarieven voor gas en elektra:



160-09-02961-03

18

Opmerking : Deze uitgangspunten zijn marktconform.

2.6.

Business case (financieel) Ten aanzien van de financiële aspecten binnen de business case zijn onze opmerkingen beperkt tot de woonhuisinstallatie(s).

Ten aanzien van de investeringen in tabel 22: a. De investering voor de referenties (EPC 0,8) lijkt ons marktconform; b. Bij de investeringen daalt de prijs van de tapwaterwarmtepomp van 2500 naar 1700 naar 900 euro. (blz. 60 businesscase). Alleen al de laatste stap (2011-2016) lijkt een enorm grote prijsdaling (-53%) en is bijvoorbeeld veel meer dan de prijsdaling die wordt gehanteerd voor combiwarmtepompen (20%); c. De prijs van een combiwarmtepomp uit de referentie (5900) lijkt vrij hoog in vergelijking met huidige offertes voor dergelijk installaties;

De gehanteerde prijs voor hulpketels bedraagt € 400.000,- per stuk van 5 MW. Dit bedrag lijkt aan de lage kant. Op basis van onze ervaring verwachten wij een investering van ca. € 2.600.000,- (totaal voor 2 centrales van ieder 10 MWth).



160-09-02961-03

3.

21

TECHNISCHE HAALBAARHEID LT-WARMTENET Info n.a.v. onderzoek woninginstallatie (mede n.a.v. gesprekken leveranciers)



160-09-02961-03

4.

22

ENERGIE- EN VERMOGENSVRAAG WONINGEN Op pagina 13 wordt de keuze van de referentiewoning toegelicht. Het betreft de tussenwoning (rijwoning) met zelfregelende roosters voor ventilatie van SenterNovem zoals beschikbaar op de SenterNovem Website. De bedoeling is om de warmtevraag voor ruimteverwarming te schalen naar rato het BVO van de SenterNovem woning (125 [m2]) en het te verwachten BVO van een typische woning in Waalsprong (145 [m2]BVO). Het energiegebruik voor ruimteverwarming en warmtapwater van deze woning is gecontroleerd.

Warmtevraag De warmtevraag (zonder leidingverliezen) voor ruimteverwarming van de SenterNovem woning (EPC 0.78) is 17.836 [MJ]. Geschaald in de verhouding 145/125 is dit 20.690 [MJ]. In de haalbaarheidsstudie (p.20) wordt uitgegaan van 20 [GJ] warmtevraag voor ruimteverwarming. Dit komt dus ongeveer overeen met de SenterNovem referentie.

De warmtevraag voor warmtapwater in de SenterNovem woning (inclusief leidingverliezen) is 11.035 [MJ]. In de haalbaarheidstudie (p21) wordt uitgegaan van 11 [GJ]. Ook dit komt dus overeen.

Opgemerkt moet verder worden dat de SenterNovem referentietussenwoning (EPC 0.78) uitgerust is met een thermische zonnecollector voor warmtapwaterbereiding. Uit de tabel op pagina’s 20-21 blijkt niet dat dit ook als zodanig is onderkent in de haalbaarheidstudie. Het is onduidelijk wat de gevolgen hiervan zijn voor de conclusies van de haalbaarheidstudie. Zoals ook in de haalbaarheidsstudie wordt aangegeven zijn er verschillende manieren om een bepaalde EPC te halen.

Vermogensvraag De vermogensvraag voor ruimteverwarming voor een woning met verwarmd door middel van een warmtepomp (zonder piekvermogen geleverd door een elektrisch element) wordt bepaald met de formule (vuistregel) P[kWth]=0.0005*Q.beh.ruimteverwarming[MJ]. (bron: EPW softwareprogramma - toelichting). Gebruik van deze formule voor de referentie EPC 0.8 woning levert:

0.0005*20000[MJ]=10[kWth]



160-09-02961-03

23

In de haalbaarheidstudie wordt uitgegaan van 11 [kWth] voor de referentie EPC 0.8 woning. Dit is dus iets hoger dan nodig voor de referentiewoning van SenterNovem, zoals bepaald door gebruik van de formule.

De woningen met EPC 0.6 en 0.4 in de haalbaarheidsstudie hebben een ruimteverwarmingsbehoefte van 15 en 13 [GJ] respectievelijk. Met gebruik van de formule zou hier een verwarmingsvermogen van 7.5 en 6.5 [kWth] nodig zijn. In de haalbaarheidsstudie wordt echter uitgegaan van 6 en 4 [kWth] respectievelijk. Dit is dus lager dan volgt uit gebruik van de formule.

Voor de haalbaarheidstudie zijn de vermogens voor de EPC 0.6 en 0.4 woningen (mede) bepaald door gebruik van een gebouwsimulatieprogramma (TRNSYS). Het is mogelijk dat door gebruik van een bepaalde regeling van de verwarming (bijvoorbeeld altijd aan met de thermostaat op 20[C]) er een lagere piek verwarmingsvraag optreedt dan op basis waarvan de formule is geconstrueerd (met inbegrip van een zekere opwarmtoeslag). Een andere mogelijkheid is dat door gebruik van een simulatieprogramma (= doorgaans nauwkeuriger dan vuistregels hanteren) blijkt dat een lager verwarmingsvermogen nodig is dan volgt uit de (eenvoudige) formule.

4.1.

Aansluitwaarden woningen De te hanteren aansluitwaarden van de woningen zijn bepalend voor het aantal woningen dat met restwarmte kan worden gevoed, dan wel voor het op te stellen (hulp)piekvermogen in de hulpwarmtecentrales.

De in het rapport gehanteerde waarden voor met name de woningen met EPC 0,6 en 0,4 zijn substantieel te laag.

Opgemerkt wordt dat in de praktijk het op te stellen vermogen wordt bepaald uit het transmissieverlies (bepaald volgens ISSO 51), en niet wordt afgeleid uit dynamische berekeningen. Zie ook GIW 2008, specificatieblad1.12 waarin deze handelswijze wordt geadviseerd (niet geëist).

Uitgaande van een afnemende energievraag voor ruimteverwarming, neemt de vermogensvraag minder dan proportioneel af. Bij een verbeterde isolatie, daalt niet alleen het transmissieverlies, maar ook daalt de buitentemperatuur waar beneden gestookt moet worden.



160-09-02961-03

24

Dit wordt duidelijk gemaakt in onderstaande figuren, die gestileerde belasting duurkrommen weergeven bij verschillende transmissievermogens.

100%

Figuur A

100%

75%

75%

50%

50%

Figuur B

De verwarmingsenergie van de belasting duurkrommen in figuur A is proportioneel met het transmissieverlies. De verwarmingsenergie van de belasting-duurkrommen in figuur B is dat niet: hij neemt kwadratisch af met het transmissieverlies. Figuur B komt overeen met de praktijk. Omgekeerd geldt de praktijksituatie ook dat het transmissievermogen evenredig is met de vierkantswortel uit het energiegebruik.

Omdat het in een woning op te stellen verwarmingsvermogen direct bepaald wordt uit het transmissieverlies, geldt, dat bij een afname van de verwarmingsenergie van 20 -> 14 -> 12, het benodigd verwarmingsvermogen afneemt van 1 (100%) naar √(14/20) = 0,84 en √(12/20) = 0,78. Ofwel van 10 -> 8,4 naar 7,8 kW aansluitwaarde.

Deze afname kan ook op een andere manier plausibel worden gemaakt: De grootte van ieder van de posten die het transmissieverlies bepalen, is recht evenredig met respectievelijk de RC waarde van gevel, dak en vloer, de U-waarde van glas+kozijn en de hoeveelheid ventilatie+infiltratie (uitgaande van een vast rendement van toe te passen HR –WTW). Een afname van de Rc =3,5 -> 5,0 voor de dichte geveldelen en een afname van de Uwaarde van 1,6 -> 1,1 voor de beglazing, levert een reductie van de transmissie op van 30%. Bij gelijkblijvend vermogen voor ventilatie en infiltratie, resulteert dit in een transmissievermogen van 7 kW. Volgens de uitgangspunten wordt de verbetering van de isolatie pas toegepast om de EPC =0,4 te realiseren. Het benodigde vermogen is dan 75% meer dan de 4 kW waar in het rapport van wordt uitgegaan. In mindere mate geldt dit ook voor de variant met een EPC van 0,6.



160-09-02961-03

25

Conclusie Hoewel de werkelijke getallen in de business case kunnen afwijken van de hierboven gebruikte getallen, zal de strekking in grote lijnen hetzelfde zijn, en is de gehanteerde afname van het transmissievermogen naar onze mening te hoog ingeschat.

4.2.

Consequenties Een hoger transmissieverlies betekent meer op te stellen verwarmingsvermogen en, bij het beschreven hybride LT-net, een hogere aansluitwaarde van de woning. De consequenties zijn als volgt: -

Vergroting van het transport- en leidingnet

-

op te stellen hulpverwarmingsvermogen neemt toe.

-

Groter vermogen afleverset



160-09-02961-03

5.

26

CONCLUSIES Er is vastgesteld dat de business case met zorg en aandacht is uitgevoerd en dat er een innovatief concept grondig is uitgewerkt. Bij het samenstellen van een second opinion, wat naar onze mening kritisch behoort te gebeuren, lijkt vaak een negatief resultaat te ontstaan. Hoewel we in dit geval ook met name de kritische, en mogelijk risicovolle, zaken hebben genoemd zijn wij wel degelijk positief over het beschreven concept van het LTwarmtenet voor de Waalsprong.

De keuze voor een gesloten systeem voor het transporteren van de restwarmte is een goede keuze. Een open systeem levert naast een hoog warmteverlies ook een hoog risico op storingen door vervuiling van de componenten van het transportsysteem en de afleversets.

Aansluiten van zowel Waalsprong als Waalfront is gunstig voor de duurzaamheid en waarschijnlijk ook voor de economische prestatie. Het aangesloten vermogen wordt vergroot, waardoor ARN basislast kan leveren (langere tijd meer warmte). Het tekort aan warmtevermogen wordt opgevuld door hulpwarmtecentrales.

In het algemeen kunnen we stellen dat het concept technisch haalbaar lijkt. Er zijn o.i. geen grote risico’s binnen de techniek die het realiseren van een LT-warmtenet niet mogelijk zouden maken.

De hoeveelheid koeling bij de voorgestelde configuratie van de woninginstallatie is beperkt: 0,84 GJ/jr (ten opzichte van de 3,7 GJ waar rekening mee is gehouden. Met enige eenvoudige aanpassingen in de woningconfiguratie kan de hoeveelheid koeling en het koelvermogen vergroot worden. ‘Volledige’ koeling kost de bewoner dan echter wel extra geld: ongeveer € 75,- per jaar aan elektriciteit voor 3,7 GJ koude. Ook leidt de extra koudeopwekking tot een (iets) lagere duurzaamheid.

Een aantal uitgangspunten in de business case zijn naar onze mening onjuist of discutabel. Ze laten zich vertalen naar een verhoging van de investeringen. Andere geconstateerde punten (kunnen) leiden tot een verlaging van de inkomsten door een lagere afzet van warmte, of een verhoging (een hogere prijsstijging van gas en warmte). Van de constateerde punten noemen we :



160-09-02961-03

-

27

De aansluitwaarden van de woningen zijn te laag ingezet. Daardoor moet meer hulpvermogen worden opgesteld en moet het transport- en/of distributienet groter worden.

-

Er wordt een warmtevraag van 11 GJ per woning voor warm tapwater aangehouden. Dat is vrij hoog. De eveneens in de business case genoemde 100 l/dag gemiddeld resulteert in 7,6 GJ per jaar. Indien deze laatste waarde wordt aangehouden, resulteert dat in € 450,000.- /jr. minder inkomsten.

-

Er wordt een voorschot genomen op een nieuw te ontwikkelen type warmtepomp dat de mogelijkheden van een hoge temperatuur bronwarmte optimaal benut. Indien deze ontwikkeling niet of later komt dan aangenomen, dan resulteert dit in een lagere warmteafname uit het LT. Dit kan leiden tot € 100.000,- /jr. (of meer) minder inkomsten.

-

Voor energieprijsstijgingen worden (in het spreadsheet) indices gehanteerd van 2,5% boven de algemene index voor prijsstijgingen. Een prijsstijging van 5% voor gas en warmte is realistischer.

-

De gehanteerde prijzen voor de toekomstige warmtepompsystemen lijken aan de lage kant. Een hogere prijs heeft een negatieve invloed op het resultaat van de business case;

-

De referentiesituatie op sommige punten (kosten woninginstallatie en energiekosten koeling) wat te negatief wordt beoordeeld.

Op grond van de bevindingen adviseren wij om de business case ook door te rekenen met de door ons bureau genoemde waarden en uitgangspunten. Temeer omdat de hoogte van sommige posten van dezelfde orde van grootte is als het eindresultaat van de financiële berekening.



160-09-02961-03

BIJLAGE A

Bladzijde

28

OVERZICHT BEOORDELING BUSINESS CASE

Locatie

Algemeen

Onderwerp/Uitgangspunt

Commentaar/Reactie Deerns

In het kader van de Warmtewet bestaat de Aansluitplicht

Algemeen

Zijn genoemde tarieven conform Warmtewet ?

Algemeen

Voorinvestering in relatie tot plan-

Risico wordt genoemd in rapportage

ning/voortgang Algemeen

Varianten met en zonder hulpketels 1-op-1 2 verschillende scenario’s, afzonderlijk resultaat in business case te vergelijken?

Algemeen

Wat als ARN ermee op houdt?

Risico afdekken door contracten, e.d.

8/13

De woningen in het Waalfront zijn kleiner

Met Waalfront meer woningen aan te sluiten bij zelfde totaal vermogen; dichter

(104 m2; 20,9 GJ, 7,2 GJ) dan in de

netwerk

Waalsprong (145 m2) 8

Utiliteit blijft buiten beschouwing

akkoord

9

Mogelijk algemene inkoop elektra t.b.v.

In geval algemene inkoop elektra, 2e huisaansluiting noodzakelijk (1x WP en 1x

warmtepompen

huis) Extra kosten 2e aansluiting

9

Tabel

Variant 0b

A.g.v. EPC 0,6 en 0,4. Keuze voor bodemwisselaar dubieus. Geen andere (goede) mogelijkheden? (b.v. collectief bronwarmtenet?)

13 15

Schema

EPC 0,6 en 0,4

Controle in afname verwarmingsvermogen (loopt sterk terug) + warmtapwater

Hydraulisch en regeltechnisch complexer

Mogelijk verhoging van kosten installatie woning a.g.v. complexe installatie



160-09-02961-03

29

optie 1 en

dan is weergegeven

2

(koeling als optie voor koper?). Kosten niet in model, maar voor rekening koper woningen

16

Geen open systeem

Vervuiling en energieverlies; keuze is goed

16

TSA

Scheiding noodzakelijk ivm waterkwaliteit, veiligheid, etc.; ook bij gesloten systeem.

17

CW4-klasse

Consequenties WP, installaties, grootte van de aansluiting – als meerwerk op te nemen bij verkoop; akkoord

17

Elektrisch spiraal in buffervat

Verwerken in COP (is nu wellicht niet gedaan); wordt lager.

17

Bijverwarming tbv legionella

NB. Igv stroomstoring worden alle cycli gelijk, dus piek in E-net

17

Bijverwarming tbv legionella

Externe legionella cyclussturing? Dan rekening houden met extra kosten voor externe besturing systeem.

17

Pompen in systeem

Pomp zorgt voor 15% (150 W tov 1 kW WP) verlaging van COP; 15% extra elektriciteitsverbruik; is een post van ca. 1.000.000 kWhe/jr. lijkt significante voor business case

16/17

Schema in relatie tot kosten

Schema is zeer globaal; geen goede vergelijking van kosten mogelijk

COP = 3

Mee eens. NB: let wel op extra verbruik agv legionella + pompen

COP 3 -> 5

Niet onderbouwd; het is denkbaar indien de markt voor kleine (micro) warmtepompen geoptimaliseerd voor Tbron=35 en Tdoel = 60 zich ontwikkeld.

17/18

Koeling

De warmteafname uit het LT net voor warmtapwater bepaald: 5,5 GJ via de TSA; de overige 5,5 GJ door de warmtepomp, waarvan 3/4 uit het LT-net (met een cop van 3) en 1/4 door woningkoeling. Als ik daarvoor uitga van een iets lagere COP(2,5) vanwege de lage temperatuur van het koelwater (10 oC), dan is de hoeveelheid koude die kan worden geproduceerd met de productie



160-09-02961-03

30

van 1/4 van 5,5 GJ = 1,4 GJ warm tapwater : 1,4*1,5/2,5 = 0,84 GJ Uitgaande van normaal warmtapwater verbruik ca. 0,85 GJ aan koeling beschikbaar in zomerseizoen, dit is minder dan 25% van de koeling mogelijk met KWO (ca. 4 GJ) 17/18, 23

Koeling

Ntb middels berekening: woning wordt nauwelijks gekoeld; 120 liter koud water; 90 liter wtw; tot 141 W; ca. 1,1 W/m2 koeling; Ventilatie ca. 130 m2 / 250 m3 lucht; dT=4; 325 W; dT tov buitenlucht is slechts 1 grd (geen 3-4) Optie om WP volledig omkeerbaar uit te voeren voor continue beschikbaarheid WP voor koeling in zomer is niet onderzocht, wel mogelijk -> vergt complexere woninginstallatie. retourtemperatuur ARN=>40[°C] in de zomer.

18

stooklijn

Stooklijn is niet geschikt tbv warm tw; dit is een doorlopende lijn tot 8700 uur

19

bemetering

Geen flow meter toepassen; energiemeting toepassen omdat toevoertemperatuur woning kan variëren en fluctueren. Retourtemperatuur wordt door regeling gehandhaafd op 25[°C] (zie. p25).

19-21

Berekeningen benodigde vermogen ruim-

Getallen niet juist. P19: 7kWth=3kWth+3kWth?

teverwarming en opgesteld vermogen 20

Warmtevraag

Woningen Waalfront en Waalsprong zijn anders; echter warmtevraag komt niet overeen. Rekenen met Waalsprong levert positiever beeld op dan werkelijk als Waalfront wordt aangesloten.

20/21

Op blz. 20/21/ is sprake van een gemiddeld warm tapwatergebruik van 100l/dag; dat klinkt realistisch. Echter, in dat geval is de warmtevraag voor warmtapwater geen 11 GJ/jr., maar 7,6 GJ/jr.:



160-09-02961-03

31

0,1x365*4,186*1000* (60-10)/ 1^6= 7,6 GJ 21/22

Warmtapwater / koeling

Op basis van gebruik wtw (2,8 GJ), wordt slechts 0,83 GJ aan koeling gemaakt en niet de gevraagd 3,7 GJ

23

Koeling

Buffervat wordt niet gevuld (te weinig koeling gemaakt); woning wordt dus niet gekoeld.

23

Koeling

Conclusie Deerns: Koeling niet als optie meenemen; kost geld, maar levert niks op.

25

9e bullit

Piek en redundantie

Nadere uitleg; geen volledige redundantie opgesteld voor de piekvraag. (mogelijk is door dhr Braber meegedeeld dat de ARN wel over extra vermogen beschikt.

27

e

6 bullit

stromingsnelheid

2,5 m/s is redelijk hoog; daardoor pompenergie ook hoog; pompenergie blijft echter buiten beschouwing (ca. EUR. 100.000,-/jr.)

28

Open systeem valt af.

Mee eens, open systeem is om praktische redenen (vervuiling systeem en Waal, verliezen) geen optie.

30/31

Wel niet isoleren

Wel isoleren betekent minder vermogensverlies, uiteindelijk zijn meer woningen aan te sluiten

31

HDPE leidingen

Retourleidingen uitvoeren in HDPE; temperatuur niet erg hoog; uitzetting geen probleem

31

Keuze materiaal leidingen

O.i. behoeft dit nadere aandacht. De diverse voor- en nadelen van materiaal en wel/niet isoleren verder uitwerken

33

Tracé


Groot (financieel) risico agv onzekerheid tracé: -

Rekening houden met voorinvesteringen

-

extra post onvoorzien opnemen


160-09-02961-03

35

32

Berekening drukval systeem

Tabel 8 is foutief afgedrukt. Drukvalberekeningmethode lijkt op basis van Twater = 40[°C] in toevoer en retour. Is drukval systeem niet 2 keer drukval van ARN tot huizen?, dus 2 keer 13,6 bar? Dit zal nog worden gecontroleerd door Tebodin en is dus niet per se relevant voor deze second opinion.

35

Druk in tabellen

Drukverlies in opwekking zelf ontbreekt. Totale druk ca. 15,1 bar. Leiding, geschikt voor 16 bar, en is dus zeer kritisch.

37

Grafiek

De grafiek overlapt de tabel met warmteverliesberekening gegevens. Deze kunnen daardoor niet gecontroleerd worden

38

Figuur 14 en tabel 14

De grafiek lijkt het warmteverlies als functie van de absolute water temperatuur vs. de gemiddelde grondtemperatuur van 10[°C] te tonen, en dus niet als functie van het temperatuurverschil tussen de watertemperatuur en de grondtemperatuur, zoals voorgesteld in het rapport. Dit introduceert dus een fout van ongeveer 33% in de warmteverliesberekening bij een watertemperatuur van 40[°C]. Onduidelijk is of deze fout ook aanwezig is in de berekeningen voor tabel 14 op p39 en de rest van de berekeningen op p27, p37 en p39.

40/41

Energieverlies

Energieverlies is minder relevant gezien het om restwarmte gaat; vermogensverlies is wel degelijk relevant, gezien dit direct het gevolg kan zijn voor het aantal aan te sluiten woningen (zie bovenstaande opmerking)

41

Bivalente variant

Deze variant wordt enigszins afgeschilderd als minder duurzaam, omdat er geen 100% pure restwarmte meer gebruikt wordt. Echter, het totale restwarmtegebruik in het jaar stijgt per saldo in deze variant, ergo, de feitelijke duurzaamheid van het bivalente systeem is juist groter dan het ‘pure’ systeem, ondanks het toegenomen gebruik van aardgas in de HWC’s



160-09-02961-03

33

In principe benut je een groter deel van de basislast en wordt dus vollediger gebruikt (uitleggen op de piek houdt in dat op andere momenten dan de piek, restwarmte juist niet benut wordt) 41

Noodketels

NB. Het ‘stand-by’ staan van noodketels zal een zekere mate van investering vergen, zonder dat de ketels wellicht gebruik gaan worden

42

Hulpketels wijken 32 en 35

In plaats van een extra investering van hulpketels om wijken 32 en 35 alvast aan te sluiten is het mogelijk goedkoper om deze wijken helemaal niet aan te sluiten (er is toch onvoldoende vermogen om alle woningen aan te sluiten). In de business case lijkt er te worden van uitgegaan dat men aan het ‘einde’ van het project geen woningen meer aan gaat sluiten.

44

Tabel 16

De gehanteerde prijzen leiding en sleuf van transportnet lijken hoog (conservatief) ingeschat. Van distributienet lijken de kosten echter laag in geschat. De prijs voor kunstwerken lijkt laag ingeschat. Algemene indruk is dat de kosten van het leidingwerk conservatief zijn ingeschat. Onduidelijk is of ook herstelwerkzaamheden (bestrating) voor opgebroken wegen zijn meegenomen. Er zijn inderdaad veel (nochtans) onvoorspelbare factoren. De nauwkeurigheid van +30% is terecht. Indien dit echter zo is, dan deze marge ook in de business case worden meegenomen.

60

BAK

De kosten voor de warmtepomp dalen erg sterk. (-53% van 2011- 2016). Kosten zijn o.i. gebaseerd op markt- en technologie ontwikkeling. Deze lopen echter niet parallel aan de elektrische warmtepomp. Mogelijk zijn getallen (te) positief ingeschat. De combinatie (in tabel 22) van K+L tezamen is mogelijk wel een goede bena-



160-09-02961-03

34

dering van de ontwikkelingen van de kosten. 60

BAK

Bodemwarmtewisselaar orde grote prijs is goed; echter geen rekening gehouden met minderinvestering agv kleinere warmtepomp. Meerkosten LTV aan de lage kant Meerkosten ventilatie aan de lage kant Kosten zonnecollector aan de hoge kant Prijzen gasaansluiting is vaste prijs en lager dan aangegeven EUR 750,-; totale kosten referentiewoning 2011 zit in marge Deerns (3.200,=)

60

Prijs combiwarmtepomp 5900

de prijs van een combiwarmtepomp uit de referentie lijkt vrij hoog in vergelijking tot wat ik zoal meemaak. Is daar een onderbouwing van?

66/67

Diverse prijzen, specificaties

Getallen zijn niet altijd goed verwerkt (verkeerd opgeteld)

Spreadsheet

Indices voor de verschillende energiedra-

Indices zijn onrealistisch laag: ons bureau houdt conservatief 7% aan; langjarig

blz. 2. (mgmt cockpit)

gers zijn 2,5%

gemiddelde ligt nog 2% hoger. Conservatieve

Spreadsheet

Koelenergie 3,7 GJ

blz. 5 Spreadsheet

Op zich reëel; echter niet in overeenstemming met opwekking door warmtapwater bij LT net; gelijke monniken gelijke kappen.

COP =2 warm tapwater

Deze COP is te lag ingeschat; COP 2,5 is realistisch.

Warmtevraag warm tapwater 11GJ

Gem 100l/ dag is realistisch; dit leidt tot 7,6 GJ/jr.

Blz 5 Spreadsheet blz. 6 Spreadsheet

(11 gebruikelijk als primaire energie gebruik) Toename COP 3 -> 4 -> 5

Niet onderbouwd en niet realistisch

blz. 6



160-09-02961-03

Spreadsheet

35

Aansluitwaarde daalt van 7 kW naar 4 kW Nader te onderzoeken of deze vermogens voor een 145 m2 woning niet tot een

blz. 6

slecht regelgedrag leiden.

Spreadsheet

Verhouding woningen waalsprong: waalf-

Wordt bedoeld aantal of grootte ?; Niet alleen aantal; ook de grootte is anders

blz. 7

ront 0,6

(28% kleiner)

Spreadsheet

Kolom 4 bevat waarden uit tabel blz. 60

Voor woningen epc 0,8 correspondeert de optelling niet met tabel blz.

blz. 9

rapport; kolom 5 bevat de optelling van

60.(8000 ipv 5000)

compressor…, buffervat.. en sceidingswisselaar.. Spreadsheet

Kosten HWC 400.000

Is laag; zou naar onze raming 625.000 moeten zijn (per 5 MW)

Warmteprijs 22,16/GJ

Dit tarief uit het spreadsheet (indien juist geïnterpreteerd) vinden we niet realis-

blz. 10 blz. 23

tisch omdat dit tot bewonerslasten leidt die 240 euro/jr. hoger zijn de referentie. Consequentie is ook hoog vastrecht (bij gehanteerde berekening 50%/50%).

als wij kijken naar de bewonerslasten voor EPC =0,8, dan valt op dat het business model (rapport) uitgaat van een warmtetarief van 32,2 euro/GJ inclusief 50% vastrecht (afgeleid uit model blz. .70) ; het spreadsheet hanteert echter een hoger tarief 44,4 euro/GJ: 511/ 23,1 = 22,2 euro/GJ + 50% vastrecht van 511 euro (blz. 23 uitdraai).

voor de referentie met gas wordt uitgegaan van = 19,66 euro/GJ voor ruimteverwarming en 27,22 euro/GJ voor warm tapwater versus 22,2 Euro/GJ warm-



160-09-02961-03

36

te en 0,20 euro/kWhe voor kracht (voor de WP): (excl. energiekosten voor koeling, die, gezien conclusie a. , eigenlijk ook achterwege moeten blijven.) verder vastrecht/onderhoud 325,-/jr.

Dit levert: gas HR/ ketel 11 GJ warmtapwater (eta= 0,65) = 300,- /jr. energiekosten en 19 GJ ruimteverwarming opgewekt met een HR ketel 373,-/jr. + vastrecht/onderhoud 325,- = 998 euro/jaar

32,2 euro/GJ- LTnet+ WP 11 GJ warmtapwater (WP COP=3) = 249,- /jr. energiekosten en 19 GJ ruimteverwarming opgewekt met een LTnet 306,-/jr. + vastrecht/onderhoud 453,- = 1007euro/jaar

44,4 euro/GJ LTnet+ WP 11 GJ warmtapwater (WP COP=3) = 305,-/jr. energiekosten en 19 GJ ruimteverwarming opgewekt met een LTnet 422,-/jr. + vastrecht/onderhoud 511,- = 1238 euro/jaar

44,4 euro/GJ LTnet+ WP+koeling 11 GJ warmtapwater (WP COP=3 en 2,5 = 290,-/jr. energiekosten en 19 GJ ruimteverwarming opgewekt met een Ltnet 422,-/jr. + vastrecht/onderhoud 511,- = 1223 euro/jaar



160-09-02961-03

BIJLAGE B.

37

CONTROLEBEREKENING BEWONERSLASTEN Tarief warmtelevering 16,1/GJ 3,00 2,50

COP vraag (GJ/jr) HYLT - business case met koeling ruimteverwarming warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

bron (GJ/jr)

19 11

LT net (GJ/jr)

koeling (GJ/jr)

elektr (GJ/jr)

€ 439 19,00

19,00 5,50 4,13 1,38

tarief (E uro/GJ)

16,10

kosten (euro/jr)

439

vastrecht

€ 107

vraag (GJ/jr)

€ 439

107

439

546 439 984

19 11

€ 453 19,00

19,00

€ 102

€ 453

€ 1.009

5,50 5,50 -

5,50 3,67 28,17

tarief (E uro/GJ)

16,10

kosten (euro/jr)

453

19 11

-

11,00 -

-

26,33 16,10

kosten (euro/jr)

424

102

453

555 453 1.009

€ 204

€ 424

€ 1.052

19 0 11

warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

-

204

424

628 424 1.052

€ 214

€ 394

€ 1.003

tarief (E uro/GJ)

16,10

kosten (euro/jr)

394

€ 19 3,7 11

19,00

8,25 2,75

444 19,00 3,08

tarief (E uro/GJ)

16,10

kosten (euro/jr)

444

214

394

608 394 1.003

€

271 €

444 € 1.159

2,05

1,03

1,65 3,70

2,75 1,10 4,88

444

715 444 1.159

€ 19,00 11,00 -

673 21,11 16,92

€

38,03 17,69

kosten (euro/jr)

672,96

-

0,56 0,2 16,1 325

€

325 €

22,20 544

€ 19,00

-

22,20 612

€

-

€/m3 €/kWh €/GJ €/jr

672,96 325,00 997,96

€

102 €

625 € 1.352

102

625

727 625 1.352

204 €

585 € 1.373

3,67 3,67

-

55,56 -

€

204

585

788 585 1.373

214 €

544 € 1.302

2,75 1,10 3,85

1,65 -

55,56 -

€

17,69

kosten (euro/jr)

672,96

544

271 €

612 € 1.495

1,03

1,65 3,70

2,75 1,10 4,88

271

€

-

-

612

€

-

883 612 1.495 €

673

55,56

-

-

-

0,56 0,2 22,2 325


758 544 1.302

55,56 -

-

tarief (E uro/GJ)

214

2,05

673 21,11 16,92

38,03

325,00

-

5,50

tarief (E uro/GJ)

-

-

612 19,00 3,08

kosten (euro/jr)

998

55,56

vastrecht

gasprijs gem. elektriciteitsprijs (dall/plateau) warmte LT net vastrecht+onderhoud ketel vastrecht LT net 50%/50%

tarief (E uro/GJ)

19,00 11,00

-

tarief (E uro/GJ)

-

712 605 1.317

55,56

5,50

27,58

271

605

1,65-

8,25 2,75

55,56 -

107

1,83 1,83

-

544 19,00

kosten (euro/jr)

19 3,7 11

vastrecht 50%/50%

gas - referentie ruimteverwarming warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

€ 19,00

24,50

55,56 -

5,50 27,58

585

8,25 2,75

vastrecht 50%/50%

HYLT/geen TWT-TSA+aanvullende koeling ruimteverwarming aanvullende koeling warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

kosten (euro/jr)

2,75 1,10 3,85

1,65 -

€

7,33

22,20

€ 1.317

55,56 -

585 19,00

tarief (E uro/GJ)

19 0 11

5,50 24,50

€ 19,00

26,33

1,658,25 2,75

625

11,00 -

55,56

€ 394 19,00

19,00

kosten (euro/jr)

€ 605

1,38 0,55 1,93

0,83 0,83

5,50 3,67

22,20

vastrecht

€ 107

625 19,00

tarief (E uro/GJ)

3,67 3,67

-

19,00

28,17

vastrecht 50%/50%

HYLT/geen TWT-TSA +koeling ruimteverwarming

€

19 11

7,33

tarief (E uro/GJ)

605

5,50 5,50 -

55,56

€ 424 19,00

19,00

22,20

1,83 1,83

vastrecht 50%/50%

HYLT/geen TWT-TSA geen koeling ruimteverwarming warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

tarief (E uro/GJ) kosten (euro/jr)

19 11

elektr (GJ/jr)

5,50 2,75 27,25

55,56 -

koeling (GJ/jr)

€ 605 19,00

19,00 5,50 4,13 1,38

1,38 0,55 1,93

0,83 0,83

LT net (GJ/jr)

€ 984

vastrecht 50%/50%

HYLT - business case zonder koeling ruimteverwarming warm tapwater LT-net direct LT-net bron koeling

bron (GJ/jr)

19 11

5,50 2,75 27,25

Tarief warmtelevering 22,2/GJ 3 2,5


672,96 325,00 997,96

Second Opinion Collectieve warmtevoorziening stadsdeel Waalsprong te Nijmegen

Recommend Documents