Hierbij informeren wij u over de voortgang van de motie Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen

Directie Inwoners

Ingekomen stuk D2 (PA 29 september 2010)

Maatschappelijke Ontwikkeling Beleidsontwikkeling

Korte Nieuwstraat 6 6511 PP Nijmegen

Openbare besluitenlijst 18 december 2007 Collegevergadering no 47 Aan de gemeenteraad van Nijmegen Aanwezig: Voorzitter Wethouders Gemeentesecretaris Communicatie Verzenddatum 7Verslag september 2010

Telefoon

14024

Telefax

(024) 329 29 81

E-mail

[email protected]

Postadres Postbus 9105

Th. de Graaf 6500 HG Nijmegen P. Depla, H. van Hooft sr., L. Scholten, H. Kunst, P. Lucassen, J. van der Meer P. Eringa A. Kuil Ons kenmerk Contactpersoon M. Sofovic L110/10.0021622 Mireille Souverijn

Onderwerp

Datum uw brief

Doorkiesnummer

Voortgang motie "Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen"

(024)3292419

Geachte leden van de Raad, Aldus vastgesteld in de vergadering van: Hierbij informeren wij u over de voortgang van de motie “Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen”. Op 17 december 2008 is door uw gemeenteraad besloten om aan Sportfondsen Nijmegen het opdrachtgeverschap én een subsidie van € 6,7 miljoen te verlenen voor de bouw van het nieuwe De voorzitter, De secretaris, zwembad Oost. Tegelijkertijd is bovengenoemde motie aangenomen, waarmee is besloten dat: 1. Er een duurzame en energiezuinige invulling moet worden gegeven aan het nieuw te bouwen zwembad Oost; 2. Er vanaf het begin een adviseur op het gebied van duurzaam en energiezuinig bouwen moet worden aangesteld; en 3. Wanneer de werkelijke kosten van het zwembad in de aanbestedingsprocedure duidelijk worden en er mogelijk sprake is van initiële meerkosten vanwege hogere investeringskosten, Sportfondsen Nijmegen hiermee terug komt naar de raad. In april 2009 is de investeringsubsidie aan Sportfondsen Nijmegen verleend, hierbij is aan Sportfondsen Nijmegen de verplichting opgelegd om de aangenomen motie uit te voeren. Sportfondsen Nijmegen heeft vervolgens een adviseur op het gebied van duurzaamheid en een architect met veel ervaring op het gebied van zwembadbouw en duurzaamheid aangetrokken. In bijgevoegde brief licht Sportfondsen Nijmegen toe welke duurzaamheidkeuzes zijn gemaakt op het gebied van ontwerp, bouwkundige maatregelen en installatietechnische aspecten. Sportfondsen Nijmegen heeft hierbij als uitgangspunt genomen dat investeringen, die zichzelf binnen 5 jaren terugverdienen, gerealiseerd moeten worden. Daarnaast zijn aanvullende maatregelen mogelijk met een terugverdientijd tussen de 5 en 10 jaar. Voor deze aanvullende maatregelen die zijn begroot op € 502.800 is echter nog geen dekking binnen de investeringsubsidie. Sportfondsen Nijmegen tracht de aanvullende maatregelen te dekken uit een e mogelijk te realiseren aanbestedingsvoordeel, welke aanbesteding in het 4 kwartaal van 2010

Bezoek ook onze website www.nijmegen.nl

br gemeenteraad motie duurzaamheid aug 10

1

Gemeente Nijmegen Directie Inwoners Maatschappelijke Ontwikkeling Beleidsontwikkeling

Vervolgvel

1

gepland is. Om die reden heeft Sportfondsen Nijmegen nu (nog) geen aanvullende financiering gevraagd. In afstemming met de afdeling Milieu kunnen wij nu concluderen dat Sportfondsen Nijmegen binnen de vastgestelde kaders een zo duurzaam mogelijk zwembad ontwikkelt, waarbij een logische keuze is gemaakt voor de energievoorzieningen. Duidelijkheid over de aanvullende maatregelen kan pas gegeven worden na de aanbestedingsprocedure. Indien blijkt dat het niet mogelijk is om de aanvullende maatregelen te realiseren binnen de investeringsubsidie, zal Sportfondsen Nijmegen een voorstel ontwikkelen dat inzicht geeft in de consequenties en gevolgen voor de exploitatie. Vervolgens nemen wij hierover een besluit dat conform de motie aan u zal worden voorgelegd. Hoogachtend, College van Burgemeester en Wethouders van Nijmegen, De Burgemeester,

De Gemeentesecretaris,

mr. Th.C. de Graaf

drs. B. van der Ploeg

Aantal bijlagen: 1

Bezoek ook onze website www.nijmegen.nl

br gemeenteraad motie duurzaamheid aug 10

Advies duurzame energievoorzieningen en energiemaatregelen Nieuwbouw Zwembad NijmegenOost

Amsterdam, 2 februari 2010 Sportfondsen Nederland N.V. Bouw & Techniek J.A. Colina OO-acc/sfn/nijmegen-oost/nieuwbouw/duurzaam

©

Sportfondsen Nederland N.V.

Inhoudsopgave

Pagina

1.

Algemeen

1

2.

Basisontwerp zwembad

2

3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

Onderzoek duurzame maatregelen Algemeen Maatregelen Scenario’s Resultaten

3 3 3 4 5

4. 4.1. 4.2.

Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen

8 8 8


1.

Algemeen Naar aanleiding van een Motie “Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen” van Groen Links in de gemeenteraad is de wens het onderdeel duurzaamheid te implementeren in de realisatie van het nieuwe zwembad. In het kader hiervan is in opdracht van N.V. Sportfondsen-Nijmegen door adviesbureau DWA installatie- en energieadvies een onderzoek naar duurzame maatregelen uitgevoerd. De resultaten van het onderzoek zijn vastgelegd in de rapportage “Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost” d.d. 29 januari 2010, die aan dit advies ten grondslag heeft gelegen. Omdat in de nabijheid van het nieuw te bouwen zwembad een school zal worden gerealiseerd, heeft DWA mede de opdracht gekregen te onderzoeken of er synergievoordelen te behalen zijn inzake de duurzaamheid met de combinatie zwembad school. Duurzaamheidsmaatregelen die binnen korte tijd zijn terug te verdienen, zijn in het basisontwerp opgenomen. De kosten voor extra duurzaamheidsmaatregelen zijn door het onderzoek inzichtelijk gemaakt en hiervoor zullen extra financiële middelen moeten worden vrijgemaakt. Dit advies dient als informatiedocument voor de stuurgroep nieuwbouw zwembad Nijmegen Oost voor een verzoek om aanvullende financiële middelen voor duurzame maatregelen bij de gemeenteraad van Nijmegen.


1

2.

Basisontwerp zwembad Sportfondsen Nederland N.V. voert in opdracht van N.V. SportfondsenNijmegen advieswerkzaamheden uit inzake de voorbereiding en begeleiding van de nieuwbouw van een zwembad in Nijmegen Oost. N.V. SportfondsenNijmegen heeft van de gemeente Nijmegen budget beschikbaar gekregen voor het realiseren van een nieuw zwembad. Het budget is gebaseerd op een multifunctioneel zwembad met basisvoorzieningen. In het basisontwerp worden maatregelen opgenomen die binnen korte tijd terug te verdienen zijn, zoals: Bouwkundig • HR++ beglazing Installatietechnisch • HR ketels • warmteterugwinning ventilatielucht met enkele kruisstroom warmtewisselaar • hoogfrequent (HF) verlichting met elektronische voorschakelapparatuur • LED (onderwater)verlichting • schakelen verlichting met aanwezigheidsdetectie (bewegingsmelders).


2

3.

Onderzoek duurzame maatregelen

3.1.

Algemeen Zoals reeds genoemd heeft adviesbureau DWA in opdracht van N.V. Sportfondsen-Nijmegen een onderzoek uitgevoerd naar duurzame maatregelen voor de nieuwbouw van zwembad Nijmegen-Oost. De duurzaamheidsmaatregelen zijn volgens een vierstappenmodel onderzocht en uitgewerkt, namelijk: • Stap 1: reductie van energiebehoefte • Stap 2: benutting van de vrijkomende energie • Stap 3: gebruik duurzame energiebronnen • Stap 4: efficiënt gebruik fossiele bronnen.

3.2.

Maatregelen De maatregelen en mogelijkheden tot duurzame opwekking van energie die zijn uitgewerkt, zijn: • warmteterugwinning uit ventilatielucht, met behulp van: - dubbele kruisstroomwisselaar - kantelklepsysteem - warmtepompsysteem • terugwinnen van warmte uit het warme filterspoelwater • terugwinnen van warmte uit het warme douchewater • seizoensmatige opslag van warmte en koude in de bodem, met hierbij toepassing van een warmtepomp voor verwarming • houtgestookte ketel voor de productie van warmte en warmtapwater • benutten van zonne-energie door middel van: - zonnepanelen voor de productie van warmte en/of warmtapwater - zonnecellen (zon-pv) voor de productie van elektriciteit • houtgestookte vergasser voor de productie van warmte en elektriciteit • warmtekrachtkoppeling: alhoewel dit geen duurzame energievoorziening is (als er geen groen gas wordt gebruikt), is dit een efficiënte manier om zowel warmte als elektriciteit te produceren. Houtgestookte vergasser voor de productie van warmte en elektriciteit In de rapportage is aandacht besteed aan deze maatregel. Echter, omwille van de volgende redenen is besloten dit niet verder uit te werken, namelijk: • de economische rentabiliteit bij deze schaalgrootte • ruimtelijke inpassing • technische zekerheid. In Nederland wordt kleinschalige vergassing (<500 kWe) nog nauwelijks toegepast. Op enkele proefinstallaties na wordt vergassing uitsluitend toegepast bij grootschalige elektriciteitsopwekking. Dat vergassing niet op kleine schaal wordt toegepast heeft zowel technische als economische oorzaken. Het geproduceerde gas bevat namelijk veel teerachtige verontreinigingen, waardoor gasreiniging noodzakelijk is om de gasmotor niet te vervuilen. Dit vergt enorme investeringen en draagt daarnaast bij aan de onderhoudskosten van de installatie.


3

Een ander nadeel van de installatie is dat deze veel ruimte nodig heeft, waardoor de installatie in een apart gebouw zal moeten komen. Het bestemmingplan geeft geen ruimte voor een dergelijk gebouw.

3.3.

Scenario’s Met het onderzoek zijn een aantal scenario’s uitgewerkt die bestaan uit een combinatie van maatregelen, zoals genoemd in paragraaf 3.2. De scenario’s zijn uitgewerkt ten opzicht van de referentie. De referentie omvat: • toepassing van warmteterugwinning op alle luchtbehandelingskasten door middel van enkele kruisstroomwisselaars met een warmteterugwinrendement van 65% • warmteopwekking met behulp van gasgestookte ketels; opwekkingsysteem van zwembad en school met gymzalen gescheiden. Scenario 1A Hierbij worden uitsluitend energiebesparende maatregelen getroffen. Er worden dus geen maatregelen getroffen om de resterende energievraag duurzaam op te wekken. De energievoorzieningen van het zwembad en de school zijn volledig gescheiden. Scenario 1B Hierbij worden dezelfde energiebesparende maatregelen getroffen als bij scenario 1A. Het verschil is dat er een warmte en koude opslag systeem met warmtepomp wordt toegepast voor de school. Het systeem is gedimensioneerd op basis van de koudevraag. Ook hierbij is de energievoorziening van het zwembad en de school volledig gescheiden. Het WKO systeem wordt hierdoor uitsluitend voor de school gebruikt voor verwarming en koeling. Aangezien de WKO met warmtepomp niet de volledige warmtevraag kan dekken, worden er bij de school ook gasketels geplaatst. Scenario 2A Hierbij wordt een houtgestookte ketel toegepast, uitsluitend voor het zwembad. Dit betekent dat in of nabij het zwembad een houtgestookte ketel wordt geplaatst, die de basislast vormt voor de warmtevraag. De piekvraag wordt ingevuld met behulp van gasgestookte ketels. De energievoorzieningen van het zwembad en de school zijn ook hierbij volledig gescheiden. Scenario 2B Hierbij wordt een collectieve houtgestookte installatie geïnstalleerd. Deze houtketel wordt gebruikt voor de verwarming van zowel het zwembad als de school. Ook hierbij verzorgen de houtgestookte ketels de basislast en zullen voor de pieklast gastgestookte ketels in het zwembad en de school moeten worden geplaatst. Scenario 2C Hierbij worden dezelfde energiebesparende maatregelen getroffen als bij scenario 2A met als aanvulling dat er photovoltaïsche zonnepanelen worden toegepast voor de opwekking van elektriciteit door zonne-energie. Scenario 3 In dit scenario wordt een wkk toegepast voor het zwembad. Er is hierbij vanuit gegaan dat de bestaande wkk uit het huidige zwembad van Nijmegen-Oost niet wordt toegepast en wel om de volgende redenen:


4

• •

de installatie is reeds 11 jaar oud het thermische vermogen van de bestaande wkk is in de nieuwe situatie, waarbij de warmtevraag ten gevolge van de energiebesparende maatregelen wordt gereduceerd, te groot.

Om de rentabiliteit te bepalen, is uitgegaan van een nieuwe kleinere wkk alleen voor het zwembad aangevuld met piekketels. De school krijgt haar eigen gasgestookte ketels voor de warmteopwekking. Alle energiebesparende maatregelen die in scenario 1A zijn getroffen, worden ook in dit scenario toegepast.

Enkele kruisstroomwisselaars LBK’s WTW spoelwater WTW douchewater Warmtepomp LBK’s zwembaden Dubbele kruisstroomwisselaars WKO + warmtepomp Houtketel Houtketel collectief WKK Gasgestookte ketels PV panelen

3.4.

Referentie X

Houtketel collectief 2B

Houtketel + Zon-PV

WKK

2C

3

Energiebesparing 1A

WKO

Houtketel

1B

2A

X X X

X X X

X X X

X X X

X X X

X X X

X

X

X

X

X

X

X X X X

X

X

X

X

X X

X X

Resultaten 3.4.1 Economisch In onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van elk scenario van: • de meerinvestering ten opzichte van de referentie • de jaarlijkse besparing • de eenvoudige terugverdientijd. Energie besparing Meerinvestering Besparing Terugverdientijd

[€] [€/jaar] [jaar]

1A 181.000 22.000 8

WKO 1B 337.000 32.000 11

Houtketel

Houtketel collectief

2A 269.000 35.500 8

2B 544.000 42.100 13

Houtketel + Zon-PV 2C 1.511.000 117.500 13

De tabel toont aan dat de rentabiliteit van het scenario met een wkk bij het zwembad het beste is van alle scenario’s. De terugverdientijd is hierbij 7jaar. Hier kort op volgen de scenario’s met energiebesparing (1A) en een houtketel (2A) beide met een terugverdientijd van 8 jaar. Het toepassen van één houtgestookte ketel voor zowel het zwembad als de school leidt niet tot een verbetering van de rentabiliteit. Dit komt met name door de meerinvestering ten gevolge van de aanleg van een warmtedistributiesysteem naar de school.


5

WKK 3 481.000 73.000 7

Op dit moment zijn de energieprijzen historisch laag. Het ligt echter in de lijn der verwachting dat de prijzen op langere termijn zullen stijgen, hetgeen een positief effect zal hebben op de terugverdientijd naar de toekomst gezien. 3.4.2 Duurzaamheid In onderstaande tabel wordt per scenario aangegeven wat de gerealiseerde emissiereductie is van het broeikasgas koolstofdioxide (CO2)

Emissiereductie Emissiereductie

[ton/jaar] [%]

Energiebesparing 1A 128 9%

WKO

Houtketel


1B 181 13%

2A

2B 381 28%

602 44%

Houtketel + Zon-PV 2C 517 38%

WKK 3 389 29%

Uit de tabel blijkt dat de emissiereductie met het toepassen van een collectieve houtketel veruit de grootste is. Hierop volgt de Houtketel met de zon-PV panelen.

2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800

O W K

g En er gi eb es pa rin

W K

H

ou tk

H

et el co l

le ct ie f

K

600 400 200 ou tk et el

Specifieke investering [Euro/ton CO2-emissiereductie]

De relatie tussen de meerinvestering en de gerealiseerde emissiereductie wordt weergegeven met behulp van onderstaande grafiek. Hierin is te zien dat de kosten per ton gerealiseerde emissiereductie bij een houtketel het laagst zijn. Dit geeft aan dat dit vanuit het oogpunt van duurzaamheid het meest effectieve scenario is.

3.4.3 Subsidies Met de eenvoudige terugverdientijden is nog geen rekening gehouden met subsidies. Hieronder worden een aantal subsidiemogelijkheden beschreven voor de maatregelen zoals beschreven in de betreffende scenario’s. Stimulering van duurzame energie en energiebesparing vindt vanuit de overheid plaats met de volgende financiële instrumenten: • Investeringssubsidies: - EnergieOnderzoeksSubsidie (EOS): de eerste toepassing in Nederland van een duurzame of energiebesparende techniek wordt ondersteund. - Unieke Kansen Programma (UKP): de uitrol van innovatieve technieken wordt gestimuleerd. Hierbij gaat het onder ander om de verduurzaming van de productie van warmte en koude.


6

•

•

•

Exploitatiesubsidies: - Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE): geeft per duurzaam geproduceerde kWh elektriciteit of m3 biogas een subsidiebedrag. Fiscale voordeelregelingen: met deze regeling wordt een belastingvoordeel verkregen over investeringen in duurzame energie en energiebesparing; - Energie Investerings Aftrek (EIA): met deze regeling mogen investeringen betreffende energiebesparing en duurzame energie voor 44% extra van de bedrijfswinst worden afgetrokken, zodat geen VpB (25,5%) hoeft te worden betaald. Met de EIA wordt hierdoor een netto voordeel behaald van 11,2%. Kredietregelingen: voor projecten die aan bepaalde voorwaarden op het gebied van duurzaamheid voldoen, kan een goedkopere financiering worden verkregen. - Groenfinanciering (GF): via een bank met een Groenfonds kan een goedkopere lening worden verkregen. Het netto contante voordeel is vaak enkele percentages (van de investering).

Energie Investeringsaftrek (EIA) Vanwege het feit dat N.V. Sportfondsen-Nijmegen geen winst maakt, kan subsidie op basis van de EIA worden uitgesloten. Subsidieregeling vitaal Gelderland Op dit moment is door N.V. Sportfondsen-Nijmegen een traject gestart voor het verkrijgen van subsidie bij de provincie Gelderland. Er kan een subsidie aanvraag gedaan worden via de regeling “Vitaal Gelderland” bij de genoemde provincie. Afhankelijk van het ingediende plan kan een maximale subsidie van € 100.000,-- worden verstrekt. SDE subsidie PV-panelen komen in aanmerking voor de SDE-regeling. Er is een categorie in de regeling voor systemen met een vermogen van 15 tot 100 kWp. Deze regeling wordt op 31 mei 2010 geopend. In 2009 was deze regeling ver overtekent, waardoor niet elk project in aanmerking kon komen voor de subsidie. In scenario 2C wordt gerekend met een systeem van 300 kWp. Om hiervoor SDE te kunnen krijgen, zal het systeem moeten worden opgedeeld in 3 systemen van 100 kWp. Elk systeem moet hierbij een aparte elektriciteitsmeter hebben. Om de kans op het verkrijgen van de subsidie te vergroten, kan per systeem een aparte aanvraag ingediend worden. Jaarlijks wordt voor deze subsidie eenmalig een bedrag beschikbaar gesteld. Voor deze regeling geldt “wie het eerst komt, wie het eerst maalt”. Voorts is bepalend dat de investering binnen 1,5 jaar na beschikking van de subsidieverstrekker wordt voltooid.


7

4.

Conclusies en aanbevelingen

4.1.

Conclusies In de rapportage van DWA worden de volgende conclusies gegeven: 1. Er zijn diverse mogelijkheden om binnen een zwembad energie te besparen en om de energie, intern, duurzaam op te wekken 2. Van de uitgewerkte scenario’s is het plaatsen van een wkk binnen het zwembad vanuit economisch oogpunt de meest aantrekkelijke. Ook energiebesparing (1A) en een houtketel (2A) hebben een terugverdientijd van minder dan 10 jaar. 3. Vanuit het oogpunt van duurzaamheid is het plaatsen van een collectieve houtketel de beste optie. Met het plaatsen van een houtgestookte installatie voor zowel het zwembad als de school kan namelijk de hoogste emissiereductie gerealiseerd worden. 4. Vanuit het perspectief van zowel economie als duurzaamheid is het plaatsen van één houtketel de beste optie. Met deze maatregel wordt de meeste emissiereductie gerealiseerd per geïnvesteerde euro.

Aanbevelingen 4.2.1 Ambitieniveau Met de Motie “Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen” van Groen Links in de gemeenteraad is geen ambitieniveau vastgelegd in relatie tot duurzaamheid. Emissiereductie in relatie tot de meerinvestering bepaalt het ambitieniveau.

50% 45%


40% Emissiereductie [%]

4.2.

Houtketel + Zon PV

35% 30%

Houtketel

25%

WKK

20% 15% WKO

10% 5%

Energiebesparing

0% 0

250.000

500.000

750.000

1.00 0.000

1.25 0.000

1.50 0.000

1.75 0.000

Investering [Jaar]

De duurzaamheid in relatie tot de meerinvestering is in bovenstaande grafiek weergegeven. Aan de hand hiervan is te zien dat over het algemeen geldt dat een hogere meerinvestering zal leiden tot een grotere emissiereductie.


8

Met behulp van genoemde grafiek kan onderscheid gemaakt worden tussen drie ambitieniveaus: 1 Laag: scenario energiebesparing (1A) en scenario wko (1B). 2 Gemiddeld: scenario houtketel (2A) en wkk (3). 3 Hoog: houtketel collectief (2B) en houtketel met Zon-pv (2C). De grafiek geeft aan dat, als er voor een laag ambitieniveau wordt gekozen, scenario 1A aanzienlijk beter scoort dan 1B. Een wko vergt in dit geval een aanzienlijke meerinvestering, maar qua duurzaamheid is het nauwelijks een meerwaarde. Als er gekozen wordt voor een gemiddeld ambitieniveau, dan is een houtketel bij het zwembad de beste optie. De emissiebesparing ten opzichte van een wkk is vrijwel gelijk, terwijl de meerinvestering aanzienlijk lager is. Een wkk verdient zich echter wel het snelst terug.

2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800

O W K

g En er gi eb es pa rin

W K

H

ou tk

H

et el co l

le ct ie f

K

600 400 200 ou tk et el

Specifieke investering [Euro/ton CO2-emissiereductie]

De relatie tussen de meerinvestering en de gerealiseerde emissiereductie wordt ook weergegeven met behulp van onderstaande figuur. Hierin is te zien dat de kosten per ton gerealiseerde emissiereductie bij een houtketel het laagst zijn. Dit geeft aan dat dit vanuit het oogpunt van duurzaamheid het meest effectieve scenario is.

4.2.2 Exploitatietechnisch N.V. Sportfondsen-Nijmegen heeft in de huidige situatie een wkk installatie. Het verzoek was om deze in het onderzoek duurzaamheid mee te nemen omdat deze installatie in de huidige situatie een positieve bijdrage heeft op de exploitatie. De positieve bijdrage wordt enerzijds bepaald doordat men de warmte van de installatie in het gebouw kan gebruiken voor de verwarmingsbehoefte en anderzijds omdat men de elektriciteit die gelijktijdig wordt opgewekt zelf gebruikt of ‘slim’ verkoopt op de elektriciteitsmarkt. Dit heeft een positief effect op de exploitatiebijdrage van de gemeente Nijmegen aan N.V. Sportfondsen Nijmegen. Zoals reeds In het begin van deze rapportage genoemd is met het basisontwerp rekening gehouden met energiebesparende maatregelen die zich op korte termijn (binnen vijf jaar) terugverdienen. Deze maatregelen hebben een positief effect op de exploitatie en daarmee de exploitatiebijdrage van de gemeente. De exploitatietechnische voordelen hiervan zullen echter, ook met aanvullende maatregelen van de diverse scenario’s, niet zodanig zijn dat het niet kiezen voor de wkk in de nieuwe situatie wordt gecompenseerd.


9

In de nieuwe situatie is de bestaande wkk installatie thermisch te groot vanwege de geringere warmtebehoefte ten gevolge van de energiebesparende maatregelen waarmee is gerekend. Om deze reden is men uitgegaan van een nieuwe kleinere wkk. Uit de rapportage van DWA blijkt dat vanuit economisch oogpunt het scenario met de wkk heet meest aantrekkelijk is. Zoals hiervoor beschreven geldt dat vanuit exploitatietechnisch oogpunt ook. 4.2.3. Duurzaamheid Alleen op het zwembad beschouwd is vanuit het perspectief van zowel economie als duurzaamheid is de houtketel (scenario 2A) de beste optie. Om het negatieve effect op de exploitatie van het wegvallen van de wkk te compenseren is scenario 2C een optie. Hierbij wordt de houtketel van scenario 2A aangevuld met zon-PV panelen waarmee elektriciteit kan worden opgewerkt. Vanwege de grote meerinvestering is de terugverdientijd van 13 jaar beduidend hoger dan scenario 2A houtketel (8 jaar) en scenario 3 wkk (7 jaar). 4.2.3 Advies stuurgroep Zoals in paragraaf 4.2.1. aangegeven is niet duidelijk welk ambitieniveau in relatie tot duurzaamheid (laag, gemiddeld, hoog) door de gemeente Nijmegen wordt nagestreefd. Vanuit dit perspectief en naar aanleiding van het uitgevoerde onderzoek en daaruit voortvloeiende conclusies adviseren wij het volgende: Synergievoordeel combinatie zwembad school Uit het onderzoek van DWA blijkt dat economisch gezien geen voordeel te halen valt uit een gecombineerde energievoorziening voor het zwembad en de school. De mogelijkheden zijn daarbij ook nog eens beperkt daar er slechts één scenario (2B) toepasbaar is en deze heeft een eenvoudige terugverdientijd van 13 jaar. Uit het duurzaamheidsoogpunt is dit scenario weer het meest gunstig van alle maatregelen. Een bijkomend exploitatietechnisch nadeel van dit scenario is dat het leidingnet naar de school beheerd moet worden. Omwille van voornoemde redenen raden wij deze combinatie zoals beschreven in scenario 2B af. Zwembad Vanuit een gemiddeld ambitieniveau in relatie tot duurzaamheid zijn de scenario’s houtketel (2A) en wkk (3) de beste opties. De emissiebesparing van de houtketel ten opzichte van de wkk is vrijwel gelijk. Ondanks dat voor de wkk de meerinvestering hoger is, verdiend deze zich echter het snelst terug (wkk in 7 jaar t.o.v. houtketel in 8 jaar). Vanuit het perspectief van economie en duurzaamheid is de houtketel (2A) de beste optie. De kosten per ton gerealiseerde emissiereductie zijn hierbij het laagst. Wordt naast het economische- en duurzaamheids aspect tevens het exploitatietechnische aspect betrokken dan is de wkk (3) vanwege het positieve effect op de exploitatiebijdrage de beste keuze. Voorts zijn er ten aanzien van de houtketel een aantal aandachtpunten te noemen, zoals: - de aanvoer van houtpellets; op basis van het volume van de opslag zullen met een bepaalde frequentie houtpellets met een vrachtwagen moeten worden aangevoerd; - volume van de opslag van houtpellets; de opslag van houtpellets vraagt een aanzienlijk volume, zodanig dat per keer een volle vrachtwagen kan worden afgeleverd;


10

-

de rookgassen; ofschoon ook de rookgassen van houtgestookte ketels hebben te voldoen aan een emissie eis, is het risico op klachten van de omwonenden (bij storingen aan de ketel) groter; weerstand omwonenden bij inspraak.

Omdat niet duidelijk is wat het ambitieniveau van de gemeente Nijmegen met betrekking tot duurzaamheid is, adviseren wij de stuurgroep te kiezen uit de houtketel (scenario 2A) of de wkk (scenario 3). Hierbij dient men rekening te houden dat wanneer gekozen wordt voor scenario 2A de exploitatiebijdrage van de gemeente groter moet worden. Voorts is het traject voor subsidie “vitaal Gelderland” bij de provincie Gelderland gestart en dient er op korte termijn een keuze voor een scenario door de stuurgroep nieuwbouw zwembad Nijmegen Oost te worden gemaakt als van deze regeling gebruik wil worden gemaakt.


11

m ^

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost 1 februan 2010

m m m m m m m m m

Dwa

m m m installatie- en energieadvies m

Het verschil tussen kijken en zien.

DW.

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost

installatie- en energieadvies


m m m m

m m m

m m m m m 10497ke305me

Datum: Projectnummer: Status:

1 februari 2010 10497 Definitief

Opdrachtgever:

NV Sportfondsen Nijmegen Planetenstraat 35 Postbus 40006 6504 AA NIJMEGEN Telefoon (024) 372 73 11

Uitgevoerd door:

DWA Installatie- en energieadvies Spoelerstraat 48a Postbus 136 7460 AC RIJSSEN Telefoon (0548) 53 55 40 E-mailadres [email protected]

Dv^a



mi

10497ke305me


f ^ I A # | ^ V ¥

O «


Inhoudsopgave 1

2

3

4

5

Samenvatting 1.1 Inleiding 1.2 Maatregelen 1.3 Scenario's 1.4 Resultaten Conclusies en aanbevelingen 2.1 Conclusies 2.2 Aanbevelingen Inleiding 3.1 Aanleiding 3.2 Doel

5 5 5 5 6 9 9 9 11 11 11

3.3

11

Werkwijze

Uitgangspunten 4.1 Zwembad 4.2 School en gymzaien 4.3 Energieverbruiken 4.3.1 Energiebalans zwembad 4.3.2 Totaal energieverbruik 4.4 Tarieven Omschrijving maatregelen 5.1 Inleiding 5.2 Stap 1: reductie energiebehoefte 5.3 Stap 2: benutting vrijkomende energie 5.3.1 Warmteterugwinning ventilatielucht 5.3.2 Warmteterugwinning spoelwater 5.3.3 Warmteterugwinning douchewater 5.3.4 Warmte-en koudeopslag (WKO) 5.4 Gebruik duurzame energiebronnen

^

5.4.1

6

13 13 14 14 14 15 16 17 17 17 18 18 19 20 21 22

Houtketel

22

5.4.2 Houtgestookte vergasser 5.4.3 Zonne-energie 5.5 Efficient gebruik fossiele bronnen 5.5.1 WKK Uitwerking scenario's 6.1 Omschrijving scenario's 6.2 Economische resultaten 6.2.1 Investeringen 6.2.2 Exploltatiekosten 6.2.3 Rentabiliteit 6.2.4 Gevoeligheid 6.3 Resultaten duurzaamheid 6.4 Subsidiemogelijkheden

23 24 25 25 27 27 27 27 28 30 30 30 32

Bijiagen Bijlage I: Bijlage II:

10497ke3O6me

Beschrijving scenario's Technische informatie houtgestookte ketel

1^ \ A#^ iJ

¥ ¥

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad

Q

installatie- en energieadvies —

Nijmegen-Oost —

10497ke305me


r\ % I / ^ tJ ¥ ¥ O —

1

Samenvatting

1.1

Inleiding

Installatie- en energieadvies

Ten behoeve van de realisatie van een nieuw zwembad in Nijmegen-Oost, is er de wens om het onderdeel duurzaamheid te implementeren in het nieuwe zwembad. Nabij het zwembad, op circa 500 meter afstand, wordt tevens een school met een aantal gymzaien gerealiseerd. Er zijn diverse maatregelen mogelijk om het energieverbruik van het zwembad te beperken en duurzaam op te wekken. Deze maatregelen worden in deze rapportage uitgewerkt. Daarnaast wordt er gekeken in hoeverre de energievoorziening van het zwembad en de school collectief kan worden ingevuld op een duurzame wijze.

1.2

Maatregelen

De energiebesparende maatregelen en mogelijkheden tot duurzame opwekking van energie, die in de rapportage worden uitgewerkt, zijn: • bouwkundige maatregelen ter voorkoming van het warmteverlies door gevels, vloer en dak; • warmteterugwinning uit de ventilatielucht, met behulp van: - kruisstroomwisselaar; - kantelklepsysteem; - warmtepompsysteem; • terugwinnen van warmte uit het warme filterspoelwater; • terugwinnen van warmte uit het warme douchewater; • seizoensmatige opslag van warmte en koude in de bodem, met hierbij de toepassing van een warmtepomp voor verwarming; • houtgestookte ketel voor de productie van warmte en warmtapwater; • benutten van zonne-energie door middel van: - zonnepanelen voor de productie van warmte en/of warmtapwater; - zonnecellen (zon-pv) voor de productie van elektriclteit; • houtgestookte vergasser voor de productie van warmte en elektriclteit; • warmtekrachtkoppeling: alhoewel dit geen duurzame energievoorziening is (indien er geen groen gas wordt gebruikt), is dit een efficlente manier om zowel warmte als elektricitelt te produceren.

1.3

Scenario's

De scenario's die worden uitgewerkt bestaan uit een combinatie van maatregelen. In tabel 1.1 wordt weergegeven hoe de verschillende scenario's zijn opgebouwd. In bijlage I is een uitgebreide beschrijving weergegeven van de verschillende scenario's.

10497ke305me

Dwa tabel 1,1


Omschrijving scenario's inergte' besparing

WKO

Houtketel


Houtketel + zon-pv

WKK

IA

1B

2A

2B

2C

3

WTW spoelwater

X

X

X

X

X

X

WTW douchewater

X

X

X

X

X

X

Warmtepomp LBK's zwembaden

X

X

X

X

X

X

Dubbele krulsstroomwisselaars

X

X

X

X

X

X

Referentie

X

Enkele krulsstroomwisselaars LBK's

X

WKO + warmtepomp

X

Houtketel

m

X X


X

Zon-pv

X

WKK

X

Gasgestookte ketels

1.4

X

X

X

X

X

Resultaten

Economisch In onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van elk scenario van: • de meerinvestering ten opzichte van de referentie; • de jaarlijkse besparing op de exploltatiekosten; • de eenvoudige terugverdientijd. tabel 1,2

Overzicht economisch resultaat scenario's

Meerinvestering

[€]

Besparing

[€/Jaar]

Terugverdientijd

[Jaar]

Bnergiebesparlng

WKO

Houtketel


Houtketel + zon-pv

WKK

IA

IB

2A

2B

2C

3

181.000

337.000

269.000

544.000

1.511.000

481.000

22.000

32.000

35.500

42.100

117.500

73.000

8

11

8

13

13

7

De tabel toont aan dat de rentabiliteit van het scenario met een WKK bij het zwembad het beste is van alle scenario's. Hier kort op volgende de scenario's met energiebesparing en een houtketel. Het toepassen van een houtgestookte ketel voor zowel het zwembad als de school leidt niet tot een verbetering van de rentabiliteit. Dit komt met name doordat de meerinvestering aanzienlijk wordt, doordat er een warmteleiding gelegd moet worden. Om inzicht te krijgen in het effect van de energietarieven is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. Uit de analyse blijkt dat de rentabiliteit verder verbeter^ indien de prijzen voor elektricitelt en gas in de toekomst stijgen. ^.

Duurzaamheid In tabel 1.3 wordt per scenario aangegeven wat de gerealiseerde emissiereductie is van het broeikasgas koolstofdioxide (CO2).

10497ke305me

Dwa



tabel 1,3

COz-emissiereductie per scenario finergl^/ bespartng

WKO IB

1A

Hout-ketef


Houtketel + zon-pv

2A

2B

2G

WKK 3

Emissiereductie

[ton/Jaar]

128

181

381

602

517

389

Emissiereductie

[%]

9%

13%

28%

44%

38%

29%

De tabel laat zien dat de emissiereductie met het toepassen van een collectieve houtketel veruit het grootste is. In figuur 1.1 wordt de effectiviteit van de investering weergegeven op het gebied van emissiereductie.

Tiguur 1,1

Relatie meerinvestering en emissiereductie

De grafiek geeft aan wat de kostprijs is van e6n ton reductie aan CO2. Uit de grafiek kan worden afgelezen dat met een houtketel per geinvesteerde euro de hoogste emissiereductie wordt gerealiseerd.

10497ke305me

Dwa



a 10497ke305me

e:3


r\ i &# —

2

Conclusies en aanbevelingen

2.1

Conclusies


1

Er zijn diverse mogelijkheden om binnen een zwembad energie te besparen en om de energie, intern, duurzaam op te wekken.

2

Van de uitgewerkte scenario's is het plaatsen van een WKK binnen het zwembad vanuit economisch oogpunt de meest aantrekkelijke. Ook energiebesparing en een houtketel hebben een terugverdientijd van minder dan tien jaar.

3

Vanuit het oogpunt van duurzaamheid is het plaatsen van een collectieve houtketel de beste optie. Met het plaatsen van een houtgestookte installatie voor zowel het zwembad als de school kan namelijk de hoogste emissiereductie gerealiseerd worden.

4

Vanuit het perspectief van zowel economie als duurzaamheid, is het plaatsen van een houtketel de beste optie. Met deze maatregel wordt de meeste emissiereductie gerealiseerd per geinvesteerde euro.

2.2

Aanbevelingen

1

Er zal een beslissing genomen moeten worden welk ambitieniveau er is. Op basis hiervan kan, in combinatie met de rentabiliteitseisen gekozen worden voor een maatregel of een scenario.

2

De gekozen maatregel of scenario zal verder moeten worden uitgewerkt, zodat deze bouwkundig en installatietechnisch ingepast kan worden.

10497ke305me

&: r^ \ A / 3 installatie- en energieadvies

•10

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost —

— ^

10497ke305me


3

Inleiding

3.1

Aanleiding


Sportfondsen Nijmegen is bezig met het realiseren van een nieuw zwembad in Nijmegen-Oost. Het betreft hier een multlfunctioneel zwembad met basisvoorzieningen. In de gemeenteraad van Nijmegen is de wens geuit om het zwembad in het kader van de maatschappelijke verantwoordelijkheid duurzaam en energiezuinig te realiseren. Nabij het zwembad wordt een school gerealiseerd. Een gezamenlijke energievoorziening kan meer kansen bieden voor de realisatie van een duurzame opwekking van warmte, koude, elektricitelt en onderlinge uitwisseling van energiestromen.

3.2

Doel

Doel van dit onderzoek is de ambities, wensen en eisen met betrekking tot energie en duurzaamheid te definieren in de onderzoeksfase en vervoigens enkele scenario's uit te werken. Op basis van deze rapportage kan een beslissing worden genomen voor de ambitie in het verdere ontwerptraject.

3.3

Werkwijze

Als eerste zijn de uitgangspunten vastgelegd die als basis dienen voor de studie. Deze uitgangspunten zijn doorgesproken voor aanvang van het uitwerken van de maatregelen/scenario's. De uitgangspunten, met name de energetische gegevens, staan weergegeven in hoofdstuk 4. In het rapport wordt een aantal scenario's uitgewerkt. Om tot deze scenario's te komen, wordt als eerste een overzicht weergegeven van door Sportfondsen Nederland gewenste maatregelen. Deze maatregelen staan beschreven in hoofdstuk 5. In hoofdstuk 6 wordt een aantal scenario's uitgewerkt. Deze scenario's zijn een combinatie van de maatregelen uit het vorige hoofdstuk.

10497ke305me

•) •]

Dwa



mi

r m mi

12

10497ke305me

Dwa



4

Uitgangspunten

4.1

Zwembad

Om het effect van de inzet van duurzame maatregelen te bepalen, is het van belang dat niet alleen het totale energieverbruik per jaar bekend is, maar ook de verdeling hiervan gedurende het jaar. Deze verdeling bepaalt wat de bijdrage kan zijn van een warmtepomp, houtketel of houtgestookte vergasser. Vandaar dat van het zwembad een jaarbelastingduurkromme moet worden opgesteld. De berekende jaarbelastingduurkromme geeft het verbruik weer voor de referentiesituatie. Bij het opstellen van de jaarbelastingduurkrommes worden de gegevens gebruikt zoals deze in tabel 4.1 staan weergegeven. tabel 4.1

Uitgangspunten zwembad 1

Omschryving

Eenheid

Gasverbruik

[Nm'/jaar]

270.000

Opgave Sportfondsen Nederland N.V.

Elektrlciteitsverbruik

[kWh/jaar]

590.000


Transmlssie

[kW,h]

267


LBK kleedruimte

Waarde

Opmerkingen

[kW,h]

50


LBK kantoren

[kW,h]

8


LBK horeca

[kW,h]

345


LBK wedstrijdbad

[kW,h]

243


LBK instructiebad

[kW,h]

144


TSA wedstrijdbad

[kWth]

95


TSA Instructiebad

[kW,h]

65

Op basis van berekening DWA

Warm tapwaterboiler

[kWm]

80


LBK kleedruimte

[m^/uur]

7.100


LBK kantoren

[m^/uur]

1.300


LBK horeca

[m^/uur]

7.400


LBK wedstrijdbad

[mVuur]

27.000


LBK instructiebad

[m^/uur]

16.000


Spoelwater wedstrijdbad

fm^j

74


Spoelwater Instructiebad

[m^j

47


Openingstljden

[-]

Ma tot en met za: 8:00 22:00 uur Zo: 10:00-19:00 uur

Naast bovenstaande gegevens, weike voornamelijk zijn aangeleverd door Sportfondsen Nederland N.V., wordt nog een aantal uitgangspunten gehanteerd, weike door DWA zijn aangenomen. Deze uitgangspunten zijn weergegeven in tabel 4.2.

10497ke305me

13

Dwa



tabel 4.2

^^—

Uitgangspunten zwembad 2 Waarde

Opmerkingen

Omschrijving

Eenheid

Watertemperatuur wedstrijdbad

[°C]

29

Watertemperatuur instructiebad

[°C]

32

-

Luchttemperatuur wedstrijdbad

[°C]

31

2K hoger dan water temperatuur

Luchttemperatuur instructiebad

rc]

34

2K hoger dan water temperatuur

Rendement gasketel

[%]

85

Op bovenwaarde

Continu verbruik ISA's

[%]

20

Gebruikt voor zwembadverwarming

Continu verbruik boiler

[%]

60

Alleen tijdens openingsuren

Aangezien het energieverbruik voor een groot deel afhankelijk is van de bultentemperatuur, zijn er gegevens nodig van het verloop van deze temperaturen. Als uitgangspunt van de bultentemperatuur wordt daarom gebruik gemaakt van een referentieklimaatjaar (TEMPREF). Koeling in het zwembad wordt niet meegenomen. Alhoewel er gekoelde ruimtes kunnen zijn, wordt aangenomen dat dit lokaal wordt opgelost. Toepassing van een WKO bij dergelijke systemen is niet realistisch. Omdat deze aanname voor alle scenario's wordt gedaan, heeft het geen effect op de uitkomsten.

4.2

School en gymzaien

Bij het bepalen van het energieverbruik van de school en de gymzaien wordt gebruik gemaakt van kentallen. Deze kentallen staan in tabel 4.3 weergegeven. tabel 4.3

Uitgangspunten school

Omschrijving

Eenheid

Bruto vioeroppervlak

[m^j

Nuttig vioeroppervlak (ten behoeve van koeling)

[m^'j

Speciaal verwarmingsvermogen

[W/m^j

Verwarmingsvermogen

[kW]

Vollasturen

Waarde gymzaal

Waarde school 14.566 10.404

Opmerkingen

^ -

1.200

_

60

120

874

144

[Uur/jaar]

1.200

1.200

Verbruik per jaar

[MJ/jaar]

3.775.404

622.080

Speciaal koelvermogen

[W/m^]

Koelvermogen

[kW]

416

Vollasturen

[Uur/jaar]

600

Koudevraag

[kWh/jaar]

40

249.696


-

- - Slechts 75% gekoelde ruimtes - - -

De gymzaien worden uitsluitend verwarmd en niet voorzien van koeling.

4.3

Energieverbruiken

4.3.1

Energiebalans zwembad

Op basis van de uitgangspunten die in tabel 4.1 en in tabel 4.2 staan weergegeven kan het jaarprofiel, en daarmee een jaarbelastingduurkromme van de warmtevraag, van het zwembad worden opgesteld.

14

10497ke305me


Dwa


figuur 4.1

Jaarbelastingduurkromme warmtevraag zwembad

De grafiek toont aan dat het zwembad gedurende het hele jaar warmtevragend is. Dit is gunstig voor de rentabiliteit van duurzame warmteopwekking. Een duurzame warmteopwekker vergt namelijk vaak een hogere investering. Daarnaast bespaart deze doorgaans op de exploltatiekosten. Omdat de installatie relatief veel vollasturen kan draaien, zal de hogere investering zich relatief snel terugverdienen. Op basis van bovenstaande grafiek dient het geinstalleerde opwekkingsvermogen bij het zwembad circa 700 kWth te bedragen. Op basis van bovenstaande uitgangspunten en de uitgevoerde berekeningen, bedraagt de totale warmtevraag van het zwembad circa 8.000.000 MJ. Dit komt overeen met circa 269.000 Nm^ per jaar. 4.3.2

Totaal energieverbruik

Van de school en gymzaien staat het energieverbruik in tabel 4.3 weergegeven. Bij centrale opwekking van warmte, zal 66n installatie het warmteverbruik van zowel het zwembad als van de school en gymzaien moeten invullen. Indien centrale opwekking wordt toegepast, dan zal de installatie moeten voldoen aan de volgende eisen: • warmtelevering: 12.100 GJ; • opgesteld warmtevermogen: 1.450 kWtn; • koudelevering: 250.000 kWh; • opgesteld koudevermogen: 416 kW,h. De resultaten zijn op basis van kentallen. Het exacte ontwerp van de gebouwen bepaalt de werkelijke vraag naar warmte en koude. Bovenstaande resultaten gelden voor de zogenaamde basisvariant. In de overige varianten, waar energiebesparende maatregelen worden getroffen, zal het energieverbruik afwijken. Deze afwijking wordt binnen de varianten verder uitgewerkt.

10497ke306me

15

DW,



4.4

Tarieven

Binnen deze studie worden de tarieven gehanteerd die in onderstaande tabel staan weergegeven. tabel 4.4

Uitgangspunten tarieven

Omschrijving

Eenheid

Leverlngstarief gas

[€/Nm^]

0,24

Tarieven voor lange termijn grootverbruik (2012) (aansluiting meer dan 40 Nm%ur)

Transport en aansluiting

[€/Nm']

0,05

-

Energiebelasting aardgas

[€/Nm']

Leverlngstarief elektricitelt

[€/kWh]

0,064

Transportkosten elektricitelt

[€/kWh]

0,02

-

Systeemdiensten elektricitelt

[€/kWh]

0,0013

-

Energiebelasting elektriclteit

[€/kWh]

Leverlngstarief houtpellets

[€/ton]

16

Waarde

Opmerkingen

Divers

Tarieven op basis van schaal gasverbruik, gegevens 2009 Tarieven voor lange termijn (2013) op basis van het gemiddelde voor plek en dal

Tarieven op basis van schaal elektrlciteitsverbruik, gegevens 2009

Divers 165

-

10497ke305me


r\ 1 1 / ' gJ v ¥ < installatie- en energieadvies

5

Omschrijving maatregelen

5.1

Inleiding

In dit hoofdstuk staan de maatregelen beschreven die in deze studie door middel van een aantal scenario's worden uitgewerkt. De maatregelen staan beschreven in een volgorde die correspondeert met het zogenaamde vierstappenmodel. Voor het verbeteren van de energie-efficientie is het belangrijk dat alle maatregelen in de juiste volgorde worden genomen.

figuur 5.1

1 2 3 4

5.2

Vierstappenmodel

De eerste prioriteit gaat uit naar maatregelen die de behoefte aan warmte en/of elektricitelt terugdrlngen. De tweede stap is de benutting van overtollige warmte of restwarmte. Seizoensmatige opslag van warmte en koude in de bodem is daarvan een goed voorbeeld. De warmte- en/of elektriciteitsvraag die overblijft, kan in eerste instantie duurzaam worden ingevuld. Voorbeelden hiervan zijn zonne-energie of het gebruik van biomassa (hout). Als de energiebehoefte niet volledig gedekt kan worden met duurzame energie, is er als laatste optie energieopwekking met fossiele brandstoffen. Hierbij worden gas, olie of kolen gebruikt om in de (piek)behoefte te voorzien. Het gebruik van fossiele energie dient wel op een zo efficient mogelijke wijze te worden gedaan. Voorbeelden van energieopwekking met een hoog rendement zijn hoogrendementsketels en warmtekrachtkoppeling (WKK).

Stap 1: reductie energiebehoefte

Er zijn diverse energiebesparende maatregelen die bij nieuwbouw direct getroffen moeten worden. Alhoewel deze maatregelen niet uitgebreid worden behandeld, dienen deze genomen te worden omdat deze zich binnen afzienbare tijd terugverdienen. Dit zijn de volgende isolerende maatregelen. 1 HR'^^'-beglazing: momenteel is dit de beglazing met goede isolerende eigenschappen en goede rentabiliteit. Een stap verder is driedubbele beglazing, met betere isolerende eigenschappen. De kosten van deze beglazing wegen echter (nog) niet op tegen de meerinvestering. 2 Een minlmale RC-waarde van de overige geveldelen met een RC-waarde van 3,5 m^ K/W is rendabel. Voorwaarde hierbij is echter dat het geen bouwkundige gevolgen heeft en in het bestaande ontwerp ingepast kan worden. Afhankelijk van de bouwkundige bouwdelen kan worden toegewerkt naar een RC-waarde van 5,0. Momenteel is dit ongeveer de bovenwaarde die wordt toegepast. 3 Overige schildelen als het dak en de vloer kunnen een RC-waarde hebben van minimaal 5,0 m^ KIW.

10497ke306me

-|7

DW,



Het verhogen van de RC-waarden zoals hierboven genoemd, zal uitsluitend leiden tot een verhoging van de meerinvestering. De besparing op de jaarlijkse exploltatiekosten neemt echter af indien de RCwaarden verder toenemen. De effectiviteit van de meerinvestering wordt hierdoor steeds minder.

5.3

Stap 2: benutting vrijkomende energie

5.3.1

Warmteterugwinning ventilatielucht

In een zwembad wordt veel energie gebruikt voor het verwarmen van de ventilatielucht. De afgevoerde binnenlucht bevat echter nog energie in de vorm van voelbare en latente warmte (waterdamp). Deze energie kan gebruikt worden om de aanvoerlucht (voor) te verwarmen. Deze vorm van warmteterugwinning is mogelijk middels een aantal technieken. Technieken met de meeste potentie voor toepassing in een zwembad zijn: 1 krulsstroomwisselaars; 2 kantelklepsystemen; 3 warmtepompsysteem. Kruisstroomwisselaars Bij kruisstroomwisselaars passeren de aan- en afvoerlucht elkaar gekruist. Bij een dubbele kruisstroomwisselaar staan er twee in serie opgesteld. Het rendement van een enkele- of dubbele kruisstroomwisselaar is respectievelijk circa 65% en 80%. Kantelklepsysteem Bij dit systeem wordt gewerkt met twee warmteaccumulerende pakketten. De werking van het systeem wordt geillustreerd met behulp van figuur 5.2. B U I T E N LUi_HT

GEBOUW

BUITENLUCHT

V/cfme cfz>jg,u^ht 22 C

VArmte-arjift enerjle wor

figuur 5 2

Werking kanthermsysteem

Het kantelklepsysteem heeft een warmteterugwinrendement van circa 85% op de voelbare warmte uit de afvoerlucht Warmtepompsysteem Bij het warmtepompsysteem wordt een dubbele kruisstroomwisselaar toegepast in combinatie met een warmtepomp. Het systeem zorgt voor warmteterugwinning in de winter en voor condensatie van de buitenlucht in de zomer. In de winter zorgen de kruisstroomwisselaars voor terugwinning van de voelbare warmte en een deel van de latente warmte uit de afvoerlucht. De warmtepomp kan de afvoerlucht verder condenseren, zodat er meer latente warmte wordt teruggewonnen. Aangezien het verlies aan warmte van een 18

10497ke305me


DW, installatie- en energieadvies

zwembad voor een groot deel bestaat uit latente warmte, kan hiermee het terugwinrendement aanzienlijk worden verbeterd. Daarnaast kan in de zomerperiode de vochtige aanvoerlucht worden ontvochtigd. Het ontvochtigen van de buitenlucht leidt ertoe dat er minder geventileerd hoeft te worden en dus tot een besparing op het energieverbruik. In tabel 5.1 is een overzicht gegeven van bovenstaande systemen van warmteterugwinning. tabel 5,1

Vergelijking warmteterugwinningsystemen ventilatielucht

Rendement

Investering

Opmerkingen

Kruisstroomwisselaar

Tot 65%

Laag

Wint uitsluitend voelbare warmte terug.

Kantherm

Tot 90%

Gemiddeld

Wint uitsluitend voelbare warmte terug.

Hoog

Voordeel is een kleinere LBK. Er is echter extra elektrlciteitsverbruik. Wint zowel voelbare als latente warmte terug.

Omschrijving

Warmtepompsysteem

5.3.2

Meer dan 90%

Warmteterugwinning spoelwater

Inleiding Het warme spoelwater kan worden gebruikt voor voorverwarming van het suppletiewater. Hiervoor zijn systemen op de markt bestaand uit een warmtewlsselaar of een combinatie van een warmtewisselaar en een warmtepomp. In figuur 5.3 is een schematlsch overzicht weergegeven van een systeem met een warmtewisselaar en een warmtepomp. Afvalwaler 31 °C Warmwalor 35 "C

Comprobsor

Leldlngwat6r10"C

Verdamper Rioolwater 8 °C

figuur 5,3

Warmteterugwinning uit spoelwater (afbeelding: Menerga)

Voorwaarde voor warmteterugwinning is dat er een .vuilwaterbuffer aanwezig is. Daarnaast dient de afvalwaterstroom beperkt te zijn (circa 4 m^/uur). Bij het ontwerp zal er rekening mee gehouden moeten worden dat de suppletiestroom ongeveer even groot moet zijn als de afvalwaterstroom. Het voordeel van de toepassing van een warmtepomp in combinatie met een warmtewisselaar, in plaats van alleen een warmtewisselaar, is het hogere rendement. Toepassing warmteterugwinning In tabel 5.2 is de toepassing van warmteterugwinning uit het spoelwater verder uitgewerkt. Bij de investering, het rendement en het elektricteitsverbruik wordt uitgegaan van het Aquacondsysteem van Menerga. Dit systeem wordt weergegeven in figuur 5.3. Bij de berekening van de besparing wordt een toename van het elektriciteitsverbruik meegenomen. 10497ke305me

19

Dwa


installatie- en energieadvies .. -Mi

tabel 5,2

Terugverdientijd warmteterugwinning spoelwater

Waarde

Omschrijving

Eenheid

Besparing gas

[NmVjaar]

Besparing gas

[€/jaar]

Extra elektriciteitsverbruik

[kWh/jaar]

Extra elektriciteitsverbruik

[€/jaar]

2.314

Besparing

[€/jaar]

2.935

Investering

|€]

Eenvoudige terugverdientijd

Daar]

5.3.3

Clfi

15.984 5.249 24.134

58.500 19,9

Warmteterugwinning douchewater

Inleiding Het warme douchewater, dat via de afvoer in het riool terecht komt, kan worden gebruikt voor voorverwarming van het suppletiewater aan de tapwaterboiler. De warmte kan daarnaast ook worden gebruikt voor verwarming van het mengwater bij de mengkranen van de douches. In figuur 5.4 wordt de teruggewonnen warmte gebruikt voor voorverwarming van de tapwaterboiler. Douchewater-WTW nam douAei ^ *

,- ^ ^ ^ ^ —

^ ^

™

iCV^fcilpI Wfdtfer

H lll'l II I

0 lol «0 Vmln

* doudtowler wtw 1 m«p0%^ci^
' 4A(Mh«t

fK»«»^

I:

t l l l l l l l

I lAllngwaler

doudiewiter

figuur 5.4

met »WI
Principe warmteterugwinning uit douchewater (afbeelding: Technea)

De bouwkundige indeling van het zwembad bepaalt welk systeem de voorkeur krijgt. Er moet namelijk extra leldlngwerk gelegd worden om het afvalwater bij de warmtewisselaars te krijgen. Indien de tapwaterboiler hier ook staat opgesteld, is het meest eenvoudig om het suppletiewater hiervan voor te verwarmen.

r:

Toepassing warmteterugwinning In tabel 5.3 is de toepassing van een warmteterugwinsysteem verder uitgewerkt. Hierbij wordt uitgegaan van het systeem dat in figuur 5.4 staat afgebeeld.

{$^. 20

10497ke305me

DW.



tabel 5 3

Terugverdientijd warmteterugwinning douchewater Waard&

Omschrijving

Renttild

Bespanng gas

[Nm'/jaar]

3 647

Bespanng gas

[€/jaar]

1 198

Investering

t€]


fiaar]

15 700 13,1

De investeringskosten bestaan ult de installatie en daarnaast een raming voor de bijkomende installatiekosten. Een andere mogelijkheid voor het terugwinnen van warmte uit het douchewater is het warme water in de vuilwaterbuffertank te laten stromen. Indien bij deze tank warmteterugwinning wordt toegepast, zoals beschreven in paragraaf 5.3.2, kan de energie uit het douchewater ook weer nuttig worden gebruikt. Qua ontwerp zal dit echter de nodige aandacht vergen om vervuillng van het systeem te voorkomen. 5.3.4

Warmte- en koudeopslag (WKO)

Inleiding Bij het toepassen van WKO wordt er gebruik gemaakt van seizoensmatige opslag van warmte en koude in de bodem. In de zomerperiode wordt koud water (7-10°C) gebruikt voor koeling van het gebouw. Het bodemwater wordt hierbij door een warmtewisselaar geleid, waarmee het gekoeld watersysteem van het gebouw wordt gekoeld. Dit bodemwater neemt hierbij warmte op uit het gebouw en wordt met 16-18°C weer in de bodem gemjecteerd. In de zomerperiode wordt dit water weer naar boven gepompt en gebruikt voor venwarming. Om de gewenste temperatuur voor venwarming te halen wordt een warmtepomp toegepast. Het bodemwater wordt hierbij weer teruggekoeld naar 7-10°C. 7omersilyatse

If

Wir5):ersityal:se

I JI

i

'

figuur 5 5

1 1

kouit

^Kn

Schematische weergave warmte- en koudeopslag in de bodem

Voorwaarde voor een goed werkend systeem is dat er evenveel warmte als koude aan de bodem wordt onttrokken. Dit betekent dat er jaarlijks in de winter ongeveer evenveel warmte aan de bodem moet worden onttrokken als dat er in de zomerperiode wordt geinjecteerd.

10497ke305me

21

J 4 installatie- en energieadvies


Toepassing WKO Een systeem voor de opslag van warmte en koude is met name rendabel als er zowel periodes zijn met een warmtevraag als een koudevraag (respectievelijk koudeoverschot als warmteoverschot). Bij het zwembad is er gedurende het hele jaar een vraag naar warmte. Hierbij heeft het geen zin om warmte op te slaan in de bodem, aangezien deze toch altijd vrijwel direct gebruikt kan worden. Zelfs bij het toepassen van zonnecollectoren heeft dit geen zin, aangezien de zonnewarmte altijd direct toegepast kan worden. Bij de school zijn er echter wel periodes met een warmteoverschot (zomer) en een koudeoverschot (winter). Het toepassen van WKO biedt hierdoor wel mogelijkheden om het energieverbruik te verminderen. Aangezien de warmtevraag van de school hoger is dan de koudevraag, zal de koudevraag leidend zijn voor het ontwerp van het WKO-systeem. De koudevraag wordt namelijk gereduceerd doordat het gebouw gesloten is tijdens de warmste periode van het jaar (zomervakantie). De hoeveelheid warmte die tijdens het koelen in de zomer uit de school gehaald kan worden, bepaalt hierdoor de hoeveelheid warmte die in de winter kan worden geleverd. Hierdoor blijft het systeem in balans en hoeft er niet aanvullend warmte geladen te worden.

5.4

Gebruik duurzame energiebronnen

5.4.1

Houtketel

Inleiding Alhoewel er bij de verbranding van hout CO2 vrijkomt, is de verbranding van hout COa-neutraal. Dit komt doordat de bomen deze CO2 tijdens de groei opnemen uit de lucht. Het gebruik van hout als brandstof zal hierdoor niet leiden tot een netto uitstoot van het broeikasgas CO2. Hout is in diverse vormen geschikt als brandstof. In weike vorm het hout daadwerkelijk wordt toegepast, hangt af van de oorsprong. Er zijn diverse bronnen waar hout uit vrijkomt en weike geschikt gemaakt kunnen worden als brandstof. 1 Hout uit tuin-, park- en landschapsonderhoud. 2 Hout uit de houtverwerkende Industrie. 3 Afval hout van particulieren. 4 Bouw- en sloopafvalhout van categorie A (schoon hout). Bij het toepassen van een houtgestookte ketel is de beiangrijkste keuze die gemaakt moet worden welk type hout er toegepast gaat worden. De beiangrijkste vormen zijn: • natte houtsnippers, vaak afkomstig uit het onderhoud van tuin-, park en landschapsonderhoud; • droge houtsnippers, afkomstig uit de houtverwerkende Industrie of van schoon ah/alhout; • houtpellets, afkomstig van schoon afvalhout uit de Industrie, of geteeide biomassa. In bijlage II zijn de voor- en nadelen van de verschillende houtsoorten verder uitgewerkt. Op basis van de genoemde redenen is er voor deze studie gekozen om houtpellets toe te passen als brandstof. Inzet houtketel Een houtketel moet worden gedimensloneerd op de basislast van de warmtevraag. Hierdoor kan de houtketel een maximaal aantal vollasturen halen, waarmee de meerinvestering zich het snelst terug verd lent. , Een te grote houtketel leidt niet alleen tot een slechtere rentabiliteit, maar ook tot het niet optimaai functioneren van de installatie. Aangezien het minimaal vermogen van een houtketel circa 30% van het nominaal vermogen draait, zal de ketel uitgaan indien de warmtevraag te laag is. Door te zorgen dat het minlmale vermogen van de houtketel overeenkomt met de minlmale warmtevraag van het zwembad, wordt hiermee het pendelen (aan- en uitschakelen) van de houtketel voorkomen. Het pendelen van de houtketel moet worden voorkomen vanwege een aantal redenen: • de levensduur van de installatie wordt aanzienlijk verminderd; • het pendelen leidt tot een slecht rendement van de ketel, waardoor er bovendien hoge stof- en roetemissies ontstaan. 22

10497ke305me


DW, installatie- en energieadvies

Indien een houtketel uitsluitend wordt toegepast voor de verwarming van het tapwater, is het belangrijk dat er voldoende buffervolume aanwezig is om het pendelen van de houtketel te voorkomen. Deze buffer kan dan door de houtketel periodiek bij nominaal vermogen worden gevuld. 5.4.2

Houtgestookte vergasser

Inleiding Bij vergassing wordt de brandstof (het hout) bij een tekort aan zuurstof verhit. Hierdoor treedt er geen verbranding op, maar wordt het hout juist omgezet in een brandbaar gas. Dit gas bestaat met name uit koolstofmonoxide en waterstof. Daarnaast bevat het gas nog een groot aantal verontreinigingen en dan met name teerproducten. Het geproduceerde gas (syngas) kan worden verbrand zodat er warmte en/of elektricitelt wordt geproduceerd. Indien er uitsluitend warmte geproduceerd hoeft te worden, kan het gas worden verbrand in een industriele gasketel. Als er ook elektricitelt mee geproduceerd moet worden, dan zal het gas moeten worden verbrand in een gasmotor of gasturbine. In Nederland wordt kleinschalige vergassing (minder dan 500 kWe) nog nauwelijks toegepast. Op enkele proefinstallaties na, wordt vergassing uitsluitend toegepast bij grootschalige elektriciteitsopwekking.

figuur 5.6

Vergasser, met links de vergasser en rechts de gasrelniging

Dat vergassing nog niet op kleine schaal wordt toegepast heeft zowel technische- als economische oorzaken. Het geproduceerde gas bevat namelijk veel teerachtige verontreinigingen. Om de gasmotor niet te vervullen is er hierdoor een gasrelniging nodig, weike alle verontreinigingen verwijderd. Dit vergt een enorme investering en draagt daarnaast bij aan de onderhoudskosten van de installatie. Een andere nadeel van de Installatie is dat deze veel ruimte nodig heeft. Dit zal bouwkundig aanzienlijke consequenties hebben. Toepassing vergasser Gezien de bovenstaande redenen is het vanuit economisch oogpunt niet gewenst om vergassing toe te passen bij het zwembad of eventueel In combinatie met de school. Vergassing zou eventueel een optie kunnen zijn indien deze grootschaUg kan worden toegepast. Dit zou bijvoorbeeld kunnen als er een warmtenet in de omgeving ligt voor de verwarming van een woonwijk of bedrijventerrein. De installatie kan in dat geval worden opgeschaald, waardoor de Investeringskosten per kWe worden gereduceerd. Alhoewel in de oorspronkelijke opdracht stond beschreven dat een vergasser verder uitgewerkt diende te worden, is in overleg besloten om dit niet te doen. Een vergasser heeft voor deze situatie de volgende nadelen, waardoor is besloten deze optie niet verder uit te werken: • economische rentabiliteit bij deze schaalgrootte; • ruimtelijke inpassing; • technische zekerheid. Bij een vergasser is het ook mogelijk om uitsluitend warmte te produceren. Men spreekt in dat geval vaak van een houtvergassingsketel. Deze kan worden vergeleken met de houtgestookte ketel, weike in de voorgaande paragraaf verder is uitgewerkt. 10497ke305me

23

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost installatie- en energieadvies

5.4.3

Zonne-energie

Zonnecollectoren Met behulp van zonnecollectoren in combinatie met een zonneboiler kan warmwater worden geproduceerd. Dit warme water kan voor allerlei doeleinden worden gebruikt: voor suppletiewaterverwarming, voor bassinwaterverwarming en/of voor douchewaterverwarming. De opbrengst hangt met name af van het warmteverbruik, de buffermogelijkheden en het geinstalleerd oppervlak aan collectoren. Om een grote bijdrage van zonne-energie aan het totale warmteverbruik te kunnen leveren, zal er een aanzienlijk oppervlak aan zonnecollectoren geinstalleerd moeten worden. In onderstaande tabel ziin de energetische bijdrage en de economische resultaten weergegeven van een systeem van 150 m zonnecollectoren. Hierbij wordt uitgegaan van een opbrengst van 1,5 GJ/m^. De exacte opbrengst is, zoals aangegeven, afhankelijk van de toepassing. tabel 5,4

Resultaat zonnecollectoren

Omschrijving

Eenheid

Oppervlak

[m^j

Besparing gas

[Nm^/jaar]

Besparing gas (van totale warmtevraag zwembad)

[%]

Besparing gas

[€/jaar]

Investering

[€]


[jaar]

Waarde 150 7.526 3

2.472 52.650 21,3

De tabel toont aan dat de zonnecollectoren slechts heel beperkt de energievraag van het zwembad in kan vullen. Erzal een aanzienlijk oppervlak aan collectoren nodig zljn voor een gedegen bijdrage aan het totale warmteverbruik. De toepassing van zonnecollectoren moet daarom met name gezien worden om de duurzaamheid van het zwembad uit te stralen naar buiten. Voor de toepassing van zonnecollectoren is uitsluitend een subsidie beschikbaar indien het systeem wordt toegepast bij bestaande woningen. Voor het gebruik van zonnecollectoren is voor het zwembad geen subsidie beschikbaar. Pv-panelen Met behulp van photovoltaTsche panelen (pv) kan zonlicht rechtstreeks worden omgezet in elektnciteit. Deze elektriclteit kan direct worden afgenomen door het zwembad, waardoor er bespaard wordt op de inkoop van elektricitelt. Voor een enigszins rendabele situatie zal het totaal opgestelde vermogen aan panelen beneden de 100 kWp moeten blijven, om subsidie te kunnen krijgen op de opgewekte elektriclteit. label 5.5

Resultaat pv-panelen

Zonnecollectoren

Eenheid

Waarde

Oppervlak

[m^j

,

Elektriciteitsproductie

[kWh/jaar]

80.000

Besparing (elektriciteitsverbruik zwembad)

[%]

Opbrengst

[€/jaar]

Investering

[€]


[jaar]

24

800

14

34.400 550.000 16,0

10497ke305me

Dwa



BIJ het berekenen van de jaarlijkse opbrengst wordt de SDE-subsidie (Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie) meegenomen. Het gehanteerde bedrag (0,43 €/kWh) is op basis van het momenteel geldende basistarief (situatie 2010). Dit bedrag zou worden verkregen indien alle elektricitelt wordt verkocht aan het net en Is de som van de subsidie en de verwachte marktprijs voor elektricitelt.

5.5

Efficient gebruik fossiele bronnen

5.5.1

WKK

Inleiding Met behulp van een WKK (warmtekrachtkoppeling) kan zowel elektriclteit als warmte worden geproduceerd. Deze WKK kan op diverse wijzen zijn uitgevoerd. • Gasmotor: hiervan is het voordeel dat het een hoog elektrisch rendement heeft. De warmte komt op diverse temperatuurniveaus vrij. • Gasturbine: het voordeel Is dat alle warmte op hoog niveau vrijkomt (stoom). Het nadeel is echter het lage elektrische rendement. • Brandstofcel: heeft een hoger elektrisch rendement dan een gasmotor. Het nadeel is de hoge investering en de beperkte levensduur van de Installatie. Momenteel is er bij het Sportfondsenbad Nijmegen-Oost reeds een WKK in gebruik, weike is uitgevoerd als gasmotor. De gasmotor is uitgevoerd met rookgaskoeler, rookgascondensor en motorkoellng. In tabel 5.6 staan de gegevens van deze installatie weergegeven. tabel 5.6

Eigenschappen bestaande WKK

Omschrijving

Eenheid

Waarde

l\/lerk/Type

[-]

Caterpillar G3406

Bouwjaar

[-]

Elektrisch vermogen

[kWe]

190

Thermisch vermogen

[kW,h]

384

Elektrisch rendement

[%]

30

Thermisch rendement

[%]

60

1998

Toepassing WKK De rentabiliteit van een WKK hangt met name af van een tweetal aspecten: • de mogelijkheid tot de afzet van de warmte; • de verhouding van het elektnciteit- en gastarief. De afzet van warmte wordt gegarandeerd als de installatie wordt ontworpen op de basislast van het zwembad. Doorgaans wordt de WKK geregeld om elektriciteitsproductie. De warmteproductie is hierbij constant. Voor het optimaai draaien van de installatie moet de warmte dus altijd nuttig kunnen worden toegepast. Het tweede punt dat de rentabiliteit van een WKK bepaald, is de ontwikkeling van de verhouding tussen het elektriciteits- en gastarief. Deze wordt uitgedrukt in de zogenaamde spark spread. Deze spark spread is de marge die ontstaat tussen de opbrengst van 1 kWh elektriclteit en de aardgaskosten om deze te produceren met een WKK. De ontwikkeling van deze spark spread is weergegeven in figuur 5.7.

10497ke305me

25


DWi

;n


figuur 5,7

Ontwikkeling spark spread in €/MWh

Alhoewel de absolute waarde in de grafiek verschilt per project, is er een duidelijke ontwikkeling zichtbaar van een verslechtering van de rentabiliteit. Dit komt onder andere doordat de elektriciteitstarieven sneller gedaald zijn dan de gastarieven. Voor de toekomst is het niet de verwachting dat de rentabiliteit van een WKK aanzienlijk gaat verbeteren. De verwachting is dat in de toekomst de gasprijzen harder gaan stijgen dan de elektriciteitsprijzen. Dit komt met name doordat elektricitelt geproduceerd kan worden op meerdere manieren, bijvoorbeeld met kolen, kern-, zonne- of windenergie.

J

c

26

10497ke306me

Dwa


Installatie- en energieadvies

6

Uitwerking scenario's

6.1

Omschrijving scenario's

Op basis van de door Sportfondsen aangeleverde informatie is er een aantal scenario's gedeflnieerd. In tabel 6.1 staan de maatregelen weergegeven die per scenario worden getroffen. tabel 6.1

Omschrijving scenario's Energie' besparing Referentie

WKO

Hout'ketel


Houtketel + zon-pv

2B

2C

3

WKK

IA

1B

2A

WTW spoelwater

X

X

X

X

X

X

WTW douchewater

x

X

X

X

X

X

Warmtepomp LBK's zwembaden

X

X

X

X

X

X

Dubbele kruisstroomwisselaars

X

X

X

X

X

X

Enkele kruisstroomwisselaars LBK's

X

WKO + warmtepomp

X

Houtketel

X

X


X

Zon-pv

X

WKK

X

Gasgestookte ketels

X

X

X

X

X

X

X

In bijlage I wordt een uitgebreide beschrijving gegeven van elk scenario.

6.2

Economische resultaten

6.2.1

Investeringen

In tabel 6.2 zijn de investeringen weergegeven van alle varianten. In de tabel worden tevens de meerinvesteringen getoond. Dit zijn de meerinvesteringen ten opzichte van de referentie.

10497ke305me

27

Dwa



tabel 6,2

Investeringen scenario's zwembad en school Energiebesparing

1B

IA

Referentie

Omschrijving


Houtketel • zon-pv

2A

28

2C

Houtketel

WKO

WKK 3

Gasketels

[€]

105.000

105.000

94.000

93.000

75.000

93.000

105.000

Houtketel

[€]

0

0

0

89.000

346.000

89.000

0

WKK

[€]

0

0

0

0

0

0

261.000

WKO + WP

[€]

0

0

256.000

0

0

0

0

Koelmachines

[€]

109.000

109.000

0

109.000

109.000

109.000

109.000

Ventilatielucht

[€]

0

82.000

82.000

82.000

82.000

82.000

82.000

Spoelwater

[€]

0

59.000

59.000

59.000

59.000

59.000

59.000

Douchewater

[€]

0

16.000

16.000

16.000

16.000

16.000

16.000

Zon-pv

[€]

0

0

0

0

0

1.080.000

0

Onvoorzlen

[€]

32.000

56.000

76.000

67.000

103.000

229.000

95.000

Investering totaal

[€]

246.000

427.000

583.000

515.000

790.000

1.757.000

727.000

Meerinvestering

[€]

181.000

337.000

269.000

544.000

1.511.000

481.000

Enkele opmerkingen bij de tabel zijn. • In de investeringen zijn geen bouwkundige kosten meegenomen. • De investeringen voor een verhoogd warmteterugwinrendement in de luchtbehandelingkasten is de meennvestering ten opzichte van kasten met uitsluitend een enkele kruisstroomwisselaar. • Bij de investering van de houtketel in scenario 2B is een investering meegenomen voor de warmteleiding die gelegd moet worden naar de school. De lengte hiervan is 500 meter. • De kostenpost onvoorzlen bedraagt 15% van alle investeringen. Dit is redelijk hoog. Met name vanwege de innovatieve technieken (risico) is een dergelijk hoog percentage toegepast. • Bij de investeringen zijn geen kosten voor afgiftesystemen meegenomen. Met de aanname dat dit voor elk systeem gelijk is, zal het geen effect hebben op het resultaat. • Bij het toepassen van een houtketel zijn de emissie-eisen een belangrijk aspect. Om te kunnen voldoen aan de emissie-eisen is er een rookgasfilter nodig. Bij de investeringen wordt een cycloonfilter in combinatie met een zogenaamd metalen gewebe filter meegenomen. Hiermee kan aan de emissie-eisen worden voldaan. 6.2.2

Exploltatiekosten

De exploltatiekosten van alle scenario's staan in de volgende tabel weergegeven. De tabel toont ook de Jaarlijkse besparing aan exploltatiekosten ten opzichte van de referentie.

28

10497ke30Sme

Dwa



tabel 6,3

Overzicht exploltatiekosten

Energie* '' .. Ue^jiarlng omschrijving

Referentll

WKO

IA

IB

Jloutketel

Houtfcetel colledlef

2A

2B

20

Hoiit* ketel * zon-tJv

WKK

3

Houtverbruik

[€/jaar]

0

0

0

46.000

85.000

46.000

0

Afvoerkosten as

[€/jaar]

0

0

0

500

900

500

0

Elektricitelt inkoop

[€/jaar]

72.000

79.000

81.000

80.000

80.000

65.000

35.000

Energiebelasting elektriclteit

[€/jaar]

17.000

18.000

18.000

18.000

18.000

15.000

8.000

Elektricitelt overig

[€/jaar]

24.000

26.000

27.000

27.000

27.000

22.000

12.000

Verkoop elektriciteit/SDE

[€/jaar]

0

0

0

0

0

-90.000

-3.000

Gas inkoop

[€/jaar]

97.000

72.000

63.000

36.000

6.000

36.000

94.000

Energiebelasting gas

[€/jaar]

48.000

42.000

37.000

21.000

4.000

21.000

23.000

Gas overig

[€/jaar]

20.000

15.000

13.000

8.000

1.000

8.000

20.000

Onderhoudskosten

[€/jaar]

5.000

9.000

12.000

11.000

19.000

42.000

21.000

Totaal

[€/JaarJ

283.000

261.000

251.000

247.500

240.900

165.500

210.000

Besparing

[€/jaar]

22.000

32.000

35.500

42.100

117.500

73.000

Enkele opmerkingen blj de tabel zijn: • elektriclteit overig zijn de kosten voor het transport van elektricitelt en de aansluitkosten voor elektricitelt; • gas overig zijn de kosten voor het transport van gas en de aansluitkosten voor gas; • de elektriciteitskosten bestaan uit: - elektriclteit zwembad algemeen; - elektricitelt school en gymzaien; - koeling door middel van koelmachines; - koeling door middel van de bodembron (pompenergie); - elektriciteitsverbruik houtketel; - warmtepomp verwarming en pompenergie bron; - warmtepomp luchtbehandelingkasten; - warmtepomp warmteterugwinning spoelwater; • in de berekening van de opbrengsten bij scenario 20 wordt ervan uitgegaan dat over alle geproduceerde elektricitelt SDE-subsidie wordt verkregen. Het verkrijgen van deze subsidie is echter geen zekerheid en vormt hierdoor een risico. In paragraaf 6.4 wordt kort ingegaan op deze subsidleregeling; , • in de berekening van de energiebelasting voor gas voor scenario 3 is er rekening gehouden met het belastingvoordeel voor WKK's; • de kosten voor energiebelasting voor gas en elektriclteit zijn op basis van de tarieven van 2010; • de onderhoudskosten voor houtketels bedragen 3% van de investering. De onderhoudskosten voor de wkk bedragen € 0,015/kWh en voor zon-pv € 0,01/kWh. Voor de overige installaties wordt gerekend met 2% van de Investering.

10497ke305me

29

Onderzoek duurzame maatregelen zwembad Nijmegen-Oost installatie- en energieadvies

6.2.3

Rentabiliteit

Op basis van de berekende meerinvesteringen en de besparingen aan exploltatiekosten, kan de rentabiliteit worden bepaald. De rentabiliteit wordt in tabel 6.4 weergegeven. In de tabel wordt de rentabiliteit uitgedrukt met behulp van de eenvoudige terugverdientijd (ETVT). Dit is de meerinvestering gedeeld door de jaarlijkse besparing op exploltatiekosten. tabel 6,4

Rentabiliteit Energiebesparing

1A

Omschrijving

6.2.4


Houtketel

2A

IB 8

[Jaar]

ETVT

WKO

2B 8

11

Houtketel + Zon-pv

WKK

2C 13

3 13

7

Gevoeligheid

Om inzicht te krijgen in het effect van de energietarieven op de rentabiliteit, zijn er vier situaties doorgerekend. In deze situaties varieren de gas- en elektriciteitstarieven. tabel 6,5

Terugverdientijden

Standaard

[Jaar]

Gas +25% en elektriclteit +25%

[Jaar]

Gas -25% en elektricitelt -25%

[Jaar]

Gas +25% en elektriclteit -25%

[Jaar]

Gas -25% en elektricitelt +25%

[Jaar]

Energies besparing

WKO

Houtketel


1A

IB

2A

2B

^^^^^^^^^^^^^B

11

^^^^^H

13

Houtketel + ZonPV 20

WKK 3

13

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^2

11

^^^^^^^^^^^1

12 ^ ^ ^ ^ B

14

^ ^ ^ ^ «

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^H ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^RH

11

^ ^ ^ ^ a

10

13

13

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^9

Legenda

De standaardsituatie is de situatie berekend met de oorspronkelijke tarieven. De uitgewerkte situatie laat zien dat er een stijging nodig is van met name het gastarief om de rentabiliteit te verbeteren. De algehele verwachting is dat het gastarief ook gaat stijgen in de toekomst. De huidige lage gastarieven zijn onder andere een gevolg van de economische crisis.

6.3

Resultaten duurzaamheid

Emissiereductie In deze paragraaf wordt de duurzaamheid van de yerschillende scenario's verder uitgewerkt. De duurzaamheid wordt uitgedrukt door middel van de besparing aan primaire energie en de CO2emissiereductle. De bijdrage van het elektriciteitsverbruik aan het primaire energieverbruik wordt berekend op basis van het gemiddeld landelijk opwekkingsrendement van 43,7%. De C02-emissiefactoren die gehanteerd worden zijn: • gas: 1,78 kg per Nm'; • elektriclteit 0,566 kg per kWh. De resultaten staan in onderstaande tabel weergegeven. 3Q

10497ke305me

Dwa


installatie- en energieadvies Besparing primair energieverbruik en C02-emissiebesparlng

tabel 6,6

Primair energieverbruik

WKO

IA

IB

2A

Referentie


Hout' ketel

Efera|e- ^ besparing

Hotttketel • zon-pv

VVKK

3

20

2B

Gas

[GJ/Jaar]

14.221

10.511

9.162

5.305

946

5.305

13.810

Elektricitelt

[GJ/Jaar]

9.311

10.184

10.398

10.329

10.329

8.352

3.952

Totaal

[GJ/JaarJ

23.532

20.696

19.560

15.634

11.275

13.657

17.762

Besparing

[GJ/Jaar]

-

2.836

3.972

7.898

12.257

9.876

5.770

Besparing

[%]

-

12

17

34

52

42

25

COs-emlssie Gas

[ton/Jaar]

720

532

464

268

48

268

699

Elektricitelt

[ton/Jaar]

640

700

714

710

710

574

272

Totaal

[ton/Jaar]

1.359

1.232

1.178

978

758

842

970

Besparing

[ton/Jaar]

-

128

181

381

602

517

389

Besparing

[%]

-

9

13

28

44

38

29

De tabel laat zien dat de toepassing van een collectieve houtketel veruit de grootste emissiereductie levert. Kort hierop volgt de houtketel met zon-pv (scenario 2C). Emissiereductie In relatie tot de meerinvestering Om de duurzaamheid in relatie tot de meerinvestering aan te geven, zijn beide in een grafiek geplaatst. Aan de hand hiervan is te zien dat over het algemeen geldt dat een hogere meerinvestering zal leiden tot een grotere emissiereductie.

50% 45% 40%

Houtketel collectief Houtketel + Zon PV

35% 30% 25%

Houtketef

WKK

20% 15% 10% 5%

WKO Energiebesparing

0% 250.000

500.000

750.000

1.00 0.000

1.25 0.000

1.50 0.000

1.75 OOOO

Investering [Jaar] figuur 6,1

Relatie meerinvestering en COs-emlssiereductie

Met behulp van de grafiek kan er onderscheid gemaakt worden tussen drie ambltieniveaus. 1 Laag: scenario energiebesparing (1 A) en scenario WKO (1B). 2 Gemiddeld: scenario houtketel (2A) en WKK (3). 3 Hoog: houtketel collectief (2B) en houtketel met zon-pv (2C). De grafiek geeft aan dat, indien er voor een laag ambitieniveau wordt gekozen, scenario 1A aanzienlijk beter scoort dan IB. Een WKO vergt in dit geval een aanzienlijke meerinvestering, maar qua duurzaamheid is het nauwelljks een meerwaarde.

10497ke305me

31


DW. installatie- en energieadvies

Indien er gekozen wordt voor een gemiddeld ambitieniveau, dan is een houtketel bij het zwembad de beste optie. De emissiebesparing ten opzichte van een WKK is vrijwel gelijk, terwijl de meerinvestering aanzienlijk lager is. Een WKK verdlent zich echter wel het snelst terug. Met behulp van een collectieve houtketel kan de grootste emissiebesparing worden gerealiseerd. De bijbehorende meerinvestering is echter hierbij ook het hoogst. De relatie tussen de meerinvestering en de gerealiseerde emissiereductie wordt ook weergegeven met behulp van figuur 6.2. Hierin is te zien dat de kosten per ton gerealiseerde emissiereductie bij een houtketel het laagst zljn. Dit geeft aan dat dit vanuit het oogpunt van duurzaamheid het meest effectieve scenario is.

figuur 6,2

6.4

Relatie meerinvestering en COi-emissiereductie

Subsidiemogelijkheden

In deze paragraaf wordt kort ingegaan om de subsidiemogelijkheden voor de maatregelen binnen deze studie. De subsidiemogelijkheden worden uitsluitend beschreven. Er wordt niet nader ingegaan op het effect op de financiele haalbaarheid van de maatregel. Stlmulering van duurzame energie en energiebesparing vindt vanuit de overheid plaats met de volgende financiele instrumenten: • investeringssubsidles: - energieonderzoeksubsidie (EOS): de eerste toepassing die in Nederland van een duurzame of energiebesparende techniek wordt ondersteund; - unieke kansen programma (UKP): de uitrol van innovatieve technieken wordt gestimuleerd. Hierbij gaat het onder ander om de verduurzaming van de productie van warmte en koude; • exploitatiesubsidies: - stimuleringsregeling duurzame energieproductie (SDE): geeft per duurzaam geproduceerde kWh elektricitelt of m^ biogas een subsidiebedrag; • fiscale voordeelregellngen: met deze regeling wordt een belastingvoordeel verkregen over investeringen in duurzame energie en energiebespanng: - energie investenngsaftrek (EIA): met deze regeling mogen investeringen betreffende energiebesparing en duurzame energie voor 44% extra van de bedrijfswinst worden afgetrokken, zodat geen VpB (25,5%) hoeft te worden betaald. Met de EIA wordt hierdoor een netto voordeel behaald van 11,2%; • kredietregelingen: voor projecten die aan bepaalde voorwaarden op het gebied van duurzaamheid voldoen, kan een goedkopere financiering worden verkregen: - groenfinanciering (GF): via een bank met een Groenfonds kan een goedkopere lening worden verkregen. Het netto contante voordeel is vaak enkele percentages (van de investering). In onderstaande tabel staat per maatregel aangegeven voor weike subsidiemaatregel deze in aanmerking kan komen. 32

10497ke305nne

d

DW,



tabel 6,7

Overzicht subsidlemogeliikheden

Subsidies

PIscale regelingen

Kredietregelingen

Warmteterugwinning ventilatielucht

Opmerkingen Alleen EIA voor bestaande bouw

Warmteterugwinning spoelwater Warmteterugwinning douchewater

EIA

Warmte- en koudeopslag

EIA

Houtgestookte ketel

EIA

Houtgestookte vergasser

SDE

Gasgestookte WKK

GF

SDE onder bepaalde voorwaarden

EIA ElA/voordeel energiebelasting

Zonnecollectoren Pv-panelen

Onder bepaalde (technische) voorwaarden

SDE

EIA

GF

EIA

GF

Bovenstaande tabel toont de landelijke subsidiemogelijkheden. Voor provinciale en gemeentelijke mogelijkheden dienen de regelingen van de gemeente en de provincie nader bestudeerd te worden. Pv-panelen komen In aanmerking voor de SDE-regellng. Er is een categorie in de regeling voor systemen met een vermogen van 15 tot 100 kWp. Deze regeling wordt op 31 mei 2010 geopend. In 2009 was deze regeling ver overtekend, waardoor niet elk project In aanmerking kon komen voor de subsidie. In scenario 20 wordt gerekend met een systeem van 300 kWp. Om hiervoor SDE te kunnen krijgen, zal het systeem moeten worden opgedeeld in drie systemen van 100 kWp. Elk systeem moet hierbij een aparte elektriciteitsmeter hebben. Om de kans op het verkrijgen van de subsidie te vergroten, kan per systeem een aparte aanvraag Ingediend worden.

10497ke305me

33

r^ \h.i 3 l ^ WW Q



34

10497ke305me

J


| ^ gJ

\ A i VW <


I

Bijlage: Beschrijving scenario's

Referentie De referentie is de situatie die ontstaat op basis van de uitgangspunten uit hoofdstuk 4. Dit betekent onder andere dat: • er warmteterugwinning wordt toegepast op alle luchtbehandelingskasten door middel van enkele kruisstroomwisselaars met een warmteterugwinrendement van 65%; • er verder geen warmteterugwinning wordt toegepast. Warmte wordt opgewekt met behulp van gasgestookte ketels. Het opwekkingssysteem van het zwembad en de school met gymzaien is gescheiden. Koeling vindt uitsluitend plaats bij de school. Scenario 1A: energiebesparing In dit scenario worden uitsluitend energiebesparende maatregelen getroffen. Er worden dus geen maatregelen getroffen om de resterende energievraag duurzaam op te wekken met bijvoorbeeld zonnecollectoren of houtketels. Hierdoor kan het effect van energiebesparing ten opzichte van de referentie duidelijk in beeld gebracht worden. De volgende energiebesparende maatregelen worden er getroffen: • warmteterugwinning uit het spoelwater: hiervoor wordt het systeem toegepast dat staat beschreven in paragraaf 5.3.2; • warmteterugwinning uit het douchewater: hierbij wordt het systeem toegepast dat staat omschreven in paragraaf 5.3.3; • warmteterugwining uit de ventilatielucht van de LBK's van het zwembad: hiervoor wordt het warmtepompsysteem toegepast bij de LBK's van het zwembad. Dit systeem staat beschreven in paragraaf 5.3.1; • er worden dubbele kruisstroomwisselaars toegepast bij de overige luchtbehandelingkasten: Hierdoor is het warmteterugwinrendement hoger dan in de referentie. De resterende warmtevraag van het zwembad, de school en de gymzaien wordt ingevuld met behulp van gasgestookte ketels. Alle elektriclteit wordt ingekocht vanaf het openbare elektriclteitsnet. De energievoorzieningen van het zwembad en de school zljn volledig gescheiden. Dit betekent dat zowel het zwembad als de school met gymzaien aparte gasketels moet installeren. Scenario 1B: energiebesparing en WKO In dit scenario worden dezelfde energiebesparende maatregelen getroffen als die in scenario 1A worden genomen. Het verschil met het vorige scenario Is dat er een warmte-Zkoudeopslagsysteem met warmtepomp wordt toegepast voor de school. Het systeem is gedimensloneerd op basis van de koudevraag. Het benodigde koelvermogen van de bron Is 416 kWth- Het bijbehorende brondeblet voor koeling is 36 m^/uur (bij een temperatuurverschil van 10°C). Met name het brondeblet van een bron bepaald de hoogte van de investering. Aangezien er meer uren zijn met een warmtevraag dan met een koudevraag, kan het vermogen van de warmtepomp lager zljn dan het koelvermogen van de bron. Er wordt daarom uitgegaan van een warmtepomp van 150 kWth. Hiermee kan de basislast van de warmtevraag worden ingevuld. Ook hier Is de energievoorziening van het zwembad en de school volledig gescheiden. Het WKO-systeem wordt hierdoor uitsluitend voor de school gebruikt voor verwarming en koeling. Aangezien de WKO met warmtepomp niet de volledige warmtevraag kan dekken, worden er bij de school ook gasketels geplaatst. Scenario 2A: energiebesparing en houtketel In dit scenario wordt een houtgestookte ketel toegepast voor uitsluitend het zwembad. Dit betekent dat in of nabij het zwembad een houtgestookte ketel wordt geplaatst, weike de basislast vormt voor warmtevraag. Het vermogen van de houtketel Is 200 kWih. De houtketel wordt gestookt met houtpellets. Hiermee kan de basislast van de warmtevraag worden ingevuld. Daarnaast Is dlt vermogen voldoende om nagenoeg het gehele Jaar door te kunnen draaien. De houtketel kan namelijk terugregelen in vermogen tot circa 60 kWth (30%). Dit Is ongeveer de minimum warmtevraag die op zal treden in het zwembad. De piekvraag van het zwembad wordt ingevuld met behulp van gasgestookte ketels. 10497ke305m6

35

DW,



Ook hier vindt de opwekking van warmte voor het zwembad en de school met gymzaien gescheiden plaats. Dit betekent dat er bij de school gasgestookte installaties geinstalleerd moeten worden.

Scenario 2B: energiebesparing en collectieve houtketel In dit scenario wordt een collectieve houtgestookte installatie geinstalleerd. Deze houtketel wordt gebruikt voor de verwarming van zowel het zwembad als de verwarming van de school. De installatie bestaat uit twee houtketels van 250 kW^, waardoor het maximale vermogen 500 kWth is. Door het vermogen te verdelen over twee ketels, is de moduleerbaarheid aanzienlijk verbeterd. Het minimum vermogen dat kan worden geproduceerd is 75 kWth (30%). Hierdoor is de bijdrage in de totale warmtelevering aanzienlijk groter dan als er 6en ketel van 500 kW^ zou worden geinstalleerd. Ook deze houtketels worden gestookt met houtpellets. Zowel bij het zwembad als bij de school met gymzaien worden piekketels neergezet die worden gestookt met aardgas. Gezien de verhouding van de warmtevraag tussen het zwembad en de school, is het vanuit energetisch- en economisch oogpunt het meest optimaai om de collectieve houtketel nabij het zwembad te plaatsen. Dit beperkt de kosten voor het warmtenet, aangezien de diameter van de leiding gereduceerd kan worden. Het plaatsen van de houtketel nabij het zwembad is daarnaast ook gewenst, omdat de school op een later tijdstip gereed is als het zwembad. Aangezien de collectieve houtketel bestaat uit twee separate ketels, zou e§n houtketel later geplaatst kunnen worden. Bij het ontwerp van de bouw van de ketelruimte en de houtsopslag dient hier vanaf het begin rekening mee gehouden te worden. Daarnaast is het voor de regelbaarheid en de betrouwbaarheid het beste om de gasketels niet collectief op te stellen. Het zwembad zal hierdoor met eigen piekketels moeten worden uitgevoerd, net als de school met gymzaien. Scenario 20: energiebesparing, houtketel (bij zwembad) en zon-pv In dit scenario wordt een houtpelletgestookte ketel toegepast, net als in scenario 2A. Daarnaast worden tevens de hiervoor genoemde besparingsopties toegepast binnen het zwembad. In dit scenano wordt echter grootschaUg zon-pv geinstalleerd, waarmee elektricitelt zal worden gegenereerd. Bij de berekening van het vermogen is uitgegaan dat het gehele dakoppervlak benut kan worden voor zonnepanelen. Het oppervlak bedraagt 40 x 60 meter. Het bijbehorend vermogen komt bij dit oppervlak neer op circa 300 kWp. Bij de berekening van de exploltatiekosten is uitgegaan dat er over alle geproduceerde elektricitelt SDE-subsidie wordt verkregen. De regeling, weike van 31 mei tot en met 1 november 2010 is geopend, gaat uit van systemen van 15 tot 100 kWp. Om toch over alle geproduceerde elektricitelt subsidie te ontvangen, zullen er diverse meters geplaatst moeten worden. Daarbij zal het systeem moeten worden gesplitst in systemen van maximaal 100 kWp. Het subsidietarief bedraagt € 0,377 per kWh (0,43 - 0,053) (tarieven 2010). Scenario 3: energiebesparing en WKK In dit scenario wordt een WKK toegepast voor het zwembad. Zoals in paragraaf 5.5.1 staat beschreven is er momenteel een WKK aanwezig bij het zwembad. Deze zou eventueel opnieuw kunnen worden toegepast, maar er is een aantal redenen waarom dit niet wordt geadviseerd. • De installatie is reeds elf jaar oud. Alhoewel een gasmotor meer dan vijftien Jaar lang mee kan gaan, zal deze over niet al te lange tijd alwber vervangen moeten worden. • De installatie is niet gedimensloneerd op de nieuwe situatie. Net als bij een houtketel dient de wkk uitgelegd te worden op de basiswarmtevraag. De huidige installatie, met een thermisch vermogen van 384 kWth is echter te ruim. Met name omdat de warmtevraag wordt gereduceerd door energiebesparende maatregelen. Om de rentabiliteit van een WKK te bepalen, wordt In dit scenario een nieuwe WKK toegepast voor het zwembad. Het thermisch vermogen van de installatie bedraagt 200 kWtn. Hierdoor kan de installatie altijd de warmte kwijt binnen het gebouw. Het elektrisch vermogen van de installatie is 136 kWe. Uitgangspunt is dat als de elektricitelt intern niet kan worden benut, deze wordt geleverd aan het openbare net. 36

10497ke306me

Dwa



De nieuwe WKK wordt uitsluitend Ingezet voor verwarming van het zwembad. Hier staan tevens piekketels opgesteld om de piekvraag te kunnen dekken. In de school met zwembaden staan daarnaast ook gasketels opgesteld voor verwarming van deze gebouwen. Alle energiebesparende maatregelen die in scenario 1A zijn getroffen, worden ook in dit scenario toegepast. Overzicht scenario's In de volgende tabel wordt een overzicht gegeven van de geinstalleerde verwarmingsvermogens, met daarbij de bijdrages van elke installatie. tabel 1.1

Opgestelde vermogen en de bijdrage aan de warmtevraag per scenario

Opgesteld vermogen

Referentie

IA

2C

2B

2A

IB

3

Gas zwembad

[kWth]

539

539

539

339

289

339

339

Gas school+gymzalen

[kWth]

923

923

773

923

673

923

923

Warmtepomp (WKO)

[kWth]

0

0

150

0

0

0

0

Hout

[kWth]

0

0

0

200

500

200

0

WKK

[kWth]

0

0

0

0

0

0

200

Totaal

[kWthJ

1.462

1.462

1.462

1.462

1.462

1.462

1.462

Referentie

Bijdrage warmtevraag

IA

^A

IB

2G

2B

3

Warmtepomp

[MWh/jaar]

0

0

319

0

0

0

0

Hout

[MWh/jaar]

0

0

0

1.229

2.258

1.229

0

WKK

[MWh/jaar]

0

0

0

0

0

0

1.113

Gas

[MWh/jaar]

3.358

2.482

2.163

1.253

223

1.253

1.369

Totaal

[MWh/JaarJ

3.358

2.482

2.482

2.482

2.482

2.482

2.482

10497ke305me

37

DW.



II

Bijlage: Technische informatie houtgestookte ketel

In onderstaande tabel staan van deze drie vormen de beiangrijkste eigenschappen en randvoorwaarden weergegeven. tabel 11,1

Vergelijking brandstoftypes

Verse houtsnippers

Droge houtsnippers

Houtpellets

Energie-inhoud

8 MJ/kg

14 MJ/kg

18,5 MJ/kg

Vochtgehalte

40%-50%

20%-30%

6%

Asgehalte

1-5%

1-5%

1%

Marktprijs

€ 30,- tot € 50,- per ton, sterk afhankelijk van kwaliteit

€ 60,- tot € 80,- per ton

€150,-tot €180,-per ton

Grondstof

•

•

• •

Snoei- en dunningshout

Snoei- en dunningshout

•

Snoei- en dunningshout Zaagsel en afval uit houtindustrle Andere biomassastromen (stro, grasmaaisel)

Voorbewerking

•

Verkleinen/versnipperen

• •

Verkleinen/versnipperen Drogen

• • • • •

Verkleinen Vermalen Drogen Pelletiseren Koelen (eventueel)

Opslag

•

Lage energie-inhoud leidt tot grote opslag en meer transporten Komt vrij tijdens een kleine periode in het jaar (snoeiseizoen) Aandacht voor broei Mogelijk geurhinder door compostering Goede ventilatie van de opslag nodig Bunker of container

•

Lage energie-inhoud leidt tot grote opslag en meer transporten Bunker of container

• •

Eenvoudige opslag Silo of bunker

•

• • • •

•

Eisen aan verbrandingsketel

•

Meest dure ketel, opslagen transportsysteem

•

Gemiddelde kostprijs ketel, opslagen transportsysteem

•

Goedkoopste ketel. opslagen transportsysteem

Onderhoud ketel

•

Meeste onderhoud

•

Meer dan bij houtpellets

•

Minst onderhoud, maar altijd meer dan bij gas

Ult de tabel kan worden geconcludeerd dat verse houtsnippers ten opzichte van gedroogde houtsnippers en houtpellets een aantal belangrijke nadelen heeft, namelijk: • vorming van waterdamp door droging van verse snippers in de opslag. Daarnaast veel waterdampvorming tijdens verbranding; • mogelijke geurhinder door compostering van verse snippers in de opslag. Andere nadelen van een houtketel met verse houtsnippers Is dat er een relatief hoge investering voor nodig is, vergeleken met een ketel met houtpellets. Houtketel met houtsnippers worden voornamelijk toegepast bij vermogens vanaf 500 kWth. Hieronder wordt, met name vanuit het oogpunt van de rentabiliteit, houtpellets als brandstof toegepast. De vraagsteliing was dat het hout, dat vrijkomt bij het onderhoud van het gemeentelijk groen, toegepast moest worden als brandstof. Het betreft hier natte houtsnippers. Vanwege de hierboven beschreven aspecten worden natte houtsnippers niet aanbevolen als brandstof. Om de houtsnippers van de gemeente toe te kunnen passen, dienen deze dus gedroogd te worden. Aangezien hier aanzienlijke investeringen voor nodig zijn, is dit ook niet rendabel. Vandaar dat in deze studie gebruik wordt gemaakt van houtpellets.

10497ke305me

39


DW. installatie- en energieadvies

11.1

Technische gegevens

Het rendement van een houtketel ligt, bij normaal continu bedrijf, boven de 90%. Het condenseren van de rookgassen is met de huidige houtketel niet mogelijk. De rookgassen bevatten namelijk zuren, weike tot corrosle kunnen leiden indien deze gecondenseerd worden. Bij het installeren van een houtketel dient de retourtemperatuur daarom altijd boven de condensatietemperatuur van de rookgassen te zijn. Een houtketel is qua afmetingen aanzienlijk groter dan een gasgestookte ketel. Niet alleen de ketel neemt meer plaats in, maar daarnaast dient er ruimte gereserveerd te worden voor; • een rookgasreiniger: deze is nodig om aan de emissie-eisen te kunnen voldoen; • houtopslag; bij houtpellets dient er een opslag te zijn van minimaal 50 m^ zodat er per keer een voile vrachtwagen kan worden afgeleverd. De pellets kunnen met behulp van een flexibele slang in de opslag worden geblazen. Voor de opslag van houtpellets is er een aantal mogelijkheden: - in een bunker of separate ruimte in het gebouw; - in een silo in de bodem, naast het gebouw of in een container.

figuur II. 1

Opslagmogelljkheden pellets, van links naar rechts • ondergrondse bunker, ruimte binnengebouw, silo binnen gebouw of silo naast het gebouw

Een andere mogelijkheid voor plaatsing van de houtketel is in een (zee)container buiten het gebouw. Deze container kan bovendien dienst doen als opslag voor de houtpellets. Het voordeel is dat er geen bouwkundige ruimte voor gereserveerd hoeft te worden. Het nadeel is dat het qua aanzicht niet gewenst kan zijn.

Houlopslag (circa 50 (rf)

Transpoftvijzel —

Rookgasfilter

Houlkelel

r

'

'

1

1

' •

-iiq

figuur II, 2 40

^ Rookaasafv oer

- Aslade

Voorbeeld plaatsing houtketel binnen gebouw (afmetingen zijn indicatief) 10497ke30Sme


r \ %I / ' LJ V ¥ * Installatie- en energieadvies

De ruimte die voor de ketel en de rookgasreiniger gereserveerd dient te worden, is afhankelijk van het vermogen. In figuur 11.2 is een schets van een plattegrond weergegeven met de bijbehorende afmetingen. De benodigde hoogte van de ruimte is minimaal 2,5 meter. Bij de plaatsing dient er rekening mee gehouden te worden dat in de lengterichting van de ketel voldoende ruimte gereserveerd wordt voor reiniglng en onderhoud van de ketel. De schets is exclusief bijbehorende gasketels, warmtebuffer, expansievaten en warmtewisselaars. Geadviseerd wordt om dit in een afzonderlijke technische ruimte te plaatsen.

11.2

Onderhoud

Een houtketel vergt meer werkzaamheden en onderhoud dan een gasketel. Voor de expioitant van de houtketel zijn de volgende periodieke werkzaamheden noodzakelijk. 1 Het legen van de asladen/ascontainers: periodiek dient het as uit de ketel te worden afgevoerd. Afhankelijk van de ketel betekent dit dat de asladen moet worden leeggegooid, of dat de verrijdbare container moet worden verwisseld. 2 Afhankelijk van de houthoeveelheid in de voorraad dient er nieuwe brandstof te worden besteld.

10497ke306me

4-|

Hierbij informeren wij u over de voortgang van de motie Duurzaam zwembad voor duurzaam sportend Nijmegen

Recommend Documents