Hoofdrapport. Verkenning energiekansen Holland Rijnland. Definitieve versie 30 januari Geschreven door:

Hoofdrapport Verkenning energiekansen Holland Rijnland Definitieve versie 30 januari 2012 Geschreven door: R.J. (Bob) Geldermans MSc. Dr.ir. A. (Arjan) van Timmeren Dr. E.M. (Ellen) van Bueren

Verdere bijdragen van: R.J. (Bob) Geldermans MSc. Dr.ir. A. (Arjan) van Timmeren Ir. S. (Siebe) Broersma M.A. (Michiel) Fremouw BSc. Prof.dr.ir. A.A.J.F. (Andy) van den Dobbelsteen Ir. M. (Marko) Koops TU Delft, Faculteit Bouwkunde; Green Building Innovation, Climate Design & Product Development Dr. E.M. (Ellen) van Bueren Dr. B.S. (Bauke) Steenhuisen TU Delft, Faculteit Techniek, Bestuur en Management

In opdracht van: Milieudienst West-Holland

2

Verkenning energiekansen Holland Rijnland – Hoofdrapport

Inhoud Overzicht van figuren en tabellen ....................................................................................5 Lijst van gebruikte termen en hun definities ..................................................................7 Samenvatting ...................................................................................................................11 1. Inleiding .....................................................................................................................17 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Veranderingen in de energievoorziening .................................................................... 17 Aanleiding voor het rapport: Klimaatprogramma Holland Rijnland als vertrekpunt . 17 REAP: een ruimtelijke benadering van energie ........................................................... 18 De REAP-aanpak voor Holland Rijnland ...................................................................... 20 Vraagstelling en leeswijzer .......................................................................................... 23

2. De regionale energievraag – nulmeting ..................................................................25 2.1 Aanpak ......................................................................................................................... 25 2.2 De regionale energievraag per energiedrager ............................................................ 26 2.3 De regionale energievraag per gemeente, uitgesplitst naar energiedrager............... 27

3. Reductie energievraag ..............................................................................................31 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Inleiding ....................................................................................................................... 31 Wonen: energievraag en reductiemogelijkheden ...................................................... 32 Werken/bedrijvigheid: energievraag en reductiemogelijkheden ............................... 33 Vervoer: energievraag en reductiemogelijkheden ..................................................... 34 Overige besparingsmogelijkheden .............................................................................. 35 Overzicht potentiele reductie energievraag Holland Rijnland .................................... 36

4. Energiepotenties .......................................................................................................39 4.1 4.3 4.4 4.5 4.6

Hergebruik reststromen .............................................................................................. 39 Windenergie ................................................................................................................ 43 Biomassa...................................................................................................................... 45 Ondergrond ................................................................................................................. 47 Warmte uit oppervlaktewater .................................................................................... 50

5. Conclusies ..................................................................................................................53 5.1 Overzicht energiepotenties ......................................................................................... 53 5.2 Slimme coalities ter benutting van de energiekansen ................................................ 54

Geraadpleegde literatuur ...............................................................................................59

3

4


Overzicht van figuren en tabellen Figuren Figuur 1

De vier-stappen-benadering, waarbij de 4e stap binnen de REAP methode wordt getracht te voorkomen.

Figuur 2

REAP schema (niveaus Regio, Cluster van Gemeenten en Gemeente worden in dit onderzoek doorlopen).

Figuur 3

Energiepotentie-stapel (De Groene Compagnie, Hoogezand-Sappemeer).

Figuur 4

Energievraag (PJ) per gemeente, uitgesplitst naar energiedrager (warmte, elektriciteit, transport brandstof (primaire brandstof 2) en overige brandstof (primaire brandstof 1).

Figuur 5

Warmtevraag in TJ per ha. (en als % van de gemeentelijke energievraag) in Holland Rijnland.

Figuur 6

Elektriciteitsvraag in TJ per ha. (en als % van de gemeentelijke energievraag) in Holland Rijnland.

Figuur 7

Primaire brandstofvraag (type 1 en 2) in TJ per ha. (en per gemeente als % van de gemeentelijke energievraag in tekst aangegeven) in de regio Holland Rijnland.

Figuur 8

Totale energievraag in TeraJoules per hectare van Holland Rijnland en de afzonderlijke gemeenten daarbinnen minus reductiepotentieel; aangegeven zijn in tekst de totalen (in TJ) per gemeente en in kleur de vertaling naar TJ per ha (zie legenda).

Figuur 9

Energetisch potentieel zon in de regio Holland Rijnland op basis van geschikt dakoppervlak.

Figuur 10

Energetisch potentieel Wind in de regio Holland Rijnland.

Figuur 11

Energetisch potentieel biomassa + AWZI locaties in de regio Holland Rijnland.

Figuur 12

Geschiktheidkaart bodemwarmtewisseling in de regio Holland Rijnland.

Figuur 13

Bodemgeschiktheid WKO 1e watervoerend pakket in de regio Holland Rijnland (bron: Provincie Zuid-Holland).

Figuur 14

Geothermisch potentieel in de regio Holland Rijnland.

Figuur 15

Potentieel kansrijke waterlichamen voor thermische energie in (en nabij) de regio Holland Rijnland.

Figuur 16

Energiepotentiestapel regio Holland Rijnland.

5

Tabellen Tabel 1

Regionale energievraag (PJ) regio Holland Rijnland per energiedrager en functie.

Tabel 2

Energievraag per gemeente in de regio Holland Rijnland in TJ/ha, uitgesplitst naar energiedrager.

Tabel 3

Energievraag in PetaJoules ‘wonen’ regio Holland Rijnland, uitgesplitst naar energiedrager.

Tabel 4

Energievraag bedrijvigheid in de regio Holland Rijnland, uitgesplitst naar drager.

Tabel 5

Energievraag Overig Holland Rijnland.

Tabel 6

Primair energiegebruik overig Holland Rijnland.

Tabel 7

Totaal potentieel energievraagreductie (in PetaJoules) in de regio Holland Rijnland (HR).

Tabel 8

Overzicht potentieel elektrische- en thermische zonne-energie.

Tabel 9

Technische potentie op gemeente- en regioniveau met de nieuwe stappenstrategie.

6


Lijst van gebruikte termen en hun definities Algen-boerderijen – een ‘boerderij’ of fabriek waar algen speciaal worden gekweekt om als grondstof te worden benut. Biomassa – organisch materiaal, plantaardig of dierlijk dat kan dienen als (hernieuwbare) grondstof (voor onder meer energieopwekking). Bodemwarmtewisselaars – een gesloten systeem bestaand uit bodemlussen met een vloeistof. De vloeistof wordt door de lussen gepompt om warmte of koude aan de bodem te onttrekken en deze op jaarbasis weer terug in balans te brengen. Cascadering – het stapsgewijs hergebruiken van water, materiaal of energie, waarbij steeds de juiste toepassing bij de betreffende kwaliteit (bijvoorbeeld de temperatuur) wordt gezocht, alvorens naar een lagere toepassing qua kwaliteit over te gaan. Dit wordt (in wetenschappelijke context) ‘exergie’ genoemd. Co-vergisting – het gelijktijdig vergisten van meerdere organische afvalstromen, bijvoorbeeld mest met gras en/of GFT resten, teneinde het rendement van de biogas productie te verhogen. Duurzame ontwikkeling – een ontwikkeling die voorziet in de behoeften van de huidige generatie zonder daarmee voor de toekomstige generaties de mogelijkheden in gevaar te brengen om ook in hun behoeften te voorzien. Met als toevoeging: het bevorderen van de kwaliteit van het menselijk bestaan binnen de draagkracht van de ondersteunende ecosystemen. Duurzame bronnen – bronnen die hernieuwbaar zijn en niet ten koste gaan van de (natuurlijke) omgeving of nadelige effecten hebben elders in ruimte of tijd. Ecologische technologie – technologie die productiemiddelen en producten verschaft waarmee, in duurzaam evenwicht met het mondiale ecosysteem, in materiële menselijke behoeften kan worden voorzien. Energiedrager –

een medium dat bruikbare energie bevat. Primaire dragers zijn fossiele

brandstoffen, uranium en zon. Secundaire dragers zijn geconverteerd naar bijvoorbeeld elektriciteit, benzine of warmte. De laatste kan worden ingezet in de vorm van hete lucht of getransporteerd met intermediaire dragers als thermische olie. Energiemix – het totaal aan gevraagde of aangeboden energie, afkomstig vanuit meer dan één energiebron (zon, wind, biomassa,…). Energiepotenties –

het beschikbare potentieel aan thermische (warmte, koude) of elektrische

energie. Energieverbruik – is de exergie-verlaging van in de primaire energiedrager opgeslagen energie ten gevolge van omzetting in warmte, arbeid of chemische energie door menselijke activiteiten. Energievisie – inspirerend gebiedsgericht toekomstbeeld van de energievoorziening, een dergelijke

7

energievisie kan bijvoorbeeld onderdeel zijn van een structuurvisie. Energievraag in ‘PJ’ of ‘TJ’ of ‘TJ/ha’ – het totaal aan benodigde energie, uitgedrukt in de energieeenheid Joule (J) of Joules/per hectare (J/ha). 1 TJ = 109 J, 1 PJ = 1012 J. EPN normering – de wettelijke normering betreffende de energieprestatie van gebouwen uitgedrukt in een EPC. EPC staat voor Energie Prestatie Coëfficiënt. Geothermie – energie die kan ontstaan door het temperatuurverschil tussen het aardoppervlak en diep gelegen (500 – 5000 m) ‘warmtereservoirs’. Holland Rijnland – Vijftien klimaat gemeenten die gelegen zijn in de regio Holland Rijnland. Dit zijn de gemeenten die deelnemen aan het Klimaatprogramma. Hergebruik – het opnieuw in gebruik en/of productie opnemen van afval of afbraakproducten. Infrastructuur – (logistieke) ketens, waaronder de aaneenschakeling (opeenvolgend of gelijktijdig) van alle voortbrenging-, vervoer- en distributieprocessen van (grond)stoffen (bronnen) via verschalingsstappen tot consumptie, alsmede de retourbehandeling en terugbrenging in de natuurlijke ecosystemen (putten) van deze al dan niet geconsumeerde (stof)stromen. In tegenstelling tot de veelal tot de traditionele infrastructuur beperkte definities gaat deze studie ook uit van de postindustriële en ‘onzichtbare’ infrastructuur. Infrastructuur betreft dan niet alleen de (fysieke) tracé-infrastructuur, maar omvat alle goederen en diensten (zoals beheer) die maatschappelijke activiteiten faciliteren voor zover deze direct of indirect ruimtelijke effecten met zich meebrengen. Klimaatprogramma – Op basis van het coalitieakkoord 2007-2011 ‘Duurzaam denken, dynamisch doen’ heeft de provincie het Actieprogramma Klimaat en Ruimte 2009-2011 opgezet. De provincie bereidt zich voor op de gevolgen van klimaatverandering. Waar nodig wordt het beleid aangepast en wordt op kansen ingespeeld. Kringlopen – Gesloten systeem. Bij een gesloten systeem kan massa niet buiten zijn grenzen treden. Energie kan in principe wel buiten de systeemgrenzen treden. Kringlopen vormen de belangrijkste voorwaarde voor het ontstaan van stabiliteit in de natuur. Zo is het leven gekenmerkt door een kringloop van de stof, gecombineerd met een stroom van de energie, die als zonlicht binnenkomt en ondermeer als straling weer verdwijnt. Een kringloop kan onderdeel uitmaken van een ecosysteem of van meerdere ecosystemen. LED toepassingen OVL installaties – Toepassingen van lichtarmaturen voor openbare verlichting gebaseerd op LED (Light Emitting Diode), een vorm van solid state lighting (SSL). Milieu –

de fysieke, niet-levende en levende, omgeving van de mens waarmee deze in een

wederkerige relatie staat. Milieu is de verzameling van voorwaarden voor leven. Milieukwaliteit – de milieu relevante eigenschappen van de fysieke leefomgeving. REAP – Rotterdamse Energie Aanpak en Planning (zie inhoudelijke uitleg in paragraaf 1.3). Reductiepotentieel of besparingspotentieel – de potentie tot reduceren (kwantitatief verkleinen) van

8


energieverbruik van een bepaald proces of product (ook zijnde gebouw, of gebied). Volgens de eerste hoofdwet van de thermodynamica ‘kan energie niet uit het niets ontstaan en ook niet verloren gaan’. Dit is dan ook de reden waarom het principieel onjuist is om van energiebesparing te spreken. Energie kan immers volgens de eerste hoofdwet ‘verbruikt’ noch ‘bespaard’ worden. Rendementsverliezen – kwantitatieve verkleining van het nuttig effect in relatie tot het potentieel vermogen van de krachtbron. Reststromen – na een productie- of gebruiksproces overblijvende stoffen die voor desbetreffende productie of gebruik geen directe functie meer vervullen. Ruimtelijke Ordening – regulering van ruimtelijke kwaliteit. Ruimtelijke ontwikkeling – de dynamiek in de fysieke leefomgeving. Smart coalition/ Slimme coalitie – georganiseerde samenwerking tussen meerdere publieke en/of private partijen met een specifiek doel (bijv. koppelen van energie reststromen aan (her)gebruik, ontwikkelen van biomassa centrale door twee of meer gemeenten, etc.). Uitputting – het onttrekken van biotische (hout, vis etc.) of a-biotische (olie, gas etc.) bestanddelen aan het milieu in grotere hoeveelheden dan door de natuurlijke kringloop kunnen worden aangevuld. Vervuiling – het toevoegen van chemische of fysische bestanddelen aan het milieu in hoeveelheden die groter zijn dan door de natuurlijke kringlopen kunnen worden verwerkt, waardoor een opeenhoping kan ontstaan. Vraagreductie – kwantitatief verkleinen van de vraag naar een bepaalde stof(stroom); in deze studie meestal energie. Warmte Koude Opslag (WKO) – systeem dat dient voor de opslag van zowel warmte als kou, via buizen in de grond: in de zomer kan zo een gebouw worden gekoeld door er kou uit de bodem in te laten circuleren, en in de winter is de bodem juist relatief warm en kan die warmte ingezet worden in het gebouw. WOW – Warmte uit Oppervlaktewater. Zonneweiden – grondgebied dat uitsluitend (d.w.z. voornamelijk en geoptimaliseerd) ruimtelijk wordt benut voor het installeren van zonnepanelen en/of collectoren ten behoeve van het opwekken van energie.

9

10


Samenvatting Nederland kent hoge ambities ten aanzien van het terugdringen van het gebruik van fossiele brandstoffen, het ontwikkelen van duurzame energievormen en het verminderen van de uitstoot van CO2. In het huidige regeerakkoord wordt 20% CO2-reductie en 14% duurzame energie in 2020 als richtlijn gesteld. Deze doelstellingen worden ook door de lagere overheden gevolgd. De transitie naar een fossielvrije en klimaatrobuuste gebouwde omgeving vraagt om het oplossen van milieuvraagstukken in de ruimtelijke ordening en met name ook om een integrale aanpak. Duurzaamheid en groei kunnen elkaar daarbij versterken: duurzaamheid is geen beperking of bedreiging, maar een kans. Achtergrond is de stelling dat differentiatie en flexibiliteit op het gebied van ruimtelijke ordening voorwaarden zijn om te kunnen inspelen op de onzekerheden op de lange termijn. Voorkomen moet worden dat het proces van verstedelijking en de uitleg van infrastructurele netwerken, gebaseerd op het op afstand transporteren en oplossen van de essentiële stromen, zich los van elkaar ontwikkelen. Een nauwkeurige, integrale regionale planning gebaseerd op een combinatie van conventionele methoden en oplossingen gericht op duurzaamheid en toegevoegde innovatieve methoden en beleid, vermindert de risico’s van mogelijke impasse als gevolg van onvolhoudbaarheid van de bestaande systemen. Met name de rol van gemeenten is cruciaal om de beoogde doelstelling ook daadwerkelijk te behalen. Duurzaamheid en omgevingskwaliteit vormen momenteel al de sleutelbegrippen voor het milieuwerkveld. De ‘lagenbenadering’ is zo rond het jaar 2000 geïntroduceerd als analyse- en communicatie instrument en voor de praktische ruimtelijke vertaling deed de term ‘gebiedsgericht maatwerk’ zijn intrede. Kort daarop volgde uitwerkingen op basis van ‘duurzame stedelijke vernieuwing’, ‘gebiedstyperingen’ en bijbehorende ‘(milieu)kwaliteitsprofielen’. Sinds 2003 wordt daarbij binnen de Provincie Zuid-Holland getracht invulling te geven aan ruimtelijke vertaling van de Triple P benadering, hetgeen uiteindelijk in 2008 is vanuit het rijk is geoperationaliseerd op basis van een Kader Afweging Duurzame Ontwikkeling (KADO). Meer recent is dit gedeeltelijk verankerd in de Provinciale Structuurvisie, gekoppeld aan de mogelijkheden van de Wet ruimtelijke ordening. Verder is vanuit het beleidsplan Groen Water Milieu (BGWM 2006-2010) tenslotte met name het reguleren, regisseren, stimuleren en/of faciliteren van gebiedsgericht maatwerk nader uitgewerkt. Onderliggende studie voegt hieraan toe de REAP methode op regio- en gemeente schaal. Met behulp van de REAP-methode kunnen de mogelijkheden om in een bepaald gebied op een duurzame manier in de energievraag te voorzien worden verkend. Vraag en aanbod worden daarbij zo goed mogelijk op elkaar afgestemd. Kwaliteit van de energie en nabijheid zijn daarbij belangrijk uitgangspunten. Deze REAP methode sluit goed aan bij de gebiedsgerichte benadering van energie in het Klimaatprogramma van Holland Rijnland. De 15 gemeenten in Holland Rijnland hebben, ondersteund door de Milieudienst West-Holland, in het klimaatprogramma een ambitie gesteld om 600 kiloton CO2 reductie te realiseren in 2030 en klimaatneutrale gemeentelijke organisatie te zijn in 2015. Ook de provincie Zuid-Holland heeft vergaande doelstellingen op het gebied van klimaat. Vanuit de Milieudienst West-Holland en de regionale themawerkgroep ‘Duurzaamheid & Structuurvisie’ wordt de uitvoering van het thema ‘Nieuwbouw’ van het klimaatprogramma ondersteund.

11

Doel bij die uitwerking is het beleidsmatig borgen van het thema Energie / Klimaat in het ruimtelijk beleid van de gemeenten. De themawerkgroep streeft daarnaar door het thema Klimaat / Energie integraal onderdeel te laten worden van gebiedsgerichte gemeentelijke (duurzame) structuurvisies. Deze integrale en gebiedsgerichte aanpak vloeit voort uit het beleid voor duurzame gebiedsontwikkeling in het werkgebied van de Milieudienst West-Holland en het Regionale Klimaatprogramma in de regio Holland Rijnland. De studie ‘Verkenning energiekansen Holland Rijnland’ vormt, als technische verkenning naar de kansen voor verdergaande verduurzaming van de energievoorziening in de regio Holland Rijnland, een opstap voor dit integraal en gebiedsgericht oppakken van het thema Klimaat / Energie vanuit proces en beleid, richting gebiedsgerichte gemeentelijke duurzame structuurvisies. Uitkomsten Voor de in de regio Holland Rijnland liggende gemeenten wordt de REAP-methode in dit onderzoek ten dele gebruikt. Aangezien het een verkenning betreft van de technische mogelijkheden voor een regionale, duurzame energie-infrastructuur, is de aandacht op drie niveaus gericht: gemeente, 2 of meer gemeenten die mogelijk samenwerken en een samenwerking van de 15 gemeenten in de regio. Achtergrondvragen die hierbij spelen waren: Hoeveel energie kan de gemeente besparen en hoeveel energie uit hernieuwbare bron kan de gemeente opwekken? Of anders gesteld: Wat is de verzameling mogelijke oplossingen per stap in de door de TU Delft ontwikkelde REAP-methode (voor warmte, koude en elektriciteit)? Hoe kan voor de regio Holland Rijnland, en de afzonderlijke gemeenten daarbinnen, een energiesysteem worden gerealiseerd met centrale robuustheid en lokale verscheidenheid? Binnen de studie is een uitsplitsing naar energiedrager gemaakt op basis van de kwaliteit, de waarde van de opgewekte energie. De vier onderscheiden energiedragers, oplopend in kwaliteit, zijn: 1. Warmte 2. Elektriciteit 3. Primaire brandstof 1 (hoge dichtheid, zoals gas, kolen, biomassa etc., o.a. bruikbaar voor industrie, maar niet voor vervoer) 4. Primaire brandstof 2 (hoogste dichtheid, brandstof in vloeibare of gasvorm, ook bruikbaar voor vervoer) De berekeningen van het huidige energieverbruik en de huidige energievraag zijn in dit hoofdrapport uitgewerkt op regioschaal. In het achtergrond rapport is dit uitgesplitst per gemeente, zodat elke gemeente kan zien wat de vraag en het verbruik is van elke functie. De eerste stap (in de REAP methode) naar een duurzamer energiehuishouding betreft het verminderen van de vraag. Het vereist nauwgezet onderzoek om specifiek in beeld te brengen wat het reductiepotentieel is – waarbij een hoeveelheid aan factoren per functie (wonen, werken, vervoer, overig) een rol speelt. In principe zou met technisch relatief eenvoudige ingrepen de energievraag al aanzienlijk kunnen worden verminderd. Het besparen van energie vind daarbij op twee manieren plaats: door het veranderen van het gedrag van de bewoners en door fysieke ingrepen ten behoeve van het energiezuiniger maken bouwwerken, infrastructuur en mobiliteit. Maar ook een striktere handhaving van instellingen die vallen onder de Wet Milieubeheer levert hier

12


al significante meerwaarde. Van belang is te melden dat er binnen dit onderzoek geen gelegenheid was om de potentiële vraagreductie op het gebied van verkeer en vervoer te berekenen. Bij een totale energievraag voor de regio Holland Rijnland van ruim 42 PetaJoules, leveren al de gemaakte maatregelen tezamen voor de regio Holland Rijnland een potentieel totaal van energievraag reductie op van ca. 4,3 PetaJoules, oftewel 10%. Hierbij dient te worden opgemerkt dat de gemeenten in de regio Holland Rijnland, onder andere als onderdeel van het klimaatprogramma, al beleid en maatregelen kennen om energiereductie te realiseren. In de praktijk blijkt het moeizaam om de actoren die de energiereductie tot stand kunnen brengen met technisch relatief eenvoudige maatregelen, te verleiden om deze toe te passen. Vervolgens is voor de regio Holland Rijnland nagegaan wat de mogelijkheden zijn om de resterende energievraag, de vraag die overblijft na stap 1, op een duurzame wijze in te vullen; dit duiden we aan met ‘energiepotenties’. Daartoe volgen we stap 2 en 3 van de REAP-methode. Stap 2 betreft het hergebruik van reststromen. Stap 3 gaat over het benutten van duurzame energiebronnen. Per energiepotentie is daartoe een globale beschrijving en inschatting van de potentie gemaakt, waar mogelijk gespecificeerd naar de vijftien gemeenten in de regio. Dit betreft de technische potentie; in hoeverre deze potenties in de nabije of verdere toekomst daadwerkelijk worden benut hangt ook af van andere factoren, waaronder politieke en financiële haalbaarheid. Vervolgonderzoek kan uitwijzen welke mogelijkheden reëel kunnen worden benut. Ten aanzien van stap 2 van de REAP methode dient verder nog gesteld worden dat het hergebruiken van energierijke reststromen strikt genomen een manier is om het energiegebruik te reduceren – hergebruik leidt tot een vermindering van de energievraag. De reële energievraag kan echter toenemen door de gebruikte energie vollediger te benutten – het extra aanbod leidt tot een hogere vraag. Dit is ook wel bekend als het ‘rebound-effect’. Hergebruik van reststromen heeft drie kenmerken die van invloed kunnen zijn op de mogelijkheden om deze potentie ook daadwerkelijk te benutten. Allereerst, hergebruik vindt op sterk verschillende schaalniveaus en ook tussen schaalniveaus plaats. Verder leidt hergebruik van reststromen leidt in de regel tot nieuwe afhankelijkheden, bijvoorbeeld tussen processen, tussen partijen en tussen schaalniveaus. Dit brengt institutionele complexiteit met zich mee. Tenslotte vindt hergebruik idealiter plaats in een cascadering van verschillende stappen waarin de reststroom gaandeweg steeds minder en minder energierijk wordt. In het onderzoek zijn diverse potentiële kansrijke mogelijkheden tot hergebruik gesignaleerd. Toch geldt dat de mogelijkheden tot hergebruik niet zijn meegenomen in de totaal berekening, omdat het aantal potentiële bronnen te groot en divers is om deze bij benadering te kunnen berekenen. Voor wat betreft stap 3 van de REAP methode geldt dat de regio Holland Rijnland de nodige kansen heeft wat betreft het invullen van de energievraag met lokale, hernieuwbare bronnen. Over het algemeen geldt dat de warmtevraag en de elektriciteitsvraag – in mindere- of meerdere mate – prima ingevuld kan worden met lokale hernieuwbare energie, maar dat dit voor primaire brandstof een stuk moeilijker is. Binnen dit onderzoek onderkende-, en nader onderzochte technieken/bronnen die betrekking hebben op Warmte zijn: Zon Thermisch, Bodemwarmtewisselaars, Warmte- en koude opslag, Geothermie, Warmte uit oppervlaktewater en Biomassa. Technieken/bronnen die betrekking hebben

13

op Elektriciteit zijn: Zon (fotovoltaïsch), Wind en Biomassa. Technieken/bronnen die betrekking hebben op Primaire brandstof (I en II): Biomassa. Wat betreft het laatste aspect verhoogt een dominante verschuiving naar elektrisch vervoer en aanvullend naar vervoer op groen gas de kansen aanzienlijk om geheel vanuit lokale bronnen in de energiebehoefte te voorzien. Met betrekking tot zonne-energie is te zien dat weinig gemeenten voldoende geschikt dakoppervlak hebben om middels zon volledig aan de elektriciteits- of warmtevraag te voldoen. Maar zoninstraling vindt natuurlijk niet alleen op het dakoppervlak plaats, een gemeente zou kunnen denken aan het inzetten van zonneweides om aan de resterende elektriciteitsvraag te voldoen. In de achtergrondstudie is indicatief uitgewerkt wat de ruimtelijke implicaties zijn voor inzet van zonneenergie voor de energievoorziening in de regio en voor de verschillende gemeenten. Met betrekking tot windenergie is de grootste potentie, naast die op open zee, te vinden in de gemeenten met de meeste ruimte. Dit uit zich in een theoretisch potentie overschot van bijvoorbeeld 100% in Zoeterwoude, 300% in Kaag & Braassem, Noordwijk en Rijnwoude en 400% in Nieuwkoop. Wat betreft het inzetten van biomassa reststromen voor de opwekking van biogas hebben enkele gemeenten, zoals Leiden, een voorsprong. Maar andere gemeenten hebben zeker ook de nodige voordelen met betrekking tot biomassa. Wetende dat de kansen rondom biomassastromen verdampen wanneer de transportafstand te groot wordt, is het vinden van strategische verwerkingslocaties noodzakelijk. Kaag & Braassem is strategisch gelegen, is grootleverancier van mest én heeft een vijftal RWZI’s binnen de gemeentegrenzen en zou daarmee ‘biogas capital’ van de regio kunnen worden. Kijken we naar het potentieel geassocieerd met thermische energie uit oppervlaktewater, dan zijn aan gemeentegrenzen gelegen waterlichamen een reden voor nadere oriëntatie, mocht je als naburige gemeente een nabijgelegen warmtevraag hebben. Dit geldt ook voor buiten de regio vallende gemeenten; zo valt te denken aan een samenwerking tussen Voorschoten en Leidschendam-Voorburg of Kaag & Braassem en Aalsmeer. Geothermie, ten slotte, biedt grote kansen in de regio. Met het oog op de hoge kosten en opbrengsten, evenals de diepgelegen locaties en de wijd verspreidende bronnen, plus een wetgeving die nog geen sluitend antwoord heeft op eigendomsvragen betreffende de (diepe) ondergrond, ligt clustering van gemeenten met name ook hier voor de hand. Hotspots kunnen bijvoorbeeld de volgende clusters van gemeenten bedienen: Noordwijkerhout/ Teylingen/Noordwijk/Lisse, Alphen aan den Rijn/Kaag & Braassem/Rijnwoude, Leiden/Zoeterwoude/Voorschoten of Katwijk/Noordwijk. Elk van de hierboven benoemde potenties is kwantitatief uitgewerkt, en vervolgens gevisualiseerd in zogenoemde ‘potentiekaarten’. Gezamenlijk vormen deze energiepotentie kaarten de ‘Energiepotentiestapel’ van de regio Holland Rijnland. De kansen van de verschillende technische potenties, onderverdeeld volgens de gehanteerde REAP methodiek, zijn aangegeven op gemeente en op regioniveau. De uitkomsten zijn indicatief: de resultaten kunnen als input worden gezien voor vervolgonderzoek op de schaalniveaus binnen het REAP schema die buiten de scope van dit onderzoek vallen, maar die voor het bereiken van de gestelde doelstellingen essentieel zijn: op de onderliggende schalen binnen gemeenten alsmede op de tussen de regio en gemeenten liggende schaal.

14


Dit vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen wat de in kaart gebrachte kansen betekenen voor de ruimtelijk beleid en waar de gerelateerde technische, financiële en institutionele uitdagingen en kansen liggen. Op basis van de resultaten uit deze studie, en met name de uitwerking in het achtergrond rapport, kunnen dan ‘slimme coalities’ bepaald worden; samenwerking tussen gemeenten om de energetische kansen optimaal te benutten. Het energetische potentieel beperkt zich namelijk niet tot de gemeentegrenzen alleen, net zo min als ruimtelijke ordening of ecologische structuren dat doen. Van belang in dit kader is afsluitend te constateren dat uit deze technische studie als verkenning naar de energiekansen in de Regio Holland Rijnland blijkt dat kansen voor het volhoudbaar invullen van de energievraag op basis van hernieuwbare bronnen in veel gevallen over gemeentegrenzen heen lopen. Tegelijkertijd is ook gebleken dat juist diverse ruimtelijke ontwikkelingen c.q. projecten over gemeentegrenzen heen lopen. Dit toont de noodzaak en het nut van deze studie. Tegelijkertijd stuit het oppakken van nog niet ingekaderde taken, zoals met veel van deze energiekansen het geval is, op praktische bezwaren. Een borging van hernieuwbare energie in ruimtelijk beleid kan een start zijn om deze praktische problemen ondervangen. Een regionale energievisie, op basis van een integrale en gebiedsgerichte aanpak -met deeluitwerkingen per gemeente- kan daarbij de gewenste duidelijkheid geven voor het borgen van klimaat / energie in gemeentelijke duurzame structuurvisies en de uitwerking van een duurzame energie voorziening van specifieke ruimtelijke projecten. Daarmee wordt tegelijkertijd zorggedragen voor een optimale uitwerking van het thema klimaat/energie.

15

16


1. Inleiding 1.1

Veranderingen in de energievoorziening

In de nabije toekomst gaat er heel wat veranderen in onze energievoorziening 1. Energie komt niet langer ongezien en vanzelfsprekend onze huizen en bedrijven in – een situatie waar we de afgelopen vijftig jaar aan gewend zijn geraakt. De fossiele brandstoffen, olie, gas en kolen, worden schaarser en duurder. De leveringszekerheid komt onder druk. De uitstoot van CO2 en andere stoffen als gevolg van het gebruik van deze bronnen vormt in toenemende mate een schadepost voor mens, milieu en economie. Hernieuwbare bronnen zullen in toenemende mate in onze energievraag moeten voorzien 2. De beschikbaarheid van deze hernieuwbare bronnen, afkomstig van zon, wind en aardwarmte, zijn veelal plaatsgebonden en mede afhankelijk van fysieke factoren als de samenstelling van de ondergrond, aantal zonne-uren en windkracht. Daarnaast zijn door de mens geschapen fysieke factoren als bebouwingsdichtheid en aanwezigheid van infrastructuur van invloed op de mogelijkheid om bronnen te benutten en/of te hergebruiken. De toekomstige energievoorziening krijgt een sterk ruimtelijke component. Het slim op elkaar afstemmen van ruimtelijke functies om optimaal gebruik te kunnen maken van verschillende centrale en decentrale energiebronnen is een ingewikkelde ruimtelijke opgave, zowel bovengronds als ondergronds. Energie zal meer dan voorheen een rol gaan spelen bij ruimtelijke ontwikkeling 3. Zowel vanuit nationale kennisinstellingen als vanuit lokale en provinciale overheden wordt het belang onderkend van de relatie tussen energie en ruimtelijke ordening. 4 Voorliggend onderzoek presenteert een verkenning van de energiekansen in Holland Rijnland.

1.2

Aanleiding rapport: Klimaatprogramma Holland Rijnland als vertrekpunt

De 15 gemeenten van de regio Holland Rijnland werken samen aan projecten uit het Klimaatprogramma Holland Rijnland 2008 – 2012. Doel van dit programma is een CO2-reductie van 40% in 2030. Een deel van deze ambitie zal door autonome ontwikkelingen worden bereikt. Daarbij valt te denken aan veranderende weten regelgeving en verbetering van energie-efficiency via innovaties. Het grootste deel van de reductie zal via uitvoering van projecten worden bereikt. Het klimaatprogramma bevat 15 meerjarige projecten gericht op de volgende thema’s: 1

2 3 4

Duurzame overheid Bestaande woningbouw Nieuwbouw Bedrijven

Zie bijvoorbeeld de studies van de WRR (2008), het Rathenau Instituut (Benner et al., 2009) en het PBL (Hajer, 2011, van Hoorn et al., 2010). Van Hoorn et al. (2010), Hajer (2011), Ganzevlees en Van Est (2011). Ibid. Zie bijv. Noorman en De Roo (red.) (2011).

17

- Grootschalige duurzame energieopwekking - Duurzame Mobiliteit - Communicatie De MDWH voert regie over de uitvoering van het Klimaatprogramma en voert de projecten uit in samenwerking met de gemeenten in de regio. De projecten zijn zodanig opgezet dat de uitkomsten ervan leiden tot integratie van het onderwerp klimaat en duurzaamheid in kerntaken van zowel de gemeenten als de MDWH. Het huidige programma loopt eind 2012 af en zal vooralsnog niet in dezelfde vorm worden gecontinueerd. Integratie van klimaatbeleid in de kerntaken is derhalve van belang om op termijn de ambities te kunnen realiseren. Inzicht in de technische mogelijkheden voor energiebesparing en duurzame energie is een belangrijke voorwaarde. Dit inzicht dient vervolgens te zijn vertaald in de mogelijkheden om kansen te verzilveren en de rol van de gemeenten en Milieudienst daarbij. De MDWH heeft de opdracht tot dit onderzoek in samenwerking met de provincie Zuid-Holland verleend. Ook de provincie Zuid-Holland voert actief energiebeleid. Het kerndoel van de provinciale inzet is het verhogen van het aandeel duurzame energie. In 2020 moet het aandeel duurzame energie – conform Europese en landelijke regelgeving – 14% bedragen. Momenteel ligt het aandeel op 4%. De provincie realiseert gericht en actief een substantiële verhoging van het aandeel duurzame energie door inzet van windenergie, warmte, biomassa en speelt in op kansen die zich in individuele projecten voordoen. Dit onderzoek biedt het inzicht in de technische mogelijkheden voor duurzame energie op regionaal niveau. De geschetste mogelijkheden bieden een basis om het huidige klimaatbeleid te transformeren naar een nieuwe aanpak, dat uitgaat van de realisatie van nieuwe economische waarde door toepassing van lokaal en regionale duurzame energieproductie.

1.3

REAP: een ruimtelijke benadering van energie

Het onderzoek dat aan dit rapport ten grondslag ligt, en zoals uitgebreid is beschreven in het bijbehorende achtergrondrapport 5, is uitgevoerd op basis van de REAP-methode 6. Deze methode sluit goed aan bij de gebiedsgerichte benadering van energie in het Klimaatprogramma van Holland Rijnland. De methode is oorspronkelijk voor Rotterdam ontwikkeld door de TU Delft. Het is een gestructureerde methode om in 3 opeenvolgende stappen, te zoeken naar mogelijkheden om: 1. De vraag naar energie te verminderen. 2. Reststromen te hergebruiken. 3. Duurzame energiebronnen te gebruiken. Figuur 1 laat de prioritering van deze stappen zien. Het laat ook zien dat een vierde stap, het gebruik van fossiele brandstoffen voor die energievraag die (vooralsnog) niet met duurzame energie kan

5 6

Geldermans, Van Timmeren, Van Bueren (2011). Tillie, Van den Dobbelsteen en Doepel (2009).

18


worden ingevuld, niet langer een optie is. Achtergrond is de verwachting dat we op lange termijn helemaal zonder fossiele brandstoffen in onze energie kunnen dan wel zullen moeten voorzien.

stap 1

stap 2

stap 3

stap 4

reductie energiebehoefte

benutting vrijkomende energie

gebruik duurzame energiebronnen

efficiënt gebruik fossiele bronnen

Figuur 1 De 4-stappen-benadering, waarbij de 4e stap binnen de REAP methode wordt getracht te voorkomen.

Aan de REAP-methode liggen de volgende aannames ten grondslag: Onderscheid verschillende typen energie op basis van kwaliteit Niet alle energie is van dezelfde kwaliteit. Energie met een hoge kwaliteit is energie die voor verschillende doeleinden kan worden gebruikt. Elektriciteit bijvoorbeeld kent vele toepassingsmogelijkheden (stroom, verwarming, verlichting, vervoer) en is daarom van hoge kwaliteit. Hoe groter de toepassingsmogelijkheden, hoe hoger de kwaliteit; hoe minder toepassingsmogelijkheden, hoe lager de kwaliteit. Warmte bijvoorbeeld is een energiebron van lagere kwaliteit: deze kan bijvoorbeeld voor verwarming van ruimten of als badwater worden gebruikt. Stem de energiebron af op de benodigde kwaliteit Het is zonde om energie van een hoge kwaliteit te gebruiken voor laagwaardiger toepassingen, waarin ook een andere energiebron had kunnen voorzien. Zo heeft een nachtlampje aan 5 Volt genoeg, terwijl het brandt op een stopcontact van 230 Volt; de elektriciteit van het stopcontact wordt opgewekt met kolen die bij een hoge temperatuur wordt verbrand en over een lange afstand zijn getransporteerd – wat ook weer energie heeft gekost. Een zonnecel kan een batterij overdag opladen en ’s nachts daarmee een lampje doen branden. Gebiedsgerichte benadering van energie Met behulp van de REAP-methode kunnen de mogelijkheden om in een bepaald gebied op een duurzame manier in de energievraag te voorzien worden verkend. Vraag en aanbod worden daarbij zo goed mogelijk op elkaar afgestemd. Kwaliteit van de energie (ook wel aangeduid als ‘exergie’) en nabijheid zijn daarbij belangrijk uitgangspunten. De kwaliteit van energie neemt af door gebruik. Na gebruik kan de resterende energie, hetzij in een laagwaardiger toepassing, heel goed nog een keer worden gebruikt. Vanuit energetisch oogpunt is het het meest efficiënt om de energie dichtbij te hergebruiken. Bij transport van energie gaat immers energie verloren. Het hergebruiken van energie voor een laagwaardiger toepassing wordt aangeduid met ‘cascadering’: er ontstaat een ruimtelijke keten van hergebruik van energiestromen met een afnemende kwaliteit. Een gebiedsgerichte benadering van energie houdt in dat vraag en aanbod van energie, rekening houdend met de benodigde kwaliteit van energie, binnen een bepaald gebied slim op elkaar worden

19

afgestemd en geoptimaliseerd. Een dergelijke gebiedsgerichte benadering is bij deze studie gehanteerd, en zou ook een logische vervolgstap zijn bij uitwerking op lagere schaalniveaus. Dit rapport verkent de kansen voor duurzame energie in Holland Rijnland. Toekomstige energievoorziening: een mix van schaalniveaus Er bestaat geen ‘juiste schaal’ om energievraag en –aanbod op elkaar af te stemmen. Dat hangt af van een mix van factoren, waaronder beschikbaarheid van bronnen, technische mogelijkheden om die te benutten en economische kosten en baten van verschillende mogelijkheden. De kenmerken van het gebied, waaronder bebouwingsdichtheid, aanwezigheid van industrie, geofysische eigenschappen etc., zijn van invloed op de technische en economische mogelijkheden. Zo is de investering in een warmtenet vaak pas rendabel in een dichtbebouwd gebied; in meer landelijke gebieden zijn lokale zelfvoorzienende technieken eerder interessanter. Het optimaliseren van de energievoorziening vereist een zoektocht op meerdere schaalniveaus. De technische mogelijkheden voor duurzame energie variëren van regionaal (een schaal waarop een bron als diepe geothermie bijvoorbeeld kan worden benut) tot uiterst lokaal, bijv. op het niveau van een wijk, buurt of bouwblok. De verwachting is dat een toekomstige optimale energie-infrastructuur bestaat uit een mix van voorzieningen op verschillende schaalniveaus: een centraal elektriciteitsnet, lokale warmtenetten, decentrale stroomopwekking (variërend van een grote windmolen tot een zonnepaneel op een dak) etc. 7 Energie: een ruimtelijk planningsvraagstuk gericht op efficiency De REAP-methode benadert de zoektocht naar een duurzame energie-infrastructuur als een ruimtelijk planningsvraagstuk waarbij efficiënt gebruik van bronnen, inclusief voorkoming van gebruik (vraagvermindering) en hergebruik. De technische mogelijkheden voor diverse typen van energie en kosten en baten ervan zijn deels locatieafhankelijk. Borging van het energiebelang in ruimtelijk beleid draagt eraan bij dat energie wordt meegewogen in ruimtelijke keuzen en dat daarbij geen energiepotenties gemist worden. In hoeverre deze mogelijkheden ook worden benut, hangt af van de mate waarin betrokken actoren de wil en capaciteit hebben om deze kansen te benutten.

1.4

De REAP-aanpak voor Holland Rijnland

Voor de in de regio Holland Rijnland liggende gemeenten wordt de REAP-methode in dit onderzoek op het schaalniveau van de gemeenten gebruikt. Aangezien het een verkenning betreft van de technische mogelijkheden voor een regionale, duurzame energie-infrastructuur, is de aandacht op drie niveaus gericht: gemeente, 2 of meer gemeenten die mogelijk samenwerken en een samenwerking van de 15 gemeenten in de regio. Overigens kunnen samenwerkingsverbanden zich ook uitstrekken tot gemeenten die grenzen aan gemeenten in de regio. Het gemeentelijke niveau is zowel technisch als institutioneel van belang: het biedt de mogelijkheid om –grofmazig- recht te doen aan lokale kenmerken en omstandigheden en het is het niveau waarop besluiten worden genomen ten behoeve van de regionale en lokale energie-infrastructuur. De 7

Ganzevlees en Van Est (2011), van Hoorn et al. (2010).

20


intergemeentelijke en regionale niveaus zijn van belang als het gaat om het slim gebruik maken van de energiepotenties. Soms is afstemming met buurgemeenten vereist, bijvoorbeeld als het gaat om het hergebruik van een reststroom over de gemeentegrens; soms is het efficiënt dat gemeenten in regionaal verband samenwerken, bijvoorbeeld als het gaat om het verbeteren van openbaar vervoervoorzieningen. In onderstaand schema, Figuur 2, worden deze drie niveaus gerelateerd aan de drie stappen naar een duurzame energie-infrastructuur. In het schema is ook de zoekrichting aangegeven voor de invulling van de drie stappen op de verschillende schaalniveaus.

Figuur 2 REAP schema (niveaus Regio, Cluster van Gemeenten en Gemeente worden in dit onderzoek doorlopen)

Dit schema bevat meer schaalniveaus dan in dit onderzoek centraal staan. Deze laten zien dat de energiepotenties die in deze verkenning zijn geïdentificeerd, nader uitgewerkt dienen te worden op lagere en/of hogere schaalniveaus. Bijvoorbeeld, onderzoek op lagere schaalniveaus dan het gemeentelijke is nodig om een goed inzicht te ontwikkelen in de mogelijkheden tot hergebruik. Het gebruik van diepe geothermie daarentegen vereist een regionale of bovenregionale aanpak om zo efficiënt mogelijk met de gegenereerde energie om te gaan. Het schema bevat ook de eerste stap van de drie stappen strategie: vraagreductie op een lager schaalniveau dan de gemeenten. Deze stap staat in het schema, ook al maakt het geen onderdeel uit van de onderzoeksscope, om te benadrukken dat de mogelijkheden voor hergebruik en duurzame energie niet los kunnen worden gezien van de noodzaak tot reductie van de energievraag. De focus bij onderzoek en (beleids)discussies over duurzame energie is vaak gericht op hernieuwbare bronnen. Het belang en het effect van vraagreductie wordt daardoor vaak over het hoofd wordt gezien of onderschat. Dit rapport staat daarom expliciet stil bij mogelijkheden voor vraagreductie (hoofdstuk 3), ook al valt het strikt genomen niet binnen het onderzoek en ontplooien gemeenten in Holland Rijnland het nodige, o.a. in het kader van het Klimaatprogramma/SLOK, om vraagreductie af te dwingen en/of te stimuleren.

21

In dit onderzoek leidt het op gemeentelijk schaalniveau doorlopen van het REAP schema tot een identificatie van mogelijkheden of potenties voor duurzame energie in de regio. Voor zover mogelijk wordt aangegeven in welke gemeenten deze potenties zich met name voordoen. Om deze potenties verder te onderzoeken, kan het REAP schema –in aanvullend onderzoek– ook op andere schaalniveaus worden doorlopen, zodat een duidelijk beeld ontstaat van de technische mogelijkheden voor het gebruik van duurzame energie van gebouw- tot bovenregionaal niveau. Dit zou idealiter gekoppeld worden aan een verkenning van de institutionele mogelijkheden om deze energiepotenties te benutten. Het REAP schema biedt daarvoor ook houvast: voor elke stap en voor elk niveau kunnen actoren en beleid en regels worden onderscheiden die van invloed zijn op hoe en in hoeverre de potenties worden benut. Dit onderzoek verkent de technische energiepotenties op hogere schaalniveau, van regio tot cluster van twee of meer gemeenten en gemeente, en geeft aan welke potenties de moeite waard zijn om uit te werken, ook voor andere schaalniveaus. Dit hoofdrapport presenteert de belangrijkste inzichten en bevindingen zoals uitgebreid gedocumenteerd Achtergrondrapport Verkenning Energiekansen Holland Rijnland (Geldermans, van Timmeren, van Bueren, 2011).

Energiepotentie analyse Bij het bepalen van de energiepotenties wordt rekening gehouden met locatie specifieke omstandigheden. Zo wordt in dit onderzoek voor de gemeenten in de regio gekeken naar factoren als klimaat, bodemgesteldheid en waterhuishouding. Deze kunnen van invloed zijn op de energiepotenties en/of op de mate waarin deze potenties kunnen worden benut. De energiepotenties worden samengevat in zogenaamde energiepotentie kaarten. Dit zijn kaarten waarop wordt aangegeven waar verschillende energetische kansen liggen, gebaseerd op basis van klimatologische, geofysische en cultuurtechnische eigenschappen van een gebied. Uiteindelijk geven deze energiepotentie kaarten samen een beeld geeft hoe ‘rijk’ een streek is aan energiepotenties. Naast de optekening van gegevens omtrent energieopwekking of –opslag, worden daarbij voor de verschillende energiebronnen –zon, wind, water, bodem, - de potenties uitgewerkt per energievorm: brandstof, elektriciteit en warmte. Tenslotte, kunnen alle potentiekaarten weergegeven worden als onderstaande energiepotentie stapel , die de basis vormt voor mogelijke energiegerelateerde planvoorstellen op de diverse schaalniveaus. Figuur 3 toont een energiepotentiestapel zoals die gemaakt is voor de nieuwbouwwijk

22


De Groene Compagnie in Hoogezand 8.

Figuur 3 Energiepotentie-stapel (De Groene Compagnie, Hoogezand-Sappemeer)

1.5

Vraagstelling en leeswijzer

Aan dit onderzoek ligt de volgende, verkennende vraag centraal: wat zijn de technische energiekansen voor Holland Rijnland? Gekeken is welke mogelijkheden zich voordoen en de plaats en

8

Broersma et al. (2009).

23

schaal waarop die zich voordoen: in een gemeente, in 2 of meerdere gemeenten of in de 15 gemeenten in de regio Holland Rijnland. Achtergrondvragen die hierbij spelen zijn: Hoeveel energie kan de gemeente besparen en hoeveel energie uit hernieuwbare bron kan de gemeente opwekken? Of anders gesteld: Wat is de verzameling mogelijke oplossingen per stap in de door de TU Delft ontwikkelde REAP-methode (voor warmte, koude en elektriciteit)? Hoe kan voor de regio Holland Rijnland, en de afzonderlijke gemeenten daarbinnen, een energiesysteem worden gerealiseerd met centrale robuustheid en lokale verscheidenheid? Om de hoofdvraag te beantwoorden wordt in hoofdstuk 2 allereerst een inventarisatie van de huidige energieverbruik gemaakt, uitgesplitst naar energiedrager. De berekeningen van het huidige energieverbruik en de huidige energievraag zijn in dit hoofdrapport uitgewerkt op regioschaal. In het achtergrondrapport is dit uitgesplitst per gemeente, en per functie. In hoofdstuk 3 wordt stilgestaan bij de mogelijkheid om de energievraag te verminderen, de eerste stap uit het REAP schema en onmisbaar om tot een volhoudbare invulling van de energievraag te komen. De tweede en de derde stap uit het REAP schema, het hergebruik van bronnen en het gebruik van duurzame bronnen, worden in hoofdstuk 4 uitgewerkt. Per energiepotentie is daartoe een globale beschrijving en inschatting van de potentie gemaakt, waar mogelijk gespecificeerd naar de vijftien gemeenten in de regio. Dit betreft de technische potentie; in hoeverre deze potenties in de nabije of verdere toekomst daadwerkelijk worden benut hangt ook af van andere factoren, waaronder politieke en financiële haalbaarheid. Hoofdstuk 5 sluit af met een overzicht van de energiepotenties en aanzet voor welke specifieke kansen er liggen voor gemeenten, voor clusters van gemeenten en voor alle gemeente in de regio, wellicht in samenwerking met de provincie, om deze potenties te benutten.

24


2. De regionale energievraag – nulmeting 2.1

Aanpak

De regionale energievraag is in deze studie bij benadering vastgesteld. Binnen deze studie bestond niet de mogelijkheid om het exacte verbruik te meten. Bij dit soort studies, op dit schaalniveau, is het daarom gebruikelijk om met aannames te werken. Ter bepaling van de energievraag is eerst het huidige primaire energieverbruik bij benadering berekend, met behulp van aannames en gemiddelde waarden. De regionale energievraag is vervolgens verkregen door –wederom bij benadering- rendementsverliezen af te trekken van het primaire energieverbruik. Door rendementsverliezen, als gevolg van omzetting en transport van energie, overstijgt het energieverbruik immers altijd de energievraag. Zonder rendementsverliezen zou minder energie nodig zijn om in de vraag te voorzien. Het huidige primaire energiegebruik komt voort uit de gebouwgebonden energievraag van woningen, de energievraag vanuit de bedrijven en instanties (bedrijvigheid) en vanuit al het vervoer. Daarnaast komt een klein deel vanuit collectieve voorzieningen als openbare verlichting, pompen en gemalen en verkeersregelinstallaties, samengevat in de categorie ‘overig’. Het totale energieverbruik zoals in deze studie benaderd is dus een optelsom van het totale primaire verbruik ten behoeve van verschillende typen functies: • • • •

Wonen Werken/bedrijvigheid Vervoer Overig (pompgemalen, openbare verlichting en verkeersregelinstallaties)

Bij de bepaling van het primaire energieverbruik in de regio is een uitsplitsing naar energiedrager gemaakt, die iets zegt over de kwaliteit, de waarde van de opgewekte energie. Zo kan bijvoorbeeld een hoeveelheid energie in de vorm van warmte niet in de energievraag van vervoer voorzien, maar kan het wel voorzien in de vraag van huishoudens naar warmte. Voor het bepalen van de potentie van het type energie – wat kun je ermee – is het dus van belang om te weten wat de kwaliteit van het type energie is. De vier onderscheiden energiedragers, oplopend in kwaliteit, zijn: 1. Warmte 2. Elektriciteit 3. Primaire brandstof 1 (hoge dichtheid, zoals gas, kolen, biomassa etc., o.a. bruikbaar voor industrie, maar niet voor vervoer) 4. Primaire brandstof 2 (hoogste dichtheid, brandstof in vloeibare of gasvorm, ook bruikbaar voor vervoer) De berekeningen van het huidige energieverbruik en de huidige energievraag zijn uitgesplitst naar gemeente. In het achtergrond rapport kan elke gemeente zien wat de vraag en het verbruik is van elke functie.

25

2.2

De regionale energievraag per energiedrager

Figuur 4 geeft een overzicht van de regionale energievraag per gemeente, uitgesplitst naar energiedrager. 0.005 0.005

Warmte

0.004

Elektriciteit

0.004

Transport Brandstof

0.003

Overig brandstof

0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000

Figuur 4 Energievraag (PJ) per gemeente, uitgesplitst naar energiedrager (warmte, elektriciteit, transport brandstof (primaire brandstof 2) en overige brandstof (primaire brandstof 1)

Tabel 1 geeft de totale energievraag voor de regio weer, uitgesplitst naar energiedrager en functie. Tabel 1 Regionale energievraag regio Holland Rijnland (PJ) per energiedrager en functie

Warmte

Energievraag (PJ) Holland Rijnland

11.200

8.003

Primaire Primaire Brandstof Brandstof (1) (2)

Elektriciteit 19.203

2.800

8.522

0,117

11.439

8.003

Wonen Werken Totaal Wonen Werken Overig Totaal Werken

26

11.783

Vervoer


2.3 De regionale energievraag per gemeente in de Regio Holland Rijnland, uitgesplitst naar energiedrager Tabel 2 en Figuren 5, 6 en 7 geven de energievraag per gemeente weer in terajoules (TJ) per hectare, met daarbij de percentages van de betreffende energiedrager als aandeel binnen de totale vraag. Hierbij is de energievraag verdeeld naar energiedrager; warmte, elektriciteit, primaire brandstof (I en II). In de figuren is voor elke gemeente aangegeven wat het relatieve aandeel is van de betreffende energiedrager in de totale energievraag in een gemeente. Bijvoorbeeld, op basis van de figuren 5, 6 en 7 kan worden opgemaakt dat de totale energievraag in Leiden bestaat uit 40% warmte, 25% elektriciteit en 36% primaire brandstof. Samen tellen de percentages per gemeente op tot 100% (door afronding kan dit ook op 99% of 101% uitkomen). Tabel 2 Energievraag per gemeente in de regio Holland Rijnland in TJ/ha, uitgesplitst naar energiedrager warmtevraag

elektriciteitsvraag

brandstof I en II vraag

eenheid:

TJ/ha

%

TJ/ha

%

TJ/ha

%

Alphen aan den Rijn

0,480

36

0,318

24

0,554

41

Hillegom

0,555 0,132 0,750 1,982 0,717 0,516 0,099 0,157 0,268 0,773 0,119 0,395 0,595 0,215 0,366

39 38 33 40 40 39 37 40 38 43 36 37 43 33 38

0,284 0,066 0,792 1,230 0,380 0,288 0,048 0,076 0,135 0,292 0,072 0,258 0,244 0,205 0,235

20 19 35 25 21 22 18 19 19 16 22 24 18 31 22

0,596 0,152 0,742 1,794 0,699 0,534 0,120 0,159 0,294 0,727 0,139 0,410 0,549 0,235 0,377

42 43 32 36 39 40 45 41 42 41 42 39 40 36 40

Kaag en Braassem Katwijk Leiden Leiderdorp Lisse Nieuwkoop Noordwijk Noordwijkerhout Oegstgeest Rijnwoude Teylingen Voorschoten Zoeterwoude Holland Rijnland

27

Figuur 5 Warmtevraag in TJ per ha. (en als % van de gemeentelijke energievraag) in Holland Rijnland

Figuur 6 Elektriciteitsvraag in TJ per ha. (en als % van de gemeentelijke energievraag) in Holland Rijnland

28


Figuur 7 Primaire brandstofvraag (type 1 en 2) in TJ per ha. (en per gemeente als % van de gemeentelijke energievraag in tekst aangegeven) in de regio Holland Rijnland

29

30


3. Reductie energievraag 3.1

Inleiding

De eerste stap naar een duurzamer energiehuishouding betreft het verminderen van de vraag. Het vereist nauwgezet onderzoek om specifiek in beeld te brengen wat het reductiepotentieel is – waarbij een hoeveelheid aan factoren per functie (wonen, werken, vervoer, overig) een rol speelt. In principe zou met technisch relatief eenvoudige ingrepen de energievraag al aanzienlijk kunnen worden verminderd. Hoewel deze eerste stap – en de lagere schaalniveaus waarop deze stap van belang is (van gebouwniveau tot gemeenteniveau) – niet tot de focus van het onderzoek behoort, besteden we er desondanks hier aandacht aan, omdat ook hernieuwbare bronnen schaars zijn, bijvoorbeeld omdat zij ruimte innemen en moeten concurreren met andere ruimteclaims, omdat de energievraag sneller stijgt dan het aanbod, omdat het lang duurt voordat actoren bereid zijn te investeren of omdat besluitvorming benodigd voor het realiseren van het gebruik van hernieuwbare bronnen lange tijd duurt. 9 Ook besteden we er aandacht aan omdat energiebesparing en de lagere schaalniveaus waarop dit kan worden gerealiseerd, onlosmakelijk samenhangt met energievraagstukken op hogere schaalniveaus, zoals ook in het REAP schema (Figuur 2) is te zien. Zoals het Klimaatprogramma laat zien, en zoals hierna ook aan de orde komt, kan op ieder schaalniveau kan invulling worden gegeven aan het verminderen van de energievraag. Denk op regionale schaal bijvoorbeeld aan ingrepen die het woon-werkverkeer verminderen, of het aanscherpen en handhaven van een scherpere EPC normering. Op gebouw niveau valt te denken aan isolatiemaatregelen, op wijkniveau aan collectieve maatregelen/programma’s betreffende isolatie of gedragsbeïnvloeding en op gemeenteniveau bijvoorbeeld aan zonverkaveling in stedenbouwkundige plannen. De gemeenten in Holland Rijnland en de Milieudienst West-Holland zijn zich bewust van het belang van en de mogelijkheden voor energiebesparing en besteden hieraan al veel aandacht, o.a. in het kader van het lopende Klimaatprogramma 10. De in dit hoofdstuk genoemde mogelijkheden voor energiebesparing zijn bij hen bekend. Vanwege de veelheid en variëteit van het beleid en uitvoeringsprogramma’s van gemeenten in Holland Rijnland op dit terrein, worden deze niet expliciet verder benoemd in dit hoofdstuk.

9 10

Ganzevlees en Van Est (2011). Op de website van de Milieudienst West-Holland zijn beleid en initiatieven van gemeenten en MDWH op dit vlak te vinden. www.mdwh.nl (geraadpleegd op 14 december 2011).

31

Dit hoofdstuk In dit hoofdstuk ligt de focus op elektriciteitsbesparing en warmtevraagbeperking door maatregelen en gedragsaanpassing. In het volgende hoofdstuk (Energiepotentie) wordt ingegaan op het hergebruik van reststromen, wat strikt genomen ook gezien kan worden als een vermindering van de vraag naar primaire energiebronnen, maar even zo goed als ongebruikt potentieel. In de volgende paragrafen wordt beknopt weergegeven wat op basis van een globale inschatting van de energievraag en het reductiepotentieel per functie, gespecificeerd naar gemeente de energievraag en reductie mogelijkheden zijn. De nadere onderbouwing hiervan is terug te vinden in het achtergrond rapport, behorende bij dit hoofdrapport. Daarbij wordt niet ingegaan op hoe gemeenten momenteel de vraag reduceren en op de resultaten daarvan. In een vervolguitwerking van de energiepotenties verdient dat uiteraard wel aandacht.

3.2

Wonen: energievraag en reductiemogelijkheden

Voor het bepalen van de energievraag voor ‘wonen’ is gekeken naar aantal woningen in de regio. Op basis van het gemiddelde verbruik van Nederlandse huishoudens, wat representatief kan worden geacht voor deze regio, is de regionale energievraag voor ‘wonen’ berekend. Tabel 3 presenteert de totale energievraag (in PetaJoules, ofwel 1015 Joules), uitgesplitst naar energiedrager. Tabel 3 Energievraag in PetaJoules ‘wonen’ regio Holland Rijnland, uitgesplitst naar energiedrager Holland Rijnland Totaal

Aantal woningen gas vraag

elektr vraag

elektr primair

219.469

2,765

6,913

11,237

Tot. Tot. vraag gebruik PJ 14,002

18,15

Aandeel 100,00%

In het achtergrondrapport is de vraag per gemeente gespecificeerd. De gemeenten met de meeste woningen hebben een belangrijk aandeel in deze regionale energievraag. Dit betreft de gemeenten Leiden (23,8 %), Alphen aan den Rijn (13,8 %), en Katwijk (10,9%). Zoals ook in het Klimaatprogramma blijkt, kan besparen van energie in bestaande woningen feitelijk op twee manieren: door het veranderen van het gedrag van de bewoners en door het energiezuiniger maken van de woningen. In nieuwere woningen, die door steeds strenger wordende wettelijke eisen al zeer energiezuinig zijn, levert gedragsbeïnvloeding mogelijkheden tot besparing op. In bestaande woningen, vooral de wat oudere, grondgebonden woningen, kunnen fysieke maatregelen tot forse besparingen leiden. Bij het verkennen van de mogelijkheden voor energiereductie is het daarom ook van belang om te kijken naar bouwjaar en woningtype.

Reductie energievraag door gedragsbeïnvloedende maatregelen In hoofdstuk 5 van het Achtergrondrapport is te lezen hoe door gedragsbeïnvloeding op maat een besparing van 5% op het gasverbruik en 5% op het elektriciteitsverbruik mogelijk is. Deze ‘op maat’ aanpak bestaat een instrumentenmix van 1) voorlichting en advies op maat, 2) afspraak met een besparingsdoel, en 3) feedback op het doelbereik. De aanpak omvat een intensieve begeleiding, hetgeen ook blijkt uit ervaringen die binnen het Klimaatprogramma zijn opgedaan. Hiervoor

32


ontbreekt het vaak aan kennis, tijd en middelen bij de betrokken partijen, maar het kan leiden tot een verdubbeld rendement ten opzichte van de ‘traditionele’ benadering van informatiezending. Ervaringen met deze aanpak die in het Klimaatprogramma zijn opgedaan kunnen waardevolle input leveren voor het vormgeven en uitvoeren van deze aanpak. Daarnaast blijkt uit het Klimaatprogramma dat de potentiële besparing door fysieke maatregelen aanzienlijk is. Dit besparingspotentieel verschilt echter enorm per tijdsperiode, zeg van 0% voor woningen van na 2000 tot soms wel 80 % bij oudere woningen. Een gemiddeld regionaal besparingspotentieel van circa 30% is realistisch. Bekeken moet worden waar de grootste uitschieters naar boven zitten. Dit heeft te maken met: a) de bouwjaren, b) de woningtypen per bouwjaar en c) de activiteiten al ontplooid binnen de gemeente op dit vlak. Bovengemiddeld hoge concentraties bouwjaren ouder dan 1980 (toen isolatie bij nieuwbouw nog niet gangbaar was) zijn te vinden in de volgende gemeenten: Leiden Voorschoten Rijnwoude Noordwijkerhout Zoeterwoude Noordwijk

75 % 72 % 68 % 67 % 67 % 66 %

Er liggen hier dus grote kansen met betrekking tot energievraagreductie middels fysieke maatregelen. Uiteraard moeten hier nog de woningtypen nader bestudeerd worden, evenals de al ontplooide activiteiten omtrent energiebesparing door bijvoorbeeld woningcorporaties. Leiden heeft bijvoorbeeld een hoge woningdichtheid met relatief veel gestapelde bouw, terwijl de grootste besparingen over het algemeen te halen zijn bij oudere grondgebonden woningen. Binnen de Wet milieubeheer is verder een besparing van 2,5% op het totale energieverbruik te realiseren. Dit komt neer op 0,6 PJ in de regio Holland Rijnland, welke op relatief eenvoudige wijze bespaard kan worden.

3.3

Werken/bedrijvigheid: energievraag en reductiemogelijkheden

Het bepalen van de energievraag van alle bedrijven in Holland Rijnland is een stuk ingewikkelder dan voor wonen, omdat bedrijven (meer dan woningen) grote verschillen vertonen van schaal en omvang, bijvoorbeeld ten aanzien van ruimtebeslag, omzet, werknemers en processen. Ook de kunnen bedrijven een heel verschillende energievraag hebben. In dit onderzoek is een voorzichtige raming van de energievraag van bedrijven gemaakt op basis van het aantal werknemers, het type sector en de gemiddelde gas- en elektriciteitsvraag per werknemer onderverdeeld naar de verschillende sectoren. In deze energievraag zijn alle bedrijfsgebonden energievragen opgenomen (voor de warmtevraag en procesenergie). Tabel 4 geeft een overzicht van deze indicatieve raming, uitgesplitst naar drager. Tabel 4

Energievraag bedrijvigheid in de regio Holland Rijnland, uitgesplitst naar drager

Holland Rijnland Totaal

Werknemers (aantal/fte)

Gas PJ

212.450

16,006

Elektr. Elektr. Totaal Vraag PJ Gebruik PJ vraag PJ 8,522

21,305

24,528

Totaal Aandeel % gebruik PJ 37,311

100,00%

33

Reductiemogelijkheden Ook ten aanzien besparingsmogelijkheden bij werken en bedrijvigheid geldt dat gemeenten en MDWH al zeer veel initiatieven ontplooien op dit vlak. Een nadere analyse op lager schaalniveau van de indicatieve raming, gebruikmakend van informatie van het Kenniscentrum Infomil op dit vlak, in combinatie met een verkenning van de mogelijkheden voor verdere reductie kan zicht bieden op het daadwerkelijke besparingspotentieel voor de bedrijvigheid in de regio. Ook de handhaving kan daarbij in ogenschouw worden genomen. Het gaat er vooral om hoe bedrijven kunnen worden gestimuleerd om dit besparingspotentieel te benutten. Recentelijk is in een onderzoek verondersteld dat striktere handhaving van instellingen die onder de Wet Milieubeheer vallen tot een energiebesparing van 2,5% kan leiden 11. De Milieudienst West-Holland houdt hiermee rekening bij de vergunningverlening. Met een vrij ruime onzekerheidsmarge (30%) komt het in kaart gebrachte besparingspercentage op ca. 2,5% van het totale energiegebruik gerelateerd aan bedrijvigheid. Als we dit overnemen voor de regio Holland Rijnland, dan staat het gelijk aan 0,6 PJ van de energievraag – waarvan 30% gas en 70% elektriciteit –, welke via relatief eenvoudige en algemene maatregelen bespaard kan worden. Het gaat hierbij om bekende maatregelen als: • • • • •

Bewegingssensoren voor verlichting Monitoren van energiegebruik HR ketel Optimale afstelling van apparatuur Isolatiemaatregelen

Besparingsmogelijkheden voor werk/bedrijvigheid dienen op lager schaalniveau te worden onderzocht, in samenhang met bestaande initiatieven, programma’s en maatregelen zoals die o.a. in het kader van het Klimaatprogramma zijn ondernomen.

3.4

Vervoer: energievraag en reductiemogelijkheden

Het energiegebruik voor vervoer komt voornamelijk van het wegverkeer veroorzaakt door personenauto’s, motorvoertuigen en bedrijfsmotorvoertuigen. Het aandeel van het spoor en de binnenvaart is zeer beperkt en is in de berekeningen niet meegenomen. De energievraag gerelateerd aan vervoer neemt met 11,8 PJ in de regio HR bijna een kwart van de totale energievraag in. Energievraagvermindering op dit vlak is dus zeer belangrijk voor de totale regionale energiebalans. De regio Holland Rijnland voert binnen het programma luchtkwaliteit gerichte projecten uit die rijden op alternatieve brandstoffen en elektrisch rijden stimuleert. Onder de naam mobiliteitswerkgroep 'Schoon op weg' werken vertegenwoordigers van diverse organisaties en bedrijven in Holland Rijnland aan duurzame mobiliteit. Zo is er het Clean Mobility Center, waar onder meer aandacht wordt geschonken aan educatie, communicatie, mobiliteitsmanagement en schone brandstoffen.

11

De Buck et al. (2011).

34


Het gebruik van schone brandstoffen wordt in de regio gestimuleerd middels het promoten van elektrisch rijden en het rijden op (bio)aardgas. Maatregelen om de energievraag te verminderen zijn gericht op het doen afnemen van het aantal vervoersbewegingen (betere Openbaar Vervoer verbindingen, carpoolen, stimuleren langzaam verkeer) en/of vervanging door schonere brandstoffen. Gestelde is meer in detail uitgewerkt in het bij dit hoofdrapport behorende Achtergrondrapport (Geldermans, van Timmeren, van Bueren, 2011). Wanneer we deze maatregelen hierboven genoemd nader tegen het licht houden in de context van Holland Rijnland, dan zijn er een aantal specifieke aspecten te noemen die een wenkend perspectief kunnen bieden. •

De focus verschuiven van fossiel naar hernieuwbaar elektrisch (elektrificatie), betekent een belangrijke stap naar een lagere energievraag. Enerzijds door een hoger rendement van een elektromotor dan dat van een verbrandingsmotor 12, anderzijds doordat de gewenste elektriciteit lokaal te winnen is, waar dat voor brandstof met de hoogste dichtheid op dit moment niet mogelijk is. Het is in dit kader van belang dat ruimte wordt gereserveerd voor de aanleg van distributienetten.

•

Bio-Aardgas kan als brandstof gebruikt worden en is lokaal te winnen, hetzij beperkt. Er zijn in de regio de nodige ontwikkelingen op dit vlak (aardgas tankstations, bussen op aardgas,…), dit kan verder uitgebuit worden 13.

•

Met name voor Leiden geldt dat een koppeling met de luchtkwaliteitsproblematiek gemaakt kan worden, ten einde meer (financieel) draagvlak te genereren, mede in combinatie met infrastructurele projecten als RijnGouweLijn en Rijnland Route.

•

De Overslag Terminal Alphen (Alpherium) biedt grote kansen om – in navolging van Heineken – meer vervoer over water te laten plaatsvinden. Vervoer over water staat van oudsher bekend als een relatief milieuvriendelijke en veilige vorm van transport, tegen lage maatschappelijke kosten. Een belangrijke reden hiervan is het feit dat met een schip in een keer een lading van meerdere honderden tot duizenden tonnen kan worden vervoerd. Het EICB stelt dat “voor hetzelfde transport over de weg of per spoor zijn honderden vrachtwagens nodig. 14 Alpherium heeft een overslagcapaciteit van ca. 120.000 containers, Heineken neemt hiervan zo’n driekwart voor haar rekening.

3.5

Overige besparingsmogelijkheden

De overige energiegebruikers betreffen voornamelijk die van pompgemalen, openbare verlichting en verkeersregelinstallaties. Openbare verlichting is daarbij de grootste energiegebruiker. Tabellen 5 en 6 laten de vraag en het verbruik zien.

12

Ruwweg 50% rendement bij een elektromotor en 25% bij een verbrandingsmotor. Zie ook paragraaf 5.3 in het achtergrondrapport (Geldermans, van Timmeren, van Bueren, 2011).

14

Ter vergelijking: een vrachtwagen van 30 ton heeft een motor van 200 pk, een schip van 1000 ton heeft een motor van 800 pk (EICB Expertise en Innovatie Centrum Binnenvaart, 2011, www.eicb.nl).

13

35

Tabel 5 Energievraag Overig

Gebruikscategorie Energievraag PJ Openbare verlichting 0,085 Gemalen en pompen 0,018 Verkeersregelinstallaties 0,014 Totaal 0,117

Tabel 6 Primair energiegebruik overig

Gebruikscategorie Energiegebruik PJ Openbare verlichting 0,212 Gemalen en pompen 0,045 Verkeersregelinstallaties 0,035 Totaal 0,292

We beperken ons in deze paragraaf tot het besparingspotentieel geassocieerd met openbare verlichting (OVL), vanwege het ontbreken van bruikbare cijfers met betrekking tot het reductiepotentieel van de energievraag rondom gemalen, pompen en verkeersregelinstallaties. In het rapport Monitoring Openbare Verlichting (2010) van Agentschap NL is te lezen dat bij gemeenten met een uitvoeringsplan op het vlak van OVL een energiebesparingpotentieel tussen 0% en 40% wordt aangegeven. Gemiddeld geven de gemeenten aan dit besparingspercentage te bereiken in 2015 ten opzichte van 2008 15. Uitgaande van een gemiddeld besparingspotentieel van 20%, betreft dit 0,042 PJ (bijna 12 miljoen kWh) in de regio Holland Rijnland. Deze besparing kan worden bereikt via onder meer de volgende maatregelen: •

LED toepassingen OVL installaties

•

Toepassen van dimbare OVL installaties

•

Duurzaam ontwerpen van OVL

•

Minimaal energielabel D voor OVL installaties

•

Toepassen energiezuinige reclameverlichting

•

Duurzaam ontwerpen van reclameverlichting

In diverse gemeenten in Holland Rijnland wordt vanuit het Klimaatprogramma ervaring opgedaan met dimtoepassingen en LED toepassingen. Er is een handreiking opgesteld en de afspraak is gemaakt om binnen 10 jaar de gehele OVL energiezuinig te hebben.

3.6

Overzicht potentiële reductie energievraag Holland Rijnland

In bovenstaande paragrafen zijn mogelijkheden aangegeven voor gemeenten om de energievraag te verminderen, mogelijkheden die de gemeenten voor een deel al benutten. In vervolgonderzoek is het zinvol om het besparingspotentieel in samenhang met mogelijkheden voor het gebruik van hernieuwbare bronnen, inclusief hergebruik, verder te onderzoeken. Dat deze kansen tezamen aanzienlijke mogelijkheden tot besparing opleveren, laat Tabel 7 zien. Bij deze tabel moet worden aangetekend dat 1) het reductiepotentieel van de sector ‘Vervoer’ niet is meegenomen, en 2) er grote verschillen kunnen zijn per gemeente.

15

Berkvens en Mul (2010).

36


Om beter zicht te krijgen op deze verschillen en de daadwerkelijke besparingsmogelijkheden per gemeente is gedetailleerder onderzoek nodig op een lager schaalniveau (gemeente, wijk). Met inachtneming van de grenzen van dit onderzoek is de conservatief geschatte besparing op de totale energievraag in de regio minimaal 8,5%. Tabel 7 Totaal potentieel energievraagreductie (in PetaJoules) in de regio Holland Rijnland (HR) 30% besparing

5% besparing

5% besparing

Wonen: Fysieke ingrepen

Wonen: Gedrag

Wonen: Gedrag

2,5% besparing

2,5% besparing

20% besparing Overig

Totaal Potentieel energiereductie

(vnl. gasvraag)

(gasvraag)

(elektr. vraag)

(gasvraag: 3/10 deel)

(elektr. vraag : 7/10 deel)

(OVL)

Alphen aan den Rijn

0,465

0,078

0,019

0,018

0,025

0,003

0,608

Hillegom

0,137

0,023

0,006

0,004

0,005

0,001

0,175

Kaag en Braassem

0,152

0,025

0,006

0,007

0,006

0,001

0,198

Katwijk

0,37

0,062

0,015

0,017

0,021

0,002

0,487

Leiden

0,803

0,134

0,033

0,029

0,038

0,004

1.041

Leiderdorp

0,178

0,03

0,007

0,004

0,005

0,001

0,226

Lisse

0,148

0,025

0,006

0,005

0,006

0,001

0,191

Nieuwkoop

0,157

0,026

0,006

0,006

0,005

0,001

0,201

Noordwijk

0,171

0,029

0,007

0,004

0,004

0,001

0,216

Noordwijker-hout

0,097

0,016

0,004

0,005

0,004

0,001

0,127

Oegstgeest

0,145

0,024

0,006

0,002

0,002

0,001

0,18

Rijnwoude

0,113

0,019

0,005

0,005

0,006

0,001

0,148

Teylingen

0,221

0,037

0,009

0,009

0,012

0,002

0,289

Voorschoten

0,165

0,028

0,007

0,002

0,002

0,001

0,205

Zoeterwoude

0,048

0,008

0,002

0,005

0,007

0,001

0,071

HR Totaal

3,371

0,562

0,138

0,12

0,149

0,023

Ca. 4,3 PJ

Gemeente

Figuur 8 geeft een overzicht van de resterende totale energievraag per gemeente, in TJ, indien zij gebruik hebben gemaakt van de mogelijkheden om te besparen.

37

Figuur 8 Totale energievraag in TeraJoules per hectare van Holland Rijnland, en de afzonderlijke gemeenten daarbinnen minus reductiepotentieel; aangegeven zijn in tekst de totalen (in TJ) per gemeente en in kleur de vertaling naar TJ per ha (zie legenda).

38


4. Energiepotenties In het vorige hoofdstuk is aandacht besteed aan mogelijkheden om de energievraag te verminderen (stap 1 van de REAP-methode). In dit hoofdstuk gaan we de mogelijkheden na om de resterende energievraag, de vraag die overblijft na stap 1, op een duurzame wijze in te vullen; dit duiden we aan met ‘energiepotenties’. Daartoe volgen we stap 2 en 3 van de REAP-methode. Stap 2 betreft het hergebruik van reststromen. Stap 3 gaat over het benutten van duurzame energiebronnen. In de volgende paragrafen wordt telkens per energiepotentie een globale beschrijving en inschatting van de potentie gemaakt, waar mogelijk gespecificeerd naar de vijftien gemeenten in de regio. Dit betreft de technische potentie; in hoeverre deze potenties in de nabije of verdere toekomst daadwerkelijk worden benut hangt ook af van andere factoren, waaronder politieke en financiële haalbaarheid.

4.1

Hergebruik reststromen

Theoretische potentie Het hergebruiken van energierijke reststromen is strikt genomen een manier om het energiegebruik te reduceren – hergebruik leidt tot een vermindering van de energievraag. De reële energievraag kan echter toenemen door de gebruikte energie vollediger te benutten – het extra aanbod leidt tot een hogere vraag. Dit is ook wel bekend als het ‘rebound-effect’. Een bekend voorbeeld daarvan is het gebruik van de spaarlamp: het totale energieverbruik van een lichtpunt in huis neemt toe als de gloeilamp door een spaarlamp wordt vervangen, omdat bewoners de spaarlamp gemakshalve langer laten branden; deze verbruikt immers toch minder energie. Daarom is het van belang om naast het hergebruik van reststromen (stap 2 van de REAP-methode) ook altijd aandacht te houden voor mogelijkheden voor energiebesparing (stap 1 van de REAP-methode). Het hergebruik van reststromen is begin jaren negentig populair geworden in de industrie en heeft zelfs geresulteerd in een wetenschapsterrein Industriële Ecologie, waarin industriële systemen worden bestudeerd als ware het ecologische systemen. Het essentiële inzicht van deze discipline is dat afval van het ene proces een nuttige bron voor andere processen kan zijn. Hier gaat het om bij hergebruik van reststromen. Het hergebruik van reststromen blijft niet tot industriële toepassingen beperkt. Stadswarmte is een goed voorbeeld waarin woningen op grote schaal profiteren van het gebruik van reststromen. Hergebruik van reststromen heeft drie kenmerken die van invloed kunnen zijn op de mogelijkheden om deze potentie ook daadwerkelijk te benutten:

39

-

Hergebruik vindt op sterk verschillende schaalniveaus en ook tussen schaalniveaus plaats. Vaak worden reststromen hergebruikt op een lager schaalniveau dan waarop ze zijn opgewekt. Relevante schalen zijn gebouwniveau, cluster van gebouwen, buurtniveau, wijkniveau en hogere niveaus als stadsdeel, gemeente, cluster van gemeenten en regio. Om op regioniveau een reële inschatting te kunnen maken van de potenties van hergebruik is analyse van de vele bronnen van reststromen op lagere schaalniveaus onontbeerlijk. De zijn echter te divers en talrijk om daar in de huidige studie, met de focus op regionaal niveau, zicht op te kunnen krijgen.

-

Hergebruik van reststromen leidt in de regel tot nieuwe afhankelijkheden, bijvoorbeeld tussen processen, tussen partijen en tussen schaalniveaus. Dit brengt institutionele complexiteit met zich mee. Een goed voorbeeld is de E.ON centrale in Leiden. Het contract met E.ON om warmte te leveren houdt in 2013 op, maar het warmtenet ligt er voor de langere termijn. Eventuele voeding van het net met warmte van een andere bron of andere leverancier leidt tot andere contractspartners, gebruik van een andere technologie etc.

-

Hergebruik vindt idealiter plaats in een cascadering van verschillende stappen waarin de reststroom gaandeweg steeds minder en minder energierijk wordt. Om bij het warmte voorbeeld te blijven: de reststroom kan in stappen afkoelen. Na een relatief hoge starttemperatuur kan de warmte stapsgewijs in steeds lagere temperaturen toegepast worden. Ook voor lage temperatuur verwarming zijn er vele toepassingen. Het is dan zaak de verschillende toepassingen die er binnen een bepaald gebied zijn in de juiste volgorde van een afkoelende warmtestroom gebruik te laten maken. Mogelijkheden voor cascadering dienen op lagere schaalniveaus (wijk, buurt of bouwblok) te worden onderzocht 16.

Potentie in Holland Rijnland De mogelijkheden voor hergebruik van reststromen zijn dermate omvangrijk en divers in Holland Rijnland dat er redelijkerwijs geen inschatting gemaakt kan worden van de energiepotentie per gemeente of voor de vijftien gemeenten in totaal. Veel reststromen vertegenwoordigen een economische waarde en zijn om die reden al in gebruik. Er zijn al wel enkele voorbeelden van hergebruik van reststromen in de gemeenten in de regio. Stadswarmte is een voorbeeld van restwarmte uitwisseling. In de regio Holland Rijnland is sprake van enkele kleine en één grootschalig stadswarmtenet, namelijk in Leiden. Dit net wordt nu gevoed door restwarmte van Nuon Warmte (producent: E.ON) en was in 2007 goed voor een warmtelevering van 700 TJ afgenomen door ca. 6.300 huishoudens. Er is sprake van dat het contract met E.ON in 2013 ophoudt. In dat geval dient een andere bron te worden gevonden. Een vergelijkbare grootschalige restwarmtebron is in de regio niet direct te vinden. Wel is er de mogelijkheid voor andere bronnen om restwarmte te leveren aan dit net, zoals de WKK op bedrijventerrein De Baanderij die vanuit bio-olie warmte levert aan dit net. Stadswarmte vereist

16

In de REAP-2 studie is een dergelijke analyse op lager schaalniveau gedaan, en worden op basis van cascadering voorstellen gedaan voor hergebruik van reststromen in een buurt (Van den Dobbelsteen et al., 2011).

40


overigens wel een leidingennet; een kostbare investering die in nieuwbouwprojecten voordeliger is te realiseren dan in bestaande gebieden. Het onderzoeken van de mogelijkheden tot hergebruik is zeer interessant voor gemeenten. Identificatie van grote reststromen en de beschikbaarheid daarvan kan het beste op gemeenteniveau gebeuren. Zo zou er naar grote industrieën kunnen worden gekeken, zoals Heineken in Zoeterwoude, chemische industrie in Alphen en Teylingen, de productie van constructie materialen en verpakkingen in Hillegom en de farmaceutische industrie in Leiden. Ook kan op basis van gas- en brandstofgebruik voor werkprocessen per hectare, in verhouding tot het totaal aantal hectare, het restwarmtepotentieel worden ingeschat. Uit zo’n zeer grove schatting blijkt dat Leiden, Katwijk, Hillegom, Alphen en Teylingen mogelijk een groot potentieel aan restwarmte bezitten. Vervolgonderzoek op gemeentelijke of lagere schaal kan zicht bieden op de werkelijke potentie van deze restbron, bijv. door technische factoren als bewonersdichtheid en afstanden en dergelijke in ogenschouw te nemen, naast politieke en economische factoren. Zo’n onderzoek biedt ook zicht op de mogelijke opbrengsten van de reststromen. Onderzoek op gemeenteniveau zal meer zicht bieden op de daadwerkelijke potentie van deze bronnen. Bij het zoeken naar mogelijkheden voor hergebruik van deze reststromen dienen gemeenten ook opties buiten de gemeentegrens beschouwen. Vanuit energetisch en economisch oogpunt zou het bijvoorbeeld heel goed mogelijk zijn dat een reststroom uit de ene gemeente in een andere gemeente wordt benut, bijvoorbeeld een warmtenet dat woningen in aangrenzende gemeenten bedient.

4.2

Zonne-energie

Theoretische potentie Er is een verschil tussen thermische en elektrische zonne-energie. Zonne-energie kan thermisch worden opgeslagen in water via zonnecollectoren. Daarnaast is zonnestraling ook in elektriciteit om te zetten met behulp van zonnepanelen (PV – photovoltaïsche – cellen). Deze beide panelen kunnen in principe op ieder oppervlak worden geplaatst waar zon komt. De energiepotentie van zonne-energie in een gebied kan worden berekend. De opwekking van zowel thermische (warmte) als elektrische zonne-energie is afhankelijk van het beschikbare vlak dat door de zon beschenen wordt. Daarnaast is de energiepotentie afhankelijk van het rendement van de zonnecollector of het zonnepaneel. Op basis van dezelfde zonnestraling kunnen de thermische collectoren het drievoudige aan energie genereren in vergelijking met elektrische panelen. Potentie in Holland Rijnland De zonnestraling, de duur ervan en de sterkte, heeft per plek en per gemeente een kleine variatie. Wat opvalt is dat deze energiepotentie veel groter is dan de energievraag per hectare. Tabel 8 geeft aan hoeveel warmte en elektriciteit er met respectievelijk zonnepanelen en zonnecollectoren kan worden opgewekt in de regio.

41

Tabel 8 Overzicht potentieel elektrische- en thermische zonne-energie potentie zon

Holland Rijnland totaal Holland Rijnland totaal

Zon elektrisch

Zon thermisch

Te genereren elektriciteit (TJ/ha)

Te genereren warmte (TJ/ha)

4,608

14,01

Totale elektriciteitsvraag

Totale warmtevraag

0,235

0,366

Door de theoretische energiepotentie per gemeente te koppelen aan de berekende geschikte hoeveelheid dakoppervlak, wordt een inzicht in de energiepotentie verkregen. Daarbij is aangenomen dat panelen en collectoren makkelijker geplaatst of geïntegreerd kunnen worden op of in bestaande bebouwing en dus geen oppervlakte zullen innemen op ongebouwd land zoals akkers en wegen. Figuur 9 brengt het op te wekken potentieel in kaart in TJ per hectare. Daarbij is uitgegaan van het dakoppervlak dat geschikt is om de panelen op te plaatsen. Indien in gemeenten de zonne-energie wordt omgezet in warmte, met collectoren, dan is de opbrengst ongeveer 3x zo hoog.

Figuur 9 Energetisch potentieel zon in de regio Holland Rijnland op basis van geschikt dakoppervlak De aanname om alleen het dakoppervlak te gebruiken voor het opvangen van zonne-energie gaat niet altijd op. Wanneer in de gemeente ander geschikt oppervlakte aanwezig is, zoals wegen of semibebouwd land, zou overwogen kunnen worden om dit ook in te zetten voor de opwekking van

42


zonne-energie. Hiermee zou de potentie van zonne-energie nog eens vele malen groter zijn dan op basis van het beschikbare dakoppervlak alleen. Het benutten van zonne-energie in de ongebouwde omgeving vergt wel een gedegen analyse van optimaal ruimtegebruik. Op basis van bovenstaande gegevens is ook uit te rekenen in hoeverre het beschikbare dakoppervlak in een gemeente kan voldoen in de specifieke energievraag (uitgesplitst in warmte en elektriciteit). Als op al het beschikbaar dakoppervlak in de regio Holland Rijnland zonnepanelen worden geplaatst, dan kunnen deze voorzien in zo’n 48% van de elektriciteitsvraag in de regio. Als er zonnecollectoren op de beschikbare daken worden geplaatst, dan kunnen deze in 93% van de warmtevraag voorzien. Daarbij dient te worden opgemerkt dat zonnepanelen en zonnecollectoren concurrenten van elkaar zijn: de oppervlakte die de één gebruikt kan niet ook door de ander worden benut. Per gemeente verschilt de verhouding tussen beschikbaar dakoppervlak en energievraag sterk. Sommige gemeenten hebben ruim voldoende dakoppervlak beschikbaar om in hun energievraag te voorzien. Andere gemeenten hebben een energievraag die veel groter is dan zij op hun dakoppervlak kunnen opwekken. Een overzicht per gemeente is te vinden in het achtergrond rapport. Gemeenten met bijzondere potentie voor zonnepanelen zijn Oegstgeest en Voorschoten. Voor zonnecollectoren bieden ook Hillegom, Lisse, Nieuwkoop, Noordwijk, Noordwijkerhout en Rijnwoude veel kansen. De potentiële geschiktheid voor panelen of collectoren hangt af van de vraag naar het type energie (warmte of elektriciteit).

4.3

Windenergie

Theoretische potentie Windmolens zetten wind – zodra die er is – om in elektriciteit. Grote windturbines wekken hun energie op uit de windsnelheden die zich rond de 100 meter hoogte bevinden. De opbrengst van een windturbine is zeer gevoelig voor de windsnelheid. Potentie in Holland Rijnland Net als bij zonne-energie variëren de omstandigheden per gemeente sterk. Door ligging en bebouwing zijn er verschillen in hoeveel energie er gemiddeld per locatie kan worden opgewekt. Bij windenergie is deze spreiding per gemeente veel groter dan bij zonne-energie. Bovendien is de spreiding afhankelijk van de hoogte waarop windmolens worden geplaatst. Deze analyse gaat uit van windmolens op 100 meter hoogte. Onderstaande kaart (Figuur 10) laat de energiepotentie van wind per hectare en per gemeente zien. De aanname is gemaakt dat noch gebouwde noch ongebouwde omgevingen restricties vormen voor het plaatsen van windmolens. Op basis hiervan is een theoretisch maximum te bepalen van de energiepotentie per gemeente.

43

Figuur 10 Energetisch potentieel Wind in de regio Holland Rijnland Windenergie heeft net als zonne-energie de potentie om per hectare in meer dan genoeg elektriciteit te voorzien, gegeven de huidige energievraag. Voor de relatief dunbevolkte gemeenten als Kaag en Braassem, Noordwijk en Rijnwoude heeft wind zelfs de potentie om het twintigvoudige van de huidige energievraag op te wekken. Leiden is de enige gemeente die niet in staat is op basis van de wind volledig in de eigen energiebehoefte te voorzien. Wat opvalt is dat windenergie in vergelijking met zonne-energie een minder grote energiepotentie per hectare heeft. Zonnepanelen (zon, elektrisch) wekken per hectare circa het viervoudige van windenergie op, zonnecollectoren (zon, thermisch) het tienvoudige. Omdat voor deze kaart aangenomen is dat windenergie niet gebonden is aan dakoppervlak maar op alle terreinen mogelijk is, vallen de energiepotenties per gemeente wel vele malen groter uit dan zonne-energie. Nader onderzoek kan de daadwerkelijke mogelijkheden per gemeente in beeld brengen. Het is aannemelijk dat deze lager liggen dan het theoretisch potentieel. Gemeenten met bijzondere potentie voor windenergie zijn Kraag en Braassem, Nieuwkoop, Noordwijk, Noordwijkerhout, Rijnwoude en Zoeterwoude.

44


4.4

Biomassa

Theoretische potentie Biomassa is via kleinere of grotere centrales om te zetten in gas, elektriciteit, warmte en diverse nutriënten. Biomassa kan een reststroom zijn van industriële activiteiten maar ook een hernieuwbare bron van in de natuur zelf opgeslagen zonne-energie, zoals in gewassen. Het gericht kweken van biomassa is doorgaans geen duurzame oplossing vanwege het grote ruimtebeslag, de effecten op het ecosysteem (o.a. ten gevolge van monocultuur) en de verdringing van andere toepassingen, zoals voor voedsel. Het kweken van algen kan daarop een uitzondering vormen en wel duurzaam zijn. Algen kunnen namelijk vele malen meer energie produceren dan reguliere landbouwgewassen; als 10% afvalwater wordt toegevoegd aan het water waarin ze verkeren dan produceren zij zelfs twee keer zoveel energie. Biomassa is als energiedrager op verschillende manieren als brandstof inzetbaar. Idealiter worden de aanwezige biomassa-reststromen lokaal ingezet, zodat transport niet teveel drukt op de totale energieprestatie. Potentie in Holland Rijnland De potenties voor biomassa en biovergisting in de regio Holland Rijnland zijn reeds eerder door de provincie in kaart gebracht en online te raadplegen 17. De belangrijkste bronnen zijn slib van afvalwater (zie box) en mest (vaste mest en drijfmest) van de veehouderij. Vooral rundermest kan uitstekend worden ingezet voor vergisting. In totaal is hier ruim 0,2 PJ energie uit te halen. Via co-vergisting met andere stromen kan dit nog verhoogd worden. Vijf gemeenten zijn samen goed voor bijna 86% van de totale mestproductie in de regio: Kaag en Braassem, Nieuwkoop, Alphen, Rijnwoude en Zoeterwoude. Wel moet hierbij worden opgemerkt dat de intensieve veehouderij niet als duurzaam beschouwd kan worden: het kost veel ruimte en energie (voor de groei, verwerking en transport van veevoer) en draagt bij aan de uitstoot van het broeikasgas methaan. Daarnaast is er een grote groep kleinere bronnen denkbaar. Ook voor het speciaal kweken van biomassa, bijvoorbeeld in zogenaamde ‘algenboerderijen’, zijn diverse mogelijkheden die mogelijk ook economisch interessant kunnen zijn, mits gesitueerd op locaties waar de juiste randvoorwaarden (zoals ‘ruimte’) aanwezig zijn. Het gebruik maken van biomassa in de lokale context kan extra tot de verbeelding spreken. Veel biomassa reststromen zijn generiek en komen voor in alle gemeenten, maar in de regio Holland Rijnland zijn ook regiospecifieke stromen te vinden, zoals vanuit de bollenteelt in de Duin- en Bollenstreek en boomteelt in Rijnwoude (en Boskoop). De haalbare energieopbrengst van deze stromen is vaak beperkt, maar kan lokaal zeker van betekenis zijn.

17

http://geo.zuid-holland.nl/geo-loket/html/atlas.html?atlas=biogas (geraadpleegd op 10 november 2011)

45

Uitgaande van de aanwezige hoeveelheid slib, mest en overige bronnen van biomassa is er per gemeente een overzicht gemaakt van de energiepotentie (zie het achtergrond rapport). Biomassa kan in 4%van de totale energievraag in de regio voorzien. Box: AWZI’s als energiefabrieken In Holland Rijnland bevinden zich 18 afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI’s), verdeeld over negen gemeenten. In de regio Holland Rijnland wordt 45% van het totale potentieel van 5,4 miljoen m3 biogas al vergist. Kerntaak van het Hoogheemraadschap van Rijnland met deze installaties is weliswaar het zuiveren van water, maar er is recent steeds meer aandacht voor het thema energie ontstaan. Afvalwaterzuiveringsinstallaties kunnen namelijk gezien worden als leverancier van energie. Hetzij voor eigen gebruik, hetzij voor afname door geïnteresseerde partijen. Deze afnemers bevinden zich niet noodzakelijkerwijs in de regio Holland Rijnland. Vooralsnog neemt het Hoogheemraadschap van Rijnland deze regionale context nog niet expliciet mee in het beleid (en nieuwe ruimtelijke ontwikkelingen). Samen met de gemeenten zou hier een impuls aan gegeven kunnen worden. Mogelijke ‘hotspots’ zijn hiertoe al geïdentificeerd, waaronder Alphen aan den Rijn.

Op de kaart in Figuur 11 is de energiepotentie voor biomassa per gemeente weergegeven. Ook de AWZI’s, grote biomassa producenten, zijn aangegeven op de kaart (zie ook Box).

Figuur 11 Energetisch potentieel biomassa + AWZI locaties in de regio Holland Rijnland

46


Met de benutting van biomassa ontstaan nieuwe (ruimtelijke) afhankelijkheden tussen partijen, processen en schaalniveaus. Dit zagen we ook met het hergebruik van reststromen, en juist niet met zonne-energie en windenergie. De locatie en de inrichting van AWZI’s bijvoorbeeld zijn van invloed op hoeveel van de energiepotentie ook daadwerkelijk kan worden benut en hoeveel energieverlies aan transport verloren zal gaan. Gemeenten met bijzondere potentie voor biomassa zijn dus Kraag en Braassem, Nieuwkoop, Rijnwoude en Zoeterwoude.

4.5

Ondergrond

Theoretische potentie Ondergrondse en bovengrondse temperaturen verschillen in de meeste gevallen van elkaar. Bovendien is de temperatuur in de ondergrond redelijk constant. Dit gegeven kan op twee manieren helpen om in energiebehoeftes te voorzien. Warmte Koude Opslag (WKO) gebruikt grondwater in aquifers of waterdragende lagen in de grond om warmte in de zomer op te slaan in de middeldiepe ondergrond (50-500 meter) en deze warmte in de winter weer op te pompen om gebouwen te verwarmen. ’s Winters wordt juist de warmte uit de bodem gebruikt en de kou erin gestopt. Dit is een open systeem. Bodemwarmtewisselaars wisselen warmte en koude uit, middels een vloeistof in een gesloten buizensysteem in de ondiepe ondergrond (tot 50 meter). Als de warmte uit de diepere ondergrond wordt gehaald (500 tot 5000 meter), dan heet dit geothermie. Deze bron kan water van wel 700 C leveren. Voor geothermie geldt dat er twee bronnen moeten worden aangeboord op grote afstand van elkaar liggen en gemeentegrenzen overschrijden. Afhankelijk van de benodigde temperatuur van het water is een pomp nodig om het water rond te pompen en eventueel voor gebruikt te verwarmen tot de gewenste temperatuur. Voordeel van deze bronnen is dat ze emissieloos zijn. Een waterpomp verbruikt echter wel energie, die niet altijd uit duurzame bronnen is verkregen. Daarnaast is de levensduur van geothermische bronnen beperkt. Op lange termijn, naar verwachting zo’n 30 jaar, koelt de aquifer af door het gebruik.

Potenties in Holland Rijnland Bodemwarmtewisseling Alhoewel de ondiepe ondergrond (tot 50 m) in de gehele regio overwegend geschikt beschouwd kan worden voor bodemwarmtewisseling (BWW), zijn er duidelijk enkele gebieden aan te wijzen die hier boven uit stijgen. De maximale warmteonttrekking aan de bodem kan door variërende bodemeigenschappen verschillen.

47

Deze zeer voor bodemwarmtewisseling geschikte gebieden liggen voornamelijk in: Noordwijk, Katwijk, Oegstgeest, Noordwijkerhout, Alphen aan den Rijn, Hillegom en Lisse. Figuur 12 brengt dit in kaart. Tevens zijn hier provinciale restrictiegebieden aangegeven, evenals bebouwing, zoetwaterlichamen en meetpunten. De geschiktheid is onder andere afhankelijk van de bodemsamenstelling en het benodigde oppervlak. Bij het toepassen van BWW is het van belang om het natuurlijk regeneratievermogen van de bron in acht te nemen. Wanneer de warmte- en koudevraag niet in balans zijn, dan zal de bron van temperatuur veranderen en uiteindelijk niet meer de gevraagde temperatuur kunnen leveren. Ook kan bevriezing van de bodem rondom de boring de prestatie van het systeem beïnvloeden. Eenmaal ‘uitgeput’ duurt het zeer lang voordat de bron weer voldoende warmte kan leveren.

Figuur 12 Geschiktheidkaart bodemwarmtewisseling in de regio Holland Rijnland

Warmte- en koude opslag De meeste gemeenten blijken ook geschikt voor warmte- en koude opslag (WKO). Voor een paar gemeenten lijkt WKO zelfs uiterst geschikt: Noordwijkerhout, Teylingen, Oegstgeest en Kaag en Braassem.

48


Figuur 13 Bodemgeschiktheid WKO 1e watervoerend pakket in de regio Holland Rijnland (bron: Provincie Zuid-Holland)

Geothermie Op de kaart in Figuur 14 is het geothermische potentieel per gebied gegeven. De conclusie is dat de middeldiepe ondergrond een belangrijke energiebron binnen de regio Holland Rijnland kan zijn. In sommige gevallen kan aardwarmte direct gebruikt worden zonder veel aanpassingen aan bovengrondse infrastructuur. Dat is bijvoorbeeld bij kassen het geval. Ook in Leiden waar er al een warmtenet ligt, is dit het geval. Bij gebruik van aardwarmte in gebouwen en woonwijken zijn geregeld aanpassingen en afstemming nodig met bovengrondse netwerken en systemen. Het energiepotentieel van de geothermie kan dus in principe worden onderverdeeld in (eenvoudige) (korte termijn) en complexe (lange termijn) kansen.

49

Figuur 14 Geothermisch potentieel in de regio Holland Rijnland Bijna alle gemeenten hebben een bijzondere potentie voor geothermie. Noordwijk, Noordwijkerhout en Teylingen en wellicht ook Zoeterwoude springen eruit als bijzonder kansrijk voor geothermie. Het hangt van de gemeente en de locatie af welke soort geothermie geschikt is.

4.6

Warmte uit oppervlaktewater

Theoretische potentie Warmte uit oppervlaktewater (WOW) werkt op een vergelijkbare manier als bij bodemwarmtewisseling. Dit is mogelijk voor zowel zoetwater als zeewater. De warmte van oppervlakte water kan direct of indirect, via een warmtepomp, als bron van warmte dienen voor gebouwen die aan het water liggen. Potentie in Holland Rijnland Globaal berekend kan er per hectare 0,2 TJ aan energie gewonnen worden. In Holland Rijnland zijn er diverse locaties die vanwege hun ligging aan het water in aanmerking komen, onder andere Teylingen, Kaag en Braassem, Nieuwkoop, Alphen aan den rijn, Noordwijk en Katwijk.

50


Onderstaande kaart, Figuur 15, bevat de gemeenten met bruikbare waterlichamen. Ook ‘De Vlietlanden’ en ‘Westeinderplassen’ staan vermeld. Hoewel deze wateren buiten de regiogrenzen liggen, zijn ze niettemin interessant in het licht van geplande nabijgelegen (grootschalige) plannen, nieuwbouw of bestaande bouw. Bij voldoende diep water (tientallen meters diep) is het ook interessant om op basis van temperatuurverschillen in het water energie op te wekken. Waar relevant zijn voor plassen in de tabel daarom ook de dieptes weergegeven.

Figuur 15 Potentieel kansrijke waterlichamen voor thermische energie in (en nabij) de regio Holland Rijnland Het voordeel van oppervlaktewater als energiebron boven de geothermie is dat er geen dure bron geslagen hoeft te worden. Nadeel van oppervlaktewater kan zijn dat de bron wegens weersafhankelijkheid minder voorspelbaar is, hoewel in mindere mate dan windenergie. Daarnaast is er bij warmte uit oppervlakte soms ook een pijpleiding nodig die door een dijklichaam heenloopt. Het Hoogheemraadschap ziet een dergelijke oplossing vrijwel per definitie als risico voor de veiligheid. Diverse gemeenten zijn dus geschikt voor warmte (of energie) uit oppervlaktewater. Maar ook in de kansrijke gemeenten is die potentie niet bovenmatig.

51

52


5. Conclusies 5.1

Overzicht energiepotenties

De regio Holland Rijnland heeft de nodige kansen wat betreft het invullen van de energievraag met lokale, hernieuwbare bronnen. Per gemeente of locatie zal verder bekeken moeten worden welke ‘mix’ van mogelijkheden de beste kansen biedt, vooral ook op de langere termijn. Immers, wat op de korte termijn nog kansloos lijkt kan op de lange termijn juist uitkomst bieden. Over het algemeen geldt dat de warmtevraag en de elektriciteitsvraag – in min- of meerdere mate – prima ingevuld kan worden met lokale hernieuwbare energie, maar dat dit voor primaire brandstof een stuk moeilijker is. Technieken/bronnen die betrekking hebben op Warmte zijn: Zon Thermisch, BWW, WKO, Geothermie, WOW en Biomassa. Technieken/bronnen die betrekking hebben op Elektriciteit zijn: Zon PV, Wind en Biomassa. Technieken/bronnen die betrekking hebben op Primaire brandstof (I en II, zie hoofdstuk 2): Biomassa. Wat betreft het laatste aspect zou een verschuiving naar elektrisch vervoer (dominant) en vervoer op groen gas (aanvullend) de kansen aanzienlijk verhogen om geheel vanuit lokale bronnen in de energiebehoefte te voorzien. Tabel 9 geeft een overzicht van het technisch energetische potentieel per gemeente, zoals in de vorige paragrafen besproken. Een en ander is berekend op basis van percentages (waar mogelijk) en inschatting op basis van de geschiktheidkaarten op gemeente- en regionaal niveau; op een lager schaalniveau zou een afwijkende score kunnen gelden. Zoals al eerder aangegeven was er binnen dit onderzoek geen gelegenheid om de potentiële vraagreductie op het gebied van verkeer en vervoer te berekenen. Ook de mogelijkheden tot hergebruik zijn niet meegenomen, omdat het aantal potentiële bronnen te groot en divers is om deze bij benadering te kunnen berekenen. De tabel maakt, gestructureerd volgens de nieuwe driestappen benadering, niet slechts de afzonderlijke potenties inzichtelijk, maar met name ook de potenties ten opzichte van elkaar (zowel binnen de eigen gemeente, alsmede dezelfde potentie in de andere-, mogelijk belendende gemeenten) inzichtelijk. Indien een energetisch potentieel wordt aangeduid met een ‘- ’ of ‘± ’, impliceert dit dus niet dat deze potentie niet overwogen hoeft te worden. Aangezien de vergaande doelstellingen binnen de regio Holland Rijnland impliceren dat alle potenties voor het verduurzamen van de energievoorziening zoveel mogelijk benut moeten worden, en er daarmee sprake is van een zogenoemde ‘energie-mix’ (meerdere bronnen en/of maatregelen tezamen), zou het zelfs kunnen betekenen dat het voor wat betreft die bron dan extra loont om uit te kijken naar belendende gemeenten voor het aangaan van een ‘slimme coalitie’ om de exploitatie van de energetische potentie wel haalbaar c.q. nuttig te maken. Vanzelfsprekend geldt dat als het energetisch potentieel

53

wordt aangeduid met een ‘++ ’ en ‘+++’, het dan zeker nadere benutting c.q. uitwerking binnen de desbetreffende gemeenten vraagt. Maar ook hier geldt dat dit wellicht verstandiger (lees: effectiever) kan in nauwe samenwerking met andere gemeenten in de regio Holland Rijnland. Van belang is daarbij verder dat de nieuwe stappenstrategie bij het uitwerken en benutten van gestelde potenties leidend dient te zijn, binnen een REAP schema, zoals uitgelegd in paragraaf 1.4. Dat wil zeggen dat er eerst gekeken wordt naar vraagvermindering, daarna het hergebruiken van stromen en pas daarna naar het duurzaam opwekken, op verschillende schaalniveaus. Tabel 9 Technische potentie op gemeente- en regioniveau met de nieuwe stappenstrategie 1. Vraagreductie

2. Hergebruik

*

**

3. Duurzaam opwekken en opslaan Zon PV

#

Zon Thermisch

Al phen a /d Ri jn

+

±

+

Wind #

Bio- Bodem WKO Geo- WOW massa WW thermie

+

+

++

+

+/±

±

Hi l l egom

+

+

++

+

+/±

++

+

±

-

Ka a g en Bra a s s em

+

+

+

+++

+++

+

+

+

+

Ka twi jk

+

±

+

±

±/-

+/++

+

+

+

Lei den

+

±

+

-

±/-

±/-

+

+/±

-

Lei derdorp

+

+

+

+

+/±

±

+

+/±

-

Li s s e

+

+

++

+

+

++

++

++

-

Ni euwkoop

+

+

++

+++

+++

++

+

±/-

+

Noordwi jk

++

+

++

+++

+

+++

+

++

+

Noordwi jkerhout

+

+

++

++

+/±

+++

++

+++

-

Oegs tgees t

++

+++

+++

+

+/±

+/±

++

+/±

±/-

Ri jnwoude

+

+

++

+++

++

+

+

+/++

-

Teyl i ngen

+

+

+

+

+

++

++

++

+

Voors choten

++

++

++

+

+/±

+

+

++

±

Zoeterwoude

±

±

+

++

++

+

+

++

±

Holland Rijnland

+

+

+

+

+

+/++

+

+

±

- Beperkte potentie, ± Normale Potentie, + Goede potentie, ++(+) Bijzondere kansen, *

‘++’ = > 10%, ‘+’ = 7-10% en ‘±’ = < 7%

** #

Voor een realistisch beeld is aanvullend onderzoek op lager schaalniveau nodig, zie ook paragraaf 4.1 De potentie rondom Zon PV en Zon Thermisch is beoordeeld op basis van beschikbaar dakoppervlak

Binnen dit onderzoek heeft het tevens geleid tot de zogenaamde energiereductie potentie kaarten en hernieuwbare energiepotentie kaarten. Gezamenlijk vormen deze energiepotentie kaarten de zogenoemde ‘Energie potentiestapel’ van de regio Holland Rijnland weergegeven (Figuur 16, pag.57).

5.2

Slimme coalities ter benutting van de energiekansen

Tot slot van dit rapport blikken we kort vooruit op de betekenis van de technische potenties voor hernieuwbare energie, die in Tabel 9 onder stap 3 zijn samengevat. De tabel toont de technische potenties per gemeente en op regioniveau.

54


Deze resultaten kunnen als input worden gezien voor vervolgonderzoek op één van de schaalniveaus zoals weergegeven in het REAP schema in paragraaf 1.4. Dit vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen wat de in kaart gebrachte kansen betekenen voor de ruimtelijke agenda en waar de gerelateerde technische, financiële en institutionele uitdagingen en kansen liggen. Op basis van onderliggende resultaten kunnen dan ‘slimme coalities’ bepaald worden; samenwerking tussen gemeenten om de energetische kansen optimaal te benutten. Het energetische potentieel beperkt zich namelijk niet tot de gemeentegrenzen alleen, net zo min als ruimtelijke ordening of ecologische structuren dat doen. Hieronder willen we alvast een voorschot nemen op mogelijkheden van samenwerking, die kunnen leiden tot genoemde ‘slimme coalities’ en die daarbij een hefboomwerking kunnen hebben in de regio Holland Rijnland. Met betrekking tot zonne-energie is te zien dat weinig gemeenten voldoende geschikt dakoppervlak hebben om middels zon volledig aan de elektriciteit- of warmtevraag te voldoen. Maar zoninstraling vindt natuurlijk niet alleen op het dakoppervlak plaats, een gemeente zou kunnen denken aan het inzetten van zonneweides om aan de resterende elektriciteitsvraag te voldoen. Om dit ruimtelijk ingevuld te krijgen is voor een gemeente als Leiden de samenwerking met naburige gemeenten, zoals Zoeterwoude, wellicht interessant. In de wetenschap dat de zoninstraling in de gehele regio zeer gunstig is, zal de ruimtelijke impact relatief beperkt zijn. Met betrekking tot windenergie is – mede gezien de kleine verschillen in gemiddelde windsnelheden op 100 meter hoogte – de grootste potentie te vinden in de gemeenten met de meeste ruimte. Dit uit zich in een theoretisch potentieoverschot van bijvoorbeeld 100% in Zoeterwoude, 300% in Kaag & Braassem, Noordwijk en Rijnwoude en 400% in Nieuwkoop. Deze gemeenten hebben dus ‘ruimte over’ wanneer we uitgaan van de theoretische situatie dat er alleen op windenergie wordt ingezet en dat daar verder geen enkele belemmering voor bestaat. Gemeenten met een potentie tekort, zoals Alphen aan den Rijn (tekort van 20%), Oegstgeest (tekort van 40%), Leiderdorp (tekort van 40%) en Leiden (tekort van 80%), zouden gebaat zijn met een blik over de gemeentegrenzen naar de gemeenten met een overschot. Of de gemeenten met een overschot zouden een gezamenlijke ‘windgrootmacht’ kunnen vormen. Voor de kustgemeenten liggen initiatieven rondom wind op zee weer meer voor de hand. Wat betreft het inzetten van biomassa reststromen voor de opwekking van biogas hebben enkele gemeenten, zoals Leiden, een voorsprong. Maar andere gemeenten hebben zeker ook de nodige voordelen met betrekking tot biomassa en ook hier zijn slimme coalities te detecteren. Wetende dat de kansen rondom biomassastromen verdampen wanneer de transportafstand te groot wordt, is het vinden van strategische verwerkingslocaties noodzakelijk. Kaag & Braassem is strategisch gelegen, is grootleverancier van mest en heeft een vijftal RWZI’s binnen de gemeentegrenzen. Kaag & Braassem zou dan ‘biogas capital’ van de regio kunnen worden. Samenwerking met aanpalende gemeenten als Nieuwkoop, Leiderdorp en Alphen aan den Rijn zou bijv. een theoretisch potentieel van 0,2 TJ/ha aan biomassa reststromen opleveren, waarvan het meeste is in te zetten voor vergisting. Kaag & Braassem zou op deze manier in ca. 32% van de brandstofvraag kunnen voorzien, Nieuwkoop 42%, Leiderdorp 7% en Alphen aan den Rijn 9%. Of wanneer kosten en opbrengsten naar rato worden verdeeld zou elk van deze gemeenten bijvoorbeeld in 13% van haar brandstofvraag kunnen voorzien – met biomassastromen die gewoon al aanwezig zijn.

55

Kijken we naar het potentieel geassocieerd met thermische energie uit oppervlaktewater, dan zijn aan gemeentegrenzen gelegen waterlichamen een reden om eens te gaan praten over de mogelijkheden, mocht je als naburige gemeente een nabijgelegen warmtevraag hebben. Buiten de regio valt dan ook te denken aan een samenwerking tussen Voorschoten en Leidschendam-Voorburg of Kaag & Braassem en Aalsmeer. Geothermie, ten slotte, biedt grote kansen in de regio. Met het oog op de hoge kosten en opbrengsten, evenals de diepgelegen locaties en de wijd verspreidende bronnen, plus een wetgeving die nog geen sluitend antwoord heeft op eigendomsvragen betreffende de (diepe) ondergrond, ligt clustering van gemeenten voor de hand. Hotspots kunnen bijvoorbeeld de volgende clusters van gemeenten bedienen: Noordwijkerhout/Teylingen/Noordwijk/Lisse, Alphen aan den Rijn/Kaag & Braassem/Rijnwoude, Leiden/Zoeterwoude/Voorschoten of Katwijk/Noordwijk. Dit is slechts een kleine greep van de mogelijk gunstige coalities, er valt uiteraard aan nog veel meer mogelijkheden te denken. Bovendien gaan we hier uit van alleen technische potentie, wellicht zijn er gemeenten die al verregaande samenwerking hebben waardoor initiatieven sneller tot succes leiden, zelfs als de technische potentie gemiddeld is.

Slotakkoord Uit deze technische studie als verkenning naar de energiekansen in de Regio Holland Rijnland blijkt dat kansen voor het volhoudbaar invullen van de energievraag op basis van hernieuwbare bronnen in veel gevallen over gemeentegrenzen heen lopen. Tevens is geconstateerd dat juist diverse ruimtelijke ontwikkelingen c.q. projecten over gemeentegrenzen heen lopen. Dit toont de noodzaak en het nut van het aangaan van grensoverschrijdende samenwerking vanuit beider perspectief. Tegelijkertijd stuit het oppakken van nog niet ingekaderde taken, zoals met veel van deze energiekansen het geval is, op praktische bezwaren. Een borging van hernieuwbare energie in ruimtelijk beleid kan een start zijn om deze praktische problemen ondervangen. Een regionale energievisie, op basis van een integrale en gebiedsgerichte aanpak -met deeluitwerkingen per gemeente- kan daarbij de gewenste duidelijkheid geven voor het borgen van klimaat / energie in gemeentelijke duurzame structuurvisies en de uitwerking van een volhoudbare energie voorziening van specifieke ruimtelijke projecten. Daarmee wordt tegelijkertijd zorggedragen voor een optimale borging van het thema klimaat/energie op bovenliggende schaalniveaus.

56


ENERGIEPOTENTIESTAPEL HOLLAND RIJNLAND

Figuur 16 Energiepotentiestapel regio Holland Rijnland

57

58


Geraadpleegde literatuur In het bij dit rapport behorende achtergrondrapport (Geldermans, Van Timmeren, Van Bueren, 2011) is een uitgebreide verantwoording te vinden. Literatuur waaraan rechtsreeks in dit rapport wordt gerefereerd: Benner, J.H.B., C. Leguijt, J.H. Ganzevlees en Q.C. van Est (2009) Energietransitie begint in de regio, Rotterdam, Texel en Energy Valley onder de loep. Den Haag, Rathenau Instituut TA rapport. Berkvens, M. en Mul, P. (2010) Monitoring Openbare Verlichting, Stand van zaken koploperaanpak en duurzaam inkopen Consultatie gemeenten en provincies. Agentschap NL. http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Monitoring%20Openbare%20verlichting%202010.pdf

(14 december 2011) Broersma, S., van den Dobbelsteen, A., van der Grinten, B., en Stremke, S. (2009) Energiepotentiestudie De Groene Compagnie. Rapport in opdracht van Provincie Groningen, mede gefinancierd door Hoogezand-Sappemeer. Delft, TU Delft. Buck, A. de et al. (2011) Energiebesparingspotentieel onder de Wet Milieubeheer, Delft, CE Delft. Tillie, N., Dobbelsteen, A. van den, Doepel, D. (eds.) (2009) Rotterdam Energy Approach and Planning. Towards CO2-neutral urban development. Duurzaamuitgeven.nl/het vlakke land, Rotterdam Dobbelsteen, A. van den et al. (2011) REAP2 - Rotterdamse EnergieAanpak & -Planning 2: technische, ruimtelijke, sociale, juridische en strategische uitwerking van het REAP-model, toegepast in de Merwe-Vierhavens. Rapport in opdracht van Gemeente Rotterdam, Projectbureau Stadshavens. TU Delft, Delft, DWA, Bodegraven en DSA, Rotterdam. Ganzevlees, J. en Est, R. van (2011) Energie in 2030. Maatschappelijke keuzes van nu. Boxtel, Aeneas. Geldermans, R.J., van Timmeren, A., van Bueren, E.M. (eds.) (2011) Achtergrondrapport Verkenning Energiekansen Holland Rijnland. Rapport in opdracht van de Milieudienst West Holland, in samenwerking met de Provincie Zuid-Holland. Delft, TU Delft. Hajer, M. (2011) De energieke samenleving. Op zoek naar een sturingsfilosofie voor een schone economie. Den Haag, PBL (Planbureau voor de Leefomgeving). Hoorn, A. van, Tennekes, J. en Wijngaart, R. van den (2010) Quickscan energie en ruimte. Raakvlakken tussen energiebeleid en ruimtelijke ordening. Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag/Bilthoven. Noorman en De Roo (red.) (2011) Energielandschappen, de 3e generatie. Over regionale kansen op het raakvlak van energie en ruimte. Assen, In Boekvorm. WRR (Wetenschappelijke Raad voor het Regeringsbeleid) (2008) Infrastructures. Time to invest. WRR/Amsterdam University Press, Den Haag/Amsterdam

59

Hoofdrapport. Verkenning energiekansen Holland Rijnland. Definitieve versie 30 januari Geschreven door:

Recommend Documents