Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht

Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht

EEN DUU RZAME ENERGIEVOORZIENING VOOR IEDEREEN

Ecofys Netherlands BV Kanaalweg 16-G P.O. Box 8408 3503 RK Utrecht The Netherlands T: +31 (0) 30 66 23 300 F: +31 (0) 30 66 23 301 E: [email protected] W: www.ecofys.com

Potentieel zonne-energie isolatie provincie Utrecht

en

-Vertrouwelijk-

Door: Ronald Franken Datum: 2 augustus 2010 Project nummer: PDEMNL101578

© Ecofys 2010 In opdracht van: Statenfractie Groenlinks

E COFYS N E TH ERLAN DS BV, A PRI VATE LIMITED LIABILITY COM PANY INCORPORATED UNDER TH E LAW S OF T H E N E THERLAN DS H AVING ITS OFFICIAL SE AT AT U TRECH T AN D REGI STERED WITH THE TRADE REGI STER OF TH E C HAM BE R OF C OMMERCE IN MIDDEN NEDERLAND UNDER FILE NUMBER 30161191


Inhoudsopgave

1

Inleiding

2

Doel en resultaat ...................................................................................... 5

3

Zon PV

3.1 4 4.1 5 5.1 6

4

6

Potentieel Zon PV provincie Utrecht.......................................................... 6 Zon Thermisch .......................................................................................... 8 Potentieel Zon thermisch provincie Utrecht ............................................... 8 Isolatie

10

Potentieel isolatie provincie Utrecht.........................................................10 Conclusies 13

3 August 2010

ii


Overzicht van illustraties

Figuur 5 - 1

Verdelingen van het aantal woningen in de provincie Utrecht verdeeld over 4 woningtypes. .............................................11

Figuur 5 - 2

Het potentieel aan jaarlijkse energie reductie in GJ/woning door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit

Figuur 5 - 1

verschillende bouwperiodes. ...............................................11 Totale verdeling van energie redcutie potentieel door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes ...................................................................12

Overzicht van tabellen

Tabel 3 - 1 Tabel 4 - 1

Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht .... 7 Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht .... 9

Tabel 5 - 1 Tabel 6 - 1

Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht ...12 Totaal aan zon-energie en isolaitie potentiele energie voor de provincie Utrecht in 2020. ..................................................13

3 August 2010

iii


1

Inleiding

De provincie Utrecht heeft als doelstelling om in 2040 als gebied klimaatneutraal te zijn1. Om dit te bereiken wordt onder andere ingezet op duurzame daken en het boren naar geothermische energie. De provincie Utrecht is op het moment echter voor 96% afhankelijk van fossiele brandstoffen voor de energievoorziening. Met de genomen en geplande maatregelen zal het doel niet gehaald kunnen worden. De Statenfractie van GroenLinks schrijft aan een notitie met hun visie op het bereiken van deze missie. De notitie moet bijdragen dat de doelstelling wel wordt gehaald in 2040. De notitie is genaamd Zonne-energie: van iedereen voor iedereen. Groenlinks ziet in dat het essentieel om zo snel mogelijk verder te gaan met het nemen van maatregelen, het stimuleren van onderzoek en het betrekken van mensen, gemeenten en andere instellingen om de gestelde doelen te realiseren. Groenlinks zet in deze notitie in op twee speerpunten. Dit zijn Zonne-energie en isolatiemaatregelen. Groenlinks vindt het van groot belang dat het verhaal in de notitie gebaseerd is op realistische mogelijkheden, zodat er in de goede richting gestimuleerd kan worden. Groenlinks heeft Ecofys gevraagd om de cijfermatige onderbouwing te leveren voor de notitie ten aanzien van het potentieel aan zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht. In deze beknopte rapportage wordt deze cijfermatige onderbouwing gegeven.

1

Strategiedocument ‘Utrecht2040, Samen zorgen voor een duurzame en aantrekkelijke regio’, 2009, te downloaden op www.utrecht2040.nl/Dossier/ ² Referentieraming Energie en Emissies 2010-2020, te downloaden op: http://www.pbl.nl/nl/publicaties/2010/Referentieraming-energie-en-emissies-2010-2020.html

3 August 2010

iv


2

Doel en resultaat

Het doel van deze studie is het aanscherpen van de notitie ‘Zonne-energie: van iedereen, voor iedereen’, uitgaande van realistische mogelijkheden op het gebied van zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht. Het onderliggend onderzoek kan ingebracht worden door Groenlinks in de vergadering van de Statenfractie van 21 september 2010. 1. Berekening potentieel aan zonne-energie en isolatie in de provincie Utrecht, uitgaande van het jaar 2020. 2. Verbeteren notitie ‘Zonne-energie: van iedereen, voor iedereen’ Er wordt in rapportages een verschil gemaakt tussen technisch, realistisch, realiseerbaar en economisch potentieel. De verschillen zijn tussen verscheidende potentieel studies is niet altijd duidelijk en consequent. Er is een groot interpretatie verschil in de uiteindelijke aannames voor het doorberekenen van de hoeveelheid en opbrengsten van de mogelijk geplaatste zonnepanelen. Zonder hier uitgebreid op in te gaan, maakt Ecofys een top down approach van het woningaanbod in de provincie Utrecht met aannames die wij technisch mogelijk achten. De aannames zullen wij toelichten. We hebben in deze studie mede door het ontbreken van detail informatie van bedrijven alleen een inschatting gemaakt van het totaal aantal woningen in de provincie met beschikbaar dakoppervlak. Voor een uitgebreidere en nauwkeurigere analyse van het potentieel zonne-energie en isolatie hebben wij meer detail informatie nodig van alle verschillende bebouwingen. Wij kunnen op basis daarvan een gedetailleerd potentieel voor zonne-energie en isolatie in kaart brengen verdeeld over: 1) De woning marktsegmenten; particuliere koop en sociale huur 2) Types woningen; flats/plat dak, eengezinswoningen/schuin dak. 3) De mogelijkheden in de utiliteitsbouw; scholen, zwembaden, ziekenhuizen, bedrijven, hallen etc. 4) De zon-PV mogelijkheden van geluidsschermen.

3 August 2010

v


3

Zon PV ofwel zonnestroom

Bij het gebruik van zon PV ofwel zonnestroom moet onderscheid gemaakt worden tussen gebouw geïntegreerd (BIPV) en grond gebaseerde PV systemen. Grond gebaseerde systemen zijn bijvoorbeeld op weilanden geïnstalleerde zonnepanelen voor opwekking van grote totaal vermogens. BIPV systemen zijn systemen die geplaatst worden op daken, maar ook systemen aan de gevel of geplaatst tegen geluidsschermen langs snelwegen. Vanwege de korte tijd van deze studie heeft Ecofys alleen gekeken naar de mogelijkheden van dakgeïntegreerde systemen. Verder is in de gebouwde omgeving nog het onderscheid te maken tussen particuliere koopwoningen, huurwoningen (waaronder ook flatgebouwen) en utiliteitsgebouwen (zoals o.a. schoolpanden, bedrijfspanden en ziekenhuizen). Deze studie zal het potentieel van het gebruik van zon-PV op daken van woningen en flats in kaart brengen.

3.1

Potentieel Zon PV provincie Utrecht.

Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. • •

De provincie Utrecht heeft 487.100 woningen (dec 2009). (bron: CBS statline) Dit woningaanbod bestaat grofweg uit ongeveer 152.000 apartementen, waarvan

•

24.000 begane grond appartementen. Een jaarlijkse huizengroei van 1.0% is aangenomen.

• •

Dit resulteert in 373.700 woonhuizen and 26.700 flatdaken voor het jaar 2020. We gaan uit van een jaarlijkse zonne-paneel opbrengst van 100 kWh/m2 voor de helft van het dakoppervlak per woning met goede orientatie (zuiden) en 50 kWh/m2 voor de helft van het dakoppervlak met minder goede orientatie

•

(noorden). Wij achten een oppervlak van 30m2 per woning voor gebruik van PV als technisch haalbaar. Hiervan is 15 m2 gericht op het zuiden en 15 m2 gericht op het noorden. Het is mogelijk om in de berekening een groter oppervlakte per woning te nemen. Een gemiddelde woning heeft 58m2 dakoppervlak. Echter elke dakkapel, schoorsteen, boom en nabijgelegen gebouwen zullen beschaduwing geven en

•

daardoor het dakoppervlak beperken. We achten een een oppervlak van 30m2 per flatwoning voor gebruik van PV als technisch haalbaar. Hiervan is alles optimaal gericht op het zuiden.

3 August 2010

vi


Potentieel Tabel geeft het totaal ingeschatte potentieel voor Zon-PV in de provincie Utrecht in: 1) Beschikbaar dakoppervlak in de provincie Utrecht, 2) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in GWh, 3) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in PJ, 4) Potentieel van het jaarlijks vermeden CO2 uitstoot, 5) Percentage van totale CO2 uitstoot provincie Utrecht. Tabel 3 - 1

Potentieel dak voor Zon-PV in provincie Utrecht

Provincie Utrecht Dakoppervlak

12.0

Km2

Opgewekte elektriciteit

921

GWh

Opgewekte primaire energie

3.3

PJ

Vermeden hoeveelheid CO2

521

Kton

Percentage vermeden CO2

5.6

%

3 August 2010

vii


4

Zon Thermisch

Zon-thermische systemen (kortweg zonneboilers) worden in Nederland voornamelijk gebruikt voor opwarmen van water voor de warm watervraag, zoals bijvoorbeeld de douche, het bad en de keuken. Ook voor de berekening van het potentieel van zon-thermische systemen kan onderscheid worden gemaakt tussen particuliere koopwoningen, huurwoningen (waaronder ook flatgebouwen) en utiliteitsgebouwen (zoals o.a. schoolpanden, bedrijfspanden, ziekenhuizen en wellicht specifiek zwembaden). Deze studie zal het potentieel van het gebruik van zon-thermische systemen van woningen en flats in kaart brengen. 4.1

Potentieel Zon thermisch provincie Utrecht

Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. • •

In de provincie Utrecht heeft 487.100 woningen (dec 2009) (bron: CBS statline) Dit woningaanbod bestaat grofweg uit ongeveer 152.000 apartementen, waarvan

•

24.000 begane grond appartementen. Een jaarlijkse huizengroei van 1.0% is aangenomen.

• •

Dit resulteert in 373.700 woonhuizen and 26.700 flatdaken voor het jaar 2020. We gaan uit van een jaarlijkse zonne-paneel opbrengts van 1.2 GJ/m2.

•

Wij achten een oppervlak van 3m2 per woning met de bovengenoemde opbrengst als technisch haalbaar.

•

We achten een oppervlak van 20m2 per flatdak voor gebruik van zon-th als technisch haalbaar

3 August 2010

viii


Potentieel Tabel geeft het totaal ingeschatte potentieel voor zon-thermische systemen in de provincie Utrecht in: 1) beschikbaar dakoppervlak in de provincie Utrecht, 3) Potentieel van het jaarlijks opgewekte energie in PJ, 4) Potentieel van het jaarlijks vermeden CO2 uitstoot, 5) Percentage van totale CO2 uitstoot provincie Utrecht. Tabel 4 - 1

Potentieel voor Zon-thermische systemen in provincie Utrecht

Provincie Utrecht Dakoppervlak

1.6

Km2

Opgewekte Energie

2.0

PJ


159

Kton


1.7

%

3 August 2010

ix


5

Isolatie

Voor berekening van het isolatiepotentieel in de provincie Utrecht is een uitgebreidere analyse van het huizenbestand nodig. Verschillende huistypes uit verschillende bouwjaren hebben een andere isolatie potentieel. In de korte tijd die beschikbaar was hebben wij de woningen onderverdeeld in 4 types verspreid over 5 bouwperiodes. De types en periodes zijn vergelijkbaar met een aantal referentiewoningen die gedefinieerd zijn in een rapportage van Novem (tegenwoordig AgentschapNL). Voor de verdere berekeningen van het isolatiepotentieel is uitgegaan van een Ecofys rapport2, waarin gekeken is naar gevelisolatie, dakisolatie, vloerisolatie, isolerende beglazing. De analyse beperkt zich verder tot de woningbouw en neemt niet utiliteitsbouw in rekening.

5.1

Potentieel isolatie provincie Utrecht

Aannames In onze top down benadering gaan wij uit van het totale woningaanbod in de provincie Utrecht. • In de provincie Utrecht heeft 487.100 woningen (dec 2009) (bron: CBS statline1) •

Wij hebben het woningbestand onderverdeeld in 4 woningtypes; 1) vrijstaand, 2) 2 onder 1 kap, 3) tussenwoning, 4 ) flatwoning.

•

Bouwperiodes afhankelijk van type < 1945, < 1960, 1945-1960, 1960-1975, 1960-1990, 1975-1990, 1990>.

• •

Er is rekening gehouden met de isolatie van gevel, dak, vloer en beglazing. We gaan er vanuit dat de nieuwbouw na 2009 geen isolatiepotentie zal hebben.

Potentieel Figuur 5-1 geeft de verdeling van het aantal huizentypes in de provincie Utrecht. Totaal zijn er 487.100 woningen in Utrecht. Figuur 5-2 geeft weer hoeveel GJ per woning er jaarlijks te besparen is bij volledige benutting van de isolatiemogelijkheden. Het is duidelijk dat de grootste besparing bij woningen voor 1960 te behalen is.

2

Kosteneffectieve energiebesparing en klimaatbescherming, De mogelijkheden van isolatie en de kansen voor Nederland. Oktober 2005. 3 August 2010

x


Woningen provincie Utrecht 33500 152100 126300

Vrijstaande woning 2 onder 1 kap Tussenwoning Flatwoning 175200

Figuur 5 - 1

Aantal woningen in de provincie Utrecht verdeeld over 4 woningtypes.

Potentieel energie reductie door isolatie. 25

Isolatie potentie GJ/woning

20.8 20

15.4 13.5

15

11.3 10

7.5

6.9

5.3 5

2.8 0.7

1

1.7

Vr ijs ta an de Vr w ijs on ta an in g de vo w or on 19 in 2 60 g on 1 d 96 2 e on r1 0de 19 ka r1 90 p ka vo p or vo 19 or 60 Fl 1 96 at wo 019 ni ng 90 Fl at vo wo or ni 19 Tu ng 60 ss 1 96 en 0w on 19 Tu in 90 ss g en vo w or on Tu 19 in 45 g ss 19 en 45 w on -1 Tu 96 in ss g 0 19 en 60 w on -1 in 97 g 5 19 W 75 on -1 in 99 ge 0 n na 19 90

0

Figuur 5 - 2

Het potentieel aan jaarlijkse energiereductie in GJ/woning door volledige isolatie van verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes.

3 August 2010

xi


De totale energiereductie door volledige isolatie van alle woningen in de provincie Utrecht is gegeven in tabel 5-1. Figuur 5-3 laat de verdeling van de totale energiereductie zien in de provincie Utrecht als alle woningen volgens de nieuwste standaarden geïsoleerd zullen worden. De grootste absolute stappen worden gezet met isolatie van woningen voor 1960, in totaal 60% van de gehele isolatie potentie. Afhankelijk van het type isolatie en type woning zullen de terugverdientijden verschillen. In het algemeen valt te stellen dat isolatie van woningen na 1990 niet rendabel is. De isolatie van deze woningen bestaat voornamelijk uit verbeterde beglazing met terugverdientijden van meer dan 20 jaar. Voor oudere woningen met spouwmuren zal gevelisolatie de meeste interessante isolatie-optie zijn met de laagste terugverdientijd, minder dan 5 jaar. Ook dakisolatie is relatief snel terugverdiend.

Tabel 5 - 1

Potentieel dak huiseigenaren voor Zon-PV provincie Utrecht

Provincie Utrecht Totaal woningen

487.100

Vermeden Energie

2.5

PJ


387

Kton


4.1

%

Totaal potentieel energie reductie door isolatie.

8%

9% 2%

5%

Vrijstaande woning voor 1960 Vrijstaande woning 1960-1990

11%

2 onder 1 kap voor 1960 2 onder 1 kap voor 1960-1990

21%

8%

Flatwoning voor 1960 Flatwoning 1960-1990 Tussenwoning voor 1945 Tussenwoning 1945-1960 Tussenwoning 1960-1975 Tussenwoning 1975-1990 Woningen na 1990

16%

13% 2% 5%

Figuur 5 - 3

Totale

verdeling

van

energieredcutie

potentieel

door

volledige

isolatie

van

verschillende woningtypes uit verschillende bouwperiodes

3 August 2010

xii


6

Conclusies

Het totaal aan potentieel op gebied van isolatie, zon PV en zon-thermische systemen in de provincie Utrecht is 4.8 PJ, zie Tabel 6-1. De resulteert in 1067 Kton vermeden CO2 uitstoot wat een totaal is van 11.4% van de totale CO2 uitstoot van de provincie en 44% reductie van het totaal huishouden gebonden CO2 uitstoot. Tabel 6 - 1

Zon PV

Totaal potentieel aan zonne-energie en isolatie voor de provincie Utrecht in 2020.

Vermeden /

Vermeden

%

van

opgewekte

CO2

totale

CO2

energie

uitstoot

uitstoot

PJ

Kton

%

3.3

521

5.6

Zon Th

2.0

159

1.7

Isolatie

2.5

387

4.1

Totaal

7.8

1067

11.4

Conclusie: 1

Het technische potentieel in de provincie Utrecht voor opwekking van elektriciteit met zon PV voor particuliere koopwoningen is 3.3 PJ.

2

Het technische potentieel in de provincie Utrecht voor opwekking van warmte met zon thermisch voor particuliere koopwoningen is 2.0 PJ.

3

Het realistische technische potentieel in de provincie Utrecht voor reductie van de energievraag door isolatie van woningen is 2.5 PJ.

4

Totaal kan hiermee in 2020 11.4% van de CO2 uitstoot van de provincie Utrecht vermeden worden.

5

Aanbevolen wordt om gedetailleerder te kijken naar: • Mogelijkheden voor zon-pv en zon-thermische opwekking in de utiliteitsbouw • • •

en aan geluidsschermen. Mogelijkheden voor zon-pv en zon-thermische opwekking verdeeld over de verschillende marktsegmenten Mogelijkheden voor isolatie in de utiliteitsbouw Het economische en realiseerbare potentieel.

3 August 2010

xiii


Potentieel zonne-energie en isolatie provincie Utrecht

Recommend Documents