Toelichting Instrument 6 en 7 Onderdeel Toolbox voor energie in duurzame gebiedsontwikkeling
Inhoudsopgave 1
Inleiding ............................................................................................................................. 3
2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8
Instrument 6: Gebied Energie Tool...................................................................................5 Duurzaamheidsprestatie op locatie ..................................................................................5 Bestaande methoden indicatie energievraag en verbruik ............................................... 6 Indicatoren energievraag ...................................................................................................7 Gebruik van de GebiedEnergieTool ..................................................................................7 Hanteren van de uitkomsten en de invoer ...................................................................... 11 Uitgangspunten energievraag ......................................................................................... 12 Uitgangspunten aanbod duurzame energie ................................................................... 15 Resultaten ........................................................................................................................ 19
3.1 3.2 3.3 3.4
Instrument 7: Financiële arrangementen .......................................................................20 Investeringskosten installaties ........................................................................................20 Energietarieven ................................................................................................................ 21 Financiële paramaters...................................................................................................... 21 Resultaten ........................................................................................................................ 21
3
Bijlagen
Bijlage I Toelichting op de invoer en uitvoer Bijlage II Resultaat en fasering gebied
1
Inleiding
Gebiedsontwikkeling is een belangrijk aangrijpingspunt voor gebouwgebonden energiebesparing en openbare verlichting en bemaling, zowel voor het terugdringen van de energievraag, het inzetten van duurzame energie en het zuinig en efficiënt gebruik maken van fossiele bronnen. Er zijn veel maatregelen beschikbaar om het energieverbruik te verminderen. Voorbeelden zijn thermische isolatie van gebouwen, gebruik van zonne-energie vanaf het dak, restwarmte uit een nabijgelegen industrie of energiecentrale en energiezuinige straatverlichting. Wij willen, uitgaande van een gemiddeld (en binnen de Tool niet te beïnvloeden) consumenten- of gebruikersvraag naar energie, het meest passende energieconcept kunnen selecteren. Deze aanpak geldt voor zowel nieuwbouw als renovatie van de bestaande bouw. Daarom is ervoor gekozen twee nieuwe instrumenten te ontwikkelen voor een indicatieve berekening van de energievraag per gebouw en gebiedsverlichting op basis van referentiewaarden: de GebiedEnergieTool met financiële arrangementen. In deze notitie staan deze instrumenten kort beschreven. Met de instrumenten 6 en 7 samen kunnen afwegingen worden gemaakt voor een energieconcept met de laagste investeringskosten, laagste exploitatielasten of hoogste energieprestatie. In de tool zijn diverse referentiewoningen en een referentie kantoor ingevoerd waarbij alle huidige gangbare gebouwgebonden energieconcepten worden toepast zoals warmtepompen, zonneboilers, PV en douche-wtw. Voor gebiedsmaatregelen is uitgegaan van urban windturbines, grootschalige windenergie en grootschalige PV-toepassing. In de voorliggende rapportage zijn de voornaamste uitgangspunten toegelicht en wordt een beknopte instructie gegeven voor het gebruik van de Gebiedstool Energie. Functies energievraag Om de energievraag in een gebied te bepalen zijn de volgende functies onderscheiden: - Woningen: ruimteverwarming warmtapwaterverwarming en elektriciteitsvraag voor ventilatie en huishoudelijke apparatuur; - Kantoren, winkels en scholen: warmte en koel vraag klimatisering en elektriciteitsvraag voor verlichting en kantoorapparatuur; - Straatverlichting: elektriciteitsvraag voor verlichting; - Bemaling: elektriciteitsvraag gebiedsbemaling. Energiegebruik voor transport en vervoer blijft in deze tool buiten beschouwing. Instrument 6: Gebied Energie Tool Bij energie in duurzame gebiedsontwikkeling is er een permanente afweging gaande tussen gebouwgebonden en gebiedsgebonden maatregelen. Binnen gemeentes en projectontwikkelaars is er behoefte aan een concreet instrument waarbij de gebouwmaatregelen en gebiedsmaatregelen afgewogen kunnen worden. Voor het
ondersteunen van deze beslissingen op gebouwGebiedEnergieTool ontwikkeld door Cauberg-Huygen.
en
gebiedsniveau
is
de
Geny
Instrument 7: Financiële arrangementen Naast de energieprestatie van gebouwen en gebieden is een aanvulling gemaakt met financiële getallen. De kosten en exploitatiegegevens kunnen aan gebouwgebonden maatregelen en gebiedsmaatregelen worden toegekend. Het doel is om inzicht te verkrijgen in de financiële prestatie van duurzame energieconcepten.
2
Instrument 6: Gebied Energie Tool
2.1
Duurzaamheidsprestatie op locatie
DuurzaamheidsProfiel van een Locatie (DPL) is het computerinstrument waarmee u de duurzaamheid van een wijk meet. Voor het onderdeel Energie kan binnen DPL deze GebiedsEnergieTool worden toegepast. Voor wie? DPL wordt door gemeenten, projectontwikkelaars en stedenbouwkundigen in verschillende fasen van de planningscyclus ingezet en heeft diverse toepassingsmogelijkheden. Meerwaarde DPL geeft u de mogelijkheid duurzaamheid een heldere plaats te geven in ruimtelijke planning. U kunt het gebruiken voor: - het opstellen van duurzame ambities voor Programma van Eisen (streefbeeld); - een sterkte-zwakte analyse van duurzaamheidsaspecten van een plan of wijk; - het vergelijken van de duurzaamheid van uw wijk met een referentiewijk; - het verbeteren van de duurzaamheid van uw plan of wijk; - een communicatie-instrument bij integratie van milieubeleid in ruimtelijke planning. Hoe werkt het DPL is gebaseerd op de drie elementen van duurzaamheid: Planet (milieu), People (sociaal) en Profit (economie). Deze drie elementen zijn onderverdeeld in 11 thema’s en 24 duurzaamheidaspecten.
In het kader van EOS LT Transep-DGO is de GebiedEnergieTool ontworpen. In onderstaande figuur is de kern van de tool weergegeven, met hierin aangegeven waar de tool energievraag zich op richt. Parameters energievraag:
- Woningen
- Gebruikersenergie (huishoudelijke apparatuur e.d.)
- Kantoren
Figuur 1 Parameters voor de tool ter bepaling van de energievraag in een gebied.
In de navolgende paragrafen worden de indicatoren voor de bepaling van de energievraag behandeld.
2.2
Bestaande methoden indicatie energievraag en verbruik
Hieronder staan drie methoden voor energiebepalingsmethoden op wijkniveau. → BREEAM-NL gebied De Dutch Green Building Council werkt naast BREEAM-NL Nieuwbouw en BREEAM-NL Bestaande Bouw en Gebruik aan een derde instrument: Keurmerk Duurzame Gebiedsontwikkeling. Hiermee is de duurzaamheidprestatie van niet slechts een enkel gebouw, maar van een heel gebied te beoordelen; → GPR-stedenbouw Doel van GPR stedenbouw is het structureren van de duurzaamheidambities op niveau van stedenbouw o formuleren en eenduidig vastleggen van duurzaamheidambities; o het bijhouden van de voortgang tijdens het planvormingsproces, toetsen van tussen- en eindresultaten; o vergelijkbaar maken van projecten; → Energie Prestatie op locatie (EPL) EPL is een maat voor de CO2 emissie op de locatie inclusief de energievoorziening die voor de locatie is aangelegd. EPL kijkt voornamelijk naar de manier waarom energie wordt opgewekt. Verhoging van de EPL-score betekent een verlaging van het fossiele brandstofverbruik.
Bovenstaande methoden zijn slechts een kleine selectie uit de beschikbare instrumenten. Deze instrumenten berekenen de primaire energievraag in plaats van kWh, m3 aardas en GJ aan de meter. Andere rekenmethodes vergen een gedetailleerde invoer zoals: EPC, GPR gebouw, www.ecalculator.nl en Energielabel. Hierbij wordt de efficiëntie van de toegepaste installaties meegenomen. Voor een snelle indicatie voor de effecten op de ruimtelijke ordening is dit niet wenselijk. Daarom is er gekozen voor een indicatieve bepaling van het energieverbruik per woningtype op basis van referentiewaarden. In het volgende hoofdstuk wordt hierop verder ingegaan.
2.3
Indicatoren energievraag
Om de energievraag in een gebied te bepalen wordt onderscheidt gemaakt in de volgende functies: → woningen; → kantoren. De indicatoren ter bepaling van de energievraag per functies zijn als volgt: → woningen: o aantal woningen (per woningtype, nieuwbouw); → kantoren: 2 o aantal m BVO. Openbare ruimte Straatverlichting & bemaling:
2.4
150 kWh / woning per jaar
[bron: EPL
Gebruik van de GebiedEnergieTool
Installatie De Gebiedstool Energie heeft als bestandsformaat een programma extensie (.exe). Voor het gebruik van de tool is een spreadsheet softwarepakket nodig (Microsoft Excel of gelijkwaardig). De GebiedEnergieTool werkt binnen het Microsoft-Excel-spreadsheet softwarepakket. Het bestand en variantberekeningen kunnen op een gewenste locatie worden opgeslagen.
Invoer Er zijn twee invoerbladen. Voor deze invoerbladen geldt dat de geel gekleurde cellen door de gebruiker aangepast kunnen worden. In het invoerblad met de naam ‘invoer gebied’, wordt het gebied gedefinieerd (zie figuur 1).
Invoer: →
gebiedsdefinitie
→
energieconcept
→
gebouwgebonden
installaties →
investeringskosten
→
prijsindex
Invoer gebiedsgebonden duurzame installaties Grafische uitvoer: - woonlasten - energiegebruik Overzicht invoer gebied Zelfvoorzienendheid gebied
Figuur 2 Invoerscherm
In dit blad worden onder andere het aantal en type woningen ingevoerd, het aantal m2 BVO van de kantoorgebouwen, het energieconcept (o.a. WKO, gasketel, warmtelevering) en de investeringskosten van de installaties. Er wordt vanuit gegaan dat het gehele project in een bouwstroom wordt gerealiseerd. Alle investeringen worden aan het begin van het project gedaan. De exploitatie, en de inning van een eventuele bijdrage aansluitkosten, start 12 maanden na oplevering. Naast deze gebouwgebonden parameters is het ook mogelijk in dit blad de gebiedsgebonden duurzame installaties in te voeren. Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind) moet tevens het windklimaat worden aangegeven van de plaatsingslocatie. In de navolgende hoofdstukken wordt hier verder op ingegaan. Bij de PV panelen is de invoer “automatisch” en “eigen invoer”. Bij automatische invoer wordt door het programma automatisch het aantal m2 PV panelen ingevoerd die nodig zijn voor een zelfvoorzienendheid van 100%. Zelfvoorzienendheid Een zelfvoorzienendheid van 100% houdt in dat de primaire energievraag binnen het gebied door duurzame bronnen wordt geleverd binnen het gebied. Een lagere waarde voor de zelfvoorzienendheid betekent dat er fossiele energie benodigd is om in de totale energievraag binnen het gebied te voorzien. Afhankelijk van het ambitieniveau (gebouwgebonden energieverbruik in- of exclusief gebruikersafhankelijk energiegebruik) wordt de zelfvoorzienendheid van het gebied berekend.
In bijlage I zijn de onderdelen van het invoerblad verder uitgewerkt. Bij de keuze van het energieconcept en de aanvullende gebouwgebonden installaties zijn niet alle combinaties mogelijk. Bij grondgebonden woningen wordt bijvoorbeeld bij concept WKO uitgegaan van individuele warmtepompen, terwijl in gestapelde woningen gekozen kan worden voor een collectief of individueel systeem. Indien in dit geval een individueel systeem wordt gekozen in appartementen, is het niet mogelijk een zonneboiler toe te passen (gebruikelijk in praktijk). De tool houdt automatisch rekening met verantwoorde combinaties. De invoer wordt weergegeven in de overzichtstabel (onderaan het blad). Naast de hoofdinvoer is er een tweede blad met aanvullende invoerparameters (zie figuur 2). In dit invoerblad worden onder andere de energietarieven ingevoerd, de jaarlijkse indexaties en specifieke rendementen van installaties.
Figuur 3 aanvullende invoerparameters
Aanpassingen gemaakt in de tool, zoals hierboven beschreven, kunnen in dit bestand vervolgens worden opgeslagen.
Uitvoer De uitvoer van de tool bestaat uit de volgende resultaten: → Energiegebruik en energieproductie in het gebied; → Woonlasten (grondgebonden+gestapelde woning); → Indicatie van de EPL-waarde; → Zelfvoorzienendheid in energie; → Leaseconstructie individuele WP (grondgebonden+gestapelde woning); → Leaseconstructie lucht WP (grondgebonden woning); → Exploitatie WP kantoor. In de navolgende hoofdstukken wordt hier verder op ingegaan.
2.5
Hanteren van de uitkomsten en de invoer
Deze Gebiedstool Energie is bedoeld om, reeds in de vroege planfase, na te gaan welke mate van energieneutraliteit er in een gebied kan worden gerealiseerd, afhankelijk van gekozen gebouwgebonden en gebiedsgebonden maatregelen. Voor de financiële consequenties zijn de exploitatielasten voor woningen en kantoren berekend, alsmede zijn de totale investeringen gegeven. Verschillende concepten kunnen vergeleken worden door het model te kopiëren en meerdere files aan te maken. Energieconcepten HR ketel Dit is het conventionele energieconcept in de tool. Bij de kantoorfunctie is tevens een koelmachine aanwezig. WKO Dit energieconcept omvat een individuele warmtepomp in de grondgebonden woningen en een individuele of collectieve warmtepomp in de gestapelde woningen. In de kantoorfunctie is een collectieve warmtepomp aanwezig. Bij de collectieve warmtepomp is tevens een HR ketel toegepast als pieklastvoorziening en naverwarming warmtapwater. De verhouding voor warmtelevering met de warmtepomp en HR-ketel is 80%-20%. Het warmtapwater wordt volledig door de HR ketel geleverd. De warmtepompen zijn aangesloten op grondwaterbronnen (WKO) of verticale bodemwarmtewisselaars (vbww). Gezien de vroege planfase waarin wordt gewerkt is het niet noodzakelijk hier in energieprestatie en investerings- en exploitatiekosten een onderscheid in te maken. Warmtelevering Aansluiting van de woningen en kantoorfunctie in het gebied op warmtelevering van elektriciteitsproductie of afvalverbranding. Bij de kantoorfunctie is tevens een koelmachine aanwezig. Voor de warmtelevering kan worden aangegeven welk percentage van de warmte uit duurzame energiebronnen (bijvoorbeeld biomassa e.d.) is opgewekt. Luchtwarmtepomp De luchtwarmtepomp is in combinatie met een HR ketel en is niet toepaspaar in gestapelde woningen (appartementen). Indien voor dit concept wordt gekozen is in de gestapelde woningen een collectieve warmtepomp aanwezig. Hiervoor moet dan gekozen worden tussen een collectief of individueel systeem in de appartementen. Biomassa Aansluiting van de woningen en kantoorfunctie in het gebied op 100% duurzame warmtelevering. Bij de kantoorfunctie is tevens een koelmachine aanwezig. Het energetisch resultaat komt overeen met warmtelevering met 100% duurzame warmte.
2.6
Uitgangspunten energievraag
Woningtypes De volgende referentiewoningen zijn opgenomen in de rekentool:
→ → → →
rijwoning 2^1 kap woning vrijstaande woning appartement
[Ag = 125 m2]; [Ag = 148 m2]; [Ag = 170 m2]; [Ag = 92 m2].
De woningen zijn gebaseerd op de standaard referentiewoningen van AgentschapNL. Voor het casco van de woning is uitgegaan van de minimaal benodigde bouwkundige uitgangspunten om een woning met een EPC van 0,60 te kunnen realiseren: → Rc-gevel : 3,5 m²K/W; → Rc-begane grondvloer : 3,5 m²K/W; → Rc-dak : 5,0 m²K/W; → U-raam : 1,6 W/m²K; → qv10;kar : 0,625 dm³/s.m². Installaties woningen Ventilatie Voor het ventilatiesysteem is uitgegaan van balansventilatie met HR-WTW en van CO2-vraaggestuurde ventilatie. Het praktijkrendement van de HR-WTW is gesteld op 0,80. Ruimteverwarming Voor ruimteverwarming is uitgegaan van een HR107-gasketel, stadsverwarming, warmtepomp (collectief of individueel) op grondwater/bodem en biomassa. Het rendement ten behoeve van de berekening van de energiekosten is weergegeven in onderstaande tabel. Factoren van samenwerking. Tabel 1: rendement installaties ruimteverwarming ten behoeve van berekening energiekosten
Type installatie
Opwekkingsrendement
Systeemrendement
HR107-ketel
0,95
0,90
Warmtelevering*
1,00
0,90
Warmtepomp collectief
1,56 / 1,95 / 2,34**
0,90
Warmtepomp individueel
1,95 / 2,34 / 2,73**
0,90
1,00
0,90
Biomassa * rechtsreeks of stadsverwarmingsunit
** Opwekkingsrendement elektriciteitscentrale van 0,39
Warmtapwater Afhankelijk van de keuze voor de installatie voor ruimteverwarming is het rendement van de verschillende installaties weergegeven in onderstaande tabel. Tabel 2 rendement installaties warm tapwater ten behoeve van berekening energiekosten
Type installatie
Opwekkingsrendement
Systeemrendement
HR107-ketel
0,80
0,90
Warmtelevering*
1,00*
0,90
Warmtepomp collectief***
0,80 **
0,75
Warmtepomp individueel (combi)
0,98 / 1,17 / 1,37**
0,90
* Rechtstreeks of stadsverwarmingsunit ** Opwekkingsrendement elektriciteitscentrale van 0,39 *** Warmtepomp collectief i.c.m. HR-ketel. Verhouding 80-20%
Koeling De woningen worden niet standaard uitgerust met koeling. Indien een warmtepomp wordt toegepast kan er gekozen worden voor vrije koeling. Het rendement is weergeven in onderstaande tabel. Tabel 3 rendement installaties koeling tbv berekening energiekosten
Type installatie
Opwekkingsrendement
Systeemrendement
Warmtepomp
7,8 / 11,7 / 15,6*
1,00
Koelmachine
1,56*
0,90
* Opwekkingsrendement elektriciteitscentrale van 0,39
Energievraag woningen In de onderstaand tabel is de energievraag (aan de meter) weergegeven per woningtype. Tabel 4: energievraag aan de meter per woningtype Woningtype
Warmte
Koude
Warmtapwater
Ventilatorenergie
HR-
CO2-
HR-WTW
CO2-
WTW
vr.gestuurd
GJth
GJth
GJth
GJth
GJe
GJe
Rijwoning
8
12
3
10
1.9
0.7
2^1 kap
15
20
4
11
2.2
0.9
Vrijstaand
29
33
4
12
2.5
1.0
Appartement
5
7
3
6
1.6
0.6
vr.gestuurd
Voor het gebruiksterafhankelijk energiegebruik is 3400 kWhe aangehouden (bron ECN, gemiddeld energiegebruik bestaande bouw). Dit is elektriciteitsgebruik van huishoudelijke apparatuur inclusief het gebruik voor verlichting. Utiliteitsbouw In de gebiedstool zijn opgenomen: → Kantoorfunctie In onderstaande tabel is de energievraag per onderdeel weergegeven voor de kantoorfunctie. In afwijking van de woningtypes is de invoer niet in aantal stuks maar per m2 kantoorfunctie. Tabel 5 Energievraag aan de meter van de kantoorfunctie Gebruiksfunctie
Warmte
Koude
Ventilatorenergie
Verlichting
GA + GAGE
HR-WTW GJ/ m Kantoor
0,20
2
GJ/ m 0,20
2
2
2
2
kWh/ m
kWh/ m
kWh/ m
15
20
50
Voor het gebruikersafhankelijk energiegebruik is 50 kWh per m2 aangehouden (bron: UKP). Dit omvat het gebouwafhankelijk gebruikersgebonden energiegebruik (GAGE) en de gebruiksapparatuur (GA) voor een gangbaar kantoor.
2.7
Uitgangspunten aanbod duurzame energie
Gebouwgebonden Zonneboiler en douche-wtw. De zonneboiler levert 45% van de warmtapwatervraag bij een collectoroppervlakte van ca. 3 m2. Voor de douche-WTW wordt uitgegaan van een reductie van 25% op de warmtapwatervraag. Een combinatie van zonneboiler en douche-WTW zorgt voor een reductie van 60% op de warmtapwatervraag. Een douche-wtw - in feite een methode voor warmteterugwinning en geen duurzame energiebron - is toepasbaar in zowel grondgebonden en gestapelde woningen. Een zonneboiler is toepasbaar in grondgebonden woningen en neemt 3m2 dakoppervlak per woning in beslag. Indien in een gestapelde woningen een collectieve warmtepomp wordt toegepast, is een zonneboiler ook mogelijk met een vraagreductie van 45%, gelijk aan de grondgebonden woningen. Gebiedgebonden PV-panelen
PV-panelen worden in de Tool als gebiedsgebonden beschouwd. De PV-panelen kunnen als sluitpost gezien worden voor het energieneutraal maken van een gebied. Er wordt derhalve niet per woning gekozen voor PV-panelen, maar per gebied. Praktisch gezien betekent dit dat eigenaars het dakvlak verkopen/verhuren voor het gebruik van PV-panelen. Er wordt uitgegaan van een efficiënt ontwerp (Z-ZW oriëntatie, hellingshoek van ca. 45°, 1000 vollasturen). De PV-panelen hebben een piekvermogen van 120 Wp/m2. Grote windmolens
Er kan gekozen worden voor een 1 MW of een 3 MW windmolen. Voor de energieproductie zijn de equivalente vollasturen op 2000 uur vastgesteld [lit. basisbedragen SDE]. Kleine windmolens
Er is keuze voor drie type windmolens met de vermogens: 2,5 kW, 5 kW en 10 kW. In de rekentool wordt de energieproductie per windmolen gegeven voor twee situaties: conservatief en progressief. → Progressief: De locatie beschikt over een goed windklimaat (jaargemiddelde windsnelheid van minimaal 5,5 m/s). Voor de energieproductie wordt uitgegaan van 2200 vollasturen; → Conservatief De locatie is een windarm gebied (jaargemiddelde windsnelheid tussen 3,5 en 5,5 m/s). Voor de energieproductie wordt uitgegaan van 1200 vollasturen. Een goed windklimaat is te bereiken op locaties aan de kust (10 m hoogte) of op gebouwen met dakhoogte van meer dan 20 m. Bij de energieproductie wordt uitgegaan dat de windmolen
zodanig wordt geplaatst dat er geen belemmeringen zijn die de windstroom nadelig beïnvloeden. De gebruiker maakt de keuze tussen conservatief (voorzichtig) of progressief (optimistisch) welke de opbrengst van de kleine windmolens bepaald afhankelijk van de locatie en plaatsing. In de onderstaande tabel is de energieproductie weergeven per systeem. Tabel 6: energieproductie duurzame systemen Systeem
Kenmerk
Energieproductie
Eenheid
Zonnepanelen
Zuidwest georiënteerd
120
kWhe/m /a
Grote windmolen
1 MW
2.000.000
kWhe/a
3 MW
6.000.000
kWhe/a
2,5 kW conservatief
3000
kWhe/a
2,5 kW progressief
5500
kWhe/a
5,0 kW conservatief
6000
kWhe/a
5,0 kW progressief
11000
kWhe/a
10,0 kW conservatief
12000
kWhe/a
10,0 kW progressief
22000
kWhe/a
Kleine windmolen
2
Figuur 2. Gemiddelde windsnelheid op 10 m hoogte.
Algemene toelichting duurzame energiebronnen in gebieden
Zonne-energie In principe kan elk oppervlak dat door de zon beschenen wordt, benut worden voor de energievoorziening van het gebied. Bouwwerken en ander verhard oppervlak komen er het meest voor in aanmerking. In de tool Energie-aanbod kan het aantal m2 aan PV-panelen worden opgegeven (eigen invoer) of automatisch het aantal m2 dakoppervlak laten bepalen aan de hand van het aantal opgegeven woningtypes. Er wordt uitgegaan van een efficiënt ontwerp (Z-ZW oriëntatie en hellingshoek van ca. 45°). Met een efficiënt ontwerp van de gebouwde omgeving kan de benuttingsgraad van zonneenergie geoptimaliseerd worden. Zonne-energie kan omgezet worden in warmte (zonthermisch) of direct in elektriciteit (photovoltaïsch). In de tool worden de voor zonne-energie benutting geschikte oppervlakken (potentie) omgerekend naar megajoules. Windenergie Windenergie heeft vooral potenties in laag bebouwde, windrijke gebieden. In deze tool worden alleen de windmolens meegerekend die binnen het gebied geplaatst worden. Er is onderscheid te maken in het formaat van de windturbines. Afhankelijk van de grootte wordt aan de ruimtelijke inpassing verschillende randvoorwaarden gesteld. Voor inpassing van grote windturbines moet rekening gehouden worden met geluid- en veiligheidcontouren. In de tool wordt aangenomen dat voor een grote windturbine een open ruimte nodig is met een diameter
van 500 m. Hierbij moet in acht worden genomen dat de afstand tussen twee windturbines ongeveer 7 – 8 rotordiameters moet bedragen. Er zijn diverse kleine windturbines op de markt beschikbaar. Het rendement van deze turbines is erg afhankelijk van de omliggende bebouwing en in verhouding tot de grote turbines laag. Diepe geothermie De opbouw van de bodem bepaalt of de bodem wel of niet geschikt is voor het onttrekken van warmte van grote diepte. Deze informatie kan verkregen worden uit bijvoorbeeld thermoGIS. Of de bron uiteindelijk zoveel warmte oplevert als van te voren geschat, wordt pas duidelijk na de boring. Per put is een energieopbrengst van: 4-8 MWth per doublet mogelijk. De afstand tussen de verschillende doubletten bedraagt vier kilometer. Bij grote afname van warmte is uitputting van de bron mogelijk. In dat geval zal er regeneratie (in de zomer maanden) noodzakelijk zijn. Biomassa In de tool Energie-aanbod wordt de hoeveelheid organisch afval van de in het gebied voorziene huishoudens meegenomen, dat geschikt is voor vergisten of vergassen. Ook organisch afval (snoeimateriaal) van parken en landerijen in het gebied hebben de potentie om als biomassa gebruikt te worden. Biogas is zonder rendementsverlies om te zetten naar aardgas kwaliteit en op te slaan. Het kan voor de zelfde toepassingen gebruikt worden als aardgas. De teelt van energiegewassen heeft een laag rendement en staat ter discussie omdat het concurreert met voedselproductie. Potentieel aanbod aan duurzame energie optimaal inzetten Het potentiële aanbod aan duurzame energie voor een gebied is afhankelijk van de geografische ligging en het ontwerp en inrichting van het gebied. Na inzicht in de energievraag en het potentiële aanbod aan duurzame energie, is er de “concepten tool”. Daarin worden de mogelijke varianten afgewogen om tot een optimale combinatie te komen tussen vraag en aanbod. Het resultaat van de Gebiedstool energie zijn een overzicht van het totale primaire energiegebruik in het gebied, de jaarlijkse woonlasten voor energie en enkele grafieken van een leaseconstructie van warmtepomp.
2.8
Resultaten
Overzicht energiegebruik Dit overzicht is een samenvatting van de invoer van het gebied, het energiegebruik en de prestaties van het gebied. De volgende gegevens worden weergegeven: → aantal woningen, inclusief EPC indicatie; → aantal m2 kantoorfunctie; → overzicht gebouw- en gebiedsgebonden installaties; → primaire energiegebruik van het gebied; → energieproductie gebiedsgebonden installaties (windturbines en PV-panelen); → energiegebruik en productie van duurzame energie van het gebied; → prestaties gebied (zelfvoorzienendheid en indicatie EPL). In bijlage II is een het overzicht toegevoegd van een voorbeeldgebied. EPL en zelfvoorzienendheid Aan de hand van de onderstaande vergelijking is de indicatie van de EPL-waarde berekend:
EPL = 10 - 4* (Blocatie – B ref ) Waarbij B staat voor het energieverbruik voor het gebied (locatie) in relatie tot de referentie (EPC=0,8), gecorrigeerd met correctiefactoren voor elektra, gas en warmte. In deze EPL-waarde zijn de gebiedsgebonden maatregelen windturbines, PV-panelen en aandeel duurzame warmtelevering ook meegenomen. De zelfvoorzienendheid is de volgende verhouding: Zelfvoorzienendheid = energievraag (kWhprim) / duurzame energieproductie (kWh prim) De duurzame energieproductie bestaat uit windturbines, PV-panelen en het aandeel duurzame warmte bij warmtelevering. Zonneboilers gebouwgebonden
De warmteproductie van de zonneboilers is rechtstreeks afgetrokken van de energievraag van de woningen. Deze warmteproductie is daardoor geen onderdeel van de duurzame energieproductie van het gebied. Omdat zonneboilers gebouwgebonden maatregelen zijn, in tegenstelling tot PV-panelen die veel vrijelijker in het gebied op het elektriciteitsnet kunnen worden aangesloten, zijn ze niet als gebiedsmaatregelen opgenomen.
3
Instrument 7: Financiële arrangementen
In dit hoofdstuk zijn de default waarden voor de financiële parameters opgesteld. Veel van de parameters zijn door de gebruiker zelf aan te passen in de gebiedstool. 3.1
Investeringskosten installaties
Tabel 7: investeringskosten woning excl BTW HRketel + aansluiting
€
3 000,00
Stadsverwarming
€
6 800,00
individuele wp
€
collectieve wp
€
8 000,00
Luchtwarmtepomp
€
6 000,00
11 000,00
Tabel 8 investeringskosten kantoor excl BTW HR ketel
2
€
10,00
per m
koelmachine
€
20,00
per m
Wp
€
50,00
per m
Wp + houtpellet
€
55,00
per m
Compressie 2 2 2
Tabel 9: duurzame installaties gebouwgebonden excl BTW Zonneboiler
€
2 100,00 3 m
Zonnecollectoren
€
800,00
douchegoot wtw*
€
1 400,00
douche wtw**
€
550,00
2
per m
2
* gestapelde woningen ** grondgebonden woningen Tabel 10: duurzame installaties gebiedsgebonden excl BTW PV panelen
€
600,00
(10kW)
€
20 000,00
3MW windmolen
€4 000 000,00
kleine windmolen
per m
2
3.2
Energietarieven
Tabel 11 energietarieven incl BTW Elektraprijs particulier
€
0,22
€
0,15
kWh
€
0,11
Gasprijs
€
0,57
Gasaansluiting
€
412,00
Vastrecht
€
156,00
GJ tarief
€
20,00
Houtpellets
€
0,24
Elektraprijs <50.000 kWh Elektraprijs >50.000
De default prijsindex elektraprijs is 4% en de index voor de gasprijs en het GJ tarief is 6%. 3.3
Financiële paramaters
De volgende financiële paramaters zijn als default waarden aangehouden. Tabel 12: financiële paramaters BTW
19%
Rente annuïteitenhypotheek
5%
Beleggingsrendement
8,5%
Belastingschijf
42%
Inflatie
2%
3.4
Resultaten
Het resultaat van de Gebiedstool energie zijn een overzicht van het totale primaire energiegebruik in het gebied, de jaarlijkse woonlasten voor energie en enkele grafieken van een leaseconstructie van warmtepomp.
Woonlasten voor energie van woningen In dit overzicht is een samenvatting van de kosten weergegeven, alsmede een grafische weergave van de woonlasten van een grondgebonden en gestapelde woning. De volgende gegevens kunnen worden ingevoerd worden weergegeven: - rendement installaties; - elektra- en gasprijzen. De rekenresultaten betreffen:
-
woonlasten voor energie over een periode van 30 jaar.
Op basis van de investering, onderhoudskosten, de energiekosten en de financieringskosten zijn de woonlasten bepaald van de verschillende concepten. De grafische weergave van de woonlasten zijn weergegeven in figuur 3. Indien de koper de hogere investeringskosten VON kan financieren en de woonlasten voor de koper vanaf het eerste jaar na oplevering gelijk blijven of lager zijn dan de referentie (HR-ketel), dan zijn de duurzame maatregelen economisch rendabel. Met groenfinanciering kan de onrendabele top voor het wko concept de eerste 10 jaar worden afgedekt, mist groenfinanciering mogelijk is.
Woonlasten grondgebonden woning € 9,000.00 € 8,000.00 € 7,000.00 € 6,000.00 € 5,000.00 € 4,000.00 € 3,000.00 € 2,000.00 € 1,000.00
REFERENTIE HR ketel
HR ketel
WKO
STADSWARMTE
Figuur 3: woonlasten grondgebonden woning bij verschillende energieconcepten
LUCHT WP
GROENFINANCIERING
2040
2039
2038
2037
2036
2035
2034
2033
2032
2031
2030
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
€-
Lease individuele systemen woning Indien er sprake is van huurappartementen of als er wordt gekozen om de VON prijs niet te verhogen kunnen individuele installatieconcepten ook middels een lease constructie worden gehuurd door de consument. Daarbij is het van belang dat de gehele meerinvestering voor de duurzame installatie wordt verrekend met de exploitant, immers de VON prijs wordt niet verhoogd. Voor de consument is het van belang dat zijn energielasten vanaf het eerste jaar gelijk blijven of lager zijn dan de referentie. Indien beide van toepassing, dan zijn de duurzame maatregelen economisch rendabel.
Leaseconstructie individuele warmtepomp grondgebonden
exploitatiekosten
energielastenbesparing
met groenfinanciering
onrendabele top
20 40
20 38
20 36
20 34
20 32
20 30
20 28
20 26
20 24
20 22
20 20
20 18
20 16
20 14
20 12
20 10
€ 3,000.00 € 2,800.00 € 2,600.00 € 2,400.00 € 2,200.00 € 2,000.00 € 1,800.00 € 1,600.00 € 1,400.00 € 1,200.00 € 1,000.00 € 800.00 € 600.00 € 400.00 € 200.00 €-
met groenfinanciering
Figuur 4: Financiële haalbaarheid leaseconstructie individuele warmtepomp grondgebonden woning
Bijlage I Toelichting op de invoer en uitvoer A
B
C
D
E
F
Toelichting A = Program B = Energyconcept en building related properties C = Result selfsufficiency and EPL score D = Investment costs E = sustainable installations in district F = results Yellow marked cells can be adjusted
Bijlage II Resultaat en fasering gebied De onderstaande figuren zijn een schermafdruk van de Gebiedstool Fasering. Hierin is zichtbaar gemaakt hoe een gebied in fases kan worden volgebouwd, en wat de bijbehorende toename van energievraag en productie van duurzame energie zal zijn.
200% 180% 160% 140% 120%
gebouwgebonden incl gebruikersafh.
100%
energieneutraal plaatsing DE
80% 60% 40% 20% 0% 2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
Woningen [aantal]
8000,0
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0,0 2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
Untiliteit [m 2]
2013
woningen utliteit
2029
Energieverbruik [1000*kWh-p]
Tijd [jaren]
150000,0 100000,0 50000,0 gebouwgebonden
0,0 2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
-50000,0
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
incl gebruikersafh. DE productie
-100000,0 -150000,0 Tijd [jaren]
