WARMTENETTEN: een slapende reus. ir.arch. Jo Neyens Builty 2015, nov.2015

WARMTENETTEN: een slapende reus ir.arch. Jo Neyens Builty 2015, 18-19 nov.2015

Warmtenetten

INHOUD

 Inhoud 

Kader  Principes  Technische aspecten  Status en evolutie  Voorbeelden  Vlaams beleid  Warmtenetten en EPB

Warmtenetten - Builty 2015

2

Inleiding

STRUCTUUR ODE

platformen per HE-technologie bio-energie

houtpellets

PV

thermische zonne-energie

wind

warmtenetten

warmtepompen

kwaliteitscentrum


3

Inleiding

WARMTENETWERK VLAANDEREN • 50 leden • Secretariaat: ODE


4

Warmtenetten

PRINCIPE Warmtenet: collectieve energie van gemeenschappelijke bronnen naar diverse verbruikers op diverse temperaturen (ook koudenetten!) + link naar opslag en beheer elektriciteitsnet


5

Kader

ENERGIETRANSITIE

1. Importafhankelijkheid fossiele energiebronnen

2. Energie & klimaatdoelstellingen

3. Industriële meerwaardestromen onder druk

4. Betaalbare, duurzame en zorgeloze warmte voor de consument

5. Bevoorradingszekerheid elektriciteit in gevaar


6

Kader

KLIMAATBELEID

 20 / 20 / 20 - doelstellingen 

Argument 1  district heating & cooling = 1 van de 7 dringende infrastructuursprioriteiten (bron: http://ec.europa.eu/energy/publications/doc/2011_energy_infrastructure_en.pdf)d

 -80% tot -95% CO2 in 2050 

Argument 2  “district heating & cooling” noodzakelijk om ten volle decentrale energiebronnen & restwarmte te kunnen inschakelen (bron: http://ec.europa.eu/clima/documentation/roadmap/docs/com_2011_112_en.pdf)

 Ontwerp van Energy Efficiency Directive 

Argument 3  … lange lijst met raakpunten


7

Kader

GROENE WARMTE: GROOT POTENTIEEL


8

Kader

GROENE WARMTE: GROOT POTENTIEEL


9

Kader

VERDUURZAMING WARMTE

 Welke haalbare duurzame warmtetechnieken? 

Oplossing 1: Elk appartement zijn eigen: Warmtepomp/ Biomassaketel/ Zonneboiler/ Warmtekrachtkoppeling?

 Ruimtelijk en economisch moeilijk haalbaar op grote schaal 

Oplossing 2: Elk appartement aangesloten op een warmteproductie op gebouwniveau?

 Voor nieuwbouw en doorgedreven renovatie relatief makkelijk haalbaar  In bestaande gebouwen? Ruimtelijk, juridisch-administratief, economisch moeilijk haalbaar op grote schaal 

Oplossing 3: Elk appartement aangesloten op een warmtenet?


10

Kader

VERDUURZAMING WARMTE

 Warmtenetten laten toe om… 

op grote schaal reststromen te valoriseren



op grote schaal HE-bronnen te integreren



met 1 investeringsbeslissing een grote massa om te schakelen van energiedrager



mee te helpen aan het evenwichtsbeheer in het elektriciteitsnet


11

Kader

BUITENLAND


12

Kader

BUITENLAND  warmtenetten EU

 % burgers bediend door warmtenetten • • •


Scandinavische landen Baltische staten Oost-Europa

13

Principes

ALGEMEEN  Restwarmte: elektriciteitscentrales, industrie,

    

afvalverbranding…. WKK “Grote” warmtebron Geothermie “snel” uitwisselbaar Biomassa Warmtepomp (bodem, rioolwater…) Zon

   

Grote publieke gebouwen Residentieel Industrie … Groot warmteverbruik Warmtenetten - Builty 2015

14

Principes

EIGENSCHAPPEN NETWERK

Algemene kenmerken • • •

Warmtenet ≠ stroom- of gasnet Warmtenet = altijd lokaal gebeuren Meestal één producent (toekomst: “open netten”)

+

Voordelen

-

Nadelen

• • • • •

Rendement warmtenet: 80 tot 90 % netto Grote afstanden haalbaar Levensduur (> 40 jaar) Principe gelijktijdigheid ! Betrouwbaarheid: > 99% - indien gewenst back-up ketels

Grote investering = lange afschrijving • diameter leidingen (2x) • uitkoppeling Uitzettingen leidingen: aftakkingen achteraf niet eenvoudig Continu warm  Bij aanleg net zo veel mogelijk klanten tegelijk aansluiten Warmtenetten - Builty 2015

15

Principes

BRONNEN VOOR WARMTE EN KOUDE Industriële restwarmte

Restwarmte elek-centrales

Geothermie (diep/ ondiep)

Vaste biomassa

Afvalwater

GFT, maaisel, snoeisel,...

Restafval

Aardgas als overgang

Oppervlaktewater

16


16

Principes

OMGEVING ALS BRON

Omgeving = potentiële energiebronnen  

 

 

Zonthermie Boorgat Energie-Opslag (BEO) Koude/Warmte-Opslag (KWO) Oppervlaktewater Riothermie Drinkwater


17

Principes

MOGELIJKE AFNEMERS VAN WARMTENET Overheid (stad/prov/Vla/fed)

Ziekenhuizen & OCMW

Sociale huisvesting

Scholen

Stadsontwikkelingsprojecten

Religieus/ historisch patr.

Kantoren

Industriële afnemers

Particuliere afnemers

18


18

Technische aspecten

OPBOUW: WARMTELEIDING 

Geïsoleerde buizen • Staal of kunststof • Star of flexibel

• Lekdetectie 

Transportmedium • Speciale vloeistoffen (thermische olie) • Stoom • Water : goedkoop, veilig…



Aandacht • Afwerking isolatie • Uitzettingen

19 Warmtenetten - Builty 2015

19

Technische aspecten

OPBOUW: WARMTEWISSELAAR  Scheiding tussen warmtenet/circuit verbruiker  Regelkring P = m.c.Δt  Registratie verbruik P = thermisch vermogen (W) m = massadebiet (kg/s) c = spec. warmtecapaciteit (J/kg.°C) Δt = temperatuurverschil aanvoer – retour (°C)

Serre 3.000 kW

KMO/appartement 500 kW Warmtenetten - Builty 2015

Woning 50 (SWW) + 10 kW (CV) 20

Technische aspecten

OPBOUW: WARMTE-AFGIFTE Residentieel: • vloerverwarming • radiator • sanitair warm water • met of zonder lokaal opslagvat voor SWW • voorverwarming ventilatielucht Industrieel • proceswarmte • Verwarming

Agrarisch • serreverwarming • drogen materialen Bron: Danfoss Warmtenetten - Builty 2015

21

Technische aspecten

EIGENSCHAPPEN ”STOOKPLAATS”

+

Geen wettelijke verplichtingen:  Geen verplichte keuringen  Geen eisen brandweer  Geen emissiemetingen  Geen opslag (stookolietanks) Geen risico brand of ontploffing Geen schouw Zeer kleine stookplaats mogelijk Exacte meting, overzicht verbruiksprofiel Zeer lange levensduur Aanpassing vermogen=aanpassen wisselaar (limiet=netwerk) 100 % rendement ook na >30 jaar…!

=

Vb: Zilverberg Roeselare: ± 100.000 liter stookolie/jaar  eq 60.000 liter/jaar

-

?

460 kW 1mx 1 m x 0,5 m Warmtenetten - Builty 2015

22

Technische aspecten

EFFICIËNTIE

 Moderne warmtenetten: efficiënt 1

2

PRIMAIRE ENERGIE SELECTIE

UPSTREAM

3

EFFICIENTE PRODUCTIE

EFFICIENTE DISTRIBUTIE

4

5 EFFICIENT DESIGN

TWEE COMPLEMENTAIRE DOELSTELLINGEN

PRODUCTIE

EFFICIENT BEHEER

DOWNSTREAM VERBRUIK

Betere productie

Lager verbruik


23

Technische aspecten MYTHES & FABELS

 Centrale warmteproductie = veel verliezen?  

Moderne warmtenetten = efficiënter dan “Oostblok”stadsverwarming met stoomleidingen goed geïsoleerde warmteleidingen: verliezen 10-15%/jaar

 Alleen beperkte afstanden haalbaar?  

lange afstanden haalbaar met weinig warmteverlies Voorbeeld Gent: 20 km, Wenen 940 km

 Lage energiewoning: weinig warmte nodig?  

warmteverbruik = vooral sanitair warm water: kan uit warmtenet komen met lagere debieten (smalle leidingen) Innovatie: voorverwarming ventilatielucht via warmtenet

 Bestaande woningen aansluiten is moeilijk? 

centrale aanpak van bron voor energetische renovatie Warmtenetten - Builty 2015

24

Status en evolutie

EVOLUTIE VLAAMS BELEID

 1985 – 2005: geen evolutie  2005-2011   



stijgende energiekosten: economische haalbaarheid stijgt) Juli 2011: Actieplan groene warmte en restwarmte  maar: blokkering Vlaamse productiesteun door EU Okt. 2011: opheffing knelpunt verplichte aanleg gasnet, ook bij aanleg warmtenet !  Amendement energiedecreet ten voordele van warmtenetten = Startschot interesse warmtenetten ! Nov. 2011: start Warmtenetwerk Vlaanderen

 2012   

Jan. 2012: Voorstel resolutie warmtenetten Sept. 2012: Verplicht aandeel hernieuwbaar nieuwbouw (EU) Okt. 2012: RICHTLIJN 2012/27/EU betreffende energie-efficiëntie  Opmaak warmteatlas (EU: Uiterlijk op 31 december 2015 Warmtenetten - Builty 2015

25

Status en evolutie

EVOLUTIE VLAAMS BELEID

 2013    

Juli 2013: steunsysteem restwarmte, groene warmte, biomethaan Juli 2013: akkoord meerderheidspartijen resolutie warmtenetten ! April 2013: secretariaat WNVL bij ODE Nov. 2013: beleidsplatform warmtenetten VEA

 2014   

 

Juni 2014: eerste steun aan projecten warmtenetten Juli 2014: wettelijk kader E-peil voor externe warmtelevering Aug. 2014: regeerakkoord: aandacht voor warmtenetten Okt. 2014: ontwerp MB verplichte haalbaarheidsstudie >20MW Okt. 2014: 1-ste call groene warmte  warmtenetten

 2015 

beleidsplatform: thematische werkgroepen, voorstellen regulering  Nov. 2015: 2-de call groene warmte Ondertussen: concrete plannen en projecten Warmtenetten - Builty 2015

26

Warmtenetten en EPB

MEI 2014: MB EXTERNE WARMTELEVERING E-peil warmtenet:

Efficiëntie warmtenet • Eigenschappen opwekkers • Warmtevraag  primaire energiefactor voor • Leiding en lokale verliezen restwarmte en afvalwarmte = 0,1 (wel begrensd op 0,7 in de • Hulpenergieverbruik wooneenheid)! • RANGE: 0,7 – 2,0 principe van gelijkwaardigheid

 Grotere rechtszekerheid voor projecten!

 Duidelijkheid? waar start combilus regelgeving en waar externe warmtelevering?

Inkoppel-rendement onderstation /warmtewisselaar • aanwezig? • Geïsoleerd? • RANGE: 0,97 – 1,00


27

Status en evolutie

BESTAANDE WARMTENETTEN

 Bestaande warmtenetten in Vlaanderen

Bron: VEA Warmtenetten - Builty 2015

28

Voorbeelden

PROJECTEN EN PLANNEN

 “Grote” netten: 

Antw. Nieuw Zuid  Kuurne/Harelbeke  Mirom Roeselare  Stora Enso/Volvo  Indaver “Ecluse”

 Concrete plannen  

Leuven Turnhout

 Haalbaarheidsstudies 

Kortrijk, Oostende, Gent (Oude Dokken, Tondelier) Warmtenetten - Builty 2015

29

Voorbeelden

MIROM ROESELARE 60°C

110°C

 1986 

2 x 8 km  < 1°C/km

serre serre serre

L&R

 Expansie 2016-17 

 

 

KMO zone 18 ha Serres 20 ha Eandis: 1000 w Ronde kom: 5 km Warmtebuffer

Syntra

MIROM

school REO

internaat

rusthuis ziekenhuis

scholen

ziekenhuis school

spil

WARMTENETWERK VLAANDEREN 30 zwembad

academie


Zilverberg

30

Voorbeelden

MIROM: AANLEG LEIDINGEN

Mirom Roeselare: warmtenet verkaveling Licht & Ruimte 

Nieuwe woningen, laag E-peil  Gebruik van restwarmte !  Volledig autonoom net (3 km): 

 



eigen pompen eigen back-up gasketel zeer hoge betrouwbaarheid

“flexibele” leidingen    

kunststof - geïsoleerd eenvoudige montage zeer lange levensduur nieuw voor Vlaanderen ! Kunststof Isolatie

Mantel


31

Voorbeelden

MIROM ROESELARE

Renovatie: Zilverberg-Roeselare 74 appartementen


32

Voorbeelden

IMOG: KUURNE & HARELBEKE Harelbeke

Kuurne


33

Voorbeelden

GENT - OUDE DOKKEN

Project met lage T en diverse bronnen: Schipperskaai – Gent Hybride warmteproductie (opties) • Lage temperatuur restwarmte industrie • ZAWENT (biogas zwart water) • Riothermie (restwarmte grijs water)


Geen koeling Lage temp. warmtenet Coöperatieve

34

Voorbeelden

LEUVEN


35

Voorbeelden

ANTWERPEN: NIEUW-ZUID

Nieuwe stadswijk ten zuiden van Justitiepaleis • • • • • •

Circa 2.000 woningen; warmte alleen via warmtenet (5 km, biocentrale) lokale voorzieningen (scholen, crèches, sporthal en dienstencentrum) bovenlokale voorzieningen en/of kantoren buurtondersteunende commerciële functies park 15 hectare (Konijnenwei) + wijkgroen en parkstrip op de kaaien Ontwikkeling 2015-2030 stedelijk park

stedelijke structuur innovatief wonen


36

Studio Associato Secchi-Viganò

Voorbeelden

TURNHOUT Bron: diepe geothermie Janssen Pharma Heizijdse Velden

SlimTurnhout

Parkwijk


37

Innovatie

Nu: 3-de generatie R, D &D: 4-de generatie Hernieuwbare energie + opslag


38

Bouwkundige aspecten INDIVIDUEEL VERSUS COLLECTIEF

Warmtenet

Individuele verwarming

Verhoogde systeem efficiëntie door centrale stookketel, geen individuele gasmeters meer nodig

Gasaansluiting per appartement

Eenvoud van aansluiting: enkel watervoerende leidingen

Uitgebreid leidingswerk van gasleidingen

Geen rookgaskanalen meer nodig

Diverse CLV schouwen nodig

Geen ventilatielucht nodig, geen watervoorraad meer nodig

Beperkte wisselaar in gaswandketel


40

Bouwkundige aspecten “DESIGN” CENTRALE WARMTEPRODUCTIE Spittelau – Wenen (A)

Heerlen (NL)


Eindhoven (NL)

41

Conclusie

KANSEN VOOR VERDUURZAMING 1. 2. 3. 4.

Betaalbare oplossing voor hernieuwbare energie woningen Verankering lokale industrie Ontwikkeling nieuwe industrie Gebruik (rest)warmte:  

 

Stroomproductie: grootschalige WKK-centrales (op biomassa) Geothermisch potentieel (Antwerpse en Limburgse Kempen) Restwarmte industrie: Antwerpse haven= 1000 MW op T > 80°C ...

 2011: 3,5 % BRP Vlaanderen voor import energie (7,1 miljard €)  Warmtenetten  basis voor transitie naar hernieuwbaar

Bv: serreteelt: energieverbruik sector: +/- 470.000.000 m3 gas/j (450.000 ton olie)


43

WARMTENETTEN: een slapende reus. ir.arch. Jo Neyens Builty 2015, nov.2015

Recommend Documents