gebiedsenergietool en financiële arrangementen · dit zijn grote windturbines, kleine windturbines...

27
GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen Onderdeel Toolbox voor energie in duurzame gebieds- ontwikkeling, EOS LT 03029 Datum 2012 in opdracht van Agentschap NL (nu Rijksdienst voor Ondernemend Nederland) www.rvo.nl

Upload: others

Post on 18-Aug-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen Onderdeel Toolbox voor energie in duurzame gebieds- ontwikkeling, EOS LT 03029

Datum 2012 in opdracht van Agentschap NL (nu Rijksdienst voor

Ondernemend Nederland) www.rvo.nl

Page 2: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)
Page 3: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

Toelichting Instrument 6 en 7 Onderdeel Toolbox voor energie in duurzame gebiedsontwikkeling

Page 4: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

Inhoudsopgave

1 Inleiding ............................................................................................................................. 3

2 Instrument 6: Gebied Energie Tool ................................................................................... 5

2.1 Duurzaamheidsprestatie op locatie .................................................................................. 5

2.2 Bestaande methoden indicatie energievraag en verbruik ............................................... 6

2.3 Indicatoren energievraag ................................................................................................... 7

2.4 Gebruik van de GebiedEnergieTool .................................................................................. 7

2.5 Hanteren van de uitkomsten en de invoer ...................................................................... 11

2.6 Uitgangspunten energievraag ......................................................................................... 12

2.7 Uitgangspunten aanbod duurzame energie ................................................................... 15

2.8 Resultaten ........................................................................................................................ 19

3 Instrument 7: Financiële arrangementen .......................................................................20

3.1 Investeringskosten installaties ........................................................................................20

3.2 Energietarieven ................................................................................................................ 21

3.3 Financiële paramaters ...................................................................................................... 21

3.4 Resultaten ........................................................................................................................ 21

Bijlagen

Bijlage I Toelichting op de invoer en uitvoer

Bijlage II Resultaat en fasering gebied

Page 5: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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

Page 6: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

ondersteunen van deze beslissingen op gebouw- en gebiedsniveau is de Geny

GebiedEnergieTool ontwikkeld door Cauberg-Huygen.

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.

Page 7: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 8: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 9: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.e-

calculator.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:

o aantal m2 BVO.

Openbare ruimte

Straatverlichting & bemaling: 150 kWh / woning per jaar [bron: EPL

2.4 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).

Page 10: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

Invoer:

gebiedsdefinitie

energieconcept

gebouwgebonden

installaties

investeringskosten

prijsindex

Invoer

gebiedsgebonden

duurzame installaties

Grafische uitvoer:

- woonlasten

- energiegebruik

Overzicht invoer

gebied

Zelfvoorzienendheid

gebied

Figuur 2 Invoerscherm

Page 11: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 12: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 13: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 14: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

2.6 Uitgangspunten energievraag

Woningtypes

De volgende referentiewoningen zijn opgenomen in de rekentool:

rijwoning [Ag = 125 m2];

2^1 kap woning [Ag = 148 m2];

vrijstaande woning [Ag = 170 m2];

appartement [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-vraag-

gestuurde 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

Biomassa 1,00 0,90

* rechtsreeks of stadsverwarmingsunit

** Opwekkingsrendement elektriciteitscentrale van 0,39

Page 15: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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

Page 16: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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-

WTW

CO2-

vr.gestuurd

HR-WTW CO2-

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

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/ m2 GJ/ m

2 kWh/ m

2 kWh/ m

2 kWh/ m

2

Kantoor 0,20 0,20 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.

Page 17: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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

Page 18: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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/m2/a

Grote windmolen 1 MW 2.000.000 kWhe/a

3 MW 6.000.000 kWhe/a

Kleine windmolen 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

Page 19: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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 zonne-

energie geoptimaliseerd worden. Zonne-energie kan omgezet worden in warmte (zon-

thermisch) 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

Page 20: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 21: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

Page 22: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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 € 11 000,00

collectieve wp € 8 000,00

Luchtwarmtepomp € 6 000,00

Tabel 8 investeringskosten kantoor excl BTW

HR ketel € 10,00 per m2

Compressie

koelmachine € 20,00 per m2

Wp € 50,00 per m2

Wp + houtpellet € 55,00 per m2

Tabel 9: duurzame installaties gebouwgebonden excl BTW

* gestapelde woningen

** grondgebonden woningen

Tabel 10: duurzame installaties gebiedsgebonden excl BTW

PV panelen € 600,00 per m2

kleine windmolen

(10kW) € 20 000,00

3MW windmolen €4 000 000,00

Zonneboiler € 2 100,00 3 m2

Zonnecollectoren € 800,00 per m2

douchegoot wtw* € 1 400,00

douche wtw** € 550,00

Page 23: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

3.2 Energietarieven

Tabel 11 energietarieven incl BTW

Elektraprijs particulier € 0,22

Elektraprijs <50.000

kWh € 0,15

Elektraprijs >50.000

kWh € 0,11

Gasprijs € 0,57

Gasaansluiting € 412,00

Vastrecht € 156,00

GJ tarief € 20,00

Houtpellets € 0,24

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:

Page 24: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

- 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

€ -

€ 1,000.00

€ 2,000.00

€ 3,000.00

€ 4,000.00

€ 5,000.00

€ 6,000.00

€ 7,000.00

€ 8,000.00

€ 9,000.00

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

REFERENTIE HR ketel HR ketel WKO STADSWARMTE LUCHT WP GROENFINANCIERING

Figuur 3: woonlasten grondgebonden woning bij verschillende energieconcepten

Page 25: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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

€ -

€ 200.00

€ 400.00

€ 600.00

€ 800.00

€ 1,000.00

€ 1,200.00

€ 1,400.00

€ 1,600.00

€ 1,800.00

€ 2,000.00

€ 2,200.00

€ 2,400.00

€ 2,600.00

€ 2,800.00

€ 3,000.00

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

2026

2028

2030

2032

2034

2036

2038

2040

exploitatiekosten energielastenbesparing met groenfinanciering onrendabele top met groenfinanciering

Figuur 4: Financiële haalbaarheid leaseconstructie individuele warmtepomp grondgebonden woning

Page 26: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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

Page 27: GebiedsEnergieTool en financiële arrangementen · Dit zijn grote windturbines, kleine windturbines en PV panelen (photovoltaïsche panelen). Bij de kleine windturbines (Urban wind)

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.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

180%

200%

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

gebouwgebonden

incl gebruikersafh.

energieneutraal

plaatsing DE

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,0

1000,0

2000,0

3000,0

4000,0

5000,0

6000,0

7000,0

8000,0

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

Un

tilite

it [m

2]

Wo

nin

ge

n [aanta

l]

Tijd [jaren]

woningen

utliteit

-150000,0

-100000,0

-50000,0

0,0

50000,0

100000,0

150000,0

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

En

erg

ieverb

ruik

[1000*k

Wh

-p]

Tijd [jaren]

gebouwgebonden

incl gebruikersafh.

DE productie