Naar een stedelijk warmtenet

Naar een stedelijk warmtenet
Warmtenetten (ook bekend als district heating) zijn grootschalige systemen om warmte te verdelen
naar warmteverbruikers. De gebruikte warmtebronnen kunnen zeer uiteenlopend zijn: gaande van
klassieke fossiele brandstoffen naar restwarmte van bedrijven tot geothermische warmte. Indien er
van restwarmte of duurzame energiebronnen gebruik wordt gemaakt, kunnen warmtenetten voor
een aanzienlijke energiebesparing en ecologische meerwaarde zorgen. In België zijn er slechts een
weinig voorbeelden van warmtenetten, in sommige EU-lidstaten (Denemarken bvb.) zorgen zij voor
meer dan de helft van de gebouwenverwarming. Het lijkt dan ook zeer zinvol om het potentieel van
warmtenetten verder te onderzoeken in het kader van het project LKN2030 (Leuven
Klimaatneutraal).
1. Inleiding
-
Een warmtenet is een grootschalig systeem met de volgende componenten:
o Een of meer warmtebronnen- of producenten
o Een of meer warmteverbruikers
1
o
o
-
Een distributiesysteem om de warmte van producenten naar verbruikers te brengen. Dit
bestaat typisch uit een leidingnet (met zeer hoge isolatiegraad) en een aantal
verdeelpompen
Opslagcapaciteit (bv. buffervaten gevuld met warm water).
De gebruikte energiebronnen van een warmenet kunnen zeer uiteenlopend zijn. Warmtenetten
kunnen gebruik maken van restwarmte (bv. uit industriële processen of uit
afvalverbrandingcentrales) of duurzame warmte (verbranding van duurzame energiebronnen of
brandstoffen zoals geothermische energie of organische afvalstromen). In dit geval is er sprake
van een aanzienlijke energiebesparing en ecologische meerwaarde. Er bestaan ook
warmtenetten die gebruik maken van fossiele brandstoffen (bv. grootschalige ketels of
warmtekrachtkoppelinginstallaties op aardgas).
Het volgende schema geeft een overzicht van de mogelijke warmtebronnen1:
-
Door middel van een leidingnet wordt deze warmte, typisch onder de vorm van warm water of
stoom, naar warmteverbruikers gebracht. Voorbeelden van warmteverbruikers zijn woonwijken
(gebouwenverwarming), ziekenhuizen (gebouwenverwarming) en bedrijven
(gebouwenverwarming en/of proceswarmte).
-
Conceptueel is een warmtenet te vergelijken met een CV-systeem (centrale verwarming):
warmte wordt geproduceerd (door klassieke fossiele of duurzame systemen) of gerecupereerd
en dan overgedragen naar een warmwatersysteem. Het warme water wordt verpompt naar
verschillende verbruikers en nadat de warmte hier is afgestaan, keert het afgekoelde water
terug om opnieuw opgewarmd te worden. Het significante verschil is de schaalgrootte: een
warmtenet kan één of meerdere woonwijken of bedrijven van warmte voorzien.
-
Op dezelfde manier bestaan er ook koudenetten: koud water wordt hierbij naar de
koudeverbruikers (bvb. voor gebouwenkoeling) gestuurd en keert dan terug naar het koudeinjectiepunt (de producent).
1
Bron: Euroheat & Power, http://www.euroheat.org
2
-
De voordelen van warmtenetten zijn:
o Potentieel tot energiebesparing, vermindering van gebruik van fossiele brandstoffen
(warmteverlies bij distributie is al bij al beperkt)
o Ecologische meerwaarde (bvb. minder lokale stookinstallaties en lagere stof- en NOxemissies)
o Grotere efficiëntie van warmteproductie en –distributie door schaalgrootte
o Integratie industrie en gebouwen
o Eenvoudige componenten die weinig plaats en onderhoud vergen en veilig zijn
o Vertrouwde technologieën (cf. CV-circuit)
o Qua filosofie scoort dit goed op vlak van duurzaamheid (lokale energieproductie,
hergebruik van reststromen, collectief systeem…)
o Beperkte bedrijfskosten eens het systeem in werking is
-
Daar tegenover staan de volgende nadelen:
o Alleen zinvol bij goede overeenstemming tussen warmteaanbod en –vraag
o Stabiliteit van warmteaanbod en –vraag benodigd (en reserve productiecapaciteit
best/mogelijk te voorzien)
o Garanderen voldoende afnemers (bvb. door aansluitverplichting)
o Relatief hoge investeringskosten voor leidingwerk en aansluiten producenten en
verbruikers
o Complexiteit (organisatorisch en juridisch):
 Veel verschillende samenwerkingsvormen mogelijk (Wie doet uitbating? Wie
investeert er?)
 Groot aantal betrokken partijen (warmteproducenten, netbeheerder,
warmteverbruikers, lokale overheden)
o Moeilijkheid om tot een project te komen waar alle partijen voordeel uit halen
 Financieel: bvb. warmtetarief moet voldoende hoog zijn voor investeerders
maar voldoende laag om te concurreren met bvb. aardgas voor verbruikers
 Langetermijngarantie van vraag en aanbod (horizon bedrijven is vaak maar 5
jaar voor projecten)
-
Er zijn reeds een aantal wettelijke bepalingen in verband met warmtenetten:
o Europese richtlijn 2009/28/EG rond hernieuwbare energie:
 Nieuwbouw en ingrijpende renovaties: verplicht minimumaandeel zelf op te
wekken hernieuwbare energie (vanaf 2013 voor openbare gebouwen, vanaf
2014 voor woningen)
 Warmtenet op basis van voldoende hernieuwbare energie wordt als één van de
zes toegelaten technologieën vermeld
o Europese richtlijn 2012/27/EU rond energie-efficiëntie:
 Lidstaten dienen tegen eind 2015 potentieel stadsverwarming en –koeling te
beoordelen
 Elke vijf jaar actualiseren
o Energiebeleidsovereenkomst voor industrie: verplichte haalbaarheidsstudie voor grote
energie-intensieve bedrijven (studies af te werken ten laatste in 2015)
o Resolutie Vlaams Parlement met o.a. voorstellen voor:
 Steunmechanisme (cf. reeds bestaande systemen voor WKK- en
groenestroominstallaties)
 Maatregelen op vlak van ruimtelijke ordening en stedenbouw (bvb.
reservatiestrook voor warmteleidingen; aansluitverplichting…)
 Voorbeeldfunctie lokale overheden
3
-
Subsidiëring:
o Voor bedrijven: strategische ecologiesteun (max. € 1 miljoen per project) vanwege
Vlaamse overheid
o Parallel systeem: investeringssubsidie Vlaamse overheid voor groenewarmte- en
restwarmte-installaties2 (6,7 miljoen euro voorzien in totaal) via projectoproepen door
Vlaams Energieagentschap
2. Voorbeelden
-
Mirom (Roeselare)3
o Afvalverbranding
o Gebruikt restwarmte (water op 110 °C) voor:
 Circuit naar stad (5 km enkele afstand)
 Circuit naar serres (2,5 km enkele afstand)
o 20tal warmteklanten
2
Bron: http://www.energiesparen.be/node/3934
Bron: Presentatie van de onderzoeksgroep Energie & Duurzame Ontwikkeling van de Universiteit Antwerpen:
http://www.en-do.be/files/TG%20studiedag%2030-05-2012/12%20Warmtenetten%20in%20Vlaanderen.pdf
3
4
-
Nieuw-Zuid wijk in Antwerpen4
o Toekomstig woonproject
o Energiebron zou warmtekrachtkoppelinginstallatie (WKK) op aardgas zijn
-
Sint-Maartensdal, Leuven
o Centrale stookplaats
o Warmtekrachtkoppelinginstallatie op aardgas sinds 2000
-
Demonstratieproject groene warmte uit rioolwater, Leuven
o Warmte uit bad-, douchewater, water van wasmachine, vaatwasser… (lage temperatuur,
bijkomende energie nodig)
o Project via Vlario
o In voorbereiding
-
Elders5
o Cijfer Europese Unie 2010: 13% van warmtevraag gebouwen wordt door warmtenetten
gedekt (12% van de bevolking maakt gebruik van een dergelijk systeem)
o Voorbeelden (cijfers 2011)6:
 Finland: 50% van de bevolking aangesloten
 Denemarken: 61%
 IJsland: 92%
 Duitsland: 12%
 Frankrijk: 7%
4
Bron: http://www.argusactueel.be/binnenlands-nieuws/antwerpen-klaar-voor-aanleg-grootste-warmtenetvan-belgi%C3%AB
5
Bron: Euroheat & Power, http://www.euroheat.org en http://vbn.aau.dk/en/publications/heat-roadmapeurope-2050%28a855df3d-d211-45db-80de-94ee528aca8d%29.html
6
Bron: Euroheat & Power, http://www.euroheat.org/Statistics-69.aspx
5
o
Potentieel wordt als aanzienlijk beschouwd: 50% warmtevraag tegen 2050 is
(ambitieuze) doelstelling
3. Conclusies
-
Interessante technologie om industriële restwarmte, geothermische warmte (of andere groene
warmte)… nuttig te gebruiken
Alleen zinvol indien warmtevraag en –aanbod op elkaar kunnen afgestemd worden
Zeer wijd verspreid in Europa
Weinig toegepast in Vlaanderen (geen exacte cijfers beschikbaar maar slechts handvol
referenties gevonden)
Kostprijs en complexiteit zijn voornaamste oorzaken hiervan
Cruciale rol overheid op vlak van planning, investering en regelgeving
Groot potentieel zit in nieuwbouwprojecten
6
4. Voorstel van aanpak voor regio Leuven
-
Opmaak warmte-inventaris7:
o Per voldoende grote warmteproducent (bedrijf) inventariseren van warmtevraag, in het
bijzonder:
 Beschikbare vermogen restwarmte
 Beschikbare temperatuurniveau restwarmte
 Tijdsprofiel van beschikbare restwarmte (week/weekend; dag/nacht;
zomer/winter)
o Per voldoende grote warmtevrager (bedrijf/ziekenhuis/wijk/…) inventariseren van
warmtevraag en warmte-aanbod, in het bijzonder:
 Benodigde vermogen warmte
 Benodigde temperatuurniveau warmte
 Tijdsprofiel van benodigde warmte (week/weekend; dag/nacht; zomer/winter)
o Hierbij dient rekening gehouden te worden met de huidige situatie en met toekomstige
evoluties (bvb. nieuwbouwwijken)
-
Vertaling warmte-inventaris naar warmtekaart
7
Mogelijk is hier al onderzoek naar verricht, hier werd echter geen informatie over teruggevonden. Het lijkt
hierbij het zinvolst om te concentreren op de zones waar industriële bedrijven geconcentreerd zijn (Vaartzone
en –mogelijk- industriezone Heverlee). De optie van een warmtenet is wel in algemene zin meegenomen in de
wetenschappelijke studie voor Leuven Klimaatneutraal:
http://www.futureproofed.com/images/uploads/projects/11396_LKN_eindrapporteuvenklimaatneutraal2030
_tcm16-58534.pdf
7
-
Identificatie beperkt aantal pilootprojecten
-
Technische en economische evaluatie haalbaarheid pilootproject(en)
-
Studie en ontwerp pilootproject(en)
-
Uitvoering pilootproject(en)
-
Latere fase: uitbreiding warmtenet naar bv. toekomstige woonwijken8
5. Beleidsvoorstel
-
Warmtenetten als volwaardig thema opnemen in het bestaande project Leuven Klimaatneutraal
2030.
-
Eerste stap is hierbij een haalbaarheidsstudie die vertrekt van de warmtekaart. Het bestuur van
de stad Leuven zou zich kunnen engageren om de uitvoering van deze studie te financieren.
8
Voor het project Balk van Beel (Tweewaters) zou er gebruik gemaakt worden van een WKK op biogas voor
het voeden van het warmtenet, bron: http://www.breeam.org/page.jsp?id=590
8

Download Report