154 3.L53 - Net voor de Toekomst - 22 november 2017
G Bronnen voor collectieve
warmte
Collectieve warmtenetten kunnen door verscheidene bronnen van warmte worden voorzien. Momenteel is deze warmte voor het grootste deel afkomstig uit aardgas en kolen (met bijstook
biomassa), en voor een kleiner deel uit restwarmte van AVI’s en uit biomassa. Deze duurzame bronnen zullen in de toekomst een groter aandeel krijgen en worden aangevuld met geothermie, WKO, restwarmte uit de industrie en biomassa. Andere innovatieve bronnen zijn aquathermie en mijnwarmte.
G.1 Huidige status
In 2015 waren er 17 grootschalige warmtenetten in Nederland die samen 20 PJ aan warmte leverden en kwam er 2 PJ warmte van kleine warmtenetten (ECN &CBS, 2017). Het merendeel van de warmte voor huishoudens (totaal ~10-12 PJ) was restwarmte van aardgas- en kolencentrales (incl. WKK), gevolgd door restwarmte van AVI’s en van biomassacentrales.
Warmte die afkomstig is uit afvalverbranding mag volgens RVO voor 55% duurzaam worden genoemd (RVO 2015). In 2015 was in totaal 9 PJ afkomstig van AVI’s, waarvan 2,5 PJ aan huishoudens werd geleverd (PBL 2017).
In 2015 was 1,5 PJ warmte voor huishoudens afkomstig van biomassa. Samen met de warmte uit afvalverbranding was daarmee 25% van de warmte op warmtenetten te kwalificeren als duurzame warmte (PBL 2017).
In 2014 waren er in Nederland 12 geothermieprojecten die samen 1,5 PJ warmte produceerden. De putten zijn tussen 1,5 en 2,5 kilometer diep. De warmte van tien projecten werd gebruikt in kassen, één project verwarmde alleen woningen en één project verwarmde kassen, nutsvoorzieningen én gebouwen. In 2015 werd 2,5 petajoule aardwarmte geproduceerd. (PBL 2017)
Het gebruik van WKO bedroeg 3,4 PJ in 2014 (PBL 2017). In 2015 was dat 3,6 PJ (bron: CBS hernieuwbare energie).
Figuur 69 (PBL 2017, data van ECN 2015) laat zien dat de bronnen voor warmtenetten tussen 2013-2015 sterk zijn veranderd. In 2013-2015 is minder warmte afkomstig van aardgas. Dit komt waarschijnlijk door afname van de rol van grootschalige WKK’s. Er is een toename van het gebruik van warmte afkomstig van AVI’s.
155 3.L53 - Net voor de Toekomst - 22 november 2017
Figuur 69 - Energiebronnen van warmtenetten voor huishoudens, 2013-15 (PBL 2017, data van ECN 2015)
G.2 Bandbreedte van de ontwikkeling
Zie voor de bandbreedte van de ontwikkeling van warmtenetten Bijlage N ‘Warmtenetten’.
G.3 Huidige energievraag
Zie Bijlage N ‘Warmtenetten’.
G.4 Technisch potentieel
De warmtelevering verschuift momenteel van fossiele naar niet-fossiele bronnen door bijvoorbeeld de aansluiting van het warmtenet in Purmerend op een biomassawarmtecentrale, de toegenomen levering van afvalverbrandingswarmte in Rotterdam, Arnhem en Nijmegen en de sluiting van (verouderde) gascentrales. (PBL 2017)
Het technisch potentieel van verschillende LT-warmtebronnen is door PBL ingeschat op een totaal van 297-1352 PJ/jaar (PBL 2017), wat ruim kan voldoen aan de geschatte warmtevraag van 350 PJ/jaar op lange termijn. De grootste marge in deze inschatting zit in het potentieel van geothermie.
156 3.L53 - Net voor de Toekomst - 22 november 2017
Het totaalpotentieel van de verschillende duurzame warmteopties in 2020 is door CE Delft (2014) ingeschat op 282 PJ. Dit is inclusief 72 PJ duurzame warmte voor de industrie, die ook HT-warmte gebruikt. Vooral biogas/bio-WKK en WKO/warmtepomp zijn op deze korte termijn kansrijke opties.
Geothermie (aardwarmte)
Geothermie is warmte die afkomstig is uit het binnenste van de aarde. Er is een enorme hoeveelheid geothermie aanwezig in Nederland, maar de economische winbaarheid ervan is niet goed bekend. Voor warmte van <60C moet geboord worden naar 1 à 2 km diepte.
De productie van warmte uit geothermie bedroeg in 2015 2,5 PJ. Met uitvoering van het voorgenomen energiebeleid kan dat toenemen tot 6,8 petajoule in 2020 en ruim 9 petajoule in 2023 (ECN, 2016). De overheid wil in 2020 11 petajoule produceren uit aardwarmte en stimuleert dit met SDE+ subsidie op levering van aardwarmte, met een garantieregeling voor boringen naar geothermie en met steun aan onderzoeksprogramma’s (PBL, 2017). In berekeningen met het Vesta-MAIS-model komt PBL uit op een toekomstige
voorziening van 85 PJ aan warmte met geothermie. Echter, het technisch potentieel is hoger en kan worden benut als er vraag naar is.
CE Delft (2016) komt uit op 162 PJ geothermie in 2050, verdeeld als in Figuur 70.
WKO (Omgevingswarmte, bodemwarmte)
WKO maakt gebruik van omgevingswarmte (ook wel bodemenergie): warmte en koude uit de buitenlucht die wordt opgeslagen in een watervoerende laag (aquifer) in de ondiepe bodem. In een open systeem worden meestal twee boringen gedaan (doublet) en wordt grondwater voor verwarming van de warme bron opgepompt en na gebruik in de koude bron geïnfiltreerd. In de zomer wordt dit omgedraaid om koude te winnen. De warmte of koude wordt afgegeven aan de
gebouwinstallatie via een warmtewisselaar. Gesloten systemen staan niet in verbinding met grondwater maar werken met U-vormige buizen, en zijn veelal kleiner. Om de temperatuur naar het juiste verwarmingsniveau te brengen is bij beiden systemen meestal ook een warmtepomp nodig, dus bij WKO is er ook een elektriciteitsvraag.
Omdat WKO zowel in warmte als in koude kan voorzien, is deze techniek het meest geschikt voor toepassing in gebouwen die ook koeling nodig hebben zoals kantoren, datacenters en
157 3.L53 - Net voor de Toekomst - 22 november 2017
technisch potentieel van WKO's is moeilijk in te schatten en hangt af van de opslagcapaciteit van de bodem en ruimtelijke inpassing daarin. Eerdere studies schatten het totaalpotentieel op 70 PJ/jaar (CE Delft, 2016).
WKO kan zowel op individueel gebouwniveau als in collectieve warmtenetten worden gebruikt. Een belemmering bij toepassing van WKO is dat de warmte- en koudebronnen kunnen gaan interfereren als de boringen niet goed zijn gecoördineerd. Ook heeft de ondergrond en grondwaterwinning en zoutwaterlozing invloed op de toepasbaarheid van WKO.
Restwarmte
Het technisch potentieel van restwarmte van de industrie, afvalverbranding en energiecentrales wordt geschat op 57 PJ (CE Delft, 2011).
158 3.L53 - Net voor de Toekomst - 22 november 2017