Verdieping
Openingsbod warmtetransitie

De manier waarop modellen ingesteld worden heeft invloed op de uitkomsten. Daarom is het belangrijk om te weten welke aannames en uitgangspunten gebruikt zijn in de berekeningen. Deels vindt u deze hieronder. Voor specifieke vragen kijkt u in de veelgestelde vragen.

Warmtetechniek
bepalen

Voor elke buurt in het Stedingebied willen we een voorkeurstechniek bepalen. Hierbij kiezen we uit volgende warmtetechnieken:

• Warmtenet: LT en MT/HT warmtenet
• Elektriciteit: warmtepomp
• Duurzaam gas (groengas / waterstof): cv-ketel en hybride warmtepomp

We willen zo goed mogelijk inschatten hoe robuust de uitkomst van elke buurt is. Daarom voeren we een aantal stappen uit. Het doel is om uiteindelijk voor elke buurt een warmtetechniek te bepalen met een bijbehorende score over hoe robuust de uitkomst is.

Modellen

De eerste manier waarop we de robuustheid van uitkomsten testen is door niet één, maar drie modellen te gebruiken. Zo verkleinen we onzekerheid door ‘blinde vlekken’ in modellen. De drie modellen waarmee gerekend wordt zijn:

• Vesta MAIS van PBL, ingezet door Ecorys
• CEGOIA-model van CE Delft
• ETM-warmtemodule van Quintel

Vesta-MAIS 

Sinds 2011 werkt het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) aan een geavanceerd energierekenmodel voor de gebouwde omgeving om beleidsmakers inzicht te verschaffen in de effecten van de warmtetransitie in termen van energieprestaties, kosten en CO2-emmisies. Dit model, genaamd het Vesta MAIS model, laat op basis van een kosten-baten analyse het technische-economische potentieel zien van de belangrijkste warmtevoorzieningsoplossingen voor de gebouwde omgeving. Het is tevens ook een ruimtelijk model, wat betekent dat ruimtelijke factoren worden meegenomen in de kosten-baten afweging van de alternatieven op aardgas. Vesta MAIS is opensource en wordt voortdurend ge-update op basis van voortschrijdende inzichten en trends. Ecorys voert voor het Openingsbod Warmtetransitie de doorrekening met Vesta MAIS uit.

CEGOIA

Het CEGOIA-model berekent de kosten van duurzame warmteopties. Op basis van deze kosten doet CEGOIA per buurt een uitspraak over de warmtetechniek die tot de laagste totale keten-kosten leidt. CEGOIA berekent de kosten van duurzame warmteopties over de hele keten: productie, distributie, besparing en consumptie. De berekeningen worden gedaan op buurtniveau, waarbij het model de vele kenmerken van elke buurt meeneemt. Denk aan het huidige isolatieniveau, de dichtheid van de bebouwing en het type bebouwing. Ook de technische mogelijkheden per buurt zitten in het model, zoals de afstand tot een restwarmtebron en de potentie aan geothermie of warmte-koudeopslag (WKO). CEGOIA berekent welke energievoorziening in de gebouwde omgeving (woningen en utiliteitsbouw) de laagste kosten heeft, nu en in de toekomst.

ETM-warmtemodule

De ETM-warmtemodule bepaalt aan de hand van de samenstelling van de woningvoorraad per buurt welke warmtetechniek de voorkeur heeft. Vervolgens wordt deze voorkeursoptie afgezet tegen het beschikbare aanbod (restwarmte, geothermie, duurzaam gas, waterstof). De gedachte achter deze methode is dat de samenstelling van de woningvoorraad een belangrijke factor is in het bepalen van de warmtetechniek. Daarnaast is de woningvoorraad een relatief stabiel gegeven te midden van alle onzekerheden over de warmtevoorziening (prijsontwikkelingen, efficiënties, beschikbaarheid warmtebronnen) richting 2050.

Beschikbaarheid
van energie in 2050

Om woningen te verwarmen is energie nodig. Deze kan uit verschillende bronnen komen, zoals bijvoorbeeld elektriciteit of aardgas. In de toekomst is er misschien groen gas of waterstof. Ook kunnen er warmtenetten komen, waar warmte van een centrale bron naar de afnemers wordt vervoerd. Aardgas, groen gas, waterstof warmte en elektriciteit noemen we energiedragers.

We weten niet hoe de beschikbaarheid van de energiedragers in 2050 zal zijn. Tegelijkertijd hangen de modeluitkomsten hier sterk vanaf. Een buurt kan niet verwarmd worden met een energiedrager die niet beschikbaar is. De onzekerheid in beschikbaarheid pakken we aan door gebruik te maken van energietoekomsten. Dit zijn toekomstbeelden van hoeveel energie er beschikbaar zal zijn.

In elk van de energietoekomsten gaan we uit van aardgasvrij. Ook gaan we ervan uit dat de elektriciteit duurzaam is opgewekt. Voor groen gas, waterstof en warmte hebben we drie energietoekomsten opgesteld.

De energietoekomsten beantwoorden de volgende vragen:

1. Wat als duurzaam gas (groen gas én waterstof), warmte en elektriciteit allen ruim aanwezig zijn?
2. Wat als duurzaam gas (groen gas) slechts beperkt beschikbaar is?
3. Wat als zowel gas als warmte beperkt beschikbaar zijn?

Figuur: Schematisch overzicht van de energietoekomsten
voor gebouwde omgeving

Hiervoor zijn ook aannames nodig van wat ‘ruim’ en ‘beperkt’ betekent. Daarvoor baseren we ons op verschillende bronnen. Het onderstaande figuur geeft een samenvatting van de aannames die voor verschillende energiedragers en warmtebronnen zijn gebruikt. In de Openingsbod Visualisatietool is te zien waar de warmtebronnen zich bevinden en wat de (indicatieve) reikwijdte van de bronnen is.

Figuur: Samenvatting van aannames in de energietoekomsten

Gevoeligheidsanalyse

Sommige parameters en modelinstellingen hebben veel invloed op de modeluitkomsten. Op deze parameters en instellingen bestaat ook onzekerheid. Dit vangen we af door gevoeligheidsanalyses uit te voeren. In een gevoeligheidsanalyse wordt een instelling of parameter in het model veranderd en gekeken wat de invloed daarvan op de modeluitkomsten is.
We hebben een selectie van parameters en instellingen gekozen die gevarieerd zullen worden in de gevoeligheidsanalyses. Dit zijn de parameters en instellingen, waarvan we weten dat de modellen daarvoor gevoelig zijn. Voor het Vesta model en CEGOIA, beide gebaseerd op kostenberekeningen, is gekozen de gevoeligheidsanalyses gelijk te trekken. Voor het Energietransitiemodel is gekozen voor aan andere aanpak, welke beter past bij de beredenerende modelaanpak

Robuustheidsscore
per modeluitkomst bepalen

Voor iedere buurt is een warmtetechniek bepaald. Daar wordt een indicatie aan toegevoegd hoe robuust deze uitkomst is. Dit is een score tussen de 0% en 100%. Elk van de drie modellen bepaalt de voorkeurstechniek en de robuustheid op eigen wijze. Voor de uitkomsten van Vesta en het CEGOIA-model is de robuustheid bepaald op kostenafstand tot de volgende optie en met de gevoeligheidsanalyse. Buurten waarvoor de voorkeurstechniek onder (vrijwel) alle modelinstellingen gelijk blijft, zijn zekere uitkomsten. De ETM-warmtemodule heeft de robuustheid bepaald met de type-bouwjaar-matrix. Gemiddeld over alle buurten hebben alle drie de modellen dezelfde score.

Uitkomsten samenvoegen en
robuustheidsscore bepalen

We bepalen per energietoekomst de voorkeurstechniek. Dit doen we door voor elke buurt de drie modeluitkomsten van één energietoekomst naast elkaar te leggen. Als alle modeluitkomsten in een buurt gelijk zijn, dan is dat de voorkeurstechniek. Overlappen ze deels, of niet, dan maken we de keuze op basis van de robuustheidsscore van de individuele modellen. Modeluitkomsten met een hoge robuustheidsscore wegen zwaarder mee dan die met een lage robuustheidscore. Ook bepalen we een totale robuustheidsscore. Deze is gebaseerd op de robuustheidsscore van de individuele modellen én in hoeverre de drie modellen het met elkaar eens waren. Hierna hebben we voor elk van de energietoekomsten buurtuitkomsten met een robuustheidsscore gebaseerd op drie modellen.
De volgende stap is het opstellen van één voorkeurstechniek per buurt, ongeacht de energietoekomst. Hiervoor leggen we de drie energietoekomsten over elkaar. Dit gebeurt op dezelfde manier als eerder voor de buurtuitkomsten per energietoekomst is gedaan. Als dit gebeurd is, hebben we voor elke buurt één voorkeurstechniek met één robuustheidsscore.

Voorbeeld: 

• Energietoekomst 1: CEGOIA: E 90%, ETM: E 90%, VESTA: G: 40% → E met (90% + 90%)/3 = 60%
• Energietoekomst 2: CEGOIA: E 20%, ETM: G 40%, VESTA: G: 20% → G met (40% + 20%)/3 = 20%
• Energietoekomst 3: CEGOIA: E 10%, ETM: G 60%, VESTA: G: 90% → G met (60% + 90%)/3 = 50%
• Totaaluitkomst: G met (20% + 50%)/3 = 23%

Rekengebied

De berekeningen zijn uitgevoerd voor het leveringsgebied van Stedin, Enduris en Capturam. Dit is te zien in het figuur. De berekeningen zijn gedaan voor de CBS-buurtenindeling 2019.

Isolatie

Isolatie van panden is een onmisbaar onderdeel van de warmtetransitie. Isolatie zorgt ervoor dat de warmtevraag daalt. In het Openingsbod kijken we hoeveel isolatie wenselijk is. Hiervoor maken we gebruik van drie uitgangspunten:

1. Voor lagetemperatuurtechnieken hebben woningen minimaal schillabel B nodig, anders worden de woningen niet comfortabel warm op koude dagen. 
2. Voor middentemperatuurtechnieken hebben woningen minimaal schillabel E nodig, anders worden de woningen niet comfortabel warm op koude dagen.
3. We isoleren alleen als de kosten van isolatie zich terugverdienen door lagere energiekosten.

Geothermie

Voor geothermie nemen we aan dat dit wordt geleverd op middentemperatuur.