Deze deelstudie, binnen werkpakket 4 van Wiefm, richt zich voornamelijk op het technische aspect van de warmtenetten. Het doel is om de belangrijke aspecten die het technische functioneren van warmtenetten bepalen, vast te leggen met behulp van een karakterisering van warmtenetten. Vervolgens wordt deze karakterisering toegepast op een aantal bestaande warmtenetten en wordt onderzocht welke aspecten de duurzaamheid bepalen en welke lessen daaruit geleerd kunnen worden.

Er is een literatuuronderzoek uitgevoerd op grond waarvan de belangrijkste technische parameters zijn vastgesteld waarmee een warmtenet gekarakteriseerd kan worden. Op grond hiervan is een karakteriseringtabel opgesteld.

De duurzaamheid van het warmtenet kan vastgesteld worden op basis van de Primary Energy Ratio (PER), welke wordt weergeven door de hoeveelheid geleverde warmte gedeeld door het fossiele brandstof gebruik. De duurzaamheid van een warmtenet hangt voornamelijk af van het aandeel duurzame energie aan de opwekkant.

Uit het literatuuronderzoek is gebleken dat de lineaire warmtedichtheid de belangrijkste factor is voor het warmteverlies in het net. De lineaire warmtedichtheid is gedefinieerd als de getransporteerde warmte per jaar gedeeld door de tracé lengte van het net. Andere aspecten die het leidingverlies bepalen zijn: Het temperatuurniveau, leiding layout en mate van isolatie van de leidingen en de diameter van de leidingen: hoe groter de diameter (bij gelijkblijvende warmtelevering) hoe hoger het warmteverlies en de kapitaalkosten.

Er is een zevental cases bestudeerd en gekarakteriseerd en geanalyseerd. De warmtedichtheid is uitgezet tegen het warmteverlies van het distributie net. De resultaten hiervan zijn vergeleken met een Europese benchmark studie naar 832 warmtenetten. De 7 bestudeerde Nederlandse netwerken hebben een lage lineaire warmtedichtheid vergeleken met de Europese netwerken. Het feit dat er veel leidingwerk ligt voor de warmtevraag heeft niet alleen gevolgen voor de energieverliezen maar ook voor het kostenaspect, want uit de bestudering van de business cases is gebleken dat de kosten van de warmtenetten grotendeels bepaald worden door de omvang van de leiding netten. Als de lineaire warmtedichtheid hoger is dan heeft dit positieve gevolgen voor zowel het energieverlies als de kosten kant.

Voor het merendeel van de onderzochte cases geldt dat de aanvoer temperaturen tussen de 70 en de 80 graden liggen en dat retour temperaturen tussen de 40 en 60 graden liggen, daarmee zijn de warmtenetten grotendeels derde generatie warmtenetten van midden temperatuur niveau. Eén warmtenet, dat van Thermobello (Eva Lanxmeer, Culemborg), heeft als toevoertemperatuur 50 graden. Dit lage temperatuurnet heeft als enige van de 7 onderzochte netten een laag warmteverlies, van rond de 10 %. Bij de overige variëren de warmteverliezen van 25 % tot 35 %. Wel kan gesteld worden dat verlagen van de nettoevoer temperatuur beneden de 70 à 75 graden alleen mogelijk is als er aanvullende voorzieningen worden getroffen voor warm tap water.

Toekomstige ontwikkelingen in warmtenetten moeten gezocht worden in lage temperatuurtoepassingen. Dan zal de warm tapwatervoorziening losgekoppeld moeten worden van het temperatuurniveau van het warmtenet, of een aanvullende voorziening moeten worden getroffen hiervoor.

De PER wordt voornamelijk bepaald door het aandeel duurzame energie. Belangrijk is dat dit duurzame aandeel zo hoog mogelijk is. Dat houdt in dat eventuele aanwezige warmtepompen bij voorkeur worden aangedreven door duurzame elektriciteit en dat de duurzame installatieonderdelen een hoge bezettingsgraad hebben. Bestudeerde cases laten zien dat de aanwezige buffervaten sterk variëren qua grootte, en dit heeft invloed op het mogelijk aantal draaiuren van de duurzame installatie.

Download

Download het rapportage: Warmtenetten: Technische karakterisering

Hier vindt u het rapport over de kwalitatieve vergelijking van 12 Duitse verwarmingsnetten: Wärmenetzbenchmark (Duits)