Bliksemse buurt

Ontwerp je eigen energiesysteem

De bliksemse buurt is een ‘serious game‘ gemaakt voor beleidsmakers om de systeemeffecten van de verduurzaming van de warmtevraag te ontdekken. We beginnen bij individuele bewoners in buurten en schalen op naar netcongestie en warmtebronnen op provincie niveau.

De game daagt je uit in drie challenges om het energiesysteem optimaal in te richten. Hierbij kijken we zowel naar het individuele niveau als het maatschappelijk belang. We eindigen met ontwerpprincipes voor een gebiedsgebonden aanpak die wij hebben geleerd door de tool te gebruiken.

Maar kijk vooral zelf! Begin bij de challenges of ga direct door naar de modellen.

Challenge 1 - De buurt

In de buurt komt alles samen

De buurt is waar maatschappelijke en individuele ontwikkelingen elkaar raken. Daarom is dit het perfecte startpunt voor de game. Bewoners zijn meer en meer duurzame keuzes aan het maken die effect hebben op het elektriciteitsnet. Om de schaarse netten en warmtebronnen optimaal te benutten is er een collectieve aanpak nodig.

In dit model kan je voor drie buurten in Brabant op zoek naar het ideale energiesysteem. Om een goed inzicht te krijgen in de dynamieken kan de volgende drie challenges proberen voor de buurt die jou het meest aanspreekt.

  1. Bouw het energiesysteem met de laagste maatschappelijke kosten
  2. Bouw het energiesysteem met de laagste CO2-uitstoot
  3. Bouw het energiesysteem met de laagste maatschappelijke kosten binnen de huidige netcapaciteit
  4. Bouw het energiesysteem met de laagste CO2-uitstoot binnen de huidige netcapaciteit
Voor meer achtergrond info en een gebruiksaanwijzing, lees de volledige documentatie hier.

Resultaten - De buurt

In de buurt komt alles samen

Algemeen

  • Isoleren tot label B is het meest kosteneffectief
  • Vanaf hoge percentages inductie koken en elektrische auto’s treedt altijd netcongestie op.
  • Slim laden en curtailment van zon op dak zijn essentieel in het verminderen van netcongestie, maar boven 60% EV’s zal dit alsnog tot problemen leiden.
  • Batterijen kunnen verder helpen maar hebben minder effect en zijn relatief duur.
  • Elektrische warmtepompen leiden snel tot netcongestie, hybride warmtepompen kunnen dit goed mitigeren en leiden zo tot een duurzamer scenario binnen het bestaande net.
  • Warmtenetten blijken vaak duurder. Ze helpen bij het voorkomen van netcongestie maar door de benodigde bijverwarming niet veel beter dan hybride warmtepompen.
  • Alle warmte opties vragen bij een volledig duurzaam scenario voor extra net investeringen, ook (lage temperatuur) warmtenetten door de benodigde bijverwarming.

Sleeuwijk West

  • Met verzwaring van één trafo kan 50% van de huizen elektrisch koken en een hybride warmtepomp, bij 30% elektrische auto’s.
  • Tevens scheelt hybride de helft van het totaal aantal te verzwaren transformatoren richting een 100% duurzaam scenario.

Afrikaanderbuurt Midden

  • Er is hier een goed net beschikbaar.
  • Toch leiden elektrische warmtepompen al snel tot netcongestie.
  • Hybride warmtepompen leidt tot het goedkoopste scenario, hiermee is een duurzaam scenario te bereiken voor €566,- per huishouden per jaar.
  • Vanaf 100% inductie koken en 60% EV’s zal netcongestie optreden, zelfs met slim laden

Doornbos-Linie

  • Deze buurt heeft veel potentie voor een warmtenet door het huidige bestaande net en de beschikbare bronnen.
  • Ook hier blijft het warmtenet echter duurder dan de alternatieven.
  • Het grote aantal utiliteitspanden en de potentie voor warmte uitwisseling vragen om verdere detaillering van deze casus.

Challenge 2 - De provincie

De buurt in het systeem

Het provincie model is opgebouwd uit de individuele buurten, het hoogspanningsnetwerk met de hoog naar middenspanningstransformatoren en de beschikbare warmtebronnen. Met dit model onderzoek je hoe het ideale systeem voor jouw valt in de context van het grotere regionale energiesysteem.

Hiermee kan je vragen beantwoorden als: Kunnen de buurten om jou heen nu ook nog verduurzamen? Hoe verdeel je de beschikbare warmtebronnen en netcapciteit tussen buurten onderling? Kan je goede buurtoplossingen schalen naar de hele provincie?

Probeer het model uit! Om richting te vinden in de mogelijke oplossingen kun je de volgende challenges uitproberen.

Challenges:

Focus op één voorzieningsgebied en onderzoek de volgende systeemconfiguraties (klik op het gebied en zie precies welke buurten hier onder vallen):

  1. Bouw het energiesysteem met de laagste maatschappelijke kosten binnen de huidige netcapaciteit
  2. Bouw het energiesysteem met de laagste CO2-uitstoot binnen de huidige netcapaciteit

Kijk nu naar de provincie als geheel en onderzoek de volgende systeemconfiguraties:

  1. Bouw het energiesysteem met de laagste maatschappelijke kosten
  2. Bouw het energiesysteem met de laagste CO2-uitstoot
  3. Bouw het energiesysteem met de laagste maatschappelijke kosten binnen de huidige netcapaciteit
  4. Bouw het energiesysteem met de laagste CO2-uitstoot binnen de huidige netcapaciteit
Voor meer achtergrond info en een gebruiksaanwijzing, lees de volledige documentatie hier.

Resultaten - De provincie

De buurt in het systeem

Het is belangrijk om bij het ontwerpen van een lokaal duurzaam energiesysteem ook naar de impact op een hoger schaalniveau te kijken. Op provinciaal niveau komen de grootschalige warmtenetten, warmtevraag, warmtebronnen en voorzieningsgebieden van hoogspannings-transformatoren bij elkaar. Afstemming is nodig om het verdelingsvraagstuk in de beperkte warmtebronnen en netcapaciteit te verdelen tussen de buurten.

Congestie zal eerst op lokaal niveau in de buurten moeten worden opgelost, dit zal ook helpen bij het verminderen van congestie op hoogspanningsniveau. Als er echter veel netverzwaring op laagspanningsniveau nodig is zal dit zich ook doorvertalen naar hoogspanningsniveau, waar netverzwaring veel langere doorlooptijden kent.

Ontwerpprincipes

Bouw je eigen holon met gebiedsgebonden oplossingen en hun systeemeffecten

De belangrijkste lessen zijn:

  1. Isoleren is vooral kosteneffectief tot label B.
  2. Warmtepompen zijn vanuit de bewoner meestal voordeliger maar:
    1. Hebben een grotere netimpact
    2. Vereisen duurzame stroom om klimaatneutraal te zijn
  3. De combinatie van elektrisch koken, rijden en (deels) verwarmen leidt bijna altijd tot netcongestie
  4. Dit kan worden uitgesteld door middel van slim laden, slimme integratie en hybride warmtepompen.
  5. Kosten van 2022 maken warmtenetten meer kosteneffectief. Dit is wel afhankelijk van waar de warmte vandaag komt.
Bij het ontwerpen van een duurzaam energiesysteem zijn de belangrijkste principes:
  1. De juiste gebiedsafbakening is belangrijk.
  2. Hiervoor moeten de beschikbare warmtebronnen, netcapaciteit, heterogeniteit in huizen en schaalgrote (collectief of individueel) van de oplossing worden meegenomen.
  3. Let na deze
  4. Integratie van verschillende energiedragers, opslag en flexibiliteit is nodig voor een volledig beeld.
  5. Bij het maken van keuzes moeten kosten, duurzaamheid, netcapaciteit en draagvlak tegen elkaar af te wegen.
  6. Digital twins en andere modellen kunnen helpen deze factoren tegen elkaar af te wegen

Modellen

Ga direct naar het buurtmodel of het provinciemodel.

Contact en info

Website en model ontwikkeling

Zenmo Simulations
    Naud Loomans – naud@zenmo.com
    Auke Hoekstra – auke@zenmo.com

 

 

Kernteam opdrachtgevers

Provincie Noord-Brabant
    Marc van der Ven – mpjvdven@brabant.nl
    Erik Bruggink – ebruggink@brabant.nl

Enexis
    Martijn Messing – martijn.messing@enexis.nl
    Ton Schuurmans – ton.schuurmans@enexis.nl