Vroegtijdige scenarioanalyse geeft grip op ontwerp, kosten en netcapaciteit bij nieuwbouw

Het woningprogramma, parkeren, groen en water krijgen standaard vroegtijdig een plek in de projectontwikkeling. Nu een aansluiting op het elektriciteitsnet minder vanzelfsprekend is, verdient de energievoorziening dezelfde positie. Door verschillende energieconcepten vroegtijdig door te rekenen ontstaat een onderbouwd vertrekpunt voor het gesprek tussen netbeheerder, ontwikkelaar en gemeente over de aansluitmogelijkheden en de projectinrichting. Een lagere netbelasting vraagt om keuzes in warmtevoorziening, elektrisch laden en ruimte voor installaties. Die keuzes hebben ook financiële gevolgen. Daarom is het slim dat gemeenten en ontwikkelaars energieconcepten vergelijken vóórdat de andere keuzes vastliggen. Dan is er nog ruimte om het plan aan te passen en samen met de netbeheerder te bepalen wat nodig is om de wijk te kunnen aansluiten.

Met een vroege netimpactanalyse bracht Civitas Energie voor een woningbouwproject in de Metropoolregio Eindhoven (MRE) in beeld hoe verschillende energieconcepten het elektriciteitsnet belasten. Twee energieconcepten zijn onder dezelfde uitgangspunten doorgerekend: een traditionele opzet en een congestieverzachtende variant. Gegevens over de woningen, warmtevraag, zonnepanelen en laadgedrag werden in de analyse samengebracht in een digitaal energiemodel. Een simulatie van een volledig jaar op kwartierbasis liet zien wanneer de wijk elektriciteit afneemt en wanneer zij teruglevert. Bij het doorrekenen van de energieconcepten is er gekeken naar de pieken in beide richtingen. Een wijk kan over een jaar veel zonnestroom opwekken en toch op een koude avond veel elektriciteit nodig hebben. Omgekeerd kan teruglevering op zonnige middagen het net zwaar belasten. Alleen het jaarlijkse energieverbruik vergelijken geeft daarom onvoldoende inzicht in de piekbelasting van het net.

Schaalbaar concept

In de onderzochte variant daalde de berekende piekvraag aan het net van 1.051 naar 501 kW, een daling van 52 procent ten opzichte van traditioneel bouwen. De piek in teruglevering daalde van 773 naar 366 kW: 53 procent minder. Omgerekend per woning kwam de gezamenlijke piekvraag aan het net uit op circa 1,1 kW, tegenover 2,4 kW in de traditionele opzet. Het woningbouwplan bleef het uitgangspunt; de manier waarop de wijk warmte en elektriciteit gebruikt, veranderde. De analyse maakte daarmee duidelijk hoeveel invloed energiekeuzes binnen het project hebben op de piekbelasting van het net.

De lagere berekende pieken gaven de ontwikkelaar een concreet vertrekpunt voor het gesprek met netbeheerder Enexis. De uitkomsten laten zien wat de netbelasting is in het onderzochte scenario. Omdat de gebiedsontwikkeling zo gedetailleerd was gesimuleerd en beschreven, besloot de netbeheerder het project de pilotstatus te geven. In deze pilot wordt onderzocht hoe congestieverzachtend ontwikkelen kan uitgroeien tot een schaalbaar en reproduceerbaar concept.

Verschil maken

In het oorspronkelijke energieconcept hadden de woningen individuele warmtepompen. Er was geen wijkbatterij en de gezamenlijke laadvoorzieningen volgden een vast laadprofiel. In de congestieverzachtende variant was het eerste uitgangspunt om zoveel mogelijk van de zelf opgewekte elektriciteit binnen de woning te benutten. Daarnaast zijn collectieve warmte-koudeopslag (WKO) met een warmtenet, een wijkbatterij en slim aangestuurde laadvoorzieningen gecombineerd.

In de simulatie vroeg de collectieve warmtevoorziening minder elektriciteit voor verwarming. De wijkbatterij sloeg overtollige zonnestroom op voor later gebruik. De gezamenlijke laadvoorzieningen pasten hun laadvermogen aan de belasting van de wijk aan. Een energiemanagementsysteem stemde deze onderdelen op elkaar af. Bij grote zonneoverschotten werd bovendien de teruglevering begrensd. De berekende daling van de netbelasting was het resultaat van dit samenhangende pakket.

Financiële gevolgen

Het energieconcept houdt ook rekening met de omgeving. De wijk is zo ontworpen dat zij stroom kan opnemen wanneer het omliggende gebied een overschot heeft, en kan terugleveren wanneer daar juist vraag is. Zo kan de wijk ook helpen de netcongestie in de omgeving te verminderen. Deze keuzes hadden ook ruimtelijke gevolgen. Het alternatieve concept vroeg om plekken voor de wijkbatterij, collectieve installaties en laadvoorzieningen, en om ruimte voor warmtebronnen en leidingen. De individuele warmtepompen voor ruimteverwarming vervielen. De investering verschoof daarmee deels van de afzonderlijke woningen naar gezamenlijke voorzieningen.

Bij de financiële vergelijking keken we verder dan alleen de investering vooraf. Ook de jaarlijkse kosten en opbrengsten over de lange termijn en het voordeel voor toekomstige bewoners zijn doorgerekend. Zo werd zichtbaar wat de energiekeuzes financieel betekenen, zowel bij de aanleg als tijdens het gebruik van de wijk. Zo maakte de analyse de afweging concreet: de collectieve voorzieningen vroegen een hogere investering vooraf, maar leverden in de berekening lagere jaarlijkse lasten, een lagere piekvraag aan het net en een lagere piek in teruglevering op. Voor de ontwikkelaar kwamen daarmee zowel de technische mogelijkheden als de financiële gevolgen in beeld.

Naar een haalbaar ontwerp

De vraag voor andere projecten is hoe zij zo’n vergelijking op tijd kunnen organiseren. Begin bij de besluiten die eraan komen: ligt de warmtevoorziening nog open, kan de parkeerindeling nog veranderen en is er ruimte voor collectieve installaties? Richt de analyse op de keuzes die het project op dat moment moet maken. Een eerste scenarioanalyse hoeft niet te wachten op een volledig uitgewerkt installatieontwerp. Het woningprogramma, de verwachte warmtevraag, zonnepanelen en laadvoorzieningen bieden een vertrekpunt. Waar gegevens ontbreken, moeten aannames herkenbaar zijn. Reken kansrijke varianten door en onderzoek hoe gevoelig de uitkomsten zijn voor bijvoorbeeld meer gelijktijdig laden of een hogere warmtevraag.

Gebruik voor de vergelijking hetzelfde woningprogramma en dezelfde aannames over weer, comfort en mobiliteit. Dan wordt zichtbaar welk verschil het energieconcept maakt. Werk de kansrijke variant vervolgens verder uit naarmate ontwerpgegevens en voorwaarden van de netbeheerder concreter worden. De uitkomsten geven gemeente, ontwikkelaar en netbeheerder vervolgens iets concreets om te bespreken. De ontwikkelaar ziet welke investeringen en voorzieningen nodig zijn. De gemeente kan beoordelen hoe die in het gebied passen. Met de netbeheerder kan worden onderzocht hoe de berekende vraag aansluit op de beschikbare en verwachte netcapaciteit.

Leg naast de totale kosten ook vast wie investeert, wie de voorzieningen beheert en bij wie het voordeel terechtkomt. Een gunstige uitkomst voor de wijk als geheel betekent niet vanzelf dat de verdeling voor alle betrokkenen werkbaar is. Bespreek dit voordat het energieconcept en de begroting worden vastgelegd.

Reken door

De berekende netbelasting hangt af van de werking van het hele energieconcept. Als laadvoorzieningen tegelijk op vol vermogen laden of de batterij op het verkeerde moment wordt ingezet, kan de belasting anders uitvallen. Vertaal de uitgangspunten uit de analyse daarom naar eisen voor de installaties en hun aansturing. Leg ook vast wanneer een ontwerpwijziging om een nieuwe berekening vraagt. Leg bij de keuze voor het energieconcept ook vast wie verantwoordelijk wordt voor het beheer. Wie bewaakt de gezamenlijke netbelasting? Wie past instellingen aan en grijpt in bij storingen? Neem die afspraken mee in de inkoop en overdracht. Controleer na ingebruikname of de werkelijke prestaties aansluiten op de berekeningen en stuur bij waar dat nodig is.

De MRE-case laat zien wat vroeg inzicht mogelijk maakt: energieconcepten vergelijken op netbelasting, ruimte en kosten voordat het project zich op één oplossing vastlegt. Daarmee krijgt de ontwikkelaar zicht op de financiële afweging, de gemeente op de ruimtelijke gevolgen en de netbeheerder een onderbouwde vraag over de aansluiting. Maak die vergelijking daarom onderdeel van de eerste ontwerpvarianten. Wacht niet tot het plan vastligt om te onderzoeken wat het van het stroomnet vraagt. Juist wanneer keuzes nog openstaan, kan een scenarioanalyse helpen om een haalbaar plan te ontwikkelen.