Energievoorziening

nieuwbouw

Hans van Wolferen

24 november 2016 - Wageningen

Van Wolferen Research

Ervaring

• Verwarming, warmtapwater, koeling

• Rapporteur EPG en EMG (NEN 7120 / 7125)

• Betrokken bij CEN normen EPBD

• Opstellen GWV voor warmtenetten en

WKO/WP-systemen

• Product- en systeemontwikkeling

Nieuw in EPG en EMG

EPG (NEN 7120)

• Methode COP bepaling voor B/W en W/W WP

• Methode COP Booster WP

• Waardering biobrandstof

• Lagere e-factor elektriciteit: 2,14 ipv 2,56

EMG (NEN 7125)

• DE en Groen Gas als gebiedsmaatregel binnen 10 km?

• Biogasnetten

All electric: EPC van 0,4 naar 0,33

Van EPC naar BENG

• BENG 1 - eisen aan warmte + koudevraag

• BENG 2 - eisen aan primair energiegebruik

voor gebouwgebonden gebruik (teller vd EPC)

• BENG 3 - eisen aan aandeel duurzame energie

• Uitgedrukt in kWh per m2

• Voorlopig alles berekend volgens EPG

CEN ipv EPG en EMG?

• CEN Normen komende maanden ter kritiek

• Nog verre van compleet / niet eenvoudig

bruikbaar

• EPG en EMG voorlopig de basis van BENG

Energiesystemen voor gebouwen

Traditioneel

• Gasketels

• Koelmachines (elektrisch)

• Warmtenetten

Modern

• Warmtepompen en WKO

• DE (PV, Wind)

Nieuw

• Biobrandstoffen

Aardgas

• Gas is uit de gratie – bij de overheid

• Combi-ketel:

Rendement verwarming 95 / 97,5 %;

Rendement tapwater 80% of hoger

• Collectieve ketel(s):

Rendement verwarming 90 / 92,5 %;

Rendement tapwater - verliezen in

circulatiesysteem

Warmtenetten (1)

Waardering via EMG

Equivalent OpwekkingsRendement (EOR) omvat alle energiegebruik en –verlies

• Distributie – Warmteverliezen

• Warmte- / koudeopwekking – Rendement per opwekker

– Aandeel in de warmte- / koudelevering per opwekker

• Hulpenergie distributie en opwekking

Warmtenetten (2)

Traditionele warmtebronnen:

• Aftapwarmte van E-centrale

• Aftap-/restwarmte van AVI

• Nauwelijks restwarmte industrie

• Bijstook gasketels

• EOR tussen 140 en 180%

• Tapwaterproductie met afleverset (rendement 75 / 85%)

Warmtenetten (3)

Knelpunten – lagere EOR:

• Lagere inzet E-centrales

Meer bijstook

• Lager referentie E-rendement (50%)

Lagere waardering centrales met derving

• Lage warmtelevering per woning in nieuwbouw

Relatief grote distributieverliezen

Warmtenetten (4)

Equivalent opwekkingsrendement warmtenet

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1

Energiefractie STEG

Ren

dem

en

t

Fossiel

AVI

Warmtenetten (5)

Nieuwe warmtebronnen:

• Geothermie

– Hoge temperatuur mogelijk - afhankelijk bron

– Diepe uitkoeling gewenst

• Biobrandstofketels

– Bij grote inzet wordt warmte verspild (netverlies!)

• WKO / WP

– LT net gewenst (< 50 gr.C)

– Tapwater?

Warmtenetten (6)

Toekomst warmtenetten:

• Continuïteit AVI’s (ca. 10)

• Afname aftapwarmte E-centrales

• Vervanging door geothermie?

• Biobrandstofketels als bijstook

• Restwarmte industrie – op welk

temperatuurniveau?

• Kleine, lokale netten met WKO?

Warmtenetten (7)

Warmtepompen en WKO (1)

• Voor LT-verwarming is een hoge COP mogelijk (4 à 5 – primair rendement 160 – 200%)

• Voor HT-verwarming en warmtapwater lijkt een COP van 2,5 à 3 de bovengrens (primair rendement 100 – 120%)

• Hoog rendement koudeopwekking (COP > 10)

• Bodem (warmtewisselaars) of open bronnen als bron van warmte en koude

• Bron moet in balans zijn

• Monitoring noodzakelijk

Warmtepompen en WKO (2)

Eengezinswoningen / laagbouw

• B/W combi warmtepomp

• L/W combi warmtepomp

• Bodem (warmtewisselaars)

als bron van warmte en koude

• Bodembalans!

Warmtepompen en WKO (3)

Kantoren

• Collectieve WP met LT verwarming (COP 4 / 5)

• Hoog rendement koudeopwekking (COP > 10)

• Open bronnen als bron van warmte en koude

• Bron in balans goed mogelijk

Warmtepompen en WKO (4)

Woningen collectief / gestapelde bouw

• Collectieve WP met LT verwarming (COP 4 / 5)

• Hoog rendement koudeopwekking (COP > 10)

• Open bronnen als bron van warmte en koude

• Warmtapwater is het probleem - opties:

– Apart HT net met HT WP

– Booster WP

• Bron in balans vergt veel aandacht

DE (PV, Wind)

PV

• Op het eigen dak

• Beperkt potentieel

voor gestapelde bouw

Wind

• Waardering via EMG

• Langdurige contractuele

verbinding vereist

• 10 km grens?

Biobrandstoffen (1)

Biobrandstoffen (2)

• Moderne techniek voor een goed rendement en lage emissies van NOx, CO, CxHy

• Maar slechtere prestaties dan gasketels

• De toestellen zijn groter en vereisen ruimte voor de opslag van de pellets

• Waardering in de EPG-EMG - e-factor: – 0,0 ketel onder activiteitenbesluit

– 0,5 ketel voldoet aan eisen emissie / rendement

– 1,0 overige ketels

Biobrandstoffen (3)

Biogas en groen gas – via het gasnet

• Zelfde rendement en emissies als gewone

gasketels

• Benutting bestaande energiestructuur

• Waardering via EMG

• Langdurige contractuele

verbinding vereist

• 10 km grens?

De toekomst (1)

Energiesystemen voor gebouwen

Overwegingen:

• Besparingsparadox:

Als de warmtevraag voor verwarming (en tapwater) heel laag wordt,

dan wordt het rendement van de opwekker minder belangrijk.

• Waarom zou je dan een warmtepomp kopen als een ketel plus PV

hetzelfde kosten en meer opleveren?

• Worden biobrandstoffen (vast/pellet – biogas/groen gas) de

opvolger van het aardgas?

Is daar wel voldoende brandstof voor?

Wat betekent dat voor de luchtkwaliteit (emissies)?

De toekomst (2)

Energiesystemen voor gebouwen

Voor woningen

• Elektrische warmtepompen (of elektrische heaters / IR) vergen een

hoog vermogen en een zwaarder elektrisch net (2500 Euro extra per

woning)

• Gasnet levert een hoog vermogen en is relatief goedkoop (< 1000

Euro per woning)

• Warmtepompen leveren voor warm tapwater geen wezenlijk beter

rendement dan combi-ketels

Voor utiliteit (en ook woningen in gestapelde bouw)

• Warmtepompen en WKO leveren warmte en koude; een warmtenet

alleen warmte

De toekomst (3)

Energiesystemen voor gebouwen

Traditioneel

• Gasketels – voorlopig niet weg te denken

• Koelmachines (elektrisch) → WKO

• Warmtenetten (minder aftapwarmte – meer geothermie)

Modern

• Warmtepompen en WKO (kleine warmte/koudenetten) vooral in nieuwbouw / zware renovatie

• DE (PV, Wind)

Nieuw

• Biobrandstoffen – vast/pellet of… biogas/groen gas en gasketels