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
Top Related