Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

Wkk toepassen om de CO₂-uitstoot en exploitatiekosten van een gebouw te verminderen

Met warmte-krachtkoppeling (wkk) de vermindering van de CO₂-uitstoot en exploitatiekosten van een gebouw optimaliseren.

Een warmte-krachtkoppelingsunit (wkk) gebruikt brandstof (meestal aardgas) om elektriciteit op te wekken, maar benut ook een aanzienlijk deel van de warmte die tijdens de opwekking van elektriciteit ontstaat, waardoor het proces efficiënter wordt. Een typische wkk-eenheid op tachtig procent efficiëntie levert 35 eenheden elektriciteit en 45 eenheden warmte voor elke 100 eenheden energie die erin worden gestopt. Het gebruik van een conventionele gasketel en netstroom vergt 145 eenheden energie voor dezelfde output. Die besparing op primaire energie door wkk resulteert meestal ook in vermindering van de CO₂-uitstoot, verlaging van kosten of beide.

De sleutel tot goede prestaties

Wkk behaalt zijn verminderde CO₂-uitstoot en kostenbesparingen door een efficiënter gebruik van gas bij de opwekking van elektriciteit en het ontbreken van overdrachtsverliezen. Behoud van de elektrische efficiency van de wkk is daarom essentieel voor de prestaties. Als de efficiëntie van een wkk-installatie het hoogst is wanneer deze continu op volle capaciteit draait, moet het systeem op maat worden gemaakt zodat het zoveel mogelijk uren op volle capaciteit kan draaien.

Het op maat maken van de wkk moet derhalve gebeuren op basis van een realistische beoordeling van de warmte- en elektriciteitsvraag, waarbij gekeken wordt naar zowel de jaarlijkse als de dagelijkse patronen. Wkk is het effectiefst – zowel uit milieuoogpunt als uit financieel oogpunt – wanneer de vraag naar warmte en elektriciteit grotendeels samenvalt.

Beoordeling van CO₂-uitstootreductie

De reductie van CO₂-uitstoot die door wkk wordt bereikt, kan slechts worden aangetoond door een modellering van de uitstoot van het gebouw met een wkk-systeem te vergelijken met een modellering van de uitstoot van het gebouw met een conventioneel verwarmingssysteem. Om te kunnen blijven voldoen aan de CO₂-uitstootdoelen van bouwvoorschriften en bouwnormen, moeten deze berekeningen worden gedaan met door de overheid goedgekeurde software die het ontwerp test aan de hand van een fictieve ontwerp met een standaardset van bouwspecificaties.

De algoritmen in de goedgekeurde software, in het bijzonder het Simplified Building Energy Model (SBEM), zijn niet nauwkeurig genoeg om te worden gebruikt voor het bepalen van de omvang van een wkk-installatie. Het is mogelijk om deze software te gebruiken voor het inschatten van een theoretische reductie van CO₂-uitstoot. Als de berekening echter daadwerkelijk zou worden toegepast, zou dat leiden tot een te grote unit die niet effectief presteert. Het is daarom belangrijk dat nalevingstests worden uitgevoerd op basis van een installatie met een juiste omvang.

Omgaan met conflicterende voordelen

Bij projecten waar financiële besparingen de belangrijkste drijfveer vormen, kan het nuttig zijn om de wkk in te zetten om elektriciteitsopwekking te maximaliseren en ongewenste warmte af te stoten. Ontwerpers moeten echter onderkennen dat het afstoten van aanzienlijke hoeveelheden warmte een negatief effect heeft op de CO₂-uitstootvermindering waarvoor wkk zou moeten zorgen.

Een andere strategie voor het omgaan met de situaties waarin de vraag naar elektriciteit en warmte niet gelijk lopen, is door gebruik te maken van thermische opslag. Het water in een thermische opslag (meestal tienduizenden liters) wordt verwarmd wanneer de vraag naar elektriciteit hoog is, maar de vraag naar warmte laag is. Wanneer de vraag naar warmte hoog is, maar de vraag naar elektriciteit laag is, wordt het water naar verwarmings- en warmwatersystemen gestuurd. Hierdoor kan de wkk op volle capaciteit en efficiëntie werken, het gebruik van elektriciteit en warmte maximaliseren en daardoor de uitstoot verminderen.

Maar bij ieder project is de sleutel tot het terugdringen van uitstoot en exploitatiekosten het bepalen van de juiste grootte van de wkk-unit aan de hand van een nauwkeurige beoordeling van de vraag naar warmte en elektriciteit.

Belangrijkste punten

  1. Wkk is beduidend efficiënter dan conventionele gasvoorziening en elektriciteit uit het net, grotendeels door het gebruik van de warmte die tijdens de opwekking van elektriciteit ontstaat. De besparingen die wkk maakt op de input-energie vertalen zich meestal in een verlaging van de CO₂-uitstoot en/of kosten.
  2. Als de efficiëntie van een wkk-installatie het hoogst is wanneer deze continu op volle capaciteit draait, moet het systeem op maat worden gemaakt zodat het zoveel mogelijk uren op volle capaciteit kan draaien.
  3. Wkk is het effectiefst – zowel uit milieuoogpunt als uit financieel oogpunt – wanneer de vraag naar warmte en elektriciteit grotendeels samenvalt.
  4. De algoritmen van door de overheid goedgekeurde software die nodig is voor het aantonen van de lagere CO₂-uitstoot die wkk mogelijk maakt, zijn niet nauwkeurig genoeg om gebruikt te worden voor het bepalen van de omvang van een wkk-installatie. Daarom moeten nalevingstests worden uitgevoerd op basis van een installatie met een juiste omvang.
  5. Bij projecten waar financiële besparingen prioriteit hebben, kan het nuttig zijn om de wkk in te zetten om elektriciteitsopwekking te maximaliseren en ongewenste warmte af te stoten. Onderken echter dat het afstoten van aanzienlijke hoeveelheden warmte een negatief effect heeft op de CO₂-uitstootvermindering waarvoor wkk zou moeten zorgen.
  6. Maar bij ieder project is de sleutel tot het terugdringen van uitstoot en exploitatiekosten het bepalen van de juiste grootte van de wkk-unit aan de hand van een nauwkeurige beoordeling van de vraag naar warmte en elektriciteit.