Van het gas af.
Als gas straks als energiebron afvalt zijn er een aantal energievormen beschikbaar voor huishoudens om die plaats in te nemen:
- Elektriciteit van centrales
- Zonnestroom
- Zonnewarmte
- Bodemwarmte (ondiep tot 100 meter)
- Aardwarmte (vanaf 500 meter)
- Hout (biomassa)
- Olie
- Steenkool
In dit artikel zullen we vooral focussen op zonnestroom, zonnewarmte, (groen) elektriciteit van centrales al dan niet in combinatie met bodemwarmte omdat deze behoren tot de groep van duurzame energie soorten, eventueel aangevuld met hout (biomassa) dat economisch rendabel is maar minder milieu vriendelijk.
Aardwarmte is beschikbaar maar niet op individuele basis voor huishoudens door de hoge prijs van diepboringen en bijkomende hoge kosten voor technische infrastructuur.
Olie en steenkool zijn fossiele brandstoffen met hoge milieubelasting waar we net zoals met gas juist van af willen.
Nu denkt u natuurlijk waarom staat waterstofgas er niet bij? De reden is eenvoudig, we hebben geen waterstofgas, we moeten dit maken met bestaande energie. Zouden we waterstofgas maken met groene elektriciteit dan is het wel groen maar het omzetten van elektriciteit naar waterstofgas gaat gepaard met verliezen. Ook waterstofgas maken vanuit aardgas geeft omzettingen verliezen.
Gaan we waterstofgas gebruiken voor bv een auto dan krijgen we weer omzettingsverliezen. Als voorbeeld een auto op waterstofgas heeft in de keten maken-gebruiken een rendement van maar 40-50%. Zodra we natuurlijk groene energie te over hebben is waterstofgas veelbelovend als energiedrager c.q. opslag medium. Denk aan zonnepanelen en windmolens die op winderige en zonnige dagen meer energie maken dan we kunnen gebruiken. Dan is het altijd beter om het om te zetten naar waterstofgas dan het maar weg te laten lopen. Veelbelovend maar het wachten is op ongebreidelde hoeveelheden groene stroom.
Gas in vergelijking met elektrische energie
Zowel met gas als elektriciteit is verwarmen van water voor sanitaire en verwarmingstoepassingen goed mogelijk.
Het is cruciaal om goed te begrijpen wat de verschillen zijn tussen deze energievormen om de gevolgen van een keuze te doorgronden.
Om een vergelijking te kunnen maken over de economische haalbaarheid van een oplossing moeten we de energetische verhouding tussen m3 gas en kWh benoemen.
Het aardgas dat wij gebruiken heeft een bepaalde energetische waarde, dat is de hoeveelheid energie die het gas oplevert bij verbranding.
Stoppen wij dat gas in bv een HR gasketel dan zal 1 m3 gas ongeveer 8.22 kWh aan energie opleveren.
Met dit getal en de prijs van gas en elektriciteit kunnen we dan een kosten vergelijking maken van verwarmen met gas of met elektriciteit.
Met de huidige energieprijzen (prijspeil eind 2017) komen we op een verhouding van 2.7 ofwel elektrisch verwarmen is ongeveer 2.7 maal duurder dan verwarmen met gas.
Zou u vandaag de dag 2000 m3 gas per jaar verstoken a 65 cent/m3 of wel € 1300/jaar dan zou dit puur elektrisch 1300 x 2.7 = € 3510/jaar zijn.
Anders gezegd, u zou dan 2000 x 8.22 = 16440 kWh op jaarbasis gebruiken voor elektrisch verwarmen.
Met deze kennis op zak kunnen we de zoektocht starten naar de manier waarop we economisch en duurzaam verantwoord van het gas af kunnen.
Allereerst is er natuurlijk de energiebron die gratis is, de zon.
De zon kan elektrische energie leveren
Voor elektrische energie zijn er de PV panelen, die zijn de laatste jaren sterk in prijs gedaald en met voldoende vierkante meters kan men eenvoudig een verbruik van ongeveer 3000 kWh afdekken.
We mogen van de regering nog wel een paar jaartjes “Salderen” , dat is terugleveren aan het net als we over hebben en zonder extra kosten ook weer afnemen. Zie het maar als een gratis ACCU.
Gaat de overheid dit salderen versoberen dan is er wel een oplossingen middels een eigen ACCU, technisch is dat nu ook al uitvoerbaar maar niet zinvol.
De geschatte levensduur is minstens 25 jaar en het is zelfs mogelijk dit als een vorm van investering te zien, De investeringskosten zijn ruim binnen de levensduur terug te verdienen. Vergelijk dat eens met een warmtepomp, die kost alleen maar geld.
Jammer genoeg zijn de normale pv panelen nog maar in staat om ongeveer 15% van het energieaanbod van de zon om te zetten in elektriciteit, de komst van panelen met een hoger rendement laat al erg lang op zich wachten.
De zon kan thermische energie leveren
Dat de zon veel warmte (thermische energie) levert weten we allemaal, we kunnen het zelf voelen.
Voor het opvangen van zonne-energie zijn er thermische zonnecollectoren, deze zetten het zonlicht om naar warm water. Het rendement van zonnecollectoren is erg afhankelijk van de omgevingstemperatuur en de gebruikte techniek , maar al snel 3 tot 4 keer hoger dan PV panelen.
Voor een zonneboiler komt technisch nog al wat kijken en de prijzen zijn niet zoals bij PV panelen sterk gedaald omdat grootschalige acceptatie is uitgebleven.
Dit is mede veroorzaakt door het energie prijsverschil van 2.7 tussen elektrisch en gas verwarmen, de opbrengst vergelijking werd vaak gemaakt tegen warmte opgewekt met een gasketel en dat is 2.7 maal lager dan elektrisch.
De overheid heeft sinds 2016 een nieuw pakket van subsidies ingezet voor zonneboilers met een behoorlijk bedrag per zonneboiler, er is nu echt geen drempel meer om ook de zon te gebruiken voor het opwarmen van water voor sanitair en verwarmingstoepassing.
Met subsidie meegerekend kan de investering makkelijk terugverdiend worden binnen de levensduur van een zonneboiler, zelfs tegen de huidige gasprijs. Zouden we de opbrengst berekenen in relatie met warmte opgewekt met elektrische energie dan is dat een factor 2.7 hoger en kan je ook een zonneboiler zien als een investering.
Zonnepanelen (Elektrische energie) en Zonneboiler (Thermische energie) zijn fantastische en ook nog rendabele technieken voor het zelf opwekken van energie.
PVT panelen
Er zijn ook panelen die een combinatie zijn van elektrische en thermische collector, de zogenaamde PVT panelen.
Vergelijken we de specificaties van dit soort panelen dan zien we dat ze elektrisch goed presteren maar thermisch heel slecht. Dit is geen verrassing als je de opbouw bekijkt van dit soort panelen.
Bij PVT panelen moet je de thermische energie zien als een bijproduct. De prijs van zo’n combipaneel is hoog en de thermische opbrengst alleen interessant zou je in de zomer een zwembad willen verwarmen. Zie onze vergelijking van thermische collectoren
Er zijn PVT panelen waar men de constructie voor thermische energie verbeterd heeft maar dat heeft weer een negatief effect op de PV opbrengst.
Een PVT paneel zou een mooie oplossing kunnen zijn, misschien zien we in de toekomst nog verbetering en prijsdaling.
PVT panelen zijn nog (te)duur en leveren te weinig thermische energie
Elektrisch verwarmen
Er zijn vele manier om met elektrische energie warmte of warmwater te maken, hieronder een opsomming van technieken voor huishoudens:
A - Warme lucht:
- Straalkachel met of zonder ventilator
- Infrarood-straler
- Elektrische radiator
- Airco warmtepomp die ook kan verwarmen
B - Warm water voor tapwater en of CV
- Verwarmingselement in boiler
- Verwarmingselement in doorstroom-apparaat
- Warmtepomp op buitenlucht
- Warmtepomp op binnenlucht
- Warmtepomp op een aardbodembron
- Warmtepomp op zonnecollector
Bij elektrisch verwarmen met een verwarmingselement (A1,A2,A3, B1, B2) is het sommetje eenvoudig, dit gaat met een rendement van nagenoeg 100% waardoor we in vergelijking met gas op een factor 2.7 maal duurder zitten.
Aardige om te noemen is de infraroodstraler (A1), deze geeft gerichte stralingswarmte en is geschikt voor ruimtes die alleen kortstondig verwarmd hoeven te worden b.v. alleen als er mensen in de ruimte zijn.
Dit kan een besparing geven omdat het snel comfortabel voelt op het aangestraalde object en bij het verlaten de straler weer afgezet kan worden. Zou men de hele ruimte net zo warm willen hebben als met een gewone kachel dan is er geen besparing, een infraroodstraler heeft geen beter rendement dan een gewone elektrische kachel.
Warmtepompen
Over verwarmen met warmtepompen is heel veel negatieve publiciteit geweest in het verleden, hele wijken op warmtepompen met klagende gebruikers over hun energierekening. Dit werd vooral veroorzaakt door een verkeerde voorstelling van zaken en elektrische verwarmingselementen in de bijbehorende boiler die bij hoge warmtevraag mee gingen bijverwarmen.
Het is te hopen dat de industrie en vakhandel er nu beter in slaagt om het verwachtingspatroon voor de opbrengst van een warmtepomp eerlijker voor te stellen dan in het verleden gebeurde.
Warmtepompen kunnen een goede oplossing zijn mits er een eerlijk verhaal bij zit, wij doen hier een poging.
Warmtepompen halen hun energie deels uit elektrische energie en deels uit aardwarmte, als voorbeeld zijn dat warmte uit lucht, aardwarmte, zon of water. De zon en lucht zijn bronnen waar de grote variaties in kan zitten.
Warmtepompen die op aardwarmte werken via een bodembron hebben een redelijk constante aardwarmte temperatuur en zijn daardoor goed voorspelbaar. Warmtepompen die werken via lucht of lucht/zon zijn onderhevig aan grote opbrengst variaties.
Helaas zijn die variaties voor warmtepompen op lucht of lucht/zon zodanig dat op tijden dat de energie het hardst nodig is ze het slechts presteren.
De specificaties die men geeft geven vaak de best mogelijke situatie weer, niet bij het koudste weer en daar komen de problemen door, het verwachtingspatroon bij de koop gebaseerd op het beste rendement komt niet overeen met de praktijksituatie.
Bij warmtepompen op een bodembron kan men een rendement halen van 400% of meer en omdat er weinig variatie zit in de bodem temperatuur zal dit ook gelden in koude perioden. Nu zijn bodem boringen voor zo’n bron erg duur en niet overal mogelijk.
Door deze hoge kosten en omdat het niet altijd mogelijke is bronnen te boren is er een verschuiving naar de lucht-water warmtepomp, die zijn goedkoop, hebben geen dure bron nodig en zijn daardoor populair bij de aanbieders en kopers.
De keus voor een lucht/water warmtepomp geeft de volgende eigenschappen:
- Rendement is sterk afhankelijk van de buitentemperatuur (slecht als het koud is)
- Rendement is sterk afhankelijk van de watertemperatuur (slecht bij hogere temperaturen)
- Maximale vermogen is sterk afhankelijk van de buitentemperatuur (slecht als het koud is)
- Maximaal haalbare watertemperatuur begrensd, niet geschikt voor radiatoren
In de praktijk zal dit inhouden dat we met een gemiddeld rendement van 250% of lager moeten rekenen en het vermogen van de warmtepomp hoger moeten kiezen om ook bij koude dagen voldoende opbrengst te hebben, dit is trouwens sterk afhankelijk van merk en type.
Als compensatie voor de vermogensterugval is er soms een elektrisch verwarmingselement ingebouwd om deze vermogenterugval bij koude dagen te compenseren, dit heeft natuurlijk behoorlijke negatieve impact op het totaal rendement.
Het resultaat is dat we met een lucht/water warmtepomp wel iets duurder stoken dan met gas maar een factor 2 tot 2.5 x goedkoper dan elektrisch stoken. (prijspeil eind 2017)
Stadsverwarming
Een kort epistel over dit onderwerp, op papier lijkt dit een ideale oplossing, maar voor wie?
Restenergie van centrales of andere industriele warmtebronnen gebruiken voor verwarming middels een warmtenet. Wettelijk moet de prijs die u voor deze energie betaald niet hoger zijn als je het zou vergelijken met iemand die zijn eigen CV gasketel heeft.
Als je dat gaat doorrekenen blijkt dat aardig te kloppen maar meestal net ietsje duurder, nooit goedkoper. Voor u als afnemer is daar momenteel geen winst.
Erger is de situatie bij nieuwbouw, Stadsverwarming mag in de EPC berekening met een verhoogd rendement meewegen, soms wel 300%. Stel je zou 10000 kWh nodig hebben aan warmte, die telt dan negatief in je EPC berekening. Zou je die 10000 kWh afnemen via stadsverwarming waar ze met 300% mogen meewegen dan hoeft er maar 3333 kWh opgegeven te worden in de EPC berekening waardoor ze eerder de EPC norm halen.
Tevens er er een regel voor de EPC norm (1e trap) bij gebruikt van stadsverwarming dat die verhoogd mag worden met 33%, een EPC van 0.4 wordt dan 0,532. Als uw bouwer die norm gaat hanteren dan weet u dat het huis gewoon te slecht geisoleerd gaat worden.
Maar u moet bij de stadsverwarming wel 10000 kWh afnemen! en door het eerder behalen van de EPC norm kunnen ze af met minder isolatie! waardoor u natuurlijk ook teveel energie gebruikt wat niet zou hoeven, twee keer bestraft dus met stadsverwarming, een gotspe.
Zou u een situatie tegenkomen met stadsverwarming dan raden wij aan om de 1e trap EPC berekening te laten baseren om de gewone norm, dus niet de norm maal 1,33. Dat geeft u dan een normaal goed geisoleerd huis.
Warmte isolatie en terugwinning
Dit is een eenvoudig hoofdstuk, met meer isolatie, douchewater warmte terugwinning en ventilatielucht warmte terugwinning is heel veel energie te besparen. Neem deze drie zaken altijd als eerste op in de uitvoering van uw verduurzamingsproject.
Hoe nu verder
Uit onze ervaring weten we dat geen situatie het zelfde is, daarom is het goed om een energiebalans op te maken, zie hieronder een voorbeeld met zonnepanelen, luchtwater warmtepomp en een zonneboiler. In dit voorbeeld "van het gas af" zien we dat er uiteindelijk een energierekening overblijft van 103 euro/maand. Onze rekenmodel kijkt per maand naar opgewekte energie en energie behoefte, zowel elektrisch als thermisch waarbij we de gemiddelde buitentemperatuur en zonnekracht meewegen om zo eerlijk mogelijk het rendement van energiebronnen te bepalen.
U kunt bij ons een advies en ontwerp traject starten, wij zoeken dan de beste oplossing voor u.
