Zonnewarmte van zonnecollectoren salderen met een collectief opslagsysteem: de oplossing? Want waarom worden toch alle daken vol gelegd met zonnepanelen? Is dit allemaal subsidie gedreven of geeft dit het hoogste energetische rendement? Op de gemiddelde energierekening lijkt het aandeel elektriciteit vaak groter dan het in werkelijkheid is, want de energiebehoefte bestaat uit 80% warmte en maar 20% elektriciteit voor een gemiddeld huishouden. Is het daarom niet interessanter om, naast PV-panelen, ook met zonthermie direct de energie te produceren die het meeste nodig is? Zonnecollectoren kunnen namelijk wel 4 keer zoveel energie opwekken per vierkante meter dan PV-panelen.
Ruim 70% van het gasverbruik in de woningen sector wordt verbruikt door woningen met een hoog temperatuur verwarmingssysteem met energie label C of slechter. Om dit deel van het gasverbruik te verduurzamen zullen deze huizen flink moeten investeren in isolatie en een lage temperatuur afgifte systeem, zoals vloerverwarming, om een warmtepomp te kunnen gebruiken. Een ander alternatief is een duurzame warmtebron vinden met een hoge temperatuur zoals zonthermie waarbij isolatie en vloerverwarming wel helpen maar niet noodzakelijk zijn.
Er wordt veel gekeken naar biomassa en geothermie voor invulling van de warmtebehoefte, maar zonthermie heeft naar ons inzien een paar belangrijke kenmerken die andere technologieën niet hebben. Ten eerste is opschaling relatief makkelijk te realiseren door extra collectoren te plaatsen. Ten tweede er is geen afhankelijkheid van externe bronnen, zoals houtsnippers of restwarmte, want de energie wordt lokaal geproduceerd. Daarnaast is het een bekend en al lang toegepaste technologie met weinig risico’s en het is een onuitputtelijk bron.
Bij zonnewarmte ligt de grote uitdaging voornamelijk in de opslag van warmte, want net zoals zon-PV wordt er vooral op warme zomerdagen veel energie opgewekt en is die energie juist ‘s nachts en in de winter nodig. Voor zon-PV is er de mogelijkheid om zomers het overschot aan stroom aan het elektriciteitsnet te leveren en in de winter mag je dit weer afnemen. Wat zou er nou mooier zijn als dit ook met warmte kan? In de zomer wek je zelf alle warmte die je het hele jaar nodig hebt op en voed je in op een warmtenet net zoals je buren, de basisschool en de kantoren verderop. Door al deze warmte collectief in één opslagvat op te slaan kan het warmteverlies over 6 maanden tijd gereduceerd worden tot minder dan 10%. Dit komt voornamelijk door het principe dat het oppervlakte van de tank per kubieke meter opslag veel lager wordt naarmate de tank groter wordt, en daarmee het energieverlies kleiner, dan wanneer iedereen zijn eigen opslagtank in de tuin zou zetten.
Om te bepalen of zonthermie werkelijk kansrijk is heb ik een model ontwikkeld binnen Ekwadraat dat het systeem financieel gezien optimaliseert door verschillende parameters aan te passen, zoals de temperaturen in het systeem, het totale collector oppervlak, de capaciteit en het vermogen van opslagtechnieken. Met dit model zijn de mogelijkheden voor dit systeem in verschillende wijken met rond de 500 woningen gemoduleerd en geanalyseerd. Voor mijn thesis is er een wijk uit Nederland gekozen als case study met 551 woningen. De cumulatieve cashflow is in het onderstaande figuur gegeven voor 3 verschillende prijsstijgingen van gas.
De resultaten mogen we wel stellen zijn veelbelovend met terugverdientijden van 10 à 12 jaar en een verwachte levensduur van minstens 20 jaar. De infrastructuur zoals het warmtenet en opslagvat, wat ongeveer de helft van de investeringskosten bedragen, zouden zelf 40 à 50 jaar mee moeten gaan en daarom is er ook de mogelijkheid om na 20 jaar die infrastructuur opnieuw te gebruiken voor zonthermie of andere warmtebronnen. Dit model is later ook voor andere wijken gebruikt met vergelijkbare resultaten. Dit model kan ook toegepast worden op andere warmtegebruikers op temperaturen onder de 100°C, zoals bijvoorbeeld tuinders.
Voor op de korte termijn lijkt dit een goede oplossing voor veel woonkernen waar een hoog temperatuuroplossing moet komen. Dit is namelijk een techniek waar relatief weinig risico’s aan zitten omdat er nauwelijks afhankelijkheid is van 3e partijen ten opzichte van all-electric, biomassa, restwarmte en C-ketels. Als er dan in de loop van die 20 jaar goedkopere energie(warmte) beschikbaar komt, zoals grootschalige geothermie, dan kan dit makkelijker toegepast worden omdat de infrastructuur er al ligt en de verschillende warmtenetten alleen nog maar gekoppeld hoeven te worden.
Wilt u meer weten over de mogelijkheden van zonnewarmte? Neem dan contact met mij op.
"Benieuwd naar de mogelijkheden van zonnewarmte voor uw gebouw of gebied?"
Expert duurzame warmte
De energietransitie vraagt om realisme en slimme oplossingen. Waar elektrificatie niet toereikend is, biedt groen gas de uitkomst. Het is een essentiële schakel om de industrie, de gebouwde omgeving en mobiliteit te verduurzamen. Voor ondernemers en investeerders biedt de groeiende vraag naar groen gas projecten een interessante business case. Maar wat komt er kijken bij de ontwikkeling en exploitatie? Ekwadraat neemt u mee in de wereld van hernieuwbaar gas.
De vraag "wat is groen gas?" horen we vaak. Het is de duurzame variant van aardgas, geproduceerd uit organische reststromen. In tegenstelling tot fossiel gas, dat miljoenen jaren onder de grond heeft gezeten, is dit gas volledig hernieuwbaar.
Het proces begint vaak met biogas dat ontstaat door vergisting. Dit biogas wordt vervolgens gezuiverd en opgewaardeerd tot het dezelfde kwaliteit en eigenschappen heeft als aardgas. Hierdoor kan het direct worden ingevoed in het bestaande gasnetwerk. Groen gas is daarmee een directe vervanger voor aardgas, zonder dat er aanpassingen nodig zijn bij de eindgebruiker.
Een van de belangrijkste drijfveren voor de inzet van dit gas is de reductie van emissies. De groen gas co2 uitstoot is namelijk onderdeel van een korte koolstofcyclus. De CO2 die vrijkomt bij verbranding, is kort daarvoor door de biomassa (planten/organisch materiaal) opgenomen uit de atmosfeer.
Hierdoor voegt u – in tegenstelling tot bij aardgas – netto geen extra CO2 toe aan de atmosfeer. Kijken we naar de totale keten, dan is de groen gas co2-uitstoot (inclusief productie en transport) vele malen lager dan die van fossiele brandstoffen. Dit maakt het voor bedrijven een cruciaal instrument om hun CO2-footprint te verlagen en te voldoen aan ESG-doelstellingen.
De productie vindt plaats door het vergisten van biomassa. Een veelbelovende route voor de agrarische sector is groen gas uit mest. Door dagverse mest te vergisten op boerderijschaal of in coöperatief verband, wordt methaan dat anders uit de mest zou ontsnappen, nuttig ingezet als energiebron.
Naast mest worden ook andere reststromen gebruikt, zoals slib uit waterzuivering en resten uit de voedingsmiddelenindustrie. Ekwadraat adviseert initiatiefnemers over de juiste mix van grondstoffen om een zo hoog mogelijk rendement uit de installatie te halen.
De ambities zijn groot: in het Klimaatakkoord is vastgelegd dat de groen gasproductie Nederland moet groeien naar 2 miljard kubieke meter (m³) in 2030. Op dit moment is de productie nog lang niet op dat niveau. Dit gat tussen de huidige status en de doelstelling biedt enorme kansen voor nieuwe initiatieven en investeerders.
De overheid stimuleert deze opschaling. Niet alleen via de SDE++ subsidie, maar ook door de aanstaande bijmengverplichting voor energieleveranciers. Dit stuwt de vraag en de marktwaarde van uw productie.
Hoe bewijst u dat uw gas groen is? Omdat het gas fysiek mengt met aardgas in het leidingnet, werkt de markt administratief met groen gas certificaten, ook wel Garanties van Oorsprong (GvO’s) genoemd. VertiCer geeft deze certificaten uit per geproduceerde hoeveelheid. 1 GvO staat gelijk aan 1 MWh groen gas.
Deze certificaten vertegenwoordigen de duurzame waarde van het gas. Handel in deze certificaten kan, bovenop de gasprijs, een aanzienlijke inkomstenbron vormen voor producenten. Ekwadraat helpt u bij het navigeren van dit certificeringsproces en het optimaliseren van uw opbrengsten.
Wilt u investeren in groen gas of heeft u reststromen die u wilt verwaarden? De route van idee naar realisatie is complex en vraagt om expertise op het gebied van vergunningen, subsidies, techniek en contractering.
Ekwadraat is uw partner in dit traject. Wij rekenen uw business case door, verzorgen de engineering en begeleiden de bouw. Samen zorgen we ervoor dat uw project bijdraagt aan een fossielvrije toekomst én een gezond rendement oplevert.
Benieuwd naar de potentie van uw locatie? Neem contact op met de experts van Ekwadraat.
"Benieuwd naar de mogelijkheden? Ik zoek het graag uit!"
Sales- en accountmanager