De aandacht voor CO2-neutrale gebouwen wordt groter naarmate we richting 2021 evolueren. Door de verstrenging op hernieuwbare energie (15 kWh/m²jaar op 1/1/2018) is er meer nood aan decentrale productie van energie en warmte. Een verschuiving van centrale productie en verdeling op een centraal net, naar decentrale productie en gebruik (en opslag) is nu reeds voor vele nieuwe gebouwen een feit.

Maar… door het gebruik van hernieuwbare energie (wind- en zonne-energie) is er veel variatie in een groene vorm van energieproductie. Daarbij komt een onvermijdelijke sluiting van de kernenergiecentrales in België, terwijl elektriciteitsverbruik stijgt (elektrische auto). De oplossing ligt bij een decentrale of lokale productie, opslag en verbruik van energie.

Kan het anders?

 

Een micro-WKK kan een antwoord zijn op een lokale productie, maar het merendeel produceert 2/3 warmte en 1/3 elektriciteit. Aangezien we onze gebouwen steeds beter isoleren, is er een kleine nood aan warmte en een grote nood aan elektriciteit, waardoor dit systeem minder goed in de markt ligt of enkel bij afgestemde projecten interessant is.

Daarom kijken we voor de toekomst vooral naar brandstofcellen met waterstof.

 

 

Waterstof

 

Brandstofcellen werken dus met waterstof. Dit is een energiedrager (geen energiebron) die in kleine, gecomprimeerde volumes een grote capaciteit heeft voor de opslag van energie. Waterstof kan aangemaakt worden uit een brede waaier van bronnen. Waterstof kan gebruikt worden om overtollige energie om te zetten en op te slaan. Zo werkt waterstof als energiebuffer en netstabilisator, zonder vervuilende batterijen of chemicaliën.

We bespreken verder 2 systemen: 1 op aardgas of groengas en 1 op zonne-energie.

 

 

1. Decentrale energiecentrale op aardgas of groengas

Als voorbeeld nemen we de Elugie Chi mini-centrale. Deze heeft de grootte van een wasmachine en produceert warmte (1/3) en elektriciteit (2/3 of 36 kWh/dag of meer bij cascade of groter toestel). De brandstofcel produceert elektriciteit uit waterstof, welke een 100% hernieuwbare energiebron is.

Deze technologie is vooral interessant voor gebouwen die > 10.000 kWh/jaar verbruiken.

De waterstof wordt nu nog gehaald uit het kraken van aardgas, maar in de toekomst kan door overschot aan wind en zonne-energie waterstof te maken (Power to Gas-principe) een volledig CO2-neutraal proces bekomen worden. Met groengas of methaan is de uitstoot enkel nog waterdamp.

De geproduceerde warmte wordt opgeslagen of gebruikt via een buffervat van 200 liter voor verwarming en sanitair warm water.

Het prijskaartje van dit systeem is vergelijkbaar met een bodem-water warmtepomp (1 module 19.985€ excl. BTW en plaatsing). Voor grotere en niet-residentiële projecten kan het systeem in cascade worden geplaatst.

Elugie compenseert de reeds lagere CO2-uitstoot (ca. 20% lager dan de gemiddelde Vlaamse uitstoot bij productie van stroom) van alle geplaatste toestellen via aankoop van garanties van groengas via een Europees initiatief (https://www.ergar.org). Voor elke m³ gas die de unit verbruikt wordt evenveel gas van hernieuwbare bron in het Europees netwerk geïnjecteerd.

Op deze manier draagt de brandstofcel 3-voudig bij: aan een goedkopere energiefactuur, een lager E-peil en een duurzamere samenleving.

(bron: Elugie, Chi mini energie centrale, http://elugie.com)

 

2. Decentrale energiecentrale op zonne-energie

Als voorbeeld vinden we de Solenco Powerbox terug, gekoppeld aan fotovoltaïsche panelen. Dankzij baanbrekend onderzoek door dr. Hugo Vandenborre is dit een elegant systeem. Via een elektrochemisch proces (zonder verbranding) splitst de brandstofcel water in waterstof en zuurstof. De zuurstof wordt aan de omgeving afgegeven en waterstof opgeslagen in een speciale tank. Wanneer nodig kan de omkeerbare brandstofcel opnieuw de waterstof omzetten in warmte en elektriciteit met een hoog rendement 95% én zonder CO2-uitstoot. Dit resulteert in een duurzame opslag met lage milieu-impact.

Door het gebruik van decentraal geproduceerde energie (PV), kan het systeem volledig onafhankelijk van het energienet werken.

Wanneer de warmteproductie groter is dan de vraag, wordt deze opgeslagen in een vat. Bij een grotere warmtevraag dan elektriciteitsvraag, kan de geïntegreerde katalytische ketel waterstof gebruiken om warmte te produceren. Dit is een hoogrendementsketel op waterstof zonder verbranding.

Dit systeem kan voor kleine en grote woningen een oplossing bieden. Het systeem is moduleerbaar voor grotere gebouwen.

bron: Solenco Power, http://www.solencopower.com/front-page/capital-firm/

EPB?

In EPB worden deze systemen niet in aanmerking genomen als hernieuwbare energie.

 

Aangezien het VEA nog geen gelijkwaardigheidsbesluit(en) heeft gepubliceerd voor systemen met brandstofcellen, is de impact op het E-peil helaas beperkt. Moest wel dit mogelijk zijn, dan zou de E-peil-winst groot kunnen zijn (20-70 E-punten). In de praktijk levert het systeem grote voordelen (productie van elektriciteit) op, maar door het innovatieve karakter is het (nog) niet mogelijk om dit te valideren. Monitoring van deze installaties zal moeten aantonen wat de opbrengst van het systeem is in de realiteit.

 

Bronnen:

Over waterstof: http://www.waterstofnet.eu/nl/waterstof

Over de Chi mini energie centrale: http://Elugie.com

Over de Solenco Powerbox: http://www.solencopower.com/front-page/capital-firm/

Aanvulling:

 

De producenten en bouwindustrie zitten niet stil en komen steeds vaker de markt op met innovatieve technieken, materialen en systemen. Vaak zijn deze beschikbaar en worden hun voordelen hoog aangeprezen alvorens er een mogelijkheid bestaat om de eigenschappen of prestaties te valideren in de EPB-rekenmethodiek. Ook al is de verleiding voor klant en architect groot, laat u niet meteen verleiden en raadpleeg uw EPB-verslaggever of contacteer een energie-adviseur.

 

Om innovatieve technologieën (in de EPB-software 3G is dit een “vernieuwende techniek”; te vinden onder “EPB-eenheid”) te kunnen/mogen inrekenen in EPB, is een - door VEA gepubliceerd -gelijkwaardigheids- of afwijkingsbesluit nodig als staving van de in te vullen cijfers (winst op de primaire energie). Dit besluit van de administrateur-generaal kan aangevraagd worden voor een materiaal of techniek of systeem. Zie voor meer informatie: 

http://www.energiesparen.be/EPB-pedia/rekenmethode/gelijkwaardigheid/innovatieve-systemen

 

Tot op heden werden voor bijvoorbeeld brandstofcellen nog geen gelijkwaardigheidsbesluiten of andere afwijkingen toegekend. Daardoor kan de impact beperkt zijn op het E-peil, zeker bij niet-residentiële gebouwen (waarbij de impact van sanitair warm water meestal beperkt is).

 

 

De EPB-verslaggever mag enkel een innovatief systeem of vernieuwende techniek in rekening brengen als:

  • De waarden terug te vinden zijn in een gelijkwaardigheidsbesluit
  • Het gelijkwaardigheidsbesluit als staving in het dossier aanwezig is.
  • Ook externe rekenbladen - zoals ter beschikking gesteld door het VEA - aanwezig zijn als staving in het EPB-dossier.

 

Sinds 2010 werden verschillende gelijkwaardigheidsbesluiten toegekend, maar tot op heden enkel voor vraaggestuurde ventilatiesystemen, aardgaswarmtepompen en combilussystemen die door een intelligente regeling een retourtemperatuur hebben die lager is dan in de rekenmethode.

 

Het VEA werkt aan een wijziging in de EPB-regelgeving voor innovatieve technieken en gebouwen om innovatie sneller te kunnen valideren. NAV volgt de wijzigingen aan de EPB-rekenmethodes en regelgeving zoals altijd nauw op en communiceert eventuele wijzigingen via de website of nieuwsbrief.