Gasnet als seizoensbatterij

Nu Nederland politiek en maatschappelijk de klimaatdoelen van Parijs in beeld krijgt wordt het zaak dat we ons niet laten leiden door de slogans van de dag. Was tot vorig jaar het ‘nul en neutraal’ denken populair, de actuele hype is ‘gasloos’. Beide hebben gemeen dat te direct opgevatte uitvoering leidt tot onnodige CO2emissies en onnodig hoge investeringen. De actuele focus op energietransport leidt af van waar het wel om moet gaan: CO2-uitstoot richting nul, door een zeer lage energievraag en hoge efficiency aan de ene kant, en de ontwikkeling van 100% duurzame energie aan de andere kant.
build4u renovatie

Built4U renovatie van sociale woningen voor Mijande, Den Ham. De principes van passief renoveren, comfortventilatie, gebruik van zonPV en zonthermische energie voor warm water en verwarming, leiden tot een zeer laag gasverbruik en hoge CO2-reductie. Energieconcept: Trecodome.

 

Tekst: Chiel B00nstra, Directeur en oprichter trecodome, onafhankelijk expert energie en gebouwen

Het klimaatakkoord van Parijs richt zich op een temperatuurstijging van maximaal 1,5 graden. De essentie daarvan is dat de huidige CO2-emissies moeten dalen naar een niveau van

1 ton CO2 per hoofd van de wereldbevolking per jaar. Zet dat

af tegen de huidige Nederlandse emissie van 11 ton CO2 per hoofd, dan is duidelijk dat enorme veranderingen in aantocht zijn. Meer dan 90% CO2-reductie bereik je alleen door fundamenteel juiste keuzes te maken.

Voor een goed begrip van waar het om gaat is het onderscheid nodig in drie hoofd onderdelen van het energiesysteem: de energiebron, het transport (de infrastructuur) en het energiegebruik.

passief huis energie

Naar duurzame energiebronnen

In het domein van de energiebronnen gaat het om de overschakeling naar duurzame bronnen. Denk aan wind, zon en biobrandstof in plaats van fossiele bronnen, zoals olie,

steenkool en aardgas. Het wereldwijde aandeel van duurzame

energie is 19%, waarvan de helft bestaat uit vervuilende traditionele houtverbranding.

diagram toekomstige energie

Toekomstige energiebronnen, energietransport en opslag en energiegebruik.

 

Nederland heeft een duurzaam energie aandeel van bijna 6% en loopt daarbij fors achter op andere Europese landen. De doelen voor Nederland liggen op 14% rond 2020. Voor 2030 gaat het Europees richting 30% duurzame energie. Het doel van een 100% duurzame energievoorziening in 2050 is nog ver weg, maar is wel mogelijk, als we ook in forse reductie van het energiegebruik investeren.

 

energietransport

Tussen energiegebruik en energiebronnen ligt het transport van energie: de energie-infrastructuur. Er zijn in principe vier soorten transport: warmte, elektriciteitsen gasnetten en bulkvervoer. Aan het type transportmiddel kun je niet zien waar de vervoerde energie vandaan komt. Zo kan warmte

uit de industrie komen, uit een kolenen gascentrale, uit een houtverbrandingsinstallatie of uit zonthermische energie.

Elektriciteit uit het stopcontact komt uit een mix van kolen of gascentrales, en uit wind of zonne-energie en (biomassa) warmtekrachtcentrales. Het gasnet levert een mix van aardgas, biogas en in de zeer nabije toekomst schoon gas uit wind en zonne-energie.

na de salderings regeling

Na de salderingsregeling zal er een redelijke vergoeding zijn voor levering van zonnestroom aan het net, en een hogere prijs voor inkoop van stroom uit het net.

meer energiebesparing en efficiency

In het domein van het energiegebruik moet heel veel gebeuren, alleen al om een 100% duurzame energieopwekking voor elkaar te krijgen. Besparingen op ruimteverwarming en tapwater met 80%, respectievelijk 50%, zijn gebruikelijk in de wereld van passief bouwen en renoveren. Maar niet in de manier waarop de Nederlandse gebouw en woningvoorraad wordt aangestuurd. Gebouwen met label A, B of C besparen in de praktijk maar 30% of minder. Toch is label B een veel gehanteerde doelstelling bij woningcorporaties.

De STEP subsidie voor bestaande woningen stuurt met traditionele isolatieniveaus. Hogere subsidies voor A+ en meer zijn te verkrijgen door de inzet van zonnepanelen. Feitelijk worden zonnepanelen zo dubbel gesubsidieerd: eerst in de STEP subsidie, vervolgens via de salderingsregeling. Zo blijft belangrijk besparingspotentieel in het realiseren van een lage warmtevraag onbenut door de inrichting van de labelsystematiek en de STEP subsidie.

Vergaande CO -reductie vraagt om de integratie van energiezuinig passief bouwen en renoveren, hoge energie efficiency aan de ene kant en duurzame energie opwekking aan de andere kant.

energieconversies en opslag

Voor een 100% duurzame energievoorziening zijn alle vormen van energietransport en opslag nodig. Dat komt omdat het aanbod van duurzame energie fluctueert afhankelijk van bijvoorbeeld zonen wind op een bepaald moment. Ook de vraag naar energie fluctueert. Zo zijn er pieken op bepaalde uren van de dag, en is de warmtevraag voor gebouwen seizoensafhankelijk. Voor korte termijn opslag bieden batterijen soelaas, voor seizoensopslag zijn andere manieren voorhanden.

De energetische transport capaciteit van het Nederlandse gasnet is tien maal groter, en bovendien per eenheid energie acht tot tien keer goedkoper dan het elektriciteitsnet. Als we nieuwe duurzame energie via het elektriciteitsnet willen transporteren, zijn grote net investeringen nodig. Daarom is het benutten van de capaciteit van het gasnet voor het

transport van duurzame energie zo interessant. Power-to-gas heet de techniek, die maakt dat uit windmolens op zee en zonnepanelen op daken schoon gas wordt gemaakt. Uit de duurzame energie wordt door elektrolyse waterstof gemaakt. Door toevoeging van CO2 ontstaat synthetisch schoon gas

met dezelfde samenstelling als aardgas, maar dan volledig

duurzaam. Immers bij de productie van syngas wordt CO2 onttrokken aan de atmosfeer.

Als je dat doet op die momenten dat het aanbod van duurzame energie hoog, en de vraag naar energie laag is maak je maximaal gebruik van duurzame bronnen. Dit synthetisch schone gas kun je voor gebruik in andere seizoenen opslaan. Waarom is deze analyse nu zo belangrijk? Dat is omdat het goed bedoelde credo van ‘aardgasvrij’ door gemeentebesturen en lobbygroepen wordt gelijkgesteld aan het verwijderen van gasnetten uit de gebouwde omgeving. Nederland heeft echter met haar gasinfrastructuur een seizoensbatterij voor duurzame energie in handen. Het veilig in stand houden van het gasnet kost de burger bijna niets, terwijl het opbouwen van nieuwe energie-infrastructuur om miljarden vraagt.

Vanuit het credo ‘gasvrij’ is waar te nemen dat maatschappelijke groepen, zoals bewoners, woningcorporaties en sportverenigingen, besluiten om over te stappen naar elektrische oplossingen die over de keten beschouwd tot meer

CO2-emissie leiden. Een voorbeeld hiervan is een atletiekvereniging die met elektrische verwarming (infraroodpanelen) experimenteert als alternatief voor een hoog rendement cv

ketel. Daarnaast beargumenteert deze atletiekvereniging dat zij de stroom voor de elektrische verwarming zelf opwekt, omdat het dak met zonnepanelen is volgelegd en dat zij dus energieneutraal is en bovendien geen energienota meer hoeft te betalen. De combinatie van gasvrij en neutraal leidt in dit

voorbeeld echter tot een onnodig hoge CO2-emissie van de atletiekvereniging (zie verderop voor nadere uitleg).

 

energieneutraliteit

Want hoe zit het dan echt met energieneutraliteit? De kern van energieneutraal is compensatie van energiegebruik in een jaar, door duurzame energie opwekking in hetzelfde jaar. Het begrip is ontstaan tijdens het Kyoto verdrag, en was als begin van de aanpak van CO2-emissie bruikbaar. Maar nu

het voor de komende decennia om serieus lage CO2-emissie

gaat neemt de bruikbaarheid snel af. Immers het moment van duurzame energie opwekking en energiegebruik vallen niet samen. Bij een gebouw waarop net zoveel zonne-energie wordt opgewekt als op jaarbasis nodig is, zorgen de zonnepanelen slechts voor zo’n 25% van de energiebehoefte. Voor

75% is er een mismatch in tijd, wordt de zonnestroom aan het net geleverd en wordt deels elders gebruikt. Vervolgens staat voor 75% van de tijd een kolen of gascentrale te draaien om stroom te leveren.

Batterijen gaan dit fenomeen iets verlichten doordat je gebruik van zonnestroom enkele dagen kan doorschuiven. Het merendeel van de zonne-energie wordt buiten het stookseizoen opgewekt. De atletiekvereniging wordt in de winter vanuit de kolen of gascentrale elektrisch verwarmd met een rendement van 39% in plaats van met een cv ketel met een

rendement van 95%. Een toename van de CO2-emissie is het gevolg. De investering in zonnepanelen is maatschappelijk relevant, gebruik van de elektrische verwarming draait de

CO2 winst terug.

 

krop sla als metafoor

Dit is ook uit te leggen aan de hand van de vergelijking met de productie van een krop sla in een eigen moestuin, als metafoor voor de eigen opgewekte zonne-energie. De atletiekvereniging verbouwt op een veld in de zomer sla, genoeg voor alle leden in het hele jaar. Dat is veel meer dan de leden op een zomerdag kunnen eten. Dus verkopen ze de rest van de sla aan buurtbewoners, zodat de sla niet verloren gaat. Om toch iets meer sla zelf te kunnen eten, bewaren ze de sla in een koelkast (batterij), maar de kroppen sla blijven niet langer dan een week goed.

Als de leden in de winter sla willen eten moeten ze sla gaan kopen, afkomstig uit een kas die met gas of met elektriciteit uit kolen en gas is verwarmd. De moraal: je kunt kroppen sla

 

houtenweg de bilt

Foto: ag NOVA architecten. Energieconcept: Trecodome.De Verduurzamers demonstreren in het project van Houtenweg De Bilt van woningstichting ssW de integrale inzet van alle energiedragers, om te komen tot een zeer lage CO -emissie. Passief renoveren, duurzame energie en hoog rendement stroomopwekking met brandstofceltechniek uit gas. Het project is voorbereid op de inzet van synthetisch schoon gas uit het overschot van zonPV in de zomer om de kringloop te sluiten.

 

uit de zomer niet wegstrepen tegen kroppen sla uit de kassen in de winter.

Als je de emissies in de winter niet wilt, zal je de kas heel energiezuinig moeten maken en die bijvoorbeeld moeten verwarmen met duurzaam geproduceerd synthetisch gas. Dat kan door gebruik te maken van een wkk of een bodemwarmtepomp met een hoger rendement dan een HR ketel. Hierbij wordt de stroom voor de warmtepomp met synthetisch schoon gas en een hoog rendement opgewekt. Beleidsmatig is het goed dat de salderingsregeling na 2020 wordt omgezet in een redelijke vergoeding voor de boventallige kroppen sla in de zomer. En dat in de winter voor kroppen sla de volle prijs en CO2 of energiebelasting wordt betaald. Zo geven de

kosten voor verwarming in de winter aanleiding tot rationele

afwegingen.

Vergaande CO2-reductie vraagt om de integratie van energiezuinig passief bouwen en renoveren, hoge energie efficiency aan de ene kant en duurzame energie opwekking aan de andere kant. 100% benutting van duurzame energie vraagt om de inzet van alle vormen van energietransport: warmtenetten, gasnetten, elektriciteitsnetten. Het uitsluiten van

één van de drie verhoogt de maatschappelijke kosten van de energietransitie en belemmert de introductie van een 100% duurzame energievoorziening. Het sturen van de gebouwde omgeving met de term energieneutraal maakt serieuze emissies in de winter onzichtbaar en belemmert zo de doelen van het Parijs akkoord. Het is zaak om de komende regelgeving voor de gebouwde omgeving hiervoor geschikt te maken

door de optredende CO2-emissies in beeld te brengen. De tweede en derde BENG indicatoren zouden de effecten van directe benutting en energieopslag moeten weergeven, maar

dat doen ze nu nog niet.

De mogelijkheden en kennis om het wel goed te doen zijn internationaal aanwezig. Laten we van het Parijs akkoord echt werk gaan maken en zorgen dat de investeringen gaan over energie-efficiency en duurzame energie in plaats van enkel over nieuwe energie-infrastructuur en compensatie. De unieke Nederlandse infrastructuur biedt alle kansen om dat tot een succes te maken.

 

Download hier de originele publicatie (pdf) :

gasnet-als-seizoenbatterij

 

© Stichting PassiefBouwen

Log in with your credentials

Forgot your details?