Warmtekrachtkoppeling (WKK) wordt al op grote schaal toegepast in de handel en industrie. De technologie is nu ook steeds vaker terug te vinden in particuliere huishoudens. Lees hier hoe effectief de systemen zijn en welke voordelen ze opleveren voor particulieren.
Het principe van warmtekrachtkoppeling is gebaseerd op een thermodynamisch proces waarbij de gebruikte energie wordt omgezet in mechanische of elektrische energie en bruikbare warmte. De warmte die parallel aan de opwekking van elektriciteit wordt geproduceerd, wordt vervolgens gebruikt voor verwarming en warmwaterbereiding of bijvoorbeeld in de industrie voor productieprocessen.
Warmtekrachtkoppeling heeft een groot potentieel en wordt beschouwd als een toekomstgerichte oplossing voor de woning. Omdat de meeste energie die in conventionele energiecentrales wordt gebruikt, ongebruikt blijft. Vaak bereikt slechts 38 procent van de gebruikte energie u. De warmtekrachtkoppeling, die u eenvoudig in uw kelder installeert, bereikt een veel hoger rendement. Uiteindelijk kun je zo'n 80 tot 90 procent van de primaire energie gebruiken en tegelijkertijd een bijdrage leveren aan het terugdringen van broeikasgassen.
Dit is hoe de warmtekrachtkoppeling van een WKK-installatie werkt
De belangrijkste componenten van een warmtekrachtkoppelingseenheid (WKK) zijn: een motor of een brandstofcel, een synchrone generator om elektriciteit op te wekken en een warmtewisselaar om de thermische energie terug te winnen uit uitlaatgas, motorafvalwarmte en het oliecircuit. Daarnaast zijn er diverse elektrische schakel- en regelapparatuur nodig voor stroomverdeling of voor motormanagement en een hydraulisch apparaat voor warmteverdeling. Op het gebied van ruimteverwarming wordt het WKK-systeem aangevuld met een piekboiler en een warmteopslag.
De motor drijft de generator aan en zorgt zo voor elektriciteit. De restwarmte die zich ophoopt in het motorblok wordt vervolgens gebruikt om het verwarmingswater via een warmtewisselaar te verwarmen. De energie in het uitlaatgas kan bijvoorbeeld worden gebruikt om stoom op te wekken of als warmtewisselaar voor het verwarmen van huishoudelijk water.
Goed om te weten: Warmtekrachtkoppelingssystemen kunnen gebaseerd zijn op verschillende technologieën: stoomturbines, gasturbines, verbrandingsmotoren en stoommachines maar ook Stirlingmotoren, ORC-systemen of brandstofcellen zijn aandrijfopties. Er zijn dan verschillen te zien in bijvoorbeeld het vermogenscijfer en het totale rendement.
Afhankelijk van het type installatie kunnen alle brandstoffen met een minimale energie-inhoud gebruikt worden voor WKK-installaties. Deze omvatten gassen, kolen, minerale oliën, vaste en vloeibare biomassa en afval.
De opgewekte elektriciteit kan direct worden gebruikt of op het openbare net worden teruggeleverd. Direct gebruik is echter energieker en daarom logischer vanuit financieel en ecologisch oogpunt.
Warmtekrachtkoppelingsinstallaties voor particuliere huishoudens
Door de positieve ervaringen met WKK-systemen in de industrie en het bedrijfsleven produceren veel fabrikanten inmiddels ook zogeheten mini-WKK-systemen die een elektrisch vermogen tot 20 kilowatt halen. Tot nu toe waren er alleen units met elektrische uitgangen die geschikt waren voor grotere woongebouwen tot flatgebouwen of kleine bedrijven. Het is te hopen dat hierdoor warmtekrachtkoppeling interessant wordt voor particuliere huishoudens. Omdat de kleine centrales in huis zeer efficiënt warmte en elektriciteit opwekken zonder enorme transmissieverliezen, zoals bij grote centrales het geval is.
Het nationale klimaatbeschermingsinitiatief van de federale overheid is van plan om de CO 2 te verminderen-Emissies verminderen met minimaal 40 procent, daarom is er nu een investeringssubsidie voor iedereen die een WKK-installatie koopt.
Oorspronkelijk hoopte men de elektriciteitsopwekking uit WKK-systemen te verhogen tot 110 terawattuur in 2020 en tot 120 terawattuur in 2025 - het doel voor 2020 werd al bereikt in 2016.
- Impulsprogramma mini-WKK: basis- en bonusfinanciering
Voldoet u aan de financieringsvoorwaarden, dan kunt u de zogenaamde basisfinanciering aanvragen. Financiering vindt plaats in de vorm van een eenmalige subsidie, waarvan de hoogte afhankelijk van het verzorgingsgebied als volgt wordt bepaald:
|
Min. Vermogen |
Maximale kracht |
Financieringsbedrag per kW el |
|
> 0 kW el |
<= 1 kW el |
1.900 euro |
|
> 1 kW el |
<= 4 kW el |
300 euro |
|
> 4 kW el |
<= 10 kW el |
100 euro |
|
> 10 kW el |
<= 20 kW el |
10 euro |
Naast de basissubsidie zijn er ook bonussubsidies voor “warmte-efficiëntie” en “elektriciteitsefficiëntie”. Lees meer over de WKK-subsidieprogramma's in uw land.
- Kosten van een WKK-systeem
Als nadeel van micro- of nano-WKK-systemen worden vaak de aanschafkosten van de systemen genoemd. Deze zijn doorgaans twee keer zo hoog als bij conventionele ketels en zijn tussen de 15.000 en 30.000 euro waard. Bij het bepalen van de kosten kunt u het beste de volgende vuistregel in acht nemen: hoe meer elektriciteit een systeem kan opwekken, hoe lager de investeringskosten per geïnstalleerd elektrisch vermogen. Een groot systeem is duurder, maar ook effectiever. Om ervoor te zorgen dat zo'n energiecentrale de moeite waard is voor je huis, moet je hem zo veel mogelijk uren per jaar laten draaien - als richtlijn krijgen we meestal 3.500 tot 5.000 uur.
Tip: Een klein systeem met lange looptijden is zuiniger dan een te groot systeem dat onregelmatig werkt.
Voordat u een warmtekrachtcentrale kiest, is het belangrijk om een rentabiliteitsberekening uit te voeren. Let op de aansluitkosten voor elektriciteit en water, de aanschafkosten, de integratie in het verwarmingscircuit, de kosten van de extra componenten en alle overige werkzaamheden. Maak ook van tevoren duidelijk of u de opgewekte elektriciteit zelf gaat gebruiken. Als u hulp nodig heeft, kunt u het beste contact opnemen met een energieadviseur.
Warmtekrachtkoppeling voor Your-Best-Home.net
Kleine WKK-installaties met een elektrisch vermogen van ongeveer één kilowatt (kW) zijn het meest geschikt voor eengezinswoningen. Apparaten die meer dan vijf kilowatt genereren, kunnen beter worden gebruikt in appartementsgebouwen. Ze worden meestal gecombineerd met een extra ketel.
Verrekening van de opgewekte elektriciteit?
Bij WKK-installaties die werken met fossiele brandstoffen zoals aardgas of stookolie regelt de WKK-wet de vergoeding. Systemen die hernieuwbare brandstoffen nodig hebben, zoals biogas, koolzaadolie of hout, krijgen doorgaans een hogere bonus dan fossiele brandstoffen en worden vergoed volgens de regels van de Wet hernieuwbare energiebronnen (EEG).