Nieuwe energie voor de woning

Continu gebruikt ‘de mens’ in het dagelijks leven energie. Deze energie wordt opgewekt uit bijvoorbeeld afgeleide producten van aardolie en wordt gebruikt om auto’s te laten rijden, te vliegen, het  klimaat te beheersen in tuinbouwkassen, enz. enz. In huis gebruiken wij energie o.a. om te verwarmen, voor verlichting en om met warm water te douchen.

Sinds (ongeveer) 2015 is een beweging in gang gezet om energie op te wekken met nieuwe technieken. Over nieuwe technieken in de woning het volgende:

  1. Van fossiel naar hernieuwbaar
  2. Collectief of individueel
  3. Zonnepanelen
  4. Zonnecollectoren
  5. Warmtepomp
  6. Warmteterugwinning (WTW)
  7. Energieopslag in huis

1. Van fossiel naar hernieuwbaar
Fossiele grondstoffen zijn steenkool, bruinkool, aardolie, aardgas en turf. Het is wat de aarde ons geeft. Wij verbranden de fossiele grondstoffen om bijvoorbeeld gebouwen te verwarmen en industrie en mobiliteit op gang te houden. Inmiddels is vastgesteld dat het winnen en verbranden van fossiele grondstoffen afgebouwd moet worden. Ooit raakt deze grondstoffenvoorraad op en verbrandingsresten vervuilen het milieu. Nieuwe grondstoffen, zoals zon, wind en water, noemt men hernieuwbare energiebronnen en komen als vervangers voor de fossiele grondstoffen in beeld. Het overstappen van fossiel naar hernieuwbaar wordt energietransitie genoemd en wereldwijd is dit proces in gang gezet. In Nederland, dus ook bij de huishoudens, is het overstappen naar nieuwe, herbruikbare energie al aardig op stoom.

Om in huis temperatuur te verhogen en water te verwarmen met zon, wind of water zijn andere apparaten nodig dan voor verbranding van fossiele grondstoffen. Momenteel (jaren 2020 – 2050) zal het gebeuren dat oude technieken (bijv. gas-CV) naast nieuwe apparaten (bijv. warmtepomp) functioneren.

Het is de bedoeling dat, kort verwoord, in de komende jaren gebruik van aardgas stopt en elektra wordt opgewekt met zon, wind of water. Het in 2025 (verwachting) vernieuwen van de Warmtewet met de Wet Collectieve Warmtevoorziening zal hierin een rol spelen.

2. Collectief of individueel
Alle gemeentes zijn betrokken bij een wijkgerichte aanpak om woningen te verduurzamen en sommigen zijn al flink aan de slag. Als een wijk geschikt is voor een collectieve aanpak, dan kunnen de woningen aangesloten worden op een warmtenet. Het warmtenet levert elektra dat op een centraal punt wordt opgewekt uit zon, wind of water.

Als burgerinitiatief, in samenspraak met de gemeente, zijn en worden energiecoöperaties opgericht. De coöperatie stippelt beleid uit en investeert in een lokale, duurzame energiecentrale, waarop woningen (en andere gebouwen) worden aangesloten. Het is de vraag hoe de coöperatieve lokale energiecentrale de energie levert. Dit kan via het bestaande ‘publieke’ netwerk, waarop woningen (en overige gebruikers) al zijn aangesloten, of via een netwerk dat door de lokale coöperatieve energiecentrale wordt aangelegd om rechtstreeks aan de bewoners energie te leveren.

Indien een woningeigenaar overweegt om over te stappen naar een nieuwe techniek is het aan te raden eerst bij de gemeente na te vragen welke plannen er zijn om woningen in de wijk aan te sluiten op een collectieve warmtebron. Bij coöperatieve aanpak is er weinig speelruimte voor individuele actie en is de kans groot dat individuele aankoop van apparaten een verkeerde investering blijkt te zijn.   

Onderstaande opties betreft informatie voor individuele aanpak.

3. Zonnepanelen
Aanschaf van zonnepanelen wordt momenteel (2020) maatschappelijk breed ondersteund en opgepakt. Doel is om met panelen op het dak van de woning zonne-energie op te vangen en hiermee elektriciteit op te wekken. De opbrengst verlaagt de afname van stroom van het energiebedrijf, maar zonder aanvullende technieken zullen de zonnepanelen nooit het energiebedrijf kunnen vervangen. Immers, de zonne-energie wordt niet opgeslagen, maar meteen gebruikt. Op bewolkte dagen en in de winter is de opbrengst van de zonnepanelen onvoldoende voor dagelijks gebruik.

Elektra van zonnepanelen wordt niet rechtstreeks door de apparaten in huis gebruikt.  Huishoudens met zonnepanelen verkopen hun stroomopbrengst aan het elektriciteitsbedrijf waarop de woning is aangesloten en kopen stroom weer van het elektrabedrijf terug. Momenteel (2023) is bijzonder:

  1. Het elektriciteitsnet in Nederland is niet in staat om stroom goed te verwerken. Er is op piekmomenten te veel vraag en aanbod van stroom. Er wordt gesproken van netcongestie. Dat leidt er toe dat voor sommige projecten (woningbouw, utiliteit of bedrijfsmatig) gemeld wordt dat de energiebedrijven niet in staat zijn om stroom te leveren, waardoor nieuwbouw en investeringen wordt tegengehouden.
  2. Elektriciteitsbedrijven beslissen soms geen stroom in te kopen bij de huishoudens of andere instanties die stroom opwekken. De stroomopbrengst van het huishouden levert dus geen euro’s op en het rendement op de investering voor de panelen valt tegen.
  3. En dan is er nog het prijsverschil bij het elektriciteitsbedrijf. Er wordt minder aan het huishouden betaald voor de daar opgewekte stroom dan voor de stroom die het huishouden bij het elektriciteitsbedrijf koopt. Hier is het van belang de afbouw van de salderingsregeling in de gaten te houden.

Zonnepanelen worden op verschillende manieren gefabriceerd en dat vertaalt zich in kwaliteit, opbrengst en aanschafprijs. Het is dus zaak om enige kennis van zaken te hebben, waarbij aangetekend dat fabrikanten en leveranciers de panelen en technieken in eigen bewoording  beschrijven. Het zoeken naar de beste keuze voor aanschaf kan wellicht ondersteund met de lokale energiecoach, een energieadviseur en/of met vergelijkingssites. Enkele termen die het uitzoeken waard zijn: 

  • Bi-faciale zonnepanelen maken gebruik van beide zijden van het paneel om zonne-energie op te wekken
  • mono kristallijn en poly kristallijn en daarbij horend silicium

4. Zonnecollectoren
De term zonnecollector wordt doorgaans in één adem genoemd met ‘zonneboiler’, omdat het als één systeem wordt geleverd. Met zonnecollectoren op het dak wordt zonlicht omgezet in energie voor verwarming van water in de boiler. Er zijn twee soorten zonnecollector om het water in de boiler op temperatuur te krijgen, de vlakke plaat zonnecollector en de vacuümbuis zonnecollector.
Een andere term voor de vacuümbuis is heatpipe.

Bij PVT-panelen worden zonnepanelen, zonnecollectoren en de zonneboiler in één systeem toegepast.

Tot slot in deze paragraaf. Collectoren zijn niet hetzelfde als zonnepanelen. Zonnepanelen zetten gewonnen zonlicht namelijk om in stroom. Zonnecollectoren horen bij een zonneboiler en zetten de warmte van de zon om in warm water. Bij de collector wordt dus géén stroomopbrengst geleverd aan het elektriciteitsbedrijf!

5. Warmtepomp
Als term is het woord ‘warmtepomp’ vreemd, want er wordt geen warmte gepompt. Bedoeld wordt een klimaatsysteem waarmee je in huis (in een gebouw) kunt verwarmen en koelen. Over de techniek en toepassing van warmtepomp is informatie te vinden bij de brancheverenigingen warmtepompen.nl en nkvl.nl. Enkele details:

Hybride, of volledig elektrisch. Voor de toepassing van een warmtepomp in woningen is de mate van woningisolatie van belang. Afhankelijk van de isolatie kan gekeken worden naar een hybride warmtepomp, of een volledig elektrische warmtepomp. Tevens is hierbij de capaciteit van de radiatoren een punt van aandacht. Een hybride warmtepomp werkt samen met de CV en bij de volledig elektrische warmtepomp is de CV-ketel niet meer nodig.

Een indeling van warmtepompen kan ook gebaseerd worden op de bron, waaruit warmte wordt gewonnen. Dit kan zijn uit lucht, water of bodem. Een gangbare indeling is:
Lucht-lucht // Lucht-water // Water-water // Bodem-water.

6. Warmteterugwinning (WTW)
Bij warmteterugwinning wordt warmte uit afvoerlucht en afvoerwater hergebruikt. Deze warmte wordt gebruikt als voorverwarming, bijvoorbeeld voor het voorverwarmen van ventilatielucht of voor warmwaterproductie. Warme afvoerlucht of afvoerwater wordt geleid naar een warmtewisselraar. Verse buitenlucht met lage temperatuur wordt ingezogen en in een gescheiden systeem geleid naar warme reeds gebruikte lucht of water. Na overdracht in de warmtewisselaar van warm aan koud wordt afvoerlucht en afvoerwater naar buiten afgevoerd.

7. Energieopslag in huis

Het wenselijk om het in huis constant aangenaam warm te hebben en om over warm water te beschikken. Als aardgas geen bron meer is, dan zal elektra beschikbaar moeten zijn. Het gangbare gebruik van elektra voor verlichting en apparatuur zal aanmerkelijk stijgen vanwege het verwarmen van water en lucht en het pompen door leidingen of buizen. In de zomer is er minder vraag naar warmte , terwijl met zonnepanelen ruim aanbod gerealiseerd kan worden. In de winter is de vraag naar warmte hoog, maar leveren de panelen onvoldoende energie om aan de vraag te voldoen. Ook andere technieken presteren in de zomer voldoende warmte, maar in de winter onvoldoende.

Opgewekte energie wordt in principe meteen omgezet en niet opgeslagen. Momenteel wordt veel onderzoek gedaan naar het opslaan van energie en wellicht zal in de toekomst opslag in huis mogelijke en lonend zijn. Onderzoek richt zich onder andere op

  1. accu’s en batterijen
  2. warmte-koudeopslag
  3. zwaartekracht
  4. waterstof (zie elders op deze site ‘de stem van het water’)