![\"\/wp-content\/uploads\/2008\/articles\/energyhouse-100px.jpg\"](\"http:\/\/olino.org\/wp-content\/uploads\/2008\/articles\/energyhouse.jpg\" "\\"\/wp-content\/uploads\/2008\/articles\/energyhouse-100px.jpg\\"")
<\/a>\n<\/p>\n
Het Energyhouse concept van OTB is een incubator project waarbij aangetoond wordt dat het in Nederland mogelijk is om volledig zelf te voorzien in de eigen energiebehoefte. Het huis wekt zijn eigen energie op met behulp van PV panelen en een micro-windturbine. De opslag kan geregeld worden middels accu’s of door een waterstof conversie systeem. Verwarming gebeurt door een warmte-pomp.<\/p>\n
Energie productie<\/h2>\n
In het Energyhouse wordt de energie die nodig is voor de verwarming van het huis en de elektriciteit die je nodig hebt voor je apparatuur zelf opgewekt. Het Energyhouse is daarom volledig losgekoppeld van het gas -en elektriciteitsnet. In het concept wordt uigegaan van een energetisch zeer goed gebouwd huis waarbij op jaarbasis minimaal 2500 kWh elektrisch en 3300 kWh thermisch wordt opgewekt. Van de 2500 kWh elektrisch wordt ongeveer 2\/3 opgewekt met PV zonnepanelen op het dak en 1\/3 door een micro-windturbine. De thermische warmte wordt opgewekt door zonnecollectoren. Dit levert ongeveer 1500 kWh op jaarbasis op aan thermische energie. De overige warmte wordt verkregen middels een warmtepomp. Hierbij wordt 300 kWh aan elektrische energie omgezet in 1800 kWh aan thermische energie. Vertrekpunt bij deze gegevens is steeds een energetisch goed gebouwd huis van gemiddelde grootte (375 m3) en aantal inwoners (2,4) in Nederland.<\/p>\n
PV panelen<\/h2>\n
Bij OTB hebben ze gekozen voor PV panelen van het type Sunpower 315<\/a>. Deze moeten zorgen voor 2\/3 van de opwekking van de elektriciteitsbehoefte. De Sunpower 315 heeft CEC PTC rating van 292 Wp en heeft een piek vermogen van 193 W\/m2<\/sup>. Met een oppervlakte van 19m2<\/sup> heb je een installatie van 3667 Wp. Moderne PV panelen in Nederland halen ongeveer een factor van 0,8 kWh\/Wp op jaarbasis. Hiermee kom je dus op 3667 x 0,8 = 2933 kWh. Hiervoor heb je dan 13 panelen nodig. Met een prijs van ongeveer 5 euro \/ Wp kom je op een investering van 18.335 euro.<\/p>\n Bij OTB zijn uitgebreid testen gedaan met verschillende PV test opstellingen.<\/p>\n Monokristallijne PV zonnecellen met ge\u00efntegreerde zonnecollector<\/em><\/p>\n Dual layer amorfe PV zonnecellen<\/em><\/p>\n Nadat OTB eerst zelf aan de slag is gegaan met het bouwen van een eigen prototype van een micro windturbine zijn ze uiteindelijk uitgekomen bij de de micro-windturbine Swift van de firma van renewabledevices.com<\/a>. De Swift moet op jaarbasis minimaal 1\/3 van de opwekking van elektriciteit verzorgen. Er wordt gerekend met minimaal 833 kWh bij een gemiddelde windsnelheid van 4 m\/s op jaarbasis. De fabrikant geeft aan dat de windturbine tot 2000 kWh op jaarbasis kan opwekken. Zie ook de specificaties van de swift<\/a>. De Swift wordt momenteel samen met andere micro windturbines ook getest in het test veld kleine windturbines<\/a> in Zeeland. Op new-energy.tv is hierover een mooie documentaire<\/a> te vinden. De resultaten van deze 2 jaar durende test zijn helaas nog bekend.<\/p>\n De Swift windturbine bovenop het dak bij OTB<\/em><\/p>\n De reden waarom er bij Energyhouse voor gekozen is om losgekoppeld te zijn van het elektriciteitsnet heeft te maken met effectiviteit, betrouwbaarheid, onafhankelijkheid en de wens om geen enkele C-component in het systeem te hebben. Met een eigen opslag systeem ben je volledig onafhankelijk van toekomstige ontwikkelingen op het gebied van de betrouwbaarheid van onze energie voorziening. Met peakoil<\/a> om de hoek en het variabele beleid van onze overheid als het gaat om langere termijn afspraken over energie teruglever regelingen lijkt het OTB verstandig om een systeem te hebben waardoor je hiervan niet afhankelijk bent.<\/p>\n Verder is het huidige, sterk verouderde, systeem van centrale elektriciteitsopwekking door hoofdzakelijk vervuilende kolen- en gascentrales erg ineffici\u00ebnt.<\/p>\n Het huidige technologie van centrale energie opwekking is erg ineffici\u00ebnt.<\/em><\/p>\n Door het toepassen van de-centrale energie opwekking kun je een stuk effici\u00ebnter werken omdat je de elektriciteit opwekt daar waar het ook gebruikt wordt, te weten in een (groep) woonhuis(zen). Als elk huis dan zijn eigen energie opslag geregeld heeft dan heb je minder conversieverliezen en bovendien ook geen transport verliezen, welke tot 10% procent kunnen oplopen in het huidige elektriciteitsnet.<\/p>\n Het decentrale EnergyHouse concept heeft een veel hoger rendement.<\/em><\/p>\n Bij OTB hebben ze onderzoek gedaan naar twee soorten van elektriciteit opslag:<\/p>\n Zie ook onderstaande schema.<\/p>\n Het schema van het energy-house concept<\/em><\/p>\n Waterstofgas kan gebruikt worden als energie opslagmiddel door het overschot aan elektriciteit te gebruiken om water middels elektrolyse om te zetten in waterstofgas H2<\/sub>. Dit waterstofgas kan onder hoge druk opgeslagen worden in gas cilinders (vergelijkbaar met de cilinders die gebruikt worden voor de opslag van LPG in een auto). Als de elektriciteit weer nodig is kun je via een brandstofcel dit waterstofgas weer omzetten in elektriciteit. Belangrijk hierbij is om te kijken hoe effici\u00ebnt dit proces is.<\/p>\n Voor de elektrolyse hebben ze zelf een alkaline elektrolyser gebouwd met een efficiency van meer dan 90%. Het is een dubbel-stacks systeem met een vermogen van 2 x 2,5 kW.<\/p>\n De test opstelling van de zelfgebouwde elektrolyse opstelling<\/em><\/p>\n Het controle paneel van de elektrolyse opstelling<\/em><\/p>\n De opslag van het waterstofgas wordt gedaan in gas cilinders vergelijkbaar als gebruikt voor de opslag van LPG in een auto. Het waterstofgas wordt middels een compressor onder hoge druk (200 Bar) in de cilinder gedaan. Hier gaat relatief veel energie verloren. De efficiency van de brandstofcel zelf ligt boven de 50%.<\/p>\n Bij het onderzoek naar een geschikte brandstofcel is het OTB opgevallen dat er in de markt vooral over PEM brandstofcellen gesproken wordt. Het lijkt erop dat dit vooral vanuit de automobielindustrie komt. Echter er komen steeds meer berichten dat de levensduur van deze PEM brandstof cellen erg tegenvalt. De laatste getallen geven aan dat deze slechts een levensduur zouden hebben van 1500 uur. Bij OTB hebben ze daarom op dit moment gekozen voor een alkaline brandstofcel. Dit is dezelfde soort cel die al gebruikt werd voor de Apollo vluchten van de Nasa in de 60-er jaren. De techniek heeft zich inmiddels wel bewezen zou je zeggen. Bovendien is de levensduur van een alkaline systeem veel langer. Het rendement van zo’n Alkaline brandstofcel is vergelijkbaar met een PEM brandstofcel en ligt rond de 50%. De brandstofcel bij OTB heeft een elektrisch vermogen van 6 kW en een thermisch vermogen van 5,5 kW. De warmte die hierbij vrijkomt kan weer gebruikt worden in het huis zelf. Hierdoor gaat je rendement omhoog.<\/p>\n Als je nu kijkt naar de totale “Round trip” efficiency dan kom je voorlopig uit op 92% Elektrolyse x 55 % opslag x 52% brandstofcell = 26%. Let wel, dit is elektrisch rendement, zonder het 5,5 kW thermisch vermogen van de brandstofcel mee te rekenen. Je komt dus nog hoger uit als je deze warmte optimaal benut.<\/p>\n Bij het onderzoek naar de meest optimale accu’s kwam de oude vertrouwde loodaccu als beste uit de bus. Mits de inname goed geregeld is, en dat is in Europa inmiddels gelukkig het geval, kan een loodaccu voor 98% recycled worden. Verder hebben loodaccu’s de laagste prijs per kWh opslag. Loodaccu’s zijn een stuk zwaarder dan moderne li-ion accu’s maar bij de plaatsing in een huis speelt gewicht niet zo’n rol. Li-Ion is vooral interessant in transport toepassingen waar de hoeveelheid energie per kg erg belangrijk is. Bij de berekeningen door OTB heeft men aangenomen dat een modern zuinig huis max. 10 kWh \/ dag nodig heeft aan elektrische energie. Om volledig zelfvoorzienend te kunnen draaien is de aanname gedaan dat men een buffer zou moeten hebben voor ongeveer 3 weken. Ze zijn hierbij uitgegaan van een benodigde accu capaciteit van zo’n 200 kWh. Bij OTB hebben ze gekozen voor Rolls deep-cycle accu’s<\/a> van 2 Volt \/ 3232 AH per stuk.<\/p>\n De test opstelling met 24 Rolls deep-cycle accu’s<\/em><\/p>\n De garantie op deze accu’s is 12 jaar, maar de gemiddelde levensduur ligt vermoedelijk veel hoger. Bij het onderzoek hiernaar kwamen ze een project in Zwitserland tegen die vergelijkbare accu’s in gebruikt heeft sinds 1988. Nu 20 jaar na dato zitten de accu’s nog steeds op 88% van de oorspronkelijke capaciteit. De kosten voor deze accu’s samen zijn ongeveer 14000 euro.<\/p>\n De details van de Rolls deep-cycle accu<\/em><\/p>\n Echter als je kijkt naar de “round-trip” efficiency van accu’s dan kom je uit op een rendement van boven de 75%.<\/p>\n Opslag van elektrische energie in accu’s is dus 3 x zo effici\u00ebnt dan de waterstof oplossing. Het thermisch rendement van laatstgenoemde is daarbij zoals gezegd niet meegerekend.<\/p><\/blockquote>\n De verwarming wordt gedaan middels een warmtepomp. Bij de berekening is uitgegaan van een moderne warmtepomp met een COP factor van 6. Zo’n warmtepomp gebruikt in het Energyhouse concept op jaarbasis ongeveer 300 kWh aan elektriciteit. Dit betekent dat dit ongeveer 6 x 300 kWh = 1800 kWh oplevert aan thermische warmte. Samen met de 1500 kWh van de zonnecollectoren kom je dus op 3300 kWh thermisch energie.<\/p>\n Om ervoor te zorgen dat we met 3300 kWh aan warmte op jaarbasis toekomt, is het van belang dat het huis zeer goed ge\u00efsoleerd is. Je moet hierbij denken aan de volgende zaken:<\/p>\n De EPC waarde moet 0,5 of lager zijn. Het liefst zo laag mogelijk natuurlijk. Maar dit hang ook heel erg af van de ligging van het huis (voorkeur op het zuiden vanwege de verwarming van het huis door de zon), de compactheid van het huis, geografische locatie, etc.<\/p>\n De prijs Van het Energyhouse systeem hangt heel erg af van de vorm van financiering en of het concept toegepast wordt in de bestaande bouw (renovatie) of bij nieuwbouw. Het op dit moment als los systeem installeren in een huis zoals onder het kopje “Energie productie” gedefinieerd zal nu nog een prijskaartje van rond de 50.000 euro met zich meebrengen. Echter, costengineering zowel als het toepassen in grootschalige nieuwbouw zowel als het optimaliseren van de systeemgrootte door toepassing in een grotere groep huizen (via een zogenaamd eigen mini- of stergrid), kan aanzienlijke besparingen op de bouw- en ook de systeemkosten met zich meebrengen vanwege de vele integratie mogelijkheden.<\/p>\n De terugverdientijd hang af van de stijgende energieprijzen en financieringsvorm. Belangrijk is dat de economische levensduur vanwege de veelal solid-state componenten hoog (25 jr) kan zijn. Doordat het Energyhouse systeem deel uitmaakt van het vast actief, kan het ook als zodanig gefinancierd worden. De verwachting is dat de investering zichzelf binnen 12-15 jaar moet kunnen terugverdienen.<\/p>\n Nog interessanter wordt het als meerdere huizen aan elkaar gekoppeld worden in een zelfstandig mini grid. Het is dan ook mogelijk om een grotere windmolen toe te passen die goedkoper is per kWh jaaropbrengst. Ook het warmtepomp systeem kan dan centraal geregeld worden.<\/p>\n De toepassing van meerdere “Energyhouses” in een zelfstandig mini-grid.<\/em><\/p>\n Door het toepassen van decentrale duurzame energie opwekking op de plaatsen waar de energie zelf nodig is kan veel bespaard worden op de transport- en omzettingsverliezen van elektriciteit.<\/p>\n Als we grootschalig duurzame energie willen invoeren, bijvoorbeeld met behulp van grote windmolen parken, dan hebben we ook behoefte aan energie opslag. Tot recent werd gedacht dat de penetratie van windenergie niet boven de 20% mag komen als we een betrouwbare energielevering willen blijven garanderen. Echter door windparken grootschalig aan elkaar te koppelen kan dit percentage nog verder omhoog. Door de koppeling krijg je een veel stabielere energie levering omdat op grote geografische schaal het altijd wel ergens waait. Onderzoek<\/a> van de Stanford University heeft aangetoond dat we hiermee tot 47% van de elektriciteit via windenergie kunnen leveren met voldoende net stabiliteit.<\/p>\n Als we dit percentage nog verder willen laten groeien dan is grootschalige energie opslag nodig. Dit kan bijvoorbeeld door het toepassen van een of meerdere energie eilanden<\/a> in de Noordzee.<\/p>\n Indien er voor gekozen wordt om het Energyhouse toch aan het elektriciteitsnet te koppelen dan zou men ook gebruik kunnen maken van de decentrale energie opslag in het Energyhouse. De energie buffer van 200kWh in elk Energyhouse kan dan bijdragen aan een grote decentrale buffer die het toepassen van grootschalige duurzame energie sterk kan versnellen. Zoals gezegd is dat laatste echter niet wat OTB primair met haar Energyhouse beoogt.<\/p>\n Na afronding van de proof-of-principle fase jl. december is OTB thans in onderhandeling met een aantal partijen om het concept op ware schaalgrootte te beproeven in een nieuwbouw- en een verbouwingsproject. Wij zullen hun vorderingen op de voet blijven volgen!<\/p>\n Recent heb ik de proof-of-principle van OTB’s Energyhouse concept bezocht . Dit concept is ontwikkeld door OTB in Eindhoven en hiermee ben je in staat om in Nederland volledig zelfvoorzienend energie op te wekken en op te slaan met behoud van alle comfort. De energieopwekking en energieopslag vindt plaatst met behulp van technieken die nu […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[3,10,7,2],"tags":[128,129,121],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/161"}],"collection":[{"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=161"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/161\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22833,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/161\/revisions\/22833"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=161"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=161"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/olino.org\/blog\/nl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=161"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\nMicro-windturbine<\/h2>\n
<\/a><\/p>\nEnergie opslag:<\/h2>\n
\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\nWaterstof<\/h2>\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\nAccu’s<\/h2>\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\nVerwarming<\/h2>\n
Huis<\/h2>\n
\n
Prijs<\/h2>\n
Terugverdientijd<\/h2>\n
Mini grid<\/h2>\n
<\/a><\/p>\nDecentrale energie opwekking en opslag<\/h2>\n
Bronnen \/ referenties:<\/h2>\n
\n