HOE REALISEER IK EEN AUDIT VOOR ZONNE-ENERGIE?

Hernieuwbare energie > voor studiebureaus en architecten

HOE REALISEER IK EEN AUDIT VOOR ZONNE-ENERGIE ? Gids voor de uitvoering van een haalbaarheidsstudie van een project rond zonne-energie Juni 2006

Informatie : www.leefmilieubrussel.be > ondernemingen > energie facilitator hernieuwbare energie: [email protected] 0800 85 775

Inhoudstafel WOORD VOORAF ........................................................................................................................................................... 3 WAT IS EEN ZONNE-AUDIT ?......................................................................................................................................... 4 OVERZICHTSTABEL VAN DE RESULTATEN VAN DE ZONNE-AUDIT................................................................................ 5 OVERZICHTSTABEL VAN DE UITGANGSPUNTEN VAN DE AUDIT................................................................................... 6 UITVOERING VAN DE ZONNE-AUDIT ............................................................................................................................ 7 1

VOORSTELLING VAN HET GEBOUW........................................................................................................................ 8 1.1 1.2

TYPE GEBOUW............................................................................................................................................................... 8 SWW INSTALLATIE ........................................................................................................................................................ 8

2

TECHNISCHE INTEGRATIE VAN EEN ZONNEBOILER IN EEN BESTAANDE INSTALLATIE ....................................... 9

3

BEPALING VAN HET VERBRUIK AAN WARM WATER EN ENERGIE ....................................................................... 10 3.1 3.2 3.3 3.4

4

PREDIMENSIONERING VOOR EEN ECONOMISCH OPTIMUM VAN EEN ZONNEBOILER........................................ 12 4.1 4.2 4.3 4.4

5

BEPALING VAN HET SWW VERBRUIK ................................................................................................................................. 10 JAARVERBRUIK EN MAANDELIJKSE SCHOMMELINGEN .............................................................................................................. 10 OPSTELLEN VAN EEN TYPEPROFIEL VAN SWW VERBRUIK ........................................................................................................ 11 BEPALING VAN HET ENERGIEVERBRUIK VOOR DE SWW PRODUCTIE .......................................................................................... 11

DIMENSIONERINGSPRINCIPE VAN HET ECONOMISCHE OPTIMUM ............................................................................................... 12 BEPALING VAN DE REFERENTIEPRIJS VOOR DE BRANDSTOF VAN DE BESTAANDE INSTALLATIE ........................................................... 13 BEPALING VAN DE PRESTATIE VAN DE ZONNEBOILER ............................................................................................................. 14 RESULTATEN VAN DE PREDIMENSIONERING ......................................................................................................................... 15

IMPACT VAN DE ZONNEBOILER ........................................................................................................................... 16 5.1 5.2 5.3

ENERGIEBALANS .......................................................................................................................................................... 16 ECONOMISCHE BALANS .................................................................................................................................................. 17 MILIEUBALANS ............................................................................................................................................................ 20

6

MAATREGELEN VOOR ENERGIEBESPARING EN SANITAIRE ASPECTEN............................................................... 21

7

BESLUITEN ........................................................................................................................................................... 21

BIJLAGE 1 : SUBSIDIES VOOR ZONTHERMISCHE INSTALLATIES IN HET BRUSSELS HOOFDSTEDELIJK GEWEST ..... 22 1

ENERGIEPREMIES 2006 VAN HET BIM VOOR COLLECTIEVE HUISVESTING ........................................................ 22

2

ENERGIEPREMIES 2006 VAN HET BIM VOOR DE TERTIAIRE SECTOR EN INDUSTRIE ....................................... 22

Gids voor de uitvoering van een zonne-audit Xavier Meersseman, Bernard Huberlant

Juni 2006

-2–

Woord vooraf Diverse studies, waaronder een uitgevoerd in het Waals Gewest in 2003, tonen aan dat een groot aantal hotels of dergelijke gelegenheden een duidelijk potentieel voor SWW productie op zonneenergie hebben. Om na te gaan of dat in een gegeven geval zinvol is (zwembad, ziekenhuis, RVT, horeca, woongebouw...) is een (pre)haalbaarheidstudie nodig. Dergelijke studie wordt gewoonlijk een zonne-audit genoemd. Dit document is een referentie-instrument voor studiebureaus die dit type onderzoek moeten uitvoeren. Het geeft een auditstructuur waarmee de opdrachtgever de economische en ecologische implicaties van een zonneboiler voor zijn gebouw kan inschatten. Zo kan hij beslissen om al dan niet met het project door te gaan op basis van objectieve en kwantificeerbare technische en economische gegevens. De auditmethode in kwestie heeft haar deugdelijkheid in de praktijk bewezen. Ze werd al sinds 2001 regelmatig toegepast in het kader van de Soltherm audits in Wallonië en bij aanbestedingen voor grote projecten in Brussel voor commerciële gebouwen en utiliteiten. Studiebureaus die zich bezighouden met zonne-energie vinden in dit document een methode en instrumenten om de haalbaarheid en dimensionering van een grootschalige installatie voor SWW op zonnewarmte te bepalen. Het document heeft geen commercieel doel. De gegevens die het bevat, verbinden op geen enkele manier het Brussels Hoofdstedelijk Gewest of de facilitator hernieuwbare energieën - grote systemen. Haalbaarheidstudies zoals zonne-audits kunnen tot 50% gesubsidieerd worden voor

de Brusselse openbare sector

non-profit organisaties

bedrijven en zelfstandigen in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest

Dit is in het kader van de Energiepremies 2006 voor de tertiaire sector en de industrie om de energieprestatie van gebouwen te verbeteren. Die regeling geldt ook voor instanties voor sociale woningbouw of gemeenschappelijk wonen die een exploitatievestiging, hoofdkantoor, directie- of administratief centrum in het Brussels Gewest hebben, zoals :

Openbare vastgoedmaatschappijen (OVM)

Gemeentelijke grondregies

OCMW's

Sociale Immobiliënkantoren (SIK)

Verenigingen van mede-eigenaars van gebouwen, al dan niet met rechtspersoonlijkheid

Dit is in het kader van de Energiepremies 2006 voor collectieve woningen voor de verbetering van de energieprestaties van gebouwen.


Juni 2006

-3–

De volgende referentiedocumenten zijn beschikbaar op de site van het BIM :

Typelastenboek voor de installatie van zonneboiler (februari 2003)

Referentiedocument voor de opdrachtgever : Haalbaarheidsstudie voor de installatie van een groot zonneboilersysteem (juni 2006)

Referentiedocument voor de opdrachtgever: checklist met de essentiële elementen van het lastenboek voor de installatiewerken voor een zonneboiler (juni 2006)

Typelastenboek met Gegarandeerd Zonthermisch Resultaat (juni 2006).

Wat is een zonne-audit ? Een zonne-audit is een (pre)haalbaarheidstudie voor een grootschalige zonneboilerinstallatie. Normalerwijze wordt een zonne-audit uitgevoerd in het preproject stadium, tussen de evaluatie van de zinvolheid van het project enerzijds, en de technische uitwerking van de installatie anderzijds. Op basis van gegevens over het SWW gebruik en de technische eigenschappen van het gebouw, stelt de auditor een gebruiksprofiel voor warm water op, en een lijst van argumenten voor en tegen een zonneboiler. Dan volgt een voorafgaande dimensionering van het systeem met een simulatiesoftware van de verschillende onderdelen van het systeem (collectoroppervlakte, volume van het voorraadvat...) voor een optimale oplossing op technisch en economisch vlak. Het auditrapport analyseert in hoeverre de zonneboiler kan geïntegreerd worden in het bestaande SWW systeem. Het levert ook een balans op economisch, energetisch en ecologisch vlak van de hele operatie.


Juni 2006

-4–

Overzichtstabel van de resultaten van de zonne-audit Aan het begin of aan het einde van het rapport vat de auditor de resultaten van de studie samen, zodat de opdrachtgever in een oogopslag alle cijfergegevens en doorslaggevende criteria kan zien. Deze laatste hebben betrekking op technische, economische en ecologische aspecten. Ze moeten de bouwheer in staat stellen om een gefundeerde beslissing te nemen om al dan niet over te gaan tot de installatie van een grootschalige zonneboiler Die criteria worden hieronder geïllustreerd aan de hand van een auditrapport voor een flatgebouw van sociale woningen dat eind 2004 werd opgesteld. Project Type gebouw Gebruiksprofiel Verbruik Sanitair warm water Prijs per m3 gas

Flatgebouw 291 bewoners in 136 woningen 3.281 m3/jaar aan 58°C 2,6 cent/kWh zonder BTW 3,1 cent/kWh BTW incl. 3,5 cent/kWh zonder BTW, 4,2 cent/kWh met BTW

Gemiddelde gasprijs per kWh voor de komende 25 jaar volgens de verwachtingen van het Federaal Planbureau Predimensionering van de zonneboiler Oppervlakte aan vlakcollectoren 120 m2 Opslagvolume (zonnecircuit + naverwarming) 4.000 liter Energiebalans van de zonneboiler Jaarlijkse energiebesparing 75.795 kWh Brandstofbesparing (nuttige zonnefractie) 20% Economische balans, ZONDER subsidies, BTW en studiekosten Installatiekost zonder BTW 99.648 € Energiekostenbesparing per kWh 5,26 cent/kWh Economische balans MET subsidies (BIM, Sibelga) en BGHM1 lening, inclusief BTW en studiekosten Installatiekosten met alle kosten en subsidies 60.210 € Energiekostenbesparing per kWh 3,18 cent/kWh Economische balans voor de huurdersgemeenschap Verhoging van de jaarlijkse huur voor de gemeenschap 1.825 €/jaar Gemiddelde daling van de energiekost voor de gemeenschap (volgens de 3.183 €/jaar hypothesen van het Planbureau) Ecologische balans Vermeden CO2 uitstoot per jaar 16,5 ton Vermeden CO2 uitstoot over de levensduur van de installatie (25 jaar) 411 ton

1

De BGHM geeft een subsidie aan openbare vastgoedbedrijven voor de bouw of renovatie van sociale woningen in de vorm van een interestloze lening, terugbetaalbaar over 33 jaar voor 75% van het geïnvesteerde bedrag.


Juni 2006

-5–

Overzichtstabel van de uitgangspunten van de audit Aan het begin van het rapport, stelt de auditor de uitgangspunten voor waarop de audit gebaseerd is. Het gaat om technische, energetische en economische en ecologische hypotheses. De uitgangspunten voor de berekening zijn conservatief gehouden, om niet voor onaangename verrassingen te staan tijdens de uitvoering. Welke uitgangspunten gekozen worden en waarom moet klaar en duidelijk zijn, om een transparante vergelijking mogelijk te maken met andere oplossingen op basis van objectieve berekeningen.

Hypothesen Techniek Installatiekenmerken Energie Warmtebehoefte Rendement van de bestaande ketel(s) en SWW productie Economie Economische levensduur Investering Brandstofprijs Ontwikkeling van de brandstofprijs Onderhoudskost Ontwikkeling van de onderhoudskost (inflatie) Omrekening naar huidig prijspeil Ecologie CO2 uitstoot van de verschillende brandstoffen

Conservatieve uitgangspunten Type collectoren Aantal en plaatsing van voorraadvaten en warmtewisselaars Het deel van de warmtebehoefte dan niet door zonne-energie gedekt kan worden, moet worden afgetrokken. Het gemiddeld jaarrendement voor SWW productie moet in rekening worden gebracht. (uitsplitsen naar seizoensrendement, werkingsrendement) om de netto warmtebehoefte te bepalen. 25 jaar. Sommige fabrikanten bieden een garantie van 30 jaar op hun collectoren. Dit is dus niet het aantal jaren dat de collectoren kunnen werken, maar de afschrijftermijn van de investering. Kostprijs 'alles inbegrepen' (collectoren, voorraadvat, warmtewisselaars, regeling, engineering, aansluiting, eventuele premies) + een veiligheidsmarge Huidige prijs met eventuele kortingen +3% per jaar (aardgas en stookolie) Toeslag voor kleine herstellingen (kleppen, circulator) voor 0,5 tot 1% van de investering +2% per jaar +3% zonder lening +6% met een lening Waarden van het BIM


Juni 2006

-6–

Uitvoering van de zonne-audit De (pre)haalbaarheidstudie van een grootschalige zonneboiler moet nagaan of men de zonneboiler technisch in de bestaande installatie kan integreren. Verder moeten de technische keuzes gespecificeerd worden en de energetische, economische en ecologische impact worden ingeschat. Voor de technische integratie moet men nagaan of een zonneboiler in de gegeven situatie wel haalbaar is (SWW gebruiksprofiel, technische en/of bouwkundige beperkingen, bestaande installatie). Eventuele bijkomende werken moeten in de berekening van de rendabiliteit opgenomen worden. Om het aanbevolen systeem te bepalen moet er :

een lijst worden opgesteld van de technische componenten die nodig zijn, en een korte beschrijving van de gewenste configuratie

een berekening worden gemaakt van het economische optimale collectoroppervlak en opslagvolume.

De economisch optimale afmetingen worden bepaald door de werking van diverse groottes van zonneboiler te simuleren in functie van de SWW behoeften van het gebouw. Zo komt men tot het type systeem dat het meeste zonnewinst oplevert voor de laagste prijs per uitgespaarde brandstofeenheid. De effectenstudie van de zonneboiler omvat de berekening van de energetische, economische en ecologische balans van het project. Dit levert de bouwheer betrouwbare cijfers op, op basis van objectieve en kwantificeerbare gegevens. Op basis daarvan kan de bouwheer beslissen om al dan niet met het project door te gaan. Volgens de regels van de goede praktijk moet men deze drie stappen van de audit volgen. Deze gevalideerde methode leidt tot een complete en coherent haalbaarheidstudie. Desgevallend kan de auditor de methode aan de eigenschappen van het gebouw aanpassen. Er zijn natuurlijk nog andere methoden mogelijk om een degelijke audit uit te voeren.


Juni 2006

-7–

1

Voorstelling van het gebouw In de praktijk moet men vooral over twee types gegevens beschikken:

1.1

Het type gebouw

De bestaande verwarmingsinstallatie en in hoeverre die geschikt is als bijverwarming voor de zonneboiler

Type gebouw De auditor omschrijft om welk gebouw het gaat, meer bepaald

1.2

1.

Hoofdfunctie en eventuele nevenfuncties

2.

Aantal en afmetingen van de gebouwen (oppervlakte, aantal kamers en/of bedden)

3.

Gebruiksprofiel voor de SWW installatie (continu, schommelingen per week of per seizoen)

4.

De grenzen van de audit (welke gebouwen, gebruik van de verwarming)

SWW installatie De volgende aspecten moeten aan bod komen: 5.

De warmteproductie voor SWW (traditionele ketel, modulerend, condenserend, elektrische weerstand, warmtepomp)

6.

Het productievermogen (aantal en vermogen van de toestellen) en het werkingsregime

7.

Combinatie met de warmteproductie voor de gebouwenverwarming

8.

Type brandstof (stookolie, aardgas, hout, biodiesel)

9.

Bouwjaar en geschat seizoensrendement van de ketel (geen verbrandingsrendement)

10. Type regeling (cascade, nachtverlaging, zomerstop, continu werking) 11. Eventueel gebouwenbeheersysteem 12. Rest van de installatie (meettoestellen, expansievat, stadsverwarming, warmtepomp, WKK) 13. Kenmerken van de SWW verdeelinstallatie (lengte, configuratie, leidingisolatie)


Juni 2006

-8–

2

Technische integratie van een zonneboiler in een bestaande installatie Op basis van de gemeten of geschatte warm-waterbehoefte en de kenmerken van de bestaande verwarmingsinstallatie, kan de maker van de audit de meest geschikte zonneboiler kiezen. Hij stelt die voor aan de hand van een principeschema.

Figuur 1 : Schema van de zonthermische installatie voor de warmwaterproductie Daartoe moet hij tijdens zijn bezoek alle technische mogelijkheden en beperkingen inventariseren, die een impact op de zonneboiler zouden kunnen hebben. Tot deze laatste behoren

De beschikbare dakoppervlakte voor zonnecollectoren.

De beschikbare plaats voor technische ruimtes waar de buffervaten, leidingen en warmtewisselaars moeten ondergebracht worden.

De hydraulische verbindingen met het SWW net

De compatibiliteit van de zonneboiler met de rest van installatie (condensatieketel, warmtepomp, WKK, stadsverwarming)

Het transport van de onderdelen tot aan de plaats waar ze gemonteerd moeten worden.

Aan de hand van deze lijst wordt duidelijk of er eventuele extra maatregelen nodig zijn, en wat de impact daarvan op de totale kostprijs is. In sommige gevallen zijn de beperkingen zelfs van die aard dat een zonneboiler economisch of technisch niet zinvol is.


Juni 2006

-9–

3 3.1

Bepaling van het verbruik aan warm water en energie Bepaling van het SWW verbruik Debieten en temperaturen van SWW verbruik kunnen sterk uiteenlopen, bijvoorbeeld :

SWW aan 55°C

Bijvulling van een zwembad aan 28°C

Voor elke gebruiker moet een specifiek profiel worden opgesteld.

3.2

Jaarverbruik en maandelijkse schommelingen Het jaarlijks brandstofverbruik en eventuele maandelijkse schommelingen kunnen worden afgeleid van de facturen. Soms is er zelfs een energieboekhouding voorhanden. Het jaarverbruik aan warm water daarentegen, en a fortiori de dagelijkse en wekelijkse schommelingen, kan men alleen maar achterhalen na een nauwkeurige reeks metingen..

3.2.1

Keuze van het referentiejaar De dimensionering van de zonneboiler moet gebeuren op basis van het verbruik aan water en energie over een heel jaar. Het is dus van kapitaal belang om het jaar te kiezen dat het meest representatief is voor het volgende decennium dat de installatie in werking zal zijn.

ofwel een jaar met laag verbruik, als men verwacht dat de activiteit zal dalen of als er besparingsmaatregelen in het vooruitzicht zijn

ofwel een jaar met hoog verbruik, als men verwacht dat de activiteit zal groeien, bijvoorbeeld door een uitbreiding van het etablissement.

Een analyse van het waterverbruik van de laatste jaren, kan een trend (stijgend of dalend) voor de komende jaren duidelijk maken. Men kan tevens correctiefactoren toepassen om beter aan te sluiten bij het verwachte verbruik. 3.2.2

Schommelingen per dag en week Uit de facturatiegegevens kan men geen dagelijkse of wekelijkse schommelingen in het SWW verbruik afleiden. De rendabiliteit van een zonneboiler hangt echter af van het tappatroon van SWW. De enige manier om dit patroon met de nodige nauwkeurigheid te kennen, is om een debietmeter of waterteller te plaatsen. Gedurende een periode die overeenkomt met een gebruiksduur van 40 dagen (minimaal zes weken) moeten de meterstanden elke dag opgenomen worden.


Juni 2006

- 10 –

3.3

Opstellen van een typeprofiel van SWW verbruik Met deze gegevens kan men een profiel van het nettoverbruik aan SWW opstellen. Hiervan worden de volumes afgetrokken die buiten het bedieningsbereik van de zonneboiler vallen (bijvoorbeeld als er delen van het gebouw niet op de zonneboiler worden aangesloten).

m 3 /maand (60°C)

Typisch maandprofiel (SWW) (ECS)

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Jan

Feb

Maart

April

Mei

Juni

Juli

Aug

Sep

Okt

Nov

Dec

Figure 2 : Voorbeeld van een maandelijks profiel van SWW verbruik

3.4

Bepaling van het energieverbruik voor de SWW productie Het energieverbruik voor de SWW productie wordt berekend door het energiegehalte van het warm water te delen door het seizoensrendement van de bestaande SWW installatie. Dat seizoensrendement houdt rekening met de stilstandverliezen van de ketel door de wanden en via de schoorsteen. Dit mag niet verward worden met het verbrandingsrendement, wat een momentaan rendement is op vollast. Het doel is hier om na te gaan wat een zonneboiler 'echt' kan opleveren. Het seizoensrendement van een moderne hoogrendementsketel of condensatieketel ligt tussen 80 en 90%. Voor een traditionele ketel daarentegen ligt het seizoensrendement voor SWW productie heel wat lager en haalt soms nauwelijks 50 à 60%.


Juni 2006

- 11 –

4 4.1 4.1.1

Predimensionering voor een economisch optimum van een zonneboiler Dimensioneringsprincipe van het economische optimum Kosten van de zonneboiler per uitgespaarde kWh brandstof Een correcte manier om de economische opbrengst van een zonneboiler te bepalen bestaat erin om de kosten van de zonne-opbrengst te berekenen en die te vergelijken met de normale energiekost voor SWW productie. De volgende gegevens zijn nodig om de kost van de zonne-opbrengst te berekenen:

de netto investering, zonder BTW, met aftrek van subsidies, en met studie- en installatiekosten inbegrepen.

de economische levensduur van de zonneboiler, met een minimum van 25 jaar.

de zonne-opbrengst in de boiler, uitgedrukt in kWh per jaar.

De volgende formule geeft de kosten van een kWh op zonne-energie, en vormt daarmee de basis voor de economische evaluatie van het project.

KOSTEN =

Netto Investering . levensduur * zonne-opbrengst

Om deze kosten te kunnen vergelijken met de kosten voor SWW productie zonder zonneboiler, moet men eerst berekenen hoeveel brandstof de zonneboiler kan besparen. Met het jaarrendement van de ketel en de zonne-opbrengst, kan men nagaan hoeveel verwarmingsenergie men bespaart door de zonne-opbrengst te delen door het rendement van de ketel:

energiebesparing =

Zonneopbrengst rendement verwarming

Met het rendement van de bestaande installatie voor warmte-opwekking, kan men dus de kost van de zonneboiler per uitgespaarde kWh berekenen. Dit is zijn de kosten van de door de zon geleverde kWh gedeeld door het rendement van de bestaande installatie. Dit instrument, namelijk de investeringskost van de zonneboiler per uitgespaarde eenheid brandstof (uitgedrukt in eurocent per kWh) maakt het mogelijk om objectief te bepalen

of een besparing van een kWh met een zonneboiler minder 'kost' dan de huidige brandstofprijs per kWh. De bouwheer heeft er dan een duidelijk voordeel bij om een zonneboiler te plaatsen.

of een besparing van een kWh met een zonneboiler meer 'kost' dan de huidige brandstofprijs per kWh. Dat verlaagt natuurlijk de economische haalbaarheid sterk.


Juni 2006

- 12 –

De kosten van een zonneboiler per kWh uitgespaarde energie worden als volgt berekend:

C SWW =

INV

n * (E Zon η Ketel

)

× 100

waarbij

CSWW = kost van het SWW per kWh uitgespaarde energie (in eurocent/kWh brandstof)

INV = totale netto investering voor SWW, subsidies inbegrepen (in euro)

n = geschatte levensduur van de zonneboiler (in jaren)

Ezon = nuttige zonne-opbrengst (in kWh/jaar)

eta ketel = globaal jaarrendement van de bestaande warmteproductie (in %)

100 = conversiefactor van euro naar cent

Naargelang de bronnen die gebruikt worden om de kosten van de zonneboiler te schatten (offerte van de aannemer, tarieven van leveranciers, etc) moet men een zekere foutenmarge in het auditrapport voorzien. Dat gezegd zijnde, is de investering per eenheid zonne-opbrengst relatief eenvoudig te schatten, omdat :

de investeringskosten van de zonneboiler voor de start van de werken geschat kunnen worden

de exploitatiekosten (aankoop brandstof) zo goed als verwaarloosbaar zijn (gratis zonlicht, beperkt onderhoud)

De gemiddelde zonne-opbrengst kan worden ingeschat aan de hand van de kenmerken van de zonneboiler en de verwarmingsinstallatie.

4.2

Bepaling van de referentieprijs voor de brandstof van de bestaande installatie De investeringskost van een zonneboiler per uitgespaarde kWh kan worden vergeleken met de aankoopprijs van brandstof voor de bestaande verwarmingsinstallatie. Die prijs is af te leiden van de facturen voor het gebouw. Over het algemeen bevatten die ook de precieze tariefgegevens (jaarlijks forfait, prijsschalen, taksen....). Als er geen energiefacturen beschikbaar zijn, kan men gebruik maken van de gepubliceerde prijzen van het ministerie van economische zaken, in functie van de tarieven voor het gebouw in kwestie.


Juni 2006

- 13 –

4.3 4.3.1

Bepaling van de prestatie van de zonneboiler Dynamische simulatie op jaarbasis De prestatie van de zonneboiler wordt bepaald aan hand van een dynamische computersimulatie voor een volledig jaar. Een computerprogramma maakt een model van de volledige verwarmingsinstallatie (zowel van het zonnecircuit als van de bijverwarming). Op deze manier kan men voor verschillende groottes van de installatie (afhankelijk van het collectoroppervlak en het volume van de opslagvaten) onderzoeken hoeveel warmte de installatie produceert en hoeveel brandstof bespaard kan worden. Voor deze berekeningen evalueert het programma het verlies bij opslag en bij verspreiding van de warmte. De prijs van de warmwaterproductie wordt berekend in functie van de indicatieve kosten van de onderdelen, het onderhoud en de installatie, en de beschikbare subsidies voor de installatie van een zonneboiler. Bij complexe installaties (gebouwen met meerdere installaties voor warmwaterproductie of verschillende temperaturen voor de warmwaterproductie) moeten meerdere configuraties van de installatie gesimuleerd worden.

4.3.2

Schema van de gesimuleerde zonneboiler Het (de) weerhouden model(len) van de simulatie worden opgenomen in het auditrapport. Voor een beter begrip van de verschillende opties worden ook een of meer principeschema´s gegeven. De figuren hieronder tonen twee modellen uit eenzelfde audit. Figuur 3 toont de installatie voor de productie van sanitair warm water, figuur 4 de installatie voor de verwarming van het zwembad.

Figuur 3: principeschema van de zonthermische installatie voor de warmwaterproductie

Figuur 4: principeschema van de zonthermische installatie voor de verwarming van het zwembad


Juni 2006

- 14 –

4.4 4.4.1

Resultaten van de predimensionering Bepaling van het economische optimum De resultaten van de predimensionering worden samengevat in een grafiek zoals figuur 5. De grafiek geeft voor elke gesimuleerde grootte van de zonneboiler de prijs van de bespaarde kWh brandstof. De installatie die aan het economische optimum beantwoordt, is die waarvoor deze prijs het laagste ligt. In het voorbeeld vertoont de installatie met een collectoroppervlak van 140 m² en een (solair) opslagvolume van 5.000 l de beste rentabiliteit. De optie van 120 m² collectorenoppervlak en 4.000 l opslag is ook dicht bij het economische optimum, omdat de prijs van het bespaarde kWh brandstof voor het onderzochte gebouw nauwelijks verschilt voor een collectoroppervlak van 120 of 140 m². Indien er maar een beperkte plaats beschikbaar is voor de opslag, moet deze optie de voorkeur krijgen. 0.060

Prijs per bespaard kWh gas EXCL. SUBSIDIES [€/kWh]

0.059 0.058 0.057 0.056 3000 l 4000 l 5000 l

0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.050 60

80

100

120

140

160

180

Collectoroppervlak [m²]

Figuur 5: predimensionering van de zonthermische installatie voor de warmwaterproductie

4.4.2

Kenmerken van de zonneboiler bij het economische optimum In een tabel (zie bvb. tabel 1) worden die kenmerken van de zonneboiler samengevat die van bijzonder interesse voor de opdrachtgever zijn. Men vindt er de grootte van de zonthermische installatie, de jaarlijks bespaarde hoeveelheid brandstof en de kosten voor de zonneboiler per bespaard kWh brandstof in terug. Oppervlak vlakkeplaatcollectoren onder glas [m²]

Opslagevolume [liter]

Energiebesparing [kWh/jaar]

Kosten per bespaard kWh energie (excl. BTW en SUBSIDIES) [cEur/kWh]

120

4 000

75 795

5,26

Tabel 1: vb. kosten van de zonthermische installatie per kWh bespaarde brandstof – EXCL. SUBSIDIES


Juni 2006

- 15 –

5

Impact van de zonneboiler In het begin of op het einde van het rapport wordt een tabel gegeven die de energetische, economische en milieubalansen samenvat. Zo krijgt de opdrachtgever op een pagina een overzicht van alle elementen die een rol spelen bij de beslissing. De beslissing om een zonneboiler te installeren wordt meestal om ecologische beweegredenen genomen, al speelt het economische aspect ook een bepalende rol bij de definitieve beslissing.

5.1 5.1.1

Energiebalans Brandstofbesparing Gezien het feit dat het Brussels Gewest bijna alle energie moet invoeren en dat de fossiele brandstoffen op termijn zullen uitgeput raken, is het van uiterst belang dat we ons verbruik van fossiele brandstoffen verminderen. Door de installatie van een zonneboiler wordt het verbruik van fossiele energie en de uitstoot van broeikasgassen onmiddellijk en aanzienlijk gereduceerd. In een tabel (zie bvb. Tabel 2) wordt een overzicht gegeven over de hoeveelheid primaire energie die door de zonneboiler bespaard kan worden. Deze tabel geeft voor elke weerhouden optie een overzicht over de totale brandstofbesparing en de besparingsgraad aan brandstof. Deze besparingen houden rekening met de verliezen bij opslag en distributie. Grootte van het systeem (vlakkeplaatcollectoren onder glas)

Verbruik bijkomende energie [kWh/jaar]


Omvang energiebesparing

120 m² et 4 000 l

309 217

75 795

20 %

Tabel 2: brandstofbesparing De belangrijkste cijfers van deze tabel worden in een eenvoudige zin uitgelegd, zodat ook niet-experts de informatie begrijpen. Bij de energiebalans moet het belang vermeld worden van de maatregelen voor energiebesparing die voor of tijdens de installatie van de zonneboiler uitgevoerd moeten worden om het warmwaterverbruik in het gebouw te verminderen (zie § 6).


Juni 2006

- 16 –

5.2

Economische balans Hier komen verschillende economische aspecten aan bod (initiële investering, rentabiliteit, jaarlijkse winst). De auditor zal ervoor zorgen dat de hypotheses voor elk punt herhaald worden.

5.2.1

Herhaling van de hypotheses Hier worden de verschillende hypotheses herhaald m.b.t.: 1. de aankoopprijs van de zonthermische installatie (inclusief alle kosten voor de installatie en voor de aanpassing van de bestaande installatie, normaalgezien zonder BTW); 2. de onderhoudskosten (die erg afhankelijk zijn van het type onderhoud dat in het gebouw uitgevoerd wordt) en het bestaan van een Gegarandeerd Zonneresultaat (GZR), die zorgen voor een volledige monitoring van de installatie; 3. de financieringskosten, indien de opdrachtgever er expliciet om vraagt deze op te nemen in de studie en de nodige gegevens beschikbaar stelt.

5.2.2

Investeringskosten Over het algemeen brengt de installatie van een zonthermische installatie voor de warmwaterproductie grote kosten met zich mee. Maar in vergelijking met een conventionele verwarmingsinstallatie biedt een zonneboiler het voordeel dat de functioneringskosten (aankoop van brandstof) subsidieerbare investeringskosten worden. De opdrachtgever moet hieraan herinnerd worden en moet een lijst ontvangen met de verschillende subsidies die door de overheid toegekend worden (Bijlage 1 geeft een overzicht van de energiesubsidies voor de openbare en de privé-sector). Bij elke optie worden de investeringskosten voor en na energiesubsidie gegeven. Het eventuele recht op andere subsidies (voor renovaties, interestloze leningen, …) wordt ook vermeld.

Grootte van het systeem (vlakkeplaatcollectoren onder glas)

Energiebesparing gedurende de levensduur [kWh]

Kosten (excl. BTW en studies) [€]

Kosten (incl. BTW en studies) [€]

Kosten per kWh (incl. BTW en studies) [c€/kWh]

120 m² en 4 000 l

1 894 870

99 648

132 532

6,99

MET SUBSIDIES BIM EN SIBELGAÖ

80 280

4,24

MET SUBSIDIES BIM EN SIBELGA + SLRB2 Ö

60 210

3,18

Tabel 3: Kosten van de zonthermische installatie Een commentaar met de belangrijkste cijfers van de tabel verduidelijkt dit punt voor de opdrachtgever.

2

Subsidie van de BGHM voor openbare huisvestingsmaatschappijen voor de renovatie/nieuwbouw van sociale woningen als interestvrije lening, terugbetaalbaar op 33 jaar ter waarde van 75% van het geïnvesteerde bedrag. Gids voor de uitvoering van een zonne-audit Xavier Meersseman, Bernard Huberlant

Juni 2006

- 17 –

Rentabiliteit Zoals eerder al vermeld zijn de investeringskosten in de zonthermische installatie per kWh bespaarde brandstof de meest objectieve parameter om de rentabiliteit van de zonneboiler te beoordelen. Een samenvattende tabel met korte commentaar geeft dus ook voor elke weerhouden optie deze kosten, met en zonder subsidie(s). Hieronder wordt de rentabiliteit van een initiële investering in een zonthermische installatie getoond aan de hand van verschillende scenario’s voor de ontwikkeling van de gasprijs. Hierbij werd rekening gehouden met de installatiekosten, studiekosten, BTW, BIM-, Sibelga-subsidies en de lening van de BGHM voor de renovatie/nieuwbouw van sociale woningen.

Scenario 1: actuele gasprijs 3,11 Scenario 3: gasprijs 4,20

Scenario 2: gasprijs 3,89 Scenario 4: gasprijs 4,51

50 000 40 000 Gecumuleerde balans van de kosten en winst [€ van 2004]

5.2.3

30 000 20 000 10 000 0 -10 000 -20 000 -30 000 -40 000 -50 000 -60 000 -70 000 jaar 0

jaar 5

jaar 10

jaar 15

jaar 20

jaar 25

jaar 30

Evolutie van de gecumuleerde balans van de kosten en winst inclusief alle subsidies, belastingen en studiekosten (in € van 2004) Men ziet dat na 25 jaar in scenario 3 met een gemiddelde gasprijs van 4,20 c€/kWh op 25 jaar een globale winst gehaald wordt van bijna 20 000 € (in € van 2004).


Juni 2006

- 18 –

5.2.4

Jaarlijkse nettowinst op de energiefactuur De opdrachtgevers willen over het algemeen de jaarlijkse besparingen kunnen becijferen waarmee ze de installatie van de zonneboiler kunnen laten uitvoeren. Deze financiële besparing (onafhankelijk van elke vorm van subsidie, maar afhankelijk van de energieprijs) wordt dan ook voor elke weerhouden optie gegeven. Hier moet vermeld worden dat deze financiële besparing enkel geldt voor de actuele energieprijs en dat deze zal evolueren volgens de prijs van de brandstof. Een gemiddelde verhoging van de prijs van de in het gebouw gebruikte brandstof met 50% in de volgende 25 jaar (dus een jaarlijkse verhoging van ten minste 3 % gedurende 25 jaar) zorgt ervoor dat de financiële winst door de zonneboiler met 50 % toeneemt. Zo wordt de terugbetaaltijd, die berekend wordt door gewoon de investeringskosten in de zonneboiler te delen door de financiële winst die door de installatie gemaakt wordt, bij elke verhoging van de energieprijs korter. Dit in tegenstelling tot de prijs per bespaard kWh, die een stabiele economische indicator blijft gedurende de volledige levensduur van de installatie.

Grootte van het systeem (vlakkeplaatcollectoren onder glas)


Jaarlijkse financiële winst op de op het moment van de studie actuele gasprijs (S0) [€/jaar]

Jaarlijkse financiële winst op de door het Federaal Plan Bureau geschatte gemiddelde gasprijs (S2) [€/jaar]

120 m² en 4 000 l

75 795

2 357

3 183

Tabel 4: vermindering van de energiefactuur


Juni 2006

- 19 –

5.3 5.3.1

Milieubalans Besparing primaire energie De hieronder beschreven brandstofbesparing kan omgezet worden naar een besparing van primaire energie. Elk kWh gas of mazout dat de eindgebruiker aankoopt, komt overeen met een veel hoger verbruik van de energiebronnen als men rekening houdt met de energie die nodig is voor de ontginning, behandeling en het transport, alsook met de verliezen tijdens de distributie. De opdrachtgever moet hieraan herinnerd worden. NB: De omrekeningsfactoren voor kWh brandstof naar kWh primaire energie in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest zijn beschikbaar bij het BIM.

5.3.2

Vermeden CO2-uitstoot De CO2-uitstoot heeft een negatieve invloed op het klimatologische evenwicht in de wereld en kan leiden tot overstromingen, droogtes, tornado’s, stijging van het zeeniveau, verspreiding van besmettelijke ziekten, vervuiling van de drinkwatervoorraden, enz. Daarom is het uiterst belangrijk dat we alles doen om de uitstoot van CO2 onmiddellijk te beperken. Zonne-energie biedt de mogelijkheid de CO2-uitstoot drastisch te verminderen. De door de volgens het economische optimum gedimensioneerde zonneboiler vermeden CO2-uitstoot wordt samengevat in een tabel (zie vb. Tabel 5). Deze tabel geeft voor elke weerhouden optie de jaarlijks vermeden CO2-uitstoot en de totale vermeden uitstoot voor de volledige levensduur van de installatie. Grootte van het systeem (vlakkeplaatcollectoren onder glas)

Energiebesparing

Vermindering CO2-uitstoot [ton CO2]

[KWh/jaar]

Per jaar

Op 25 jaar

75 795

16,5

411

120 m² en 4 000 l

Een zonthermische installatie voor de productie van warm water moet, om een rol te kunnen spelen bij de vermindering van de CO2-uitstoot, ingepast worden in een globale aanpak voor de vermindering van het energieverbruik in het gebouw: de isolatie van de mantel van het gebouw, de vervanging van oude verwarmingsketels en de perfecte regeling van de toestellen voor de productie van warmte en koude spelen hierbij een grote rol.

Tabel 5: vermindering van de CO2-uitstoot NB: De coëfficiënten van de CO2-uitstoot verschillen naargelang de gebruikte brandstof en naargelang de regio. De waarden van het Brussels Gewest zijn deze van het BIM. Ze worden uitgedrukt in kg CO2 per MWh en houden rekening met de uitstoot bij productie en transport van de brandstof:

aardgas: 217 kg. CO2 / MWh

stookolie: 306 kg. CO2 / MWh

kolen: 385 kg CO2 / MWh


Juni 2006

- 20 –

6

Maatregelen voor energiebesparing en sanitaire aspecten Tijdens onze zonne-audits hebben we bij bezoeken kunnen vaststellen dat de meeste gebouwen over een suboptimale en verouderde installatie voor warmwaterproductie beschikken, zowel wat de productie als de opslag en de warmtedistributie betreft. Het studiebureau heeft er alle belang bij in zijn auditrapport maatregelen voor energiebesparing voor te stellen, die samen met of onafhankelijk van de installatie van de zonneboiler uitgevoerd kunnen worden. Meestal gaat het hier om aanbevelingen met betrekking tot:

de vermindering van het warmwaterverbruik,

de isolatie van de opslagvaten en het distributiecircuit.

Bovendien moet men er, zoals trouwens in elke grootschalige installatie voor warmwaterproductie, voor zorgen dat de verblijfsduur en de temperatuur van het sanitaire water in de opslagvaten een voldoende bescherming tegen bacteriën (legionella en andere) biedt. Meestal gaat het hier aanbevelingen met betrekking tot:

7

de verblijfsduur en de temperatuur van het water in de opslagvaten,

de temperatuur van het water in het distributiecircuit (tussen minimum 55°C en maximum 60°C).

Besluiten De besluiten van het auditrapport vatten de voor- en nadelen samen van de verschillende opties die de opdrachtgever heeft. Daarbij wordt rekening gehouden met de verkregen resultaten en weerhouden hypotheses. In dit stadium geeft het studiebureau aanbevelingen over de grootte van de installatie, het type collectoren en de warmteopslag voor het betroffen gebouw. De weerhouden optie kan aangepast worden in functie van het belang dat de opdrachtgever hecht aan de beslissende criteria in het rapport (minimumprijs per kWh brandstof, maximale jaarlijkse winst, vermindering van de CO2-uitstoot, …). In het besluit worden de belangrijkste cijfers hernomen en wordt er voor de overige cijfergegevens naar de relevante paragrafen verwezen.


Juni 2006

- 21 –

Bijlage 1 : Subsidies voor zonthermische installaties in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest

1

Energiepremies 2006 van het BIM voor collectieve huisvesting

Energiepremies Van kracht sinds Voor wie? Waarvoor? Hoeveel?

Waar?

2

met het oog op de verbetering van de energieprestaties van gebouwen 1 januari 2006 OVM, gemeentelijke grondregies, OCMW, SIK, verenigingen van mede-eigenaars van gebouwen Voor de haalbaarheidsstudie en de installatie van collectieve zonneboiler voor de productie van sanitair warm water 50% van de studiekosten voor een zonne-audit van het gebouw (haalbaarheidsstudies voor een energiebesparende investering in het gebouw) 35% van de installatiekosten van een collectieve zonneboiler in een nieuw of te renoveren gebouw, met een maximum van 992 EUR inclusief BTW per woning, daarbij komt nog de SIBELGA-premie van 758 EUR inclusief BTW (tot 8 m² collectoroppervlak (+75 EUR per bijkomende m²) (met een maximum van 9625 EUR per gebouw) Premieaanvragen moeten na installatie van de zonneboiler ingediend worden bij het Brussels Instituut voor Milieubeheer – Dienst Energie - Gulledelle 100 - 1200 Brussel. Voor werken met een facturatiedatum na 31/12/2005 moet de aanvraag voor 1 januari 2007 ingediend worden.

Energiepremies 2006 van het BIM voor de tertiaire sector en industrie (voor de verbetering van de energieprestaties van gebouwen)

Energiepremies met het oog op de verbetering van de energieprestaties van gebouwen Van kracht 1 januari 2006 sinds Voor wie? Brusselse openbare sector, non-profit organisaties, bedrijven en zelfstandigen in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest Waarvoor? Voor de haalbaarheidsstudie en de installatie van collectieve zonneboiler voor de productie van sanitair warm water Hoeveel? 50 % voor een haalbaarheidsstudie voor een specifieke investering. 30 % van een investering (studies inbegrepen) waarbij volgens de behoeften van het gebouw (nieuwbouw of te renoveren gebouw) gebruik gemaakt wordt van een of meerdere hernieuwbare energiebronnen. Het geïnstalleerde systeem moet gedurende ten minste 2 jaar voorzien zijn van een controletoestel voor de geproduceerde zonne-energie. Waar? Voor studies: de aanvraag moet binnen 6 maanden na de zonne-audit ingediend worden. De studie moet conform zijn met het minimumlastenboek voor een haalbaarheidsstudie van een investering (Energiepremies 2006 tertiaire sector en industrie, punt 5 p.16) Voor investeringen die gebruik maken van hernieuwbare energie: de premie moet voor de opdracht voor de werken en de publicatie van de aankondiging van de opdracht aangevraagd worden. De werken mogen pas na bekendmaking van de beslissing over de premieaanvraag uitgevoerd worden. Het dossier van de premieaanvraag moet ingediend worden bij het Brussels Instituut voor Milieubeheer - Dienst Energie - Gulledelle 100 - 1200 Brussel.


Juni 2006

- 22 –

HOE REALISEER IK EEN AUDIT VOOR ZONNE-ENERGIE?

Recommend Documents