Om primaire hernieuwbare energie te begrijpen is het noodzakelijk om eerst naar de primaire energie te kijken.
Primaire energie
Primaire energie (PE) wordt gedefinieerd als de (niet-hernieuwbare) energie die nodig is bij de bron om het uiteindelijk energieverbruik te dekken. Er gaat immers heel wat energie verloren tijdens de productie en distributie van elektriciteit. In Vlaanderen is voor het gebruik van bijvoorbeeld 1 kWh elektriciteit aan de bron (stookolie, aardgas, steenkool en brandhout) circa 2,6 kWh energie nodig. Deze factor wordt beschreven door de PE-factor.
Bijgevolg is primaire energie (PE) = PE factor * finale energievraag.
Hernieuwbare primaire energie
Hernieuwbare energie is echter een vreemde eend in het oude model. Aangezien de productie van hernieuwbare energie helemaal anders verloopt dan bij niet-hernieuwbare energie, is de PE-factor voor elektriciteit veel te hoog voor hernieuwbare energie. Daarom dringt een aparte PER-factor zich op.
Hernieuwbare primaire energie (PER) behoefte wordt gedefinieerd als de hoeveelheid hernieuwbare energie die effectief nodig is om de netto-energiebehoefte van een gebouw te dekken.
Wind, zon en biomassa leveren hernieuwbare primaire energie. Een gedeelte van deze stroom kan direct worden gebruikt. Omdat de hoeveelheid gegenereerde en benodigde energie niet in elke periode van de dag of het jaar hetzelfde is (met uitzondering van biomassa), is opslag nodig. Afhankelijk van het productie- en consumptiepatroon kan dit gaan om korte termijnopslag (bv. een waterkrachtcentrale) of lange termijnopslag (bv. omzet van elektriciteit naar synthetisch methaan om later weer om te zetten naar elektriciteit). Die energieopslag levert zo desgewenst secundaire stroom, maar gaat wel altijd onvermijdelijk gepaard met energieverlies.
PER-factor
Energieverbruik zal altijd een mix zijn van directe energie uit bijvoorbeeld PV-panelen, en secundaire stroom uit opslag. Korte termijnopslag gaat gepaard met zo'n 20% verlies, lange termijnopslag met verliezen tot maar liefst 70%.
Afhankelijk van het type energiegebruik zal de verhouding tussen primaire en secundaire energie verschillend zijn, en daarmee ook het verlies van de energievoorziening. Dit specifieke energieverlies wordt beschreven door de PER-factor. Zo is de vraag naar huishoudelijke stroom gedurende het hele jaar bijvoorbeeld vrij constant. Daarom is het aandeel primaire energie hoog en de PER-factor klein. Verwarming is daarentegen enkel nodig in de winter. Om hiervoor voldoende energie te leveren, moet de stroom gedeeltelijk gewonnen worden in de zomer en opgeslagen worden voor gebruik in de winter, wat in een hogere PER-factor resulteert.
Bijgevolg is PER-factor = Hernieuwbare primaire energie (PER) / finale energievraag. Meer exact is de juiste formule:
Waarbij:
- Edir - Direct gebruikte elektriciteit uit hernieuwbare energie
- EMS - Elektriciteit uit korte en middellange termijnopslag
- ESS - Elektriciteit opgewekt uit seizoensopslag
- EPL - Distributie en andere verliezen
- ηMS en ηSS - Efficiëntie van opslagprocessen (gehele keten)
PER-factor van verschillende gebruiksprofielen
De PER-factor varieert naargelang waarvoor de stroom wordt gebruik. Voor de Belgische klimaatdata (Ukkel) geeft dit:
| PER-factor | PE-factor | |
|---|---|---|
| Huishoudstroom | 1,30 | 2,6 |
| Stroom voor sanitair warm water | 1,30 | |
| Stroom voor verwarming | 1,75 | |
| Stroom voor koeling | 1,00 | |
| Stroom voor ontvochtiging | 1,20 |
Het valt op dat de PER-factor veel lager is dan de oude voor niet-hernieuwbare energie bedoelde PE-factor. De belangrijkste reden hiervoor is dat hernieuwbare energie meestal direct primaire energie leveren. De vraag naar warm water en huishoudelijke stroom is relatief constant in de loop van het jaar. Voor bv. verwarming is in ons klimaat al meer secundaire stroom uit opslag nodig. Dit resulteert dan ook in een hogere PER-factor voor verwarming van 1,75.
PER-factor van verschillende locaties
De PER-factoren verschillen ook naargelang de lokale energiemix als de lokale klimaatgegevens. De waarden voor huishoudelijke stroom en sanitair warm water zullen niet veel verschillen, met typische waarden van ongeveer 1,3. De PER-factoren voor verwarming, koeling en ontvochtiging wordt sterker beïnvloed door de plaatselijke klimatologische omstandigheden. Globaal genomen kan worden gesteld dat in een klimaat met een grotere warmtevraag, de primaire behoefte aan elektriciteit voor verwarming merkbaar hoger zal liggen dan die voor de koeling.
| België, Brussel |
Tjechië, Brno |
Portugal, |
Indonesië |
|
|---|---|---|---|---|
| Huishoudstroom | 1,30 | 1,30 | 1,25 | 1,25 |
| Stroom voor sanitair warm water | 1,30 | 1,30 | 1,25 | 1,20 |
| Stroom voor verwarming | 1,75 | 1,85 | 1,65 | 1,00 |
| Stroom voor koeling | 1,00 | 1,15 | 1,30 | 1,25 |
| Stroom voor ontvochtiging | 1,20 | 1,40 | 1,55 | 1,40 |
Gebruik van PER-factoren in de evaluatie van gebouwen
Het Duitse Passive House Institute (PHI) ontwikkelde nieuwe beoordelingscategorieën voor gebouwen waarbij het evaluatiesysteem gebaseerd is op hernieuwbare primaire energie in plaats van primaire energie. Afhankelijk van die PER-behoefte en de productie van hernieuwbare energie kan een gebouw worden ingedeeld in de Classic, Plus of Premium categorie. Lees hier verder >>>
Meer info?
Heb je vragen of ben je op zoek naar meer informatie over de nieuwe labels? Contacteer ons! We helpen je graag verder.
Contact: info@pixii.be
