Warmtekrachtkoppeling: warmte en elektriciteit in één

Warmte en elektriciteit zijn beide van belang voor elk huis, elk bedrijf of simpelweg elk gebouw. Hierom is het handig een manier te hebben om deze twee te combineren: de warmtekrachtkoppeling. Dit systeem levert warmte en kracht (elektriciteit) op hetzelfde moment. In dit artikel introduceert Mijn Groene Energie de warmtekrachtkoppeling en alle informatie rondom deze installatie.

Wat is een warmtekrachtkoppeling?

Een warmtekrachtkoppeling, afgekort een wkk, is een manier van gelijktijdig warmte en elektriciteit produceren door middel van een motor en één brandstof. Alhoewel dit meestal aardgas is, kan de energiebron ook een groene energiebron zijn en dus bestaan uit biogas of biomassa. Met een elektrisch rendement van ongeveer 58,5 %, komt er dus veel warmte vrij bij nieuwe elektriciteitscentrales. De wkk zorgt ervoor dat deze warmte benut wordt.

De warmtekrachtkoppeling wordt vooral gebruikt door grote bedrijven of ziekenhuizen die veel vraag hebben naar warmte en elektriciteit. Met de wkk kunnen ze hier veel van produceren. De micro wkk is een kleinere versie hiervan met een maximale capaciteit van 20 kW en daarmee geschikt voor huishoudens.

Hoe werkt de warmtekrachtkoppeling?

1. De brandstof laat de motor draaien. Dit gebeurt met de volgende technieken:
   • Stoomturbine
   • Gasturbine
   • Inwendige verbrandingsmotor
   • Stirlingmotor
   • Brandstofcel
2. Door de motor wordt de alternator geactiveerd. Er wordt nu elektriciteit opgewekt.
3. De alternator creëert warmte, maar raakt niet oververhit door de aanwezigheid van de koelvloeistof.
4. Met de warmtewisselaar wordt deze warmte gescheiden van de koelvloeistof en ontstaat zo het warme water. Warm water wordt ook uit de verbrandingsgassen gehaald.
5. Dit warme water kan gebruikt worden voor sanitaire doeleinden of voor de verwarming.

Externe verbranding d.m.v. de Stirling motor

De Stirlingmotor maakt de microwarmte-krachtkoppelingsinstallaties efficiënter en veiliger dan de stoommachine. Wkk's van vermogens onder de 150 kW maken gebruik van deze motor. De warmte die volgt uit de verbranding zorgt voor de aandrijving van de motor, die vervolgens de generator activeert om elektriciteit te produceren.

Door de Stirlingmotor wordt er per kWh elektriciteit 6 tot 10 kWh aan warmte geproduceerd. Soms wordt er teveel elektriciteit geproduceerd, dit wordt dan net als bij zonnepanelen op het net geplaatst.

Interne verbranding d.m.v de motor

Deze manier wordt meestal gebruikt voor appartementsgebouwen. Deze worden verwarmd door de warmte die ontstaat door de motor. De mechanische energie zorgt voor de elektriciteit met behulp van een alternator.

Brandstofcel

De brandstofcel zorgt voor een milieuvriendelijk proces. Brandstof, hier aardgas, leidt tot waterstof dat, na aanraking met zuurstof, de chemische energie omzet tot elektriciteit en warmte. Deze elektrochemische reactie mindert de CO2-uitstoot met 50 %.

Voordelen warmtekrachtkoppeling

De warmtekrachtkoppeling heeft verschillende eigenschappen die voordelig uitkomen:

1. Lager brandstof verbruik

   De wkk zorgt voor het tegelijkertijd produceren van warmte en elektriciteit. In andere gevallen zou dit een gescheiden productie vormen. Met de wkk kan je daarom tot wel 20 % brandstof besparen.

2. Lagere CO2-uitstoot

   Een warmtekrachtkoppeling heeft een lage CO2-uitstoot. Daarnaast is het ook laag in het uitstoten van schadelijke verbrandingsstoffen zoals NOx en CO.

   CO2-besparing Een wkk heeft een lage CO2-uitstoot. In 2017 heeft de distributienetbeheerder Sibelga in Brussel 5.788 ton CO2-uitstoot weten te voorkomen door 12 wk-installaties te plaatsen in de stad.

3. Hoger rendement

   Wkk installaties hebben een thermisch rendement van 40 % - 50 % en een elektrisch rendement van 30 % - 45 %.

   Als je de afbeelding hieronder bekijkt, zie je dat de warmtekrachtkoppeling aan de linkerkant een rendement heeft van 85 % heeft. Aan de rechterkant worden elektriciteit en warmte apart van elkaar geproduceerd zonder warmtekrachtkoppeling. Hier ligt het rendement op 75 %. De wkk zorgt hier dus voor een besparing van 10 % op je rendement.

   

Boeren en warmtekrachtkoppeling

Boeren met vergistingsinstallaties wekken vaak groene stroom op met de warmtekrachtkoppeling. Op deze manier kunnen zij rechtstreeks gas leveren aan het net. Hierdoor is het mogelijk voor boeren een hoger energetisch rendement te halen dan als een groene stroomleverancier. Dit maakt het verschil van 50 à 60 % en 80 à 90 %.

Nadelen warmtekrachtkoppeling

Een warmtekrachtkoppeling heeft echter ook nadelen. Hieronder vind je de grootste nadelen op een rij:

• Hoge investeringskosten.
• Beide opgewekte warmte en elektriciteit moeten toegepast kunnen worden om de wkk financieel rendabel te noemen.
• Hoge onderhoudskosten.
• Moet veel draaiuren maken om financieel rendabel te zijn.
• Veel onzekerheid over de toekomst van aardgas.

Vragen of advies ontvangen?

Bel Mijn Groene Energie voor gratis advies van onze energie-experts (Gratis dienst).

02 586 05 91 ÓF Bel mij terug!

Advertentie - Mijn Groene Energie 

Vragen of advies ontvangen?

Dien een terugbelverzoek in of bel ons op maandag - vrijdag van 8:00 - 19:00 uur en zaterdag van 8:30 - 17:30 uur.

Bel mij terug!

Kosten warmtekrachtkoppeling

De kosten van de micro wkk liggen tussen de € 8.000 en € 12.000. De geschatte levensduur is 10 tot 15 jaar en dit is ook de tijd die het ongeveer kost het bedrag terug te verdienen. Deze korte terugverdientijd is te danken aan het lage brandstofverbruik en de elektriciteitsopwekking.

Premie micro wkk

Het is mogelijk financiële steun te ontvangen mocht je een micro warmtekrachtkoppeling willen aanschaffen. Om in aanmerking te komen, moet je behoren tot één van de volgende groepen:

1. Ondernemingen
2. Natuurlijke personen
3. Niet-commerciële instellingen (scholen, verzorgingsinstellingen, etc.)
4. Publiekrechtelijke rechtspersonen

Je kunt de premie aanvragen als het type installatie inbegrepen is in onderstaande lijst met erkende type micro-WKK-installatie kleiner dan 10 kW.

Kom je in aanmerking en is jouw type micro wkk opgenomen in de lijst? Dan zijn er nog de volgende voorwaarden waaraan voldaan moet worden:

• De brandstof betreft biogas.
• Bevindt zich in het Vlaams Gewest.
• Startdatum na 1 januari 2018.
• Het elektrisch vermogen ligt onder 10 kW. Bij vermogens boven de 10 kW kun je een aanvraag doen voor een warmte-krachtcertificaat .
• Kwalitatieve warmte-krachtinstallatie in combinatie met een AREI-keuringsverslag.
• De opgewekte warmte moet nuttig worden gebruikt.

Vervolgens is de premie online aan te vragen door het desbetreffende formulier in te vullen op de officiële overheidswebsite van Vlaanderen.