Installaties in gebouwen: μWKK - IDEG

Kleine WKK’s WKK 

KHLim/DA 

1. Situering 

2. Technologieën 

Technologie 

3. Dimensionering 

4. WKK-certificaten 

WKK certificaten 

5. Enkele knelpunten 

6. Energie-project Energie project KHLim 

Annick Dexters 

4 de Energiebesparingsforum 

‘De De wereld van het goede 

voorbeeld’ 

voorbeeld 

CEDUBO 3 oktober 2007 

1

Situering 

1.1 Klassieke energievoorziening 

KHLim/DA 

energievoorziening (1) 

Energiebehoefte van een bedrijf,gebouw,…: 

WARMTE + ELEKTRICITEIT 

Klassieke energievoorziening: GESCHEIDEN 

warmte lokaal geproduceerd met behulp van ketel 

elektriciteit centraal geproduceerd in een bulkcentrale, en 

getransporteerd naar de verbruiker via het elektriciteitsnet 

+ 

2

Situering 

1.1 Klassieke energievoorziening 

KHLim/DA 

energievoorziening (2) 

Maar: 

Brandstof gebruiken voor warmte op lage temperatuur = 

energieverspilling. 

energieverspilling 

kwaliteitsverliezen of exergieverliezen! 

Elektriciteitscentrales ηgem = 35 % ……. 55% 

energieverliezen! 

3

1.Situering 


1.2 Begrip WKK (1) 

WKK = warmtekrachtkoppeling 

WKK = toestel dat zorgt voor een gelijktijdige 

opwekking v. warmte en elektriciteit m.b.v 

fossiele of biobrandstof. 

biobrandstof 

Principe: 

Warmtebron op hoge temperatuur (hoogwaardige warmte) 

gebruiken om mechanische energie op te wekken. 

Restwarmte (laagwaardige warmte) gebruiken voor 

specifieke warmtevraag 

WKK = geinstalleerd kort bij de warmteverbruiker 

Warmtetransport gaat gepaard met grote verliezen!!!! 

verliezen!!!! 

KHLim/DA 

4




VOORDELEN: 

Serieuze primaire energiebesparing 

mogelijk(10 tot 20 %) vergeleken 

met afzonderlijke opwekking van 

warmte en elektriciteit. 

elektriciteit 

Minder uitstoot van CO 2 en andere 

schadelijke stoffen WKK technologie 

bij uitstek om Kyoto te halen 

(Over periode 2008-2012 reductie CO2 - 

uitstoot met 7,5 % t.o.v 1990) 

Gedecentraliseerde productie, 

een betere beschikbaarheid van 

energie noodgroepfunctionaliteit 

minder transportverliezen 

KHLim/DA 

Energiebesparing: 27 ~ 18,5% 

5




KHLim/DA 

Energiebesparing: 

188 -161 = 27 ~ 14% 

20 

centrale 

50% 

10 

E = 55 Q = 70 

45 50 

WKK 

WKK ≠ perfecte match met energiebehoeften 

openbaar elektriciteitsnet + 

119 

buffervat en/of backupketel blijven nodig. 

nodig 

ketel 

90% 

22 

20 

6


1.3 Wat zijn “kleine kleine” WKK’s? WKK ? 

KHLim/DA 

Geen duidelijke definitie: ≤ 1MWe?! 

Voor VREG 

WKK ≤ 200 kWe 

- geen rendementsmetingen vereist voor bepalen WKKcertificaten. 

- gegevens leverancier WKK volstaan. 

WKK ≤ 50 kWe = micro-WKK 

micro WKK 

WKK ≤ 10 kWe 

- werking met terugdraaiende teller toegestaan. 

- teveel elektriciteit op jaarbasis w. niet vergoed 

7


1.4 Waar worden ze gebruikt? gebruikt 

KHLim/DA 

Daar waar ‘n n continue behoefte aan warmte aanwezig is. 

Gebouwenverwarming + sanitair warm water: water 

wijken, wijken, 

flatgebouwen, 


sociale woningen met 

collectieve verwarming, hospitalen, 

hospitalen, 

zwembaden, 

zwembaden, 

sportcentra, 

sportcentra, 

rustoorden, rustoorden, 

hotels, bakkerijen, 

bakkerijen, 

scholen, scholen, 

openbare gebouwen, 

gebouwen, 

….., .., zelfs individuele 

huishoudens. 

huishoudens 

Glastuinbouw (warmte, elektriciteit en CO2) 

Veeteeltbedrijven 

… 

De WKK wordt meestal gedimensioneerd op de 

warmtevraag tenzij men het overschot aan elektriciteit 

niet rendabel kan verkopen. 

verkopen 

8

1. Situering: Situering 

1.5 Trias Energetica?! 

Energetica?! 

KHLim/DA 

Stap 1. Beperk de energievraag (goed geïsoleerd en 

luchtdicht bouwen, warmteterugwinning). 

Stap 2. Gebruik duurzame energiebronnen 

(bodemwarmte, zonne-energie, wind, etc.) 

Stap 3. Gebruik eindige energiebronnen efficiënt 

(hoog rendement). 

- Dus alvorens de WKK te dimensioneren voorgaande 

stappen doorlopen. 

doorlopen. 

- De WKK is wel zeer zuinig met brandstof maar toch… toch 

- Grote interesse voor WKK’s WKK s die draaien op biobrandstof 

zoals koolzaadolie, 

koolzaadolie, 

palmpitolie, palmpitolie, 

biogas gekoppeld aan 

vergistingsinstallaties ….. .. 

9

2.Technologieën 

2.Technologie n 

KHLim/DA 

Elektrisch vermogen 

10


2.Technologie 

2.1 Interne verbrandingsmotor 

EC-power 13 kWe/27 kWth 

Dachs 5,5 kWe/12,5 kWth 

KHLim/DA 

11


2.Technologie 

2.2 Microturbines 

Microturbine:Capstone 

Vermogens: 30 tot 200 kW 

Modulair systeem 

KHLim/DA 

12


2.Technologie 

2.2 Motoren contra microturbines 

η e = ± 35 … 40% 

η th =±50% 

Meerdere warmtebronnen 

Niveau warmtevrijstelling 

H2O 90 tot 110 ° 

Geschikt voor intermitterend 

bedrijf 

Onderhoudsintensief 

Om de 5000u …. 

Levensduur 100.000 u 

Batchgewijze verbranding / λ= 1 à 2 

geluidsomkasting vereist 

Aandacht emissies vooral 

belangrijk bij dieselmotor . 

KHLim/DA 

ηe = ±25 …30 % (energievoor 

compressie) 

ηth = ± 50 % 

1 warmtebron 

250°C/650°C m/z recuperator 

(stoom, gassen, H2O) Modulair concept want niet geschikt voor 

intermitterend bedrijf. 

Om de 8000 t.g.v luchtlagering 

continu verbrandingsproces / λ= 6 tot 8 

Fluittoon, makkelijk af te schermen 

Brandstofeisen minder streng 

lagere globale emissies 

13


2.Technologie 

2.3 Stirling 

Stirling engine : 55 kWe 

Vermogens: 1-60 kWe 

KHLim/DA 

Whispergen 

1,2 kWe / 8 kWt 

14

Lucht of 

edelgas 


2.Technologie 


KHLim/DA 

P 

3 

2 

f 

1 2 

3 

4 

a 

b 

c 

d 

e 

4 

1 

V 

T 

2 

g 

3 4 

1 

S 

Legenda: 

a) Verdringer 

b) Zuiger 

c) Verwarmer 

d) Regenerator 

e) Koeler 

f ) Compressiekamer 

g) Expantiekamer 

15


2.Technologie 


Verschillende uitvoeringsvormen 

KHLim/DA 

schouw 800ºC 

brander 

koelwater 

Direct gestookte stirlingmotoren 

– resterende warmte in rookgassen kan 

gebruikt worden om warm water op te wekken 

– elektriciteit is het hoofdproduct, warmte een bijproduct 

Stirlingmotoren geïntegreerd in een traditionele 

verbrandingsketel 

– deel van de warmte gebruikt voor elektriciteitsproductie 

– warmte is het hoofdproduct, elektriciteit een bijproduct 

Stirling 

elektriciteit 

16


2.Technologie 


Verbranding: extern + continu 

Verschillende brandstoftypes 

mogelijk (biomassa,…) 

Lagere emissies /minder lawaai 

Transient: cfr boiler 

Maakt relatief gezien weinig 

elektriciteit 

Weinig onderhoud nodig 

KHLim/DA 

Stirlingmotor 

1 HTwarmtebron, 2 LTwarmtebronnen 

(koeling koude cilinder /generator) 

Interne 

verbrandingsmotor 

Meerdere warmtebronnen 

(oliecircuit, intercooler, 

rookgassen) 

Verbranding: intern + batch 

strikte brandstofspecificaties 

hogere emissies/meer lawaai 

Transient: traag 

Onderhoudsintensief 

17


2.Technologie 


Variabele warmte-krachtverhouding αE/αQ 

mogelijk waardoor extra investering voor 

backupketel of buffervat niet nodig. 

Erg geschikt als huishoudelijke WKK 

KHLim/DA 

1,2 tot 3 kWe 

8 tot 20 kWth. 

18


2.Technologie 

2.4 Rankine-machine 

Rankine machine 

KHLim/DA 

Lion van Otag 

0.2-2.1kWe 

2-16 kWth 

19


2.Technologie 

2.5 Organische Rankine cyclus.(ORC) 

cyclus.(ORC 

-Organische stof = pentaan, hexaan, tolueen, ammoniak, …. 

-verdampt bij lagere temperaturen 

-minder oververhitting want geen risico op condensatie tijdens 

expansie 

KHLim/DA 

20


2.Technologie 

2.5 Organische Rankine cyclus (ORC). 

Kan werken met warmte op lage temperatuur 

Geothermische warmte, 

Industriële afvalwarmte, 

verbranding vaste biomassa 

KHLim/DA 

21


2.Technologie 

2.6 Brandstofcellen 

brandstof Reformer 

VAILLANT (PEM) 

KHLim/DA 

zuurstof 

waterstof 

Brandstofcel 

elektriciteit 

warmte 

water 

- Elektrische Leistung: 1 - 4,6 kWel netzparallel 

2H - Thermische 

2 + O2 ¡æ 2H2O Leistung: + elektriciteit 1,5 -+ 7 warmte kWth plus ca. 25-50 kWth 

- Elektrischer Netz-Wirkungsgrad > 35 % 

- Gesamtwirkungsgrad > 80 % 

- Brennstoff: Erdgas 

- Lebensdauer des Systems: 15 Jahre, 80.000h 

- Wartungsintervall: alle 2 Jahre (Inspektion jedes Jahr) 

- Vor-/ Rücklauftemperatur max. 70 / 55 °C 

22


2.Technologie 

2.6 Brandstofcellen:werking 

KHLim/DA 

23


2.Technologie 

2.6 Brandstofcellen: 

Brandstofcellen: 

soorten 

KHLim/DA 

AFC H 2 

H 2O 

PEMFC H 2 

DMFC 

Brandstof 

CH 3OH 

CO 2 

PAFC H 2 

MCFC H2 H2O SOFC H2 H2O e - 

Belasting 

OH - 

H + 

H + 

H + 

2- 

CO3 O 2- 

Elektrolyt 

Anode Kathode 

O 2 

70ºC 

O 2 80ºC 

H 2O 

O 2 80ºC 

H 2O 

O 2 

H 2O 

O 2 

O 2 

200ºC 

650ºC 

1000ºC 

Oxidans 

24


2.Technologie 



vergelijk 

elektrolyt 

temperatuur 

opstarttijd 

Elektrisch 

rendement 

Schadelijke 

componenten 

status 

vermogen 

KHLim/DA 

AFC 

KOH 

60-70 

Enkele 

minuten 

30-50 

CO 2 , CO 

Demo 

voor 

commerc 

5- 

50kW 

PEM 

polymeer 

80-130 

Enkele 


30-40 

CO, S 

Demo 

voor 

commerc 

1- 

250 kW 

DMFC 

polymeer 

80-130 

Enkele 


20-30 

CO 

labo 

< 1kW 

PAFCM 

fosforzuur 

200 

4 

uren 

40 

CO,S 

Eerste units 

op markt 

maar duur 

200 kW 

MCFC 

gesmolten 

carbonaat 

600- 700 

10 

uren 

45- 60 

S, HCl 

Demo voor 

commerc. 

250 – 

2500 kW 

SOFC 

vast 

oxide 

700-1000 

Enkele 

uren 

40-60 

S 

Demo 

100- 

1000kW 

25


2.Technologie 



vergelijk 

+ geluidloos 

+ hoog elektrisch rendement en hoge brandstofbenuttiging. 

+ bij deellastwerking blijft het rendement hoog. 

- kinderziektes 

- geen verdeelnet van waterstof een reformer die 

aardgas omzet naar waterstof. 

- duur 

KHLim/DA 

26


2.Technologie 

2.6 URL’s URL 

KHLim/DA 

Meer info: 

http://www.cogenvlaanderen.be http://www.cogeneurope.be 

http://www2.vlaanderen.be/ned/sites/economie/energiesparen/do 

c/wkk_microturbine.pdf (microturbines) 

http://www.vsb-vzw.be (brandstofcellen) 

http://www.ballard.com 

http://www.microchap.info (micro-WKK’s) 

http://www.derouckenergie.be/de_rouck_energie.html 

(rentabiliteitsstudie) 

LEVERANCIERS WKK’s tot 200 kWe: AEC-SMT, Buderus, Cogengreen, 

Ineltra Systems, …… voor oplijsting raadplaag de “wegwijzer” en 

“nota ziekenhuizen” van Cogen Vlaanderen 

27

3. Haalbaarheidsstudie WKK 

3.0 Deelaspecten 

GEEN VUISTREGELS WEL MAATWERK 

EERST TRIAS ENERGETICA: investering in isolatie loont meer!!!! 

Belangrijke aspecten haalbaarheidsstudie: 

KHLim/DA 

3.1. Analyse van de energievraag 

3.2. Dimensioneren van de installatie 

(technische haalbaarheid) 

3.3. Rentabiliteitsberekening 

(economische haalbaarheid) 

3.4. Sensitiviteitsanalyse 

28


energievraag (1) 

3.1 Analyse energievraag 

KHLim/DA 

Enkel het voor WKK-relevante deel van de warmte en 

elektriciteitsvraag beschouwen! (geen gas voor keuken) 

Analyseren op een zo nauwkeurig mogelijke methode 

Metingen (over langere periode) 

Factuuranalyse (brandstoffacturen) 

Voor elektriciteit: kwartuurgegevens opvragen 

bij de elektriciteitsleverancier. 

Typeprofielen 

Kengetallen combinatie van voorgaande ! 

Om JBDC opstellen van de warmte- en elektriciteitsvraag!! 

29


3.1 Analyse warmtevraag 

warmte 

KHLim/DA 

vraag (2) 

1. Maandfacturen opsplitsen naar dagverbruik mbv 

graaddagen 

2. A.d.h.v. metingen dagprofielen opstellen voor 

warmteverbruik 

Voor KHLim -> 

lesdagen; 

vakantiedagen secretariaat open; 

vakantiedagen secretariaat gesloten (hieronder 

vallen ook weekends). 

3. Het dagverbruik verder opsplitsen aan de hand van 

deze dagprofielen 

30



warmte 

KHLim/DA 

Maandverbruik (kWh) 

Maandprofiel 

16% 

21% 

21% 

21% 

21% 

Week 1 Week 2 

Week 4 Week 5 

Week 3 

Weekprofiel 

17% 

17% 

14% 

17% 

10% 

8% 

17% 

vraag (3) 

Maandag 

Dinsdag 

Woensdag 

Vrijdag 

Zaterdag 

Zondag 

Donderdag 

2,50% 

2,00% 

1,50% 

1,00% 

0,50% 

Dagverbruikprofiel 

0,00% 

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 

Dagverbruik = Maandverbruik x 21% x 17% 

31

Procentueel halfuur verbruik (%) 

5,00% 

4,00% 

3,00% 

2,00% 

1,00% 



warmte 

KHLim/DA 

Lesdag 

0,00% 

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 

Uren (uu:mm) 

Vermogen (kW) 

vraag (4) 

1400,0 

1200,0 

1000,0 

doel: 1. JBDC voor warmte opstellen 

800,0 

600,0 

400,0 

200,0 

Geraamd vs reëel verbruik 13/12/2005 

0,0 

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 

Uren (uu:mm) 

Geraamd Reëel 

2. synchronisme tss elektriciteits- en warmtebehoefte 

32



warmte 

KHLim/DA 

Vermogen (kW) 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

vraag (5) 

JBDC 2004 

0 

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 

Tijd (u) 

Elektricitetsverbruik kW Warmteverbruik kW 

33



warmte 

Pe (kW) 

1200 

1000 

KHLim/DA 

800 

600 

400 

200 

Draaiuren: 4700 uren 

Vermogen: 345 kW 

Jaarproductie: 4700*345 = 1621,5 MWh 

Jaar Belastings Duur Curve 

vraag (6) 

0 

0 

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 

Uren 

5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 

Verbruik kW Geproduceerde energie MWh 

1800 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

Geproduceerde energie (MWh) 

34


3.2 Dimensionering v/d installatie (1) 

In theorie: 

vermogengrootte bepaald door grootste rechthoek onder JBDC 

van de warmtevraag. 

In praktijk ook rekening houden met: 

Verkoopprijs < aankoopprijs per kWh …. 

WKK normaal dimensioneren op warmte maar 

omwille van economische redenen op elektriciteit 

op de markt beschikbare installaties (niet alle vermogens 

beschikbaar) 

warmtekrachtverhouding 

Is deellastwerking mogelijk? 

aantal start-stops (herstart eerst na bepaalde tijd mogelijk) 

Synchronisme tussen warmte- en elektriciteitsvraag: 

anders buffering voorzien. 

betrouwbaarheid installatie: meerdere kleine ipv. één grote 

KHLim/DA 

35



KHLim: 50 tot 70 kWe 

KHLim/DA 

Pe (kW) 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

150kW 

1500 draaiuren 

Jaar Belastings Duur Curve 

2004 

Elektrisch:320 kWp / 732 MWh 

Thermisch: 2,5 miljoen kWh gas 

+ 12.000 liter mazout – 

gasverbuik van de keuken. 

40kW 

7000 draaiuren 

0 

0 

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 

Uren 

5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 

Verbruik 2004 kW Geproduceerde energie kWh 

300000 

250000 

200000 

150000 

100000 

50000 

36 

Geproduceerde energie (kWh)



WKK dimensioneren op basislast niet op pieklast zoals 

een ketel. Extra ketel en het elektriciteitsnet als 

bijkomende leverancier. 

WKK op basis van inwendige verbrandingsmotoren hebben een 

warmte-kracht-ratio van ± 2. Zij worden meestal gedimensioneerd 

op 10 tot 25 % van de pieklast voor warmte en dekken 60 % van de 

gevraagde warmte-energie op jaarbasis. 

Bij uitwendige verbrandingsmachines is het gemakkelijker om een 

supplementaire warmtebron in de WKK te integreren om de pieklast te 

dekken. Hierdoor kan men dus ook de grootte van een warmtebuffer 

beperken. Bij deze systemen probeert men de warmte-kracht-ratio af te 

stemmen op de behoefte van bv. individuele huishoudens. 

KHLim/DA 

37


3.3 Economische haalbaarheid 

De economische haalbaarheid van enkele technisch haalbare 

cases bekijken (motoren, microturbines, brandstofcellen) 

KHLim/DA 

Kosten 

1. Investeringskosten (1,2 … 2) 

2. vaste en variabele 

exploitatiekosten 

(onderhoud, bediening, 

verzekering) 

3. kost brandstofverbruik 

4. boete voor verhoogd 

piekverbruik als de WKK in 

panne is 

Baten 

1. daling elektriciteitsfactuur 


3. Subsidies (ecologiepremie, 

demonstratiesteun, 

investeringsaftrek) 

4. vermeden brandstofkost 

voor verwarming 

38


3.4 Sensitiviteitsanalyse (1) 

Jaarlijkse opbrengst verandering 

KHLim/DA 

Invloedsfactoren op opbrengst 

35% 

30% 

25% 

20% 

15% 

10% 

5% 

-30% -25% -20% -15% -10% -5% 

0% 

0% 

-5% 

5% 10% 15% 20% 25% 30% 

-10% 

-15% 

-20% 

-25% 

-30% 

-35% 

Prijs 

kWh e 

Stijging van beschouwde factor (%) 

Brandstofprijs Elektriciteitsprijs Certificaat waarde Draaiuren 

Aantal draaiuren 

39


3.4 Sensitiviteitsanalyse (2) 

Gasprijs en elektriciteitsprijs stijgen samen 

Stijgingen heffen mekaar op als de gasprijs 2 keer zo sterk 

stijgt als de elektriciteitsprijs 

KHLim/DA 

40


3.5 Besluit 

Een WKK draait best op vollast want η dan maximaal 

Onderhoudskost is per draaiuur, vollast of deellast 

De WKK betaalt zich terug door de hoeveelheid elektriciteit die hij kan 

genereren en de WKK- certificaten. Een WKK moet dus een hoge 

gebruiksduur hebben wil men een redelijke terugverdientijd 

realiseren. 

KHLim/DA 

Overdimensionering is slecht voor de rentabiliteit. 

Een terugverdientijd van 7 tot 8 jaar is gebruikelijk voor gebouwen-WKK. 

Een WKK voor gebouwenverwarming draait slechts ± 7 maanden/j 

aantal vollastdraaiuren van 4000u/j lijkt hier een grote 

belastingsgraad. Trigeneratie ( = gebruik van 

absorptiekoelmachine die warmte omzet in koude) kan het 

aantal gebruiksuren vergroten 

41


Cijfermateriaal (1) 

3.6 Cijfermateriaal 

3.6 

(5) 

4000 tot 5000 euro/kWe 

KHLim/DA 

Bron: Cogen-Vlaanderen 

42



KHLim/DA 


Bron: EAW 

Tabel geeft de moduleprijs maar 

geinstalleerd best vermenigvuldigen met factor 1,2 tot 2 (grote installaties) 

43



KHLim/DA 


+ kostprijs van netontkoppelingsrelais + synchrocheck 

+ meetsysteem + buffervaten + keuringen + …. 

Bron: EAW 

44



KHLim/DA 


Berekening voor Senertec 5,5 kWe/12,5 kWth (www.aecsmt.be) 

Energiebehoefte op jaarbasis 50.000 kWh th , elekticiteit zelf gebruikt. 

Ketelrendement = 90% 1m 3 aardgas = 10 kWh th 

-------------------------------------------------------------------------------------------- 

Brandstof ketel: 50.000/10/0.9 = 5.555 m 3 aardgas 

Brandstof WKK: 50.000 kWhth /12,5 kWth = 4000 draaiuren 

4000 draaiuren x 2m 3 aardgas/uur = 8000 m 3 

Meerkost brandstof: 8000 - 5555 = 2445 m 3 aardgas extra 

2445 x 0.33 €/m 3 = 806 €. 

Onderhoud: 0.02 €/kWhe 0.02 x 22000 kWhe = 440 €. 

Opbrengst elektriciteit: 4000 draaiuren x 5,5 kW e x 0,158 €/kWh e = 3476 € 

Jaarlijkse winst: 3476 - 806 – 440 = 2230 € 

Kostprijs toestel geinstalleerd ± 18.000 euro 

Toestel terugverdiend na 8 jaar maar geen rekening gehouden 

met eender welke subsidiëringsvorm. 

45



4.1 Systeem 

KHLim/DA 

46



4.2 Waarde van de certificaten 

KHLim/DA 

certificaten (1) 

WKK-certificaten = uitbatingsteun 

Immateriële bewijzen 

Alleen voor kwalitatieve WKK opgesteld in Vlaams gewest. 

1 certificaat per MWh primaire energiebesparing 

Marktwaarde van een certificaat = 41 € 

/ boeteprijs = 45 € / mimimumwaarde 27 € 

( bij PV 450 euro per MWh elektriciteitsproductie) 

http://www.vreg.be/vreg/documenten/statistieken/34277.pdf 

47



4.2 Waarde van de certificaten 

KHLim/DA 


Indien WKK op biomassa groenestroomcertificaten 

1 certificaat per MWh elektriciteitsproductie 

Marktwaarde van een certificaat = 110 € 

/ boeteprijs = 125 € / mimimumwaarde 80 € 

( bij PV 450 euro per MWh elektriciteitsproductie) 

http://www.vreg.be/vreg/documenten/Statistieken/19695.pdf 

Enkel hernieuwbaar deel van biomassa!!! 

48



4.3 Aantal certificaten 

KHLim/DA 


Bron: Cogen-Vlaanderen 

49




KHLim/DA 


50




Toegepast op Senertec 

KHLim/DA 


Rendement van referentieketel = 90% want warm water 

Rendement van de referentiecentrale = 50% want aardgas en 

aangesloten op laagspanningsnet. 

Elektrisch rendement WKK = 5,5/20 = 0,275 

Warmterendement van WKK = 12,5/20 = 0,625 

PEB = 22.000 kWh e (1/0,5 + 0,635/(0,275x0.9) – 1/0,275) = 20,35 

MWh of 20,35 certificaten 

Uitbatingssteun = 41 €/MWh x 20,35 MWh = 

834 euro op jaarbasis. 

462 euro na 10 jaar (PEB = 0.192) 

51



4.4 Andere steunmaatregelen 

KHLim/DA 

steunmaatregelen (1) 

Ecologiesteun: (alleen voor ondernemingen!!) 

Bestaat niet meer en werd vervangen door: 

Call-systeem medio 2007 

Alleen de beste (meest vernieuwende) projecten zullen steun 

ontvangen 

Verhoogde investeringsaftrek voor ondernemingen 

± 13,5 % van de investering af te trekken van de winst van 

het belastbaar tijdperk tijdens dewelke de vaste activa zijn 

verkregen (stel vennootsschapsbelasting van 34,5% -> 4,5%) 

Belastingsvermindering voor particulieren: 

tot 40 % van de investeringskosten van de installatie met een 

maximum van 2600 euro voor inkomstenjaar 2007. (zie 

limitatieve lijst op www.energiesparen.be) 

52



4.4 Andere steunmaatregelen 

Demonstratiesteun: 

KHLim/DA 

steunmaatregelen (2) 

- Het VEA kent een subsidie toe van 35% ( ≤ 250.000 euro) - voor nieuwe 

technieken voor energiebesparing of milieuvriendelijke 

energieproductie toepassen. 

- Enkel het deel dat een nieuwe toepassing in Vlaanderen of in de 

sector betekent komt in aanmerking voor steun. 

- De projecten worden opgevolgd door een onderzoeksinstelling 

zodat de resultaten van het onderzoeksproject verder kunnen 

verspreid worden. 

- Er bestaan lijsten met prioritaire technologieen 

Bv: wkk met organic rankine cyclus / gewone WKK niet meer. 

Contactpersoon: frank.vandroogenbroeck@vea.be 

53

5. Enkele Knelpunten 

5.1 Flatgebouwen en wijkverwarming 

KHLim/DA 

“Iedereen 

Iedereen heeft het recht zijn elektriciteitsleverancier 

vrij te kiezen” kiezen 

Eigenaar van WKK moet leveringsvergunning hebben om 

elektriciteit te verdelen naar de verschillende 

wooneenheden. 

In Wallonie en het Brussels Gewest is een beperkte 

leveringsvergunning mogelijk. In Vlaanderen nog niet. 

Als WKK eigendom van de gemeenschap van de eigenaars 

kan de elektriciteit alleen gebruikt worden voor het voeden 

van de gemeenschappelijke delen. Resterende elektriciteit 

moet verkocht aan elektriciteitsleverancier. Niet 

interessant voor rentabiliteit. 

54


5.2 Overheidssteun 

KHLim/DA 

Alleen bedrijven genieten van ecologiepremies / verhoogde 

investeringsaftrek / certificaten. 

55


5.3 Netkoppeling (1) 

de technische en economische aspecten hiervan mag 

men niet onderschatten. 

De distributienetbeheerders verenigd in Infrax en Eandis 

bepalen de regels. Maar ook deze spelers, worden 

geconfronteerd met kosten, technische beperkingen en 

regelgevingen die verre van eenvoudig zijn. 

Elke distributienetbeheerder heeft immers verplichtingen. 

De spanning moet in alle omstandigheden binnen de 

normen blijven. Verschillende parameters zoals 

netvervuiling ( harmonischen, flicker en spanningsdips), 

reactief vermogen en het evenwicht tussen 

energieproductie en afname moeten goed opgevolgd 

worden. 

Naarmate de decentrale productie t.g.v WKK, PV en 

windturbines toeneemt, wordt de exploitatie en de 

dimensionering van het net complexer. 

KHLim/DA 

56



Netontkoppelingsrelais verplicht voor veiligheid 

Ontkoppelt bij minste probleem op het distributienet. 

Voor netontkoppelingsbeveiliging mogen alleen die relais 

gebruikt worden die goedgekeurd zijn door Laborelec 

momenteel extra kost, die zwaarder doorweegt naarmate WKK 

kleiner. 

Naarmate het vermogen van de generator toeneemt en de 

kans op eilandwerking stijgt zal de 

netontkoppelingsbeveiliging gesofisticeerder worden. 

< 10 kWe : controle op Umax en Umin. (400 euro) 

> 10 kWe: controle op f min en fmax en df/dt of 

vectorsprong (1500 euro + 250 euro) 

KHLim/DA 

57



Hiervoor zijn 3 redenen. 

Het distributienet is van oorsprong een radiaal net. 

Door decentrale energieproductie-eenheden ligt de zin van de 

energiestroom echter niet meer a priori vast en kunnen 

kortsluitstromen en aardfoutstromen bijkomend gevoed worden. Als in 

het distributienet een fout optreedt, zal iedere DG (PV, windturbine of 

WKk) zo snel mogelijk afgeschakeld worden zodat het net terug in zijn 

oorspronkelijke radiale toestand komt en de beveiligingen hun 

werk kunnen doen. 

ongewenste eilandwerking voorkomen om de elektriciens van de 

distributienetbeheerders tegen elektrocutie te beschermen. 

De derde reden is dat als het laagspanningsnet zich te snel herstelt 

van een fout, het niet meer in fase kan zijn met de nog aanwezige 

spanning van de generatoren die niet afgeschakeld werden. Hierdoor 

kunnen serieuze overgangsstromen vloeien die zowel het net als de 

generatoren kunnen beschadigen. 

KHLim/DA 

58



Bij WKK’s met gas- of dieselmotoren dikwijls asynchrone 

generatoren omdat ze goedkoop / robust zijn/ nauwelijks 

onderhoud / geen synchronisatieapparatuur 

Als functioneren als noodaggregaat gewenst, best een 

synchrone generator. Dan noodkoelsysteem vereist omdat 

WKK onder alle omstandigheden zijn warmte moet kunnen 

afgeven. 

KHLim/DA 

59


5.4 Trigeneratie 

Eventueel problemen met WKK-certificaten 


Als referentiekoelmachine neemt men een compressorkoelmachine met 

een COP 5 terwijl een goede absorptiekoelmachine slechts een COP 

0.75 heeft. 

Cogeneratie 

PEB = e. u (1/ηE + αQ/(αE. ηQ) – 1/αE) 

e = elektrisch vermogen WKK u = aantal draaiuren 

Trigeneratie waarbij warmte volledig wordt omgezet in koude 

PEB = e. u (1/ηE + αK/(αE. ηK) – 1/ αE) 

PEB = e. u (1/ηE + (COPabs.αQ)/(αE. ηE .COPk ) – 1/ αE) 

PEB = e. u (1/ηE + (COPabs.αQ)/(αE. ηE .5 ) – 1/ αE) 

< 0 tenzij biobrandstoffen 

Maar de berekening van het aantal WKK-certificaten gebeurt 

maandelijks. voordeling voor WKK-eigenaar als geen gelijktijdige 

warmte en koudebehoefte. 

KHLim/DA 

60

Besluit 

Huis-WKK 

Huis WKK’s: s: nog een beetje geduld 

- schaalvergroting doet de prijzen zakken 

- problematiek ivm netaansluiting moet eenvoudiger 

- subsidiering en investeringssteun kan beter 

- consument wil compact systeem met weinig onderhoud en 

gebruiksgemak zoals huidig verwarmingssysteem. 

- in Nederland, GB en Frankrijk grootschalige proefprojecten. 

Zal waarschijnlijk gelanceerd worden door de grote elektriciteits- en 

gasmaatschappijen zoals EDF, Statoil, Gasunie, ….. 

Niet echt geschikt voor nieuwe huizen indien zeer hoog isolatieniveau 

Wel geschikt voor bestaande woningen waar extra isolatie niet meer 

mogelijk. (in feite groter potentieel dan nieuwbouw) 

WKK = zeker te overwegen optie voor grotere 





wijkverwarming, 

wijkverwarming, 

……. ……. 

KHLim/DA 

61

6. Energie-project Energie project KHLIM 

KHLim/DA 

België geeft serieuze subsidies voor het telen van energiegewassen en 

meer specifiek voor koolzaad om de landbouwsector opnieuw te laten 

herleven. (toeslagrechten van 390€/ha,…) 

“Hernieuwbare energie verzekert de toekomst van 

Limburgse landbouwers” 

Boeren die zelf hun koolzaad persen mogen de olie gebruiken voor hun 

voertuigen aan te drijven + vrijstelling accijnzen 

Bij het persen van 1000 kg koolzaad heeft men 372 liter olie. De rest is 

een voedzame koek voor de dieren. 

Door de koolzaadolie te gebruiken in een WKK kan de boer in zijn 

eigen elektriciteits- en warmtebehoefte voorzien. 

Door een absorptiekoelmachine op de WKK te koppelen (trigeneratie) 

kan hij zelfs in zijn eigen koelbehoeften voorzien. 

Koolzaad 

Koolzaad volledige energievoorziening 

62

Onderzoeksproject 1 

6.1 Automatiseren koolzaadpers 

koolzaad 

KHLim/DA 

koolzaadpers 

Teelt van 

energiehoudende 

gewassen 

pers voor pure 

plantaardige olie 

(PPO) 

Energiebron 

Biobrandstof 

Zonne-energie 

(warmte) 

Waterstof 

Zonne-energie 

(licht) 

Aardgas 

WKK op PPO (Cogen Green) 

Zonnecollectoren 

Energieproductie 

WKK Warmte- 

Krachtkoppeling 

op PPO 

absorptiekoelmachine 

Brandstofcel 

Fotovoltaïsche 

zonnecellen 

WKK Warmte- 


GAS 

output 

Elektriciteit 

Warmte 

Koude 

Elektriciteit 

Warmte 

Elektriciteit 

Elektriciteit 

Warmte 

Energievoorziening 

gebouw 

63


6.2 Koeling via zonne-energie/trigeneratie 

zonne energie/trigeneratie 

6.2 

WKK op PPO 

zonnecollectoren 

KHLim/DA 

Teelt van 


gewassen 



(PPO) 

Absorptiekoeling 

Energiebron 

Biobrandstof 

Zonne-energie 

(warmte) 

Waterstof 

Zonne-energie 

(licht) 

Aardgas 


Afvalwarmte 


WKK Warmte- 


op PPO 


Brandstofcel 


zonnecellen 

WKK Warmte- 


GAS 

output 

Elektriciteit 

Warmte 

Koude 

Elektriciteit 

Warmte 

Elektriciteit 

Elektriciteit 

Warmte 


gebouw 

64


KHLim/DA 


Begrip: Begrip Absorptiekoeling 

THERMO-CHEMISCH PROCES 

GEEN COMPRESSOR 

In de absorber absorbeert de 

koelstofdamp, en in de generator 

wordt de koelstofdamp weer uit de 

vloeistof verdreven. Voor dit laatste 

proces is warmte nodig. Daarom zegt 

men soms ook wel dat de absorptiekoelmachine 

met een “thermische 

compressor” werkt. 

Vooral interessant bij goedkope 

afvalwarmte 

Thermische compressor 

65


Begrip: Begrip Absorptiekoeling 

STOFFENPAAR 

Lithiumbromide - Water 

6 tot 9 ºC 

Meestal gekoeld via 

condensor met waterkoeling 

en een koeltoren. 

Amoniak - Water 

< 4 ºC 

Meestal gekoeld via 

lucht. 

KHLim/DA 


66


6.3 Brandstofcel 

KHLim/DA 

Teelt van 


gewassen 

Brandstofcel Intensys 



(PPO) 

Energiebron 

Biobrandstof 

Zonne-energie 

(warmte) 

Waterstof 

Zonne-energie 

(licht) 

Aardgas 



WKK Warmte- 


op PPO 


Brandstofcel 


zonnecellen 

WKK Warmte- 


GAS 

output 

Elektriciteit 

Warmte 

Koude 

Elektriciteit 

Warmte 

Elektriciteit 

Elektriciteit 

Warmte 


gebouw 

67

Onderzoeksproject 4: 

6.4 Microgrids 

Brandstofcel 

KHLim/DA 

WKK’s 

Teelt van 


gewassen 



(PPO) 

Energiebron 

Biobrandstof 

Zonne-energie 

(warmte) 

Waterstof 

Zonne-energie 

(licht) 

Aardgas 



WKK Warmte- 


op PPO 


Brandstofcel 


zonnecellen 

WKK Warmte- 


GAS 

output 

Elektriciteit 

Warmte 

Koude 

Elektriciteit 

Warmte 

Elektriciteit 

Elektriciteit 

Warmte 


gebouw 

68

Cogen-Vlaanderen 

Cogen Vlaanderen 

www.cogenvlaanderen.be 

Zie nota “Ziekenhuizen 

Ziekenhuizen” 

COGEN Vlaanderen is een non-profitorganisatie opgestart in 

2001 op vraag van de Vlaamse Overheid en met financiële 

steun van Electrabel en Distrigas. 

- COGEN Vlaanderen promoot WKK’s in Vlaanderen. 

- heeft een zeer groot internationaal kennisnetwerk 

- doet prehaalbaarheidsstudies en stellen hiervoor software ter 

beschikking. 

- zorgt voor dialoog tussen de overheid en de 

belangrijkste spelers van de WKK-markt 

- volgt de wetgeving op de voet en formuleert voorstellen 

naar de overheid via hun platformwerking. 

KHLim/DA 

69

Kleine WKK’s WKK 


2. Technologieën 

3. Dimensionering 


5. Enkele knelpunten 

6. Energie-project KHLim 

KHLim/DA 

1,5 – 3 kWe 

4,5 – 10,5 kWth 

houtpellets 

SPM-module van KWB 

1 kWe / 15kW Th 

Houtpellets 

Microgen van BG Group 

1 kWe/ 4-40 kW Th 

gas 

Dank voor uw aandacht! 

Eventuele vragen? 

70

Installaties in gebouwen: μWKK - IDEG

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?