Warmte-krachtbesparing (WKB)
De warmte-krachtbesparing (WKB) wordt gebruikt bij het maandelijks berekenen van de warmte-krachtcertificaten.
Basisformule WKB
Basisformule
WKB = FE + FQ - F
- FE is de brandstof die bij gescheiden opwekking zou gebruikt worden om evenveel elektriciteit als de warmte-krachtinstallatie op te wekken.
- FQ is de brandstof die bij gescheiden opwekking zou gebruikt worden om evenveel warmte als de warmte-krachtinstallatie op te wekken.
- F is de brandstof die de warmte-krachtinstallatie zelf verbruikt.
Rendementen FE en FQ gekend? Dan kunt u de geproduceerde elektriciteit en warmte in de warmte-krachtinstallatie berekenen.
- EWKK is de elektrische energie die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto is de warmte die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- ηE is het rendement voor de gescheiden opwekking van elektriciteit.
- ηQ is het rendement voor de gescheiden opwekking van warmte.
- F is de brandstof die de warmte-krachtinstallatie verbruikt.
Meerdere vormen van warmte
De geproduceerde warmte kan in verschillende vormen bestaan, zoals warmte in de vorm van stoom, warme lucht of heet water.
- EWKK is de elektrische energie die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto,S is de warmte in de vorm van stoom die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto,W is de warmte in de vorm van heet water die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto,L is de warmte in de vorm van warme lucht die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- ηE is het rendement voor de gescheiden opwekking van elektriciteit.
- ηQ is het rendement voor de gescheiden opwekking van warmte.
- F is de brandstof die de warmte-krachtinstallatie verbruikt.
CO2 in de tuinbouw
De warmte die de warmte-krachtinstallatie produceert (Qnetto) zal verhoogd worden met 10%, bij productie van nuttig ingezette CO2 voor een warmte-krachtinstallatie in de tuinbouw.
- EWKK is de elektrische energie die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto,W is de warmte in de vorm van heet water die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- Qnetto,L is de warmte in de vorm van warme lucht die de warmte-krachtinstallatie netto heeft geproduceerd.
- ηE is het rendement voor de gescheiden opwekking van elektriciteit.
- ηQ is het rendement voor de gescheiden opwekking van warmte.
- K is gelijk aan 1,1 en is de factor die in rekening brengt dat de gemeten warmte met 10% wordt verhoogd omdat de warmte-krachtinstallatie gebruikt wordt voor de productie van nuttig ingezette CO2.
- F is de brandstof die de warmte-krachtinstallatie verbruikt.
Metingen
Iedere term in de WKB-formule wordt ofwel rechtstreeks gemeten ofwel berekend uit meetwaarden.
Warmte-krachtinstallatie met een elektrisch of mechanisch vermogen groter dan 200 kW?
- Zo ja, dan moet de hoeveelheid elektriciteit, nuttige warmte en de verbruikte brandstof permanent gemeten worden.
- Zo nee, dan moet enkel de hoeveelheid van de netto elektriciteitsproductie gemeten worden. De geproduceerde warmte en de verbruikte brandstof kan berekend worden op basis van de constructeursgegevens van de installatie.
De nauwkeurigheid van de meettoestellen kunt u aantonen met een ondertekend en gedateerd ijkcertificaat. Dit certificaat moet jonger dan 5 jaar zijn.
Elektriciteitsmetingen
EWKK wordt berekend door
- de voorbehandeling (Evb,WKK)
- in mindering te brengen van de netto hoeveelheid door de warmte-krachtinstallatie geproduceerde elektriciteit (Enetto,WKK)
In de voorbeelden is:
- er geen voorbehandeling nodig (Evb,WKK is gelijk aan 0).
- de door de installatie opgewekte elektriciteit deels
- verbruikt door de eigenaar(= ter plaatse verbruikt).
- geïnjecteerd op het elektriciteitsdistributienet.
De hulpdiensten worden afgetakt voor de productiemeting (kWh). Er is geen aparte meting van het elektrisch verbruik van de hulpdiensten nodig, omdat de netto-elektriciteitsproductie (Enetto) rechtstreeks wordt gemeten.
Bij de transformatie naar netspanning zijn er verliezen in de transformator.
Wordt de elektriciteitsproductie na de transformatie naar netspanning gemeten? Dan kunnen de transformatorverliezen geschat worden en meetellen als netto elektriciteitsproductie.
De netto geproduceerde elektriciteit (Enetto) wordt berekend door:
- elektriciteitsproductie na de transformatie (Enetto,natrf)
- te vermenigvuldigen met de transformatorverliezen (trf).
Enetto = Enetto,natrf . trf
Voorbeeld trf
Als de productiemeting 5.000 kWh is en de transformatorverliezen geschat worden op 1%. Dan zal de netto elektriciteitsproductie (Enetto) gelijk zijn aan 5.051 kWh (= 5.000 . 1,0101).
Bij een bruto elektriciteitsmeting wordt de elektriciteitsproductie van de warmte-krachtinstallatie gemeten voordat de hulpdiensten zijn afgetakt.
De netto elektriciteitsproductie (Enetto) wordt berekend door:
- de bruto elektriciteitsmeting (Ebruto) te verminderen met
- het elektrisch verbruik van de hulpdiensten (Ehd).
Enetto = Ebruto - Ehd
Warmtemetingen
Een warmte-krachtinstallatie kan nuttige warmte produceren in verschillende vormen (water, lucht en stoom).
Warmte die niet nuttig gebruikt wordt, zal afgetrokken worden van de nettoproductie. Meet de nuttige warmte zo kort mogelijk bij de plaats van nuttige aanwending (afnemer van die warmte). Als er lange leidingen liggen voor het transport van warmte moet de geproduceerde warmte op het einde van die leidingen gemeten worden.
De meetmethode wordt door de vorm van warmteproductie bepaald:
In de meeste warmte-krachtinstallaties waar warmte in de vorm van warm water wordt geproduceerd, zal een circuit op hoge temperatuur en een circuit op lage temperatuur liggen. Om de warmteproductie te kunnen meten moet er voor elk van de warmtecircuits een warmtemeting staan. Zo’n warmtemeting bestaat uit:
- een debietsmeter (die geplaatst wordt aan de koude zijde)
- een paar temperatuursensoren
- een corrector.
Om de totale hoeveelheid geproduceerde warmte te bepalen worden de warmtemetingen van de verschillende circuits bij elkaar opgeteld.
Verliezen
Bij warmte-krachtinstallaties met een buffervat gaat er warmte verloren, daarom moet de warmtemeting steeds voorbij het buffervat gebeuren.
Bij de aanwezigheid van een noodkoeler in het warmtecircuit moet de warmtemeting na de noodkoeler gebeuren. Als dat niet mogelijk is moet de hoeveelheid warmte die wordt vernietigd in de noodkoeler apart gemeten worden.
Formule
De formule voor de bepaling van warmteproductie in de vorm van warm water (Qnetto,W), waarbij de warmte wordt afgegeven aan een hoge en lage temperatuur warmwatercircuit is:
Qnetto,w = QHT + QLT - Qverlies
- QHT is de maandelijkse meetwaarde van nuttig gebruikte warmte op het hoge temperatuurcircuit uitgedrukt in kWh.
- QLT is de maandelijkse meetwaarde van nuttig gebruikte warmte op het lage temperatuurcircuit uitgedrukt in kWh.
- Qverlies is de schatting van de verliezen (kWh/maand).
De term warme lucht zal bepaald worden aan de hand van de constructeurgegevens.
De geproduceerde warmte onder de vorm van rookgassen (QRG) wordt geleverd wordt berekend met volgende formule:
- fRG is de warmte-inhoud van de rookgassen van de warmte-krachtinstallatie per eenheid verbruikte brandstof, uitgedrukt als een fractie, op basis van constructeurgegevens.
- F is de hoeveelheid door de warmte-krachtinstallatie verbruikte brandstof.
- tklep is het aantal uren dat de rookgassen van de warmte-krachtinstallatie nuttig worden aangewend in de warmtetoepassing, zoals bepaald door een logische schakeling (in een PLC) waarin minstens volgende elementen zijn opgenomen:
- het al dan niet in werking zijn van de drooginstallatie
- het al dan niet in werking zijn van de motoren
- de stand van de kleppen.
- tWKK is het aantal draaiuren van de warmte-krachtinstallatie.
Voor warmte-krachtinstallatie in de tuinbouwsector die rookgassen met CO2 injecteren in een serre is de formule:
Qnetto,L = Clucht . (T - 20°C) . FCO2
- Clucht is een constante, vastgelegd op 0,00337.
- T is de temperatuur van de rookgassen. Als er geen temperatuursmeting is, wordt deze geschat op 45°C.
- FCO2 is de brandstof die de WKK gebruikt tijdens de uren rookgasinjectie.
Gebruik volgende formule om FCO2 te bepalen:
- tCO2 is het aantal uren dat er CO2 werd geïnjecteerd.
- tWKK is het totaal aantal draaiuren van de warmte-krachtinstallatie.
- F is de brandstof die verbruikt werd.
De meting van de geproduceerde warmte in de vorm van stoom (Qnetto,S) bestaat uit verschillende componenten:
- een debietsmeter of orifice
- een verschildruksensor
- een druksensor
- temperatuursensoren en een corrector.
Omdat de druk en de temperatuur op deze manier gekend zijn, kan de specifieke enthalpie van de geproduceerde stoom bepaald worden. Dit is een waarde in kilojoule per kilogram. Door deze waarde te vermenigvuldigen met de totale maandelijkse hoeveelheid stoom (in kg) wordt de hoeveelheid thermische energie in kJ verkregen. De omrekening geeft dan de waarde in kWh (1 kWh = 3.600 kJ).
De warmte-inhoud van de bruto geproduceerde stoom moet berekend worden ten opzichte van water in een referentietoestand met absolute druk 1 atm en temperatuur 9,7°C. De aftrek van retourcondensaat of aangevoerd voedingswater is niet nodig.
Brandstofmetingen
Voor gasvormige brandstoffen bestaat de meting uit een
- debietsmeter
- druksensor
- temperatuursensoren
- corrector.
Als de gebruikte brandstof aardgas is, moet deze meting worden uitgevoerd door de netbeheerder.
Voor vloeibare brandstoffen bestaat de meting uit een
- debietsmeter
- temperatuursensoren
- corrector.
Als de warmte-krachtinstallatie gebruik maakt van verschillende brandstoffen, moet het verbruik van de brandstoffen apart gemeten worden (ook als de brandstof enkel gebruikt wordt voor het opstarten van de installatie).
Als de warmte-krachtinstallatie uit meerdere eenheden bestaat moet het brandstofverbruik voor elke motor apart gemeten kunnen worden om de brandstof te kunnen toewijzen aan elke motor afzonderlijk.
Het meten van het totale verbruik van de warmte-krachtinstallatie is enkel toegelaten, als er geen verdeling nodig is van de brandstof over de verschillende motoren.
Er zijn warmte-krachtinstallaties die primaire energie niet rechtstreeks verbruiken, maar wel een omgezette vorm ervan zoals stoom.
Als een tegendrukstoomturbine gevoed wordt met stoom van andere processen, zal deze stoom niet als primaire brandstof aanzien worden. De stoom wordt gemeten en nadien kan berekend worden hoeveel brandstof er nodig was voor het maken ervan. Dit gebeurt door de energie in de stoom te delen door het rendement van de opwekking.
Werkelijke rendement van de stoomproductie gekend? Zo ja, het werkelijk rendement mag gebruikt worden. Zo nee, het referentierendement voor de opwekking van stoom zal gebruikt worden (artikel 6.2.10, §7 van het Energiebesluit(opent in nieuw venster)).
Met primaire energie worden energiegrondstoffen in hun natuurlijke vorm, voor enige technische omzetting bedoeld.
Rendementen
In de berekening van de warmte-krachtbesparing (WKB) worden referentierendementen voor de gescheiden opwekking van elektriciteit (ŋE) of warmte (ŋQ) gebruikt.
Wetgeving
De WKB-formule is beschreven in artikel 6.2.10. van het Energiebesluit(opent in nieuw venster).
Rendement voor gescheiden opwekking van elektriciteit en warmte is vastgelegd in artikel 6.2.10, §7-8 van het Energiebesluit(opent in nieuw venster) aangevuld met artikel 1 (warmte) en artikel 2 (elektriciteit) in het ministerieel besluit van 26 mei 2016(opent in nieuw venster).
De uitzondering op het principe dat alles gemeten moet worden voor warmte-krachtinstallatie met een elektrisch of mechanisch vermogen dat kleiner is dan of gelijk is aan 200 kW is beschreven in artikel 6.2.5, §1, tweede lid Energiebesluit(opent in nieuw venster).
Reglement - technische voorschriften
Hoe nauwkeurig de metingen moeten zijn, is beschreven in bijlage II van het Technisch Reglement Distributie Elektriciteit(opent in nieuw venster).
Voor de decentrale productie-installaties zijn er specifieke technische voorschriften van Synergrid(opent in nieuw venster) (code C10/11).