Produceer met minder engergie een kritische blik op uw energiefactuur - jan desmet

Een Kritische Blikop uw

EnergiefactuurProf. dr. ir. Ing. Jan Desmet

Prof. dr. ir. Ing. Jan Desmet - Keynote -Sirris - Seminarie – “Produceer met minder energie!” - 8 november 2011 - 2

Outline1 • Inleiding

2 • Energiefactuur

2.2 • Energiefactuur

2.1 • Energiecontract

3 • Analyse van het energieverbruik

3.3 • Sluimerverbruik

3.2 • Netwerkverliezen

3.1 • Verbruiksprofiel

4 • Hernieuwbare Energie

4.2 • Impact op uw energiefactuur

4.1 • Opbrengstpatroon

Inleiding

A. Elektriciteitsproducent : Electrabel, SPE, ….. B. Transportnetbeheerder “TNB”: Elia verzorgt het HS-net tussen 380kV en 36kV binnen BelgiëC. Distributienetbeheerder “DNB” : Eandis, Infrax, …D. Energieleverancier: Electrabel, Nuon, Luminus, …..E. Meterbedrijf: vroeger Indexis, valt nu onder de verantwoordelijkheid van de Distributienet beheerder.F. Regulator: CREG, VREG, …

De Geliberaliseerde energiemarkt

Prof. dr. ir. Ing. Jan Desmet - Keynote –Sirris Seminarie – “Produceer met minder energie!” - 8 november 2011 - 3

Trias Energetica

Inleiding


Terugdringen van de primaire energievraag zonder comfortverlies of kwaliteitsverlies

1. Efficiëntere verlichting voor huizen, kantoren, bedrijven en wegen.

2. Efficiëntere systemen voor verwarming en koeling.

3. Efficiëntere DC-voedingen en “stand by verbruik”

4. Efficiëntere elektrische aandrijvingen

5. Spoorwegen van en naar voorsteden + hoge snelheidstreinen

6. “Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV)” voor persoonlijk gebruik.

Rationeel Energie Verbruik

Inleiding














Energiecontract


ContractbepalingenTechnisch:De gegevens van de klant en de aansluiting (naam, adres, EAN-code…) De “Algemene Voorwaarden” die de rechten en plichten van de leverancier en de klant beschrijven Een tariefkaart met de aan te rekenen bedragenSamenstelling van de energieprijsEvolutie van variabele prijzen.

Administratief:De looptijd van het contractDe opzegtermijnDe gehanteerde prijzenMogelijkheid tot het eisen van een waarborgRegels die gelden bij wijziging, verlenging of beëindiging van het contract.……

Energiecontract


OnderdelenLooptijd:Contracten van bepaalde duur (1, 2 of 3 jaar)Om de 1, 2 of 3 maanden voor de einddatum opzegbaarStilzwijgende verlengingContracten van onbepaalde op elk moment opzegbaar.

Prijzen en parameters:Het contract bepaalt o.a. aan welke parameters de prijs verbonden is. Als een onderdeel van de prijs duurder of goedkoper wordt (bv. olie, aardgas, uranium, …), dan wordt de variabele prijs automatisch aangepast en betaalt u meer of minder. Verder vermeldt het contract ook de stand van deze parameters en de berekeningswijze voor de mogelijke evolutie van de prijs.

Voorschot: Het contract bevat een duidelijke omschrijving van de berekening van de voorschotfacturen.

Waarborg: Leveranciers mogen enkel een waarborg eisen als de voorwaarden ervan nauwkeurig en objectief beschreven staan in het contract.

Energiefactuur


De elektriciteitsfactuur is de opgedeeld in 4 delen in functie van het verbruik

Eigenlijke energiekost volgens tarieven overeengekomen tussen de klant en zijn energieleverancier

Transportkost voor transport via transmissienet. De tarieven worden bepaald door de transmissienetbeheerder, en worden ook doorgegeven aan de transmissienetbeheerder

Transportkost voor distributie via distributienet. Tarieven bepaald door de distributienetbeheerder van het gebeid van de klant, en worden doorgegeven aan deze distributienetbeheerder.

Heffingen en belastingen volgens tarieven bepaald door de Belgische staat en doorgegeven aan de Belgische staat (bijdrage groene stroom, wkk, …)

Energiefactuur


Energieprijs

Energiefactuur


Energieprijs

Energiefactuur


Kostenverdeling

Mogelijke variaties:Overschrijden reactieve limietOverschrijden vermogentermWE tariefAfschakelbaar vermogen…..













VerbruiksprofielInteressante items voor de verbruiksanalyse

Vergelijking van het verbruik van de verschillende energiebronnen

Vergelijking van de kostprijs van de verschillende energiebronnen

Verloop elektriciteitsprijs

Verloop afgenomen vermogen

Verloop van de afzonderlijke verbruiken op jaarbasis

Procentuele verdeling van energiefactuur (basisprijs, transport, heffingen)

Procentueel elektriciteitsverbruik van aanwezige verbruikers

…


Verbruiksprofiel

Actief Verbruik: Verloop


Verbruiksprofiel

Actief Verbruik: Verloop


Verbruiksprofiel

Actief Verbruik: Verdeling


Productiemachines

Verbruiksprofiel


Kwartuurpieken

0

50

100

150

200

250

300

11/1

2/20

06 1

1:17

11/1

2/20

06 1

3:41

11/1

2/20

06 1

6:05

11/1

2/20

06 1

8:29

11/1

2/20

06 2

0:53

11/1

2/20

06 2

3:17

12/1

2/20

06 1

:41

12/1

2/20

06 4

:05

12/1

2/20

06 6

:29

12/1

2/20

06 8

:53

12/1

2/20

06 1

1:17

12/1

2/20

06 1

3:41

12/1

2/20

06 1

6:05

12/1

2/20

06 1

8:29

12/1

2/20

06 2

0:53

12/1

2/20

06 2

3:17

13/1

2/20

06 1

:41

13/1

2/20

06 4

:05

13/1

2/20

06 6

:29

13/1

2/20

06 8

:53

13/1

2/20

06 1

1:17

13/1

2/20

06 1

3:41

13/1

2/20

06 1

6:05

13/1

2/20

06 1

8:29

13/1

2/20

06 2

0:53

13/1

2/20

06 2

3:17

14/1

2/20

06 1

:41

14/1

2/20

06 4

:05

14/1

2/20

06 6

:29

14/1

2/20

06 8

:53

14/1

2/20

06 1

1:17

14/1

2/20

06 1

3:41

14/1

2/20

06 1

6:05

14/1

2/20

06 1

8:29

14/1

2/20

06 2

0:53

14/1

2/20

06 2

3:17

15/1

2/20

06 1

:41

15/1

2/20

06 4

:05

15/1

2/20

06 6

:29

15/1

2/20

06 8

:53

15/1

2/20

06 1

1:17

Tijdstip (kwartuur)

Verm

ogen

([kW

]

Kwartuurpieken

284 kW

Actief Verbruik: Kwartuurpiek

Verbruiksprofiel


Reactief Verbruik

Verbruiksprofiel


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1Initiële dPF

Red

uctie

van

de

kabe

lver

lieze

n dPF=0,900

dPF=0,925dPF=0,950dPF=0,975dPF=1,000

0,850,95

18,19°

31,79°

Iact

Ir

0,312

0,5267

Reactief Compensatie• Compenseren van blindstroom• Beperken van de stroomgrootte in de kabels • Beperken van kabel en transformatorverlies• Veelal beperkte terugverdientijd

Netwerkverliezen


Netwerkverliezen


Transport en DistributieverliezenNetwerkverliezen wereldwijd: 1279 TWh/j 9,2% van totale elektriciteitsverbruik Energievoorziening voor 365 miljoen gezinnen Tussen 3,7% en 26,7% van elektriciteitsverbruik 70% verlies in distributie, 30% in transmissie 1/3de van totaal netwerkverlies in trafo’s

Netwerkverliezen


Transformatorverliezen

Verhoogde verliezen doorharmonische belasting

Sankey Diagram

WervelstroomHysteresis verliezen

Joule verliezenWervelstroomverliezenOverige wervelstroomverliezen

97 à 99% van primairvermogen

0,7 à 2%lastverliezen

0,1 à 0,2%nullastverliezen

15% 85%

80%-95%

5%-20% X%

Netwerkverliezen


Transformatorverliezen

Netwerkverliezen


Kabelverliezen

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

tijd [jaar]

TCO

[€/m

eter

]

Kabel 95mm² - Al

Kabel 150mm² - Al

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

tijd [jaar]

TCO

[€/m

eter

]

Kabel 70mm² - Cu

Kabel 95mm² - Cu

Hogere sectie aluminium of alternatief koper?Bepaling van kabelkost: Case study

Netwerkverliezen


Kabelverliezen

0

10

20

30

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

tijd [jaar]

TCO

[€/m

eter

]

Kabel 4mm²Kabel 6mm²Kabel 10mm²Kabel 16mm²Kabel 25mm²

Irms-fase 14,3A Irms-fase 24,9A Prms 6kWI1-fase 8,9A I1-fase 0A Srms 9,87kVATHD(Ifase) 127% THD(Ifase) ∞ PF 0,606

Sectie [mm²] ∆Vrms-lijn [%] ∆Vrms-fase [%] Kabeltemp. [°C] Kavelverlies [W] Fractie Ptot

4 2,51 7,59 50 618 10%6 1,61 4,84 38 388 6%

10 0,96 2,88 31 227 4%16 0,61 1,82 25 138 2%25 0,42 1,26 23 87 1%

20 PC's per fase, gelijkmatig verdeeld over de drie fasen

aantal uren per jaar aan stille uren tarief h,su [h] 4924aantal uren per jaar aan normale uren tarief h,nu [h] 3836initieel nacht tarief C,su [€/kWh] 0,0387initial day tariff C,nu [€/kWh] 0,08447groei percentage energie prijs E [%] 2,00%Milieutaksen [€/MWh] 1,22geleend kapitaal [%] 40,00%eigen kapitaal [%] 60,00%opbrengst eigen kapitaal [%] 11,98%kost geleend kapitaal [%] 3,68%marginale aanslagvoet, t [%] 33,99%WACC [%] 7,20%verwachte levensduur kabel, N [jaren] 30afschrijvingsperiode, M [jaren] 20

Verbruiksverliezen


Motoren

Snelheids-variatie

Belastings-graad

Rendementsverschil EEF2 - IE2 [%]

Energiekost @ 3500 Hr

Besparing [€]

Payback [jaren]

0-200 0-150 3,52 496 49,66 9,75 0-100 0-100 2,50 352 35,24 13,75

50-100 0-100 2,18 308 30,80 15,73 0-100 50-100 3,30 466 46,60 10,39

Snelheids-variatie

Belastings-graad


0-200 0-150 3,52 0-100 0-100 2,50

50-100 0-100 2,18 0-100 50-100 3,30

Snelle payback bepalingEnergieprijs: €90/MWhVervanging EFF2 (IE1) naar EFF1 (IE2)Kostprijs nieuwe motor type IE2: € 450 inclusief vervanging.

Snelheids-variatie

Belastings-graad


Energiekost @ 5900 Hr

Besparing [€]

Payback [jaren]

0-200 0-150 3,52 827 82,77 5,85 0-100 0-100 2,50 587 58,74 8,25

50-100 0-100 2,18 513 51,34 9,44 0-100 50-100 3,30 776 58,26 6,24

Verbruiksverliezen


Verlichting

Sluimerverbruik


Sluimerverbruik:• 24/dag 365 dagen/jaar = 8760 uren

• Slaapstanden tot 80% van nuttig verbruik

• Groot aantal dergelijke verbruikers

• Foute interpretaties:• 1W sluimerverbruik kost +/- €1,5/jaar (gemidd. €100/jaar/gezin)• Verbruik door dimming:• Spaarlampen

Rationeel Energie Verbruik













Opbrengstpatroon


Verbruik versus Opbrengst

Opbrengstpatroon


Verbruik versus Kostprijs

Impact op factuur


Wanneer Energie verbruiken?

Belasting WKK opbrengst PV opbrengst Belasting met PV en WKK

Groot aandeel aan netwerkverliezen (trafo’s + kabels)

Vergelijken tussen energieleveranciers steeds aangewezen

Localisatie en kwantificeren van verbruikers

Hoogrendementstoepassingen niet altijd economisch interessant

Verlichting en sluimerverbruik opvolgen

Implementatie van hernieuwbare bronnen steeds aangewezen

Conclusies

Prof. dr. ir. Ing. Jan Desmet - Gastlezing “Smart Grids” - Kiwanis Roeselate - Vrijdag 10 Juni 2011 - 34

Lemcko - Expertisecentrum van HowestGraaf Karel de Goedelaan 5B-8500 Kortrijk Tel.: +32 56 24 12 39Fax: +32 56 24 12 [email protected]

Prof. dr. ir. Ing. Jan DesmetManager

You don’t need eyes to seeYou need vision

Documents

Produceer met minder engergie een kritische blik op uw energiefactuur - jan desmet