HOE AANTREKKELIJK IS DE COMBINATIE PV-PANELEN MET EEN WARMTEPOMP NOG?

DE SLEUTEL LIGT MEER DAN OOIT BIJ ZELFCONSUMPTIE

De dag dat het Grondwettelijk Hof de terugdraaiende teller naar de prullenmand verwees, werden de kaarten in het energielandschap opnieuw geschud. Eigenaars van zonnepanelen konden hun overschot aan energie plots niet meer bufferen op het net. Of eigenlijk nog wel, maar aan veel minder interessante tarieven. Meteen rees ook de vraag of het nog wel zo interessant is om pv-panelen te combineren met een warmtepomp. Het antwoord luidt nog altijd "ja", maar er hangt nu wel een voorwaarde aan vast: de opgewekte energie moet zoveel mogelijk zelf worden gebruikt. Het belang van slimme sturingen neemt daardoor sterk toe, in die mate dat je je als installateur maar beter (minstens een beetje) in de materie verdiept als je je klanten goed wil blijven informeren en een rendabele oplossing wil kunnen aanbieden.

Wat is er veranderd?

Even snel recapituleren. Tot voor kort (2020) konden eigenaars van zonnepanelen de opgewekte energie die ze niet onmiddellijk zelf gebruikten, injecteren op het elektriciteitsnet. De analoge teller draaide dan gewoon terug. Dat betekent dat wie meer elektriciteit in het net injecteerde dan hij verbruikte, uitkwam op een gecompenseerde afname van 0 kWh. De stroomleverancier rekende dan alleen nog een forfaitair bedrag aan voor nettarieven en taksen (= het prosumententarief). Zonnepanelen verdienden zich onder de regeling heel snel terug. De digitale meter roomt dat rendement af. Sinds zijn invoering en in tegenstelling tot vroeger worden de afgenomen en de geïnjecteerde stroom apart gemeten. Enerzijds betalen gezinnen dus voor de elektriciteit die ze verbruiken – en tegen het normale tarief – anderzijds ontvangen ze een vergoeding voor de stroom die ze in het net pompen (= injectietarief). Maar dat bedrag ligt zo laag dat elektriciteit injecteren niet langer financieel interessant is.

Het is niet omdat de verwarmingsbehoefte wordt afgedekt, dat de installatie ook rendabel is. Zeker sinds de komst van de digitale teller zijn overschotten te vermijden

Combinatie met warmtepomp

Hoe past de warmtepomp in dit gewijzigde verhaal? Vroeger was de combinatie van een warmtepomp met zonnepanelen zonder meer ideaal. Nu moet je het slimmer aanpakken.

Situatie voor digitale teller

Sowieso ligt het rendement van een warmtepomp hoger dan dat van een gasinstallatie. Dat komt doordat een warmtepomp, naargelang het type, gratis energie tapt uit hetzij water, lucht of bodem. Hoewel het rendement sterk afhangt van de watertemperatuur van het afgiftesysteem en de temperatuur van het sanitaire warm water, kunnen we stellen dat een warmtepomp gemiddeld 3 à 4 kW warmte produceert voor een elektrisch verbruik van 1 kWh. Die energie heb je nodig om de compressor te laten draaien. Rekening houdend met het gevraagde vermogen zal het elektriciteitsverbruik van een warmtepomp in een particuliere woning schommelen tussen de 2.000 kWh en de 6.000 kWh per jaar. Maar dat is dus nog altijd veel minder dan ze produceert. En als je die elektriciteit zelf opwekt via zonnepanelen, wordt de puzzel natuurlijk nog interessanter. Vooral ook omdat je ten tijde van de analoge meter het overschot aan opgewekte elektriciteit gewoon kon bufferen op het net, om de stroom er in het stookseizoen weer af te halen.

Minder vanzelfsprekend

Vandaag is de situatie complexer, en de combinatie bijgevolg minder vanzelfsprekend. Doordat de mogelijkheid van injecteren vervalt – of beter: onaantrekkelijk is geworden – drijven de minpunten van met name de zonnepanelen wat meer naar de oppervlakte. Want een pv-installatie wekt in de winter nog ongeveer 1/10 van de elektriciteit op in vergelijking met de zomer, wat onvoldoende is om de warmtepomp volledig te laten draaien op zonne-energie. En omgekeerd: waar moet je heen met de opgewekte energie als er geen vraag naar verwarming noch koeling is en het sanitairwarmwatervat zijn maximale temperatuur heeft bereikt? Ondanks die terechte bedenkingen blijft het een rendabel duo, tenminste als je erin slaagt het zelfverbruik te optimaliseren. Dat doe je door het verbruik van de warmtepomp en de opbrengst van de pv-panelen zoveel mogelijk te laten overeenkomen. Maar minstens even belangrijk is het gebruik van slimme sturingen.

Dimensionering nog belangrijker dan anders

Voor wat het waard is: naar schatting heb je gemiddeld 9 zonnepanelen nodig die elk 300 kWh produceren om het verbruik van een warmtepomp met SCOP 4 te dekken. In deze cijfers houden we rekening met een perfect geïsoleerd huis en een jaarlijkse warmtebehoefte van 10.000 kWh. Een correcte berekening van het benodigde vermogen van zowel de pv-panelen als de warmtepomp moet er in de eerste plaats toe leiden dat aan de verwarmingsbehoeften wordt voldaan. Diverse factoren spelen daarin mee: de grootte van het gezin, de woonoppervlakte, het type woning en het isolatiepeil … Voor de bepaling van het piekverwarmingsvermogen staan er programma's ter beschikking die het warmteverlies van een specifieke woning berekenen. Maar het is niet omdat een verwarmingsbehoefte wordt afgedekt, dat de installatie ook rendabel is. Zeker sinds de komst van de digitale teller zijn overschotten te vermijden. Je weet intussen waarom. Dat betekent dat je de opbrengst van de pv-panelen moet herrekenen naar het verbruik van de warmtepomp zodat beide op elkaar zijn afgestemd en er geen teveel aan stroom is. Overdimensioneren is voor warmtepompen trouwens nooit een goede strategie geweest: te veel starts en stops, en dat wreekt zich op lange termijn.

Slimme sturing

Functie

Behalve een maximaal zelfverbruik komt het er ook op aan om het verbruik zoveel mogelijk te spreiden, wil je het rendement van de installatie in het tijdperk van de digitale teller hoog houden. Zodra het capaciteitstarief in voege treedt, zal piekbeperking namelijk heel belangrijk worden omdat de VREG de netkosten dan voor 80% zal berekenen op basis van het piekvermogen dat de eindgebruiker van het net vraagt. Precies daar kunnen energiemanagementsystemen (EMS) een grote meerwaarde betekenen. Ze zorgen voor een optimaal beheer van de elektrische verbruikers in de woning, waaronder de warmtepomp. Afhankelijk van de energieopbrengst én de prijs van elektriciteit op dat moment – want die kan erg variëren – laten ze de toestellen gelijktijdig of elk om de beurt werken gedurende de dag. Een van de voordelen is dat je zo het piekverbruik kunt afvlakken.

Communicatielijnen

In grote projecten verloopt de samenwerking tussen de warmtepomp en het EMS via modbussystemen (EEbus), in kleinere installaties meestal via aan-uitcontacten. De connectie met een EMS zit ofwel optioneel ofwel standaard in de warmtepomp, de EMS zelf is altijd een externe module. Aan de kant van de pv-panelen heeft zowat elke leverancier modules die de pv-omvormer kunnen laten samenwerken met de warmtepomp. Het type warmtepomp (lucht-water, water-water, geothermisch) doet er voor de zonnepanelen totaal niet toe, maar in het kader van de rendabiliteit is het wel beter dat de warmtepomp van smart grid-contacten is voorzien zodat de warmtepomp geïntegreerd kan worden in een intelligent elektriciteitsnet dat slimme, individuele sturing toelaat.

In de praktijk

Maar hoe werkt dat nu in de praktijk? In het geval van een warmtepomp zal de optionele, extra module de injectie op het net controleren via de P1-poort van de digitale teller. Bij een overtollige elektriciteitsproductie stuurt de module een signaal via de smart grid-contacten om extra sanitair warm water te stockeren of de verwarming/koeling te activeren. Omgekeerd zal de module bij een tekort of een te dure energieprijs het verbruik van de warmtepomp minimaliseren door bijvoorbeeld de boosterfunctie uit te schakelen. Een niet onbelangrijke opmerking in de marge: de eindbeslissing blijft bij de warmtepomp. Om zich koeltechnisch te beschermen, beschikt een warmtepomp namelijk over allerlei timers die moeten aflopen vooraleer ze start of stopt. Je wilt namelijk zo weinig mogelijk starts en stops en een externe module mag dat proces niet in de war sturen. Met andere woorden: het is niet omdat de externe module een signaal stuurt en een contact zich opent of sluit, dat de warmtepomp automatisch moet volgen.

Wil je het rendement van de installatie in het tijdperk van de digitale teller hoog houden, dan komt het er ook op aan om het verbruik van de installatie zoveel mogelijk te spreiden

De rol van de installateur

Als installateur moet je meegaan met je tijd. Fossiele brandstoffen zullen in de toekomst minder en minder worden aangewend om particuliere woningen te verwarmen. Daarom is het aangewezen om technisch onderlegd te zijn, op verschillende vlakken. Belangrijk in dat licht is de competentie om diverse systemen in de woning met elkaar te combineren, zoals pv-panelen, warmtepompen, domotica, ventilatie, airco … Daarnaast heb je een voorname rol als adviseur. Vertel de eindgebruiker bijvoorbeeld dat bij een combinatie pv en warmtepomp het gebruik van een thermisch energievat een extra energiebezuiniging inhoudt. Een dergelijk vat zorgt voor de aanmaak van sanitair warm water en voor verwarmingsondersteuning in het stookseizoen, daar waar een standaard boiler enkel kan instaan voor sanitair warm water. Zo help je het verschil te maken voor je klanten.

Met de medewerking van Buderus, Daikin, Vaillant en Van Marcke