⚡ Warmtekrachtkoppeling (WKK)
📖 Uitleg: hoe werkt een warmtekrachtkoppeling (WKK)?
Een warmtekrachtkoppeling (WKK) zet brandstof om in zowel elektriciteit als nuttige warmte. In een gewone motor gaat een deel van de energie verloren, maar bij een WKK wordt de vrijkomende warmte doelgericht teruggewonnen.
🔧 Realistische rendementen per brandstoftype
- Aardgasmotor: elektrisch rendement 25-27%, thermisch rendement 45-50%
- Dieselmotor: elektrisch rendement 33-38%, thermisch rendement 40-45%
Dieselmotoren hebben een hoger elektrisch rendement, gasmotoren een lager elektrisch maar hoger thermisch rendement.
🔧 Volledige warmtebalans (voorbeeld met gasmotor)
Stel: de motor heeft een brandstofinput van 1000 kWh (thermisch vermogen).
- Elektrisch rendement: 26% → 260 kWh elektriciteit
- Terugwinbare warmte (thermisch rendement): 48% → 480 kWh warmte
- Totaal rendement: 26% + 48% = 74%
- Verliezen (uitlaatgas, straling): 26%
🔧 Voorbeeld met dieselmotor
- Elektrisch rendement: 36% → 360 kWh elektriciteit
- Terugwinbare warmte (thermisch rendement): 44% → 440 kWh warmte
- Totaal rendement: 36% + 44% = 80%
- Verliezen: 20%
💰 Waardering van warmte (met correctie voor ketelrendement)
De geleverde warmte wordt gewaardeerd tegen de vermeden gasprijs. Een gewone ketel heeft een rendement van 90-95% op bovenwaarde. Dat betekent dat 1 m³ gas (9,77 kWh) in een ketel slechts 9,77 × 0,92 ≈ 9,0 kWh nuttige warmte levert.
Bij gasprijs € 1,20/m³ en ketelrendement 92%:
Waarde warmte = € 1,20 / 0,92 = € 1,30 per m³ gas equivalent
De WKK levert warmte die meer waard is dan de nominale gasprijs, omdat je met een ketel meer gas zou nodig hebben voor dezelfde warmte.
⚡ Waardering van elektriciteit
Elektriciteit wordt gewaardeerd tegen € 0,25/kWh (gemiddelde inkoopprijs voor bedrijven, incl. belastingen). De WKK levert elektriciteit die anders uit het net zou moeten worden betrokken.
📊 Rekenregels in dit model
Brandstofverbruik (m³ of liter) = brandstofverbruik (kW) / 9,77 kWh/m³ (gas) of / 10,0 kWh/liter (diesel)
Warmteproductie (kW) = brandstofverbruik (kW) × thermisch rendement
Warmteproductie (m³ eq.) = warmteproductie (kW) / 9,77 kWh/m³
Waarde warmte (€/m³) = gasprijs / ketelrendement
Opbrengst warmte = warmteproductie (m³ eq.) × (gasprijs / ketelrendement)
Elektriciteitsproductie (kWh) = motorvermogen (kW) × bedrijfsuren
Opbrengst elektriciteit = elektriciteitsproductie × elektriciteitsprijs
Brandstofkosten = brandstofverbruik (m³/liter) × brandstofprijs
Netto jaarlijkse bate = opbrengsten - brandstofkosten - onderhoudskosten
Maximale investering (K) = netto jaarlijkse bate × terugverdientijd / (1 + onderhoud% × terugverdientijd)
⚙️ Belangrijke aannames
- De WKK draait op vol vermogen tijdens alle bedrijfsuren
- Alle geproduceerde warmte wordt volledig benut (geen overschot)
- Alle geproduceerde elektriciteit wordt volledig benut (eigen gebruik of teruglevering)
- Onderhoudskosten zijn 2% van de investering per jaar (instelbaar)
- Geen rekening met rentekosten (vereenvoudigd model)
- Ketelrendement referentie: 92% (instelbaar)
📈 Interpretatie van de grafiek
De grafiek toont de maximale investering (K) als functie van de gewenste terugverdientijd. Hoe korter de terugverdientijd, hoe lager de investering mag zijn. De rode stip markeert de gekozen terugverdientijd en de bijbehorende maximale investering.
Richtprijzen WKK per kW (indicatief)
- Kleine WKK (<100 kW):➜ ca. €1.500 – €3.100 per kW
- Middelgrote WKK (100 kW – 1 MW): ➜ ca. €700 – €1.500 per kW
- Grote WKK (>1 MW): ➜ ca. €250 – €800 per kW
- 👉 Voor echt grote industriële units (bijv. 5–50 MW) zit je meestal aan de onderkant: ➜ ~€250 – €500 per kW