DTplan Demodagen_11 10 2013_4_energie_aspecten_jan desmet
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

DTplan Demodagen_11 10 2013_4_energie_aspecten_jan desmet

on

  • 180 views

 

Statistics

Views

Total Views
180
Views on SlideShare
180
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
1
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

DTplan Demodagen_11 10 2013_4_energie_aspecten_jan desmet DTplan Demodagen_11 10 2013_4_energie_aspecten_jan desmet Presentation Transcript

  • Elektrische Energie-efficiëntie: Huidige Aanpak Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 1
  • Situering 1. Kennis elektrische parameters en facturatie 2. Kennis verbruikers 3. Kennis verbruikspatronen 4. Kennis installatie onderdelen 5. Kennis invloedsparameters 6. Pragamtiek Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 2
  • Trias Energetica Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 3 2012 – 3 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Rationeel Energie Gebruik 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. Efficiëntere energieverdeling en verbruik 6. “Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV)” & Opslag Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 4 2012 – 4 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Energiefactuur: Kostenverdeling Opgedeeld in 4 delen niet alleen in functie van het verbruik Eigenlijke energiekost volgens tarieven overeengekomen tussen de klant en zijn energieleverancier op basis van meerder parameters, zoals vermogenpiek, uitschakelbaarheid, …. 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 gebied 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, …) Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 5 2012 – 5 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Energiefactuur: Analyse Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 6 2012 – 6 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Energiefactuur: Vermogenverdeling Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 7 2012 – 7 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Energiefactuur: Kostenverdeling Mogelijke variaties: Overschrijden reactieve limiet Overschrijden vermogenterm WE tarief Afschakelbaar vermogen ….. Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 8 2012 – 8 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksprofiel: Analyse Interessante 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 … Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 9 2012 – 9 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksprofiel: Energieverdeling Productiemachines Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 10 2012 – 10 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksprofiel: Vermogen afname Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 11 2012 – 11 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Tijdstip (kwartuur) Kwartuurpieken Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 12 2012 – 12 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november 15/12/2006 11:17 15/12/2006 8:53 15/12/2006 6:29 15/12/2006 4:05 15/12/2006 1:41 14/12/2006 23:17 14/12/2006 20:53 14/12/2006 18:29 14/12/2006 16:05 14/12/2006 13:41 14/12/2006 11:17 14/12/2006 8:53 14/12/2006 6:29 14/12/2006 4:05 14/12/2006 1:41 13/12/2006 23:17 13/12/2006 20:53 13/12/2006 18:29 13/12/2006 16:05 13/12/2006 13:41 13/12/2006 11:17 13/12/2006 8:53 13/12/2006 6:29 13/12/2006 4:05 13/12/2006 1:41 12/12/2006 23:17 12/12/2006 20:53 12/12/2006 18:29 12/12/2006 16:05 12/12/2006 13:41 12/12/2006 11:17 12/12/2006 8:53 12/12/2006 6:29 12/12/2006 4:05 12/12/2006 1:41 11/12/2006 23:17 11/12/2006 20:53 11/12/2006 18:29 11/12/2006 16:05 11/12/2006 13:41 11/12/2006 11:17 Vermogen ([kW] Verbruiksprofiel: Kwartierpiek 284 kW Kwartuurpieken 300 250 200 150 100 50 0
  • Verbruiksprofiel: Reactief Verbruik Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 13 2012 – 13 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksprofiel: Balancing Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 14 2012 – 14 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksprofiel: Balancing Belasting WKK opbrengst PV opbrengst Belasting met PV en WKK Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 15 2012 – 15 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Netwerkverliezen Transport en distributie verliezen Energie efficiëntie van verbruikers Transformatorverliezen Kabelverliezen Energie efficiëntie van lineaire verbruikers Verliezen bij condensatorbatterijen en passieve filters Verliezen bij actieve filters Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 16 2012 – 16 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Netwerkverliezen Netwerkverliezen 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 Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 17 2012 – 17 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Netwerkverliezen: Transformatoren Sankey Diagram Verhoogde verliezen door harmonische belasting 97 à 99% van primair vermogen Overige wervelstroomverliezen 0,7 à 2% lastverliezen Wervelstroomverliezen Joule verliezen 0,1 à 0,2% nullastverliezen Hysteresis verliezen Wervelstroom 80%95% 15% 5%20% X% 85% Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 18 2012 – 18 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Netwerkverliezen: Transformatoren NAW Verdisconteerde Pay Back Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 19 2012 – 19 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Netwerkverliezen: Kabelverliezen Kabelverliezen:  2 2 2 Pv  R Iph  Iph  Iph Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 20  ( 3Iph )2 
  • Netwerkverliezen: Kabelverliezen Bepaling van kabelkost: Case study Hogere sectie aluminium of alternatief koper? 225 200 175 225 200 100 175 75 150 TCO [€/meter] 125 50 Kabel 95mm² - Al 25 Kabel 150mm² - Al 125 100 75 tijd [jaar] 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 50 Kabel 70mm² - Cu 25 Kabel 95mm² - Cu tijd [jaar] Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 21 2012 – 21 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 9 10 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 14 12 10 8 6 4 2 0 0 TCO [€/meter] 150
  • Netwerkverliezen: Kabelverliezen 20 PC's per fase, gelijkmatig verdeeld over de drie fasen Irms-fase Prms 14,3A 24,9A I1-fase Srms 8,9A 0A THD(Ifase) 127% ∞ PF DVrms-lijn [%] DVrms-fase [%] Kabeltemp. [°C] Kavelverlies [W] Sectie [mm²] 4 2,51 7,59 50 618 6 1,61 4,84 38 388 10 0,96 2,88 31 227 16 0,61 1,82 25 138 25 0,42 1,26 23 87 Bepaling van kabelkost: Case study Irms-fase I1-fase THD(Ifase) Voedingssysteem voor PC’s, waarin een gelijkmatige verdeling van 10 PC’s per fase. Nulleider heeft een hoog gewicht aan derde orde harmonischen, wat aanleiding geeft tot verhoogde temperaturen en bijgevolg ook verhoogde kabelverliezen. 6kW 9,87kVA 0,606 Fractie Ptot 10% 6% 4% 2% 1% 40 verwachte levensduur kabel, N [jaren] afschrijvingsperiode, M [jaren] 4924 3836 0,0387 0,08447 2,00% 1,22 40,00% 60,00% 11,98% 3,68% 33,99% 7,20% 30 20 30 TCO [€/meter] aantal uren per jaar aan stille uren tarief h,su [h] aantal uren per jaar aan normale uren tarief h,nu [h] initieel nacht tarief C,su [€/kWh] initial day tariff C,nu [€/kWh] groei percentage energie prijs E [%] Milieutaksen [€/MWh] geleend kapitaal [%] eigen kapitaal [%] opbrengst eigen kapitaal [%] kost geleend kapitaal [%] marginale aanslagvoet, t [%] WACC [%] 20 10 Kabel 4mm² Kabel 6mm² Kabel 10mm² Kabel 16mm² Kabel 25mm² tijd [jaar] Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 22 2012 – 22 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
  • Verbruiksverliezen: dPF Correctie Situering Compenseren van blindstroom Beperken van de stroomgrootte in de kabels Beperken van kabel en transformatorverlies Veelal beperkte terugverdientijd 60% Ir 0,5267 0,85 0,95 31,79° 0,312 18,19° Iact Reductie van de kabelverliezen • • • • dPF=0,900 dPF=0,925 dPF=0,950 dPF=0,975 dPF=1,000 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0,7 0,75 0,8 0,85 Initiële dPF Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 23 0,9 0,95 1
  • Verbruiksverliezen: dPF Correctie Case Studie Terugverdientijd condenstorbatterijen kostprijs per kVAr aanschafprijs aantal normale uren per jaar aantal stille uren per jaar energieprijs tijdens normale uren energieprijs tijdens stille uren percentage in belasting tijdens normale uren percentage in belasting tijdens stille uren jaarlijkse energiebesparing door compensatie payback met filter payback zonder filter met filter 25 2500,8 3660 5100 0,15 0,1 0,5 0,1 Cu 833,0 Cu 3,002122 1,801273 zonder filter 15 €/kVAr 1500,5 € h h €/kWh €/kWh Al 951,4 € Al 2,6286356 jaar 1,5771814 jaar Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 24
  • Verbruiksverliezen: Motoren Efficiënte klassen inductiemotoren Efficiënte in deellast Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 25 2012 – 25 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksverliezen: Motoren Snelheidsvariatie 0-200 0-100 50-100 0-100 Belastingsgraad 0-150 0-100 0-100 50-100 Rendementsverschil EEF2 - IE2 [%] 3,52 2,50 2,18 3,30 Snelle payback bepaling Energieprijs: €90/MWh Vervanging EFF2 (IE1) naar EFF1 (IE2) Kostprijs nieuwe motor type IE2: € 450 inclusief vervanging. Snelheids- Belastingsvariatie graad 0-200 0-150 0-100 0-100 50-100 0-100 0-100 50-100 Rendementsverschil EEF2 - IE2 [%] 3,52 2,50 2,18 3,30 Energiekost @ 3500 Hr 496 352 308 466 Besparing [€] 49,66 35,24 30,80 46,60 Payback [jaren] 9,75 13,75 15,73 10,39 Snelheidsvariatie 0-200 0-100 50-100 0-100 Rendementsverschil EEF2 - IE2 [%] 3,52 2,50 2,18 3,30 Energiekost @ 5900 Hr 827 587 513 776 Besparing [€] 82,77 58,74 51,34 58,26 Payback [jaren] 5,85 8,25 9,44 6,24 Belastingsgraad 0-150 0-100 0-100 50-100 Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 26 2012 – 26 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksverliezen: Verlichting Sankey Diagram Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 27
  • Verbruiksverliezen: Verlichting Het rendement is sterk afhankelijk van de configuratie! (Metingen gebeuren telkens met zelfde ballast) Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 28
  • Verbruiksverliezen: Verlichting Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 29 2012 – 29 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Verbruiksverliezen: Sluimerverbruik Volcontinu verbruik: • Nullastverliezen transformatoren • Beweegdetectoren • Toeganscontroles en gebouwenbeheersystemen • IT-equipment • Verlichting • Slaapstand • …… Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 30
  • Verbruiksverliezen: 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 Prof. dr. ir. Ing J. Desmet Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – Energie - 14 2013 – 31 2012 – 31 Prof. dr. ir. – Cursus Energie Besparen KVIV- Partim Elektrische 11 Oktober november
  • Conclusies  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 Prof. dr. ir. Ing. Jan Desmet Desmet - Presentatie DT-Plan -- Kiwanis RoeselateOktober 2013Juni 2011 Prof. dr. ir. Jan - Gastlezing “Smart Grids” Demodagen – 11 - Vrijdag 10 – 32 - 32
  • Conclusies  Kennis installatie onderdelen is belangrijk  Kennis verbruikspatroon en benuttiging bepaalt winst  Sluimerverbruik belangrijk gezien volcontinu  Ondoordachte aanpak kan leiden tot meerverbruik  Hoog potentieel aan besparingsmogelijkheden Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 33
  • You don’t need eyes to see You need vision Prof. dr. ir. Jan Desmet Manager Research group Lemcko – UGent Graaf Karel de Goedelaan 34 B-8500 Kortrijk Tel.: +32 56 24 12 39 Fax: +32 56 24 12 34 jan.desmet@howest.be www.lemcko.be Prof. dr. ir. Jan Desmet - Presentatie DT-Plan - Demodagen – 11 Oktober 2013 – 34