Werkelijke energie prestaties! Hoezo, welke andere?

In het vakgebied van gebouwinstallaties spreken we vaak over ‘Ontwerpcondities’. Dit is de maximale capaciteit van een installatie onder vooraf gedefinieerde omstandigheden.  Denk bijvoorbeeld aan  een lage buitentemperatuur in de winter. Of een hoge relatieve vochtigheid en buitentemperatuur in de zomer. Omdat die extremen kortdurend optreden zien we vervolgens we dat een installatie dan voortdurend in deellast draait. Beproeven doen we bij oplevering, een momentopname.

De bouwsector kent, net als in andere sectoren in onze samenleving, een groot aantal ontwerpnormen en -standaarden. Zo hebben we bijvoorbeeld het energiegebruik van gebouwen gestandaardiseerd in de BENG-regelgeving. Maar een gebouw presteert in de realiteit, onder reële dynamische omstandigheden, van uur tot uur. Bijzonder dat deze werkelijke prestatie tot op heden weinig aandacht heeft bij de beoordeling van gebouwen. In deze blog pleit ik voor een beoordeling van werkelijke prestaties in de exploitatie van gebouwen. Daardoor is niet langer het ontwerp bepalend voor een prestatie-beoordeling maar het functioneren in de praktijk.

Van sturen op klachten naar een dynamisch evenwicht

We zijn in de gebouwde omgeving meer gewend om te sturen op klachten van gebruikers. Daarnaast wordt er ook gestuurd op  jaarlijkse energienota’s als prestatie. Voorde gebouwde omgeving als dynamisch geheel dat zich permanent aanpast aan veranderende omstandigheden is dat best beperkt. Een bouwconstructie is statisch maar bijvoorbeeld het binnenklimaat, de energievraag- en productie, de opwarming en afkoelen van constructies en binnenklimaat zijn variërend van uur tot uur. Daarbij zijn gebouwen tevens verbonden van een dynamische energienetwerk. Als de dynamiek van de energieafname van en gebouw synchroon loopt met de belasting op het energienet (wat vaak het geval is) kan overbelasting optreden. Sturen op de werkelijke heersende energieafname van het net is hier een goed oplossing voor.

Sturen op beschikbaarheid van energie

Met de Werkelijke Energie intensiteit indicatie (www.weii.nl) is een eerste stap gezet naar een werkelijke prestatie: Sturen op een jaarlijkse totaal energiegebruik op basis van meetgegevens in plaats van een ontwerpberekening. De mate van dynamische netbelastingen potentie uitwisseling met zijn omgeving staan buiten beschouwing.

Met de toenemende krapte op ons elektriciteitsnet is demand-response en energie-opslag een belangrijke kwaliteit voor het beschikbaar houden van energie. Niet bijdragen aan beschikbaarheid schaadt op haarbeurt weer de efficiency. Efficiency verhogen en netbelasting beheersen  lukt alleen als we op de werkelijke prestatiessturen. En aan die prestaties kunnen we eisen stellen. Hoe handhaaft een gebouw een goed dynamisch evenwicht met zijn omgeving?

Naar prestaties voor een actief evenwicht (grid interactive buildings)

Twee parameters, de beweeglijkheid van de energievraag en het flex potentieel bepalen hoe adaptief een gebouw in zijn omgeving is. De onderstaande figuur geeft een denkbeeldige energievraag over een etmaal weer. De verhouding I is het verschil tussen de minimum en  maximum afname. En indicator II is de snelheid waarmee de gevraagde energie kan toenemen.

Door een actieve en voorspellende sturing met batterijen en eigen (duurzame) energieopwekking kan dit belasting profiel worden beïnvloed. De reactietijd (IIa) en de variantie in belasting (Ia) zijn nu verbeterd, zoals onderstaand figuur aangeeft. De energievraag wordt bijgesteld aan de hand vaneen veranderende omgeving: de wensen van het gebouwgebruikers en de weersverwachting. In TKI-Smart & Grid Interactive Buildings https://projecten.topsectorenergie.nl/projecten/smart-grid-interactive-office-buildings-33276 onderzoeken we deze voorwaarden. Bovendien gaan we een koppeling leggen met de relevante energiemarkten waarmee een financieel haalbare business case kan worden bereikt.

De toekomst van energieafname

De duurzame energiebronnen die hun productie bepalen aan de hand van de weeromstandigheden zijn sterk wisselend. De energievraag van gebouwen -al of niet gekoppeld in een wijk - kunnen we zo goed mogelijk op deze bronnen aanpassen. Dit bevordert de beschikbaarheid van energie. Het verdienteen belangrijke aanbeveling om prestatie-indicatoren voor deze ‘grid interactive buildings’ te ontwikkelen op basis van werkelijke energiegebruik in de gebruiksfase van gebouwen. Zo dragen we bij aan een stabiel en betrouwbaar energienet.

‍