Een warmtepomp verhoogt het eigen verbruikspercentage van een residentiële PV-installatie met ongeveer 10%. De toename van het percentage eigen verbruik brengt financiële voordelen voor de gebruikers met zich mee van circa 80-120 euro per jaar ~tussen 8% en 20% van het gemiddelde verbruik (casestudy met een PV-installatie van 5kWp en een tank van 250 liter, berekend met 0,293 euro/kWh voor elektriciteitsverbruik en 0,078 euro / kWh terugleveringstarief).
De combinatie van een warmtepomp en zonnepanelen (PV) is een geweldige manier om energie te besparen. De warmtepomp kan gedeeltelijk op gratis elektriciteit draaien dankzij de PV-installatie. Verderop in dit artikel zal een interne casestudy van Daikin worden geciteerd om een indicatie te geven hoeveel er kan worden bespaard bij het combineren van een warmtepomp met PV-technologie.
Warmtepompen en PV
PV-panelen wekken elektriciteit op door zonne-energie om te zetten waarmee twee dingen gedaan kunnen worden:
Het kan thuis worden gebruikt en verlaagt zo de elektriciteitsrekening aan het einde van de maand (eigen verbruik)
Het kan terug naar het net worden getransporteerd, waarvoor een financiële vergoeding wordt betaald (het terugleveringstarief).
Terugleveringstarieven zijn een beleidsinstrument om investeringen in PV-panelen te bevorderen door huishoudens een prijs te bieden die hoger is dan de marktprijs voor wat aan het net wordt geleverd. Omdat de PV-markt volwassen wordt, is deze stimuleringsregeling minder nodig en dalen de terugleveringstarieven in veel landen in heel Europa. Dit betekent dat een hoger eigen verbruik steeds belangrijker wordt om optimaal te kunnen profiteren van een PV-installatie. Het verwarmen van het huis en warm water met een warmtepomp in plaats van met gas is een geweldige manier om dat voor elkaar te krijgen. Het verschuift het verbruik van gas naar (deels gratis) elektriciteit.
Meestal wordt een huis alleen in de winter en het tussenseizoen verwarmd, terwijl PV-panelen in de zomer de meeste elektriciteit opwekken. Warmtepompen worden echter ook gebruikt om een warmwaterboiler voor douches en baden op te warmen. De vraag naar warm water blijft het hele jaar door stabiel. Bovendien kan de tijd van de dagelijkse opwarming van de tank worden geoptimaliseerd. Huishoudens met PV-panelen moeten de boilerwarming rond de middag plannen wanneer er doorgaans veel PV-capaciteit beschikbaar is en de vraag van het huishouden naar elektriciteit laag is. Op deze manier maakt de warmtepomp gebruik van beschikbare zonne-energie indien beschikbaar. Het leveren van gratis warm water is interessanter dan het exporteren van de beschikbare zonne-energie naar het net tegen ongunstige terugleveringstarieven.
Ten tweede kan de boiler gekoppeld aan de warmtepomp fungeren als een’energiebatterij’. Overtollige zonne-energie kan worden gebruikt om extra warm water te produceren, meer dan wat het huishouden doorgaans overdag nodig heeft, waardoor energie effectief wordt opgeslagen voor later gebruik.
De Daikin-warmtepompen hebben geoptimaliseerde algoritmen om het gebruik van overtollige zonne- energie te maximaliseren.
Casestudy
Een casestudy van Daikin toont de impact van het installeren van een warmtepomp met PV- optimalisatie. Deze casestudy werd in juni 2022 in België uitgevoerd en bestond uit een Daikin Altherma warmtepomp met 250 liter tank en een PV-installatie van 5kWp.
Omdat de terugleveringstarieven dalen, kunnen de voordelen van de PV worden geoptimaliseerd door de eigen verbruiksverhouding te verhogen. Het eigen verbruik is het percentage van de totale PV-productie dat door het huishouden wordt gebruikt en dus niet naar het net wordt geëxporteerd.
De formule voor eigen consumptie is:
Eigen gebruik = (Totale productie − export)
Totale productie
In deze casestudy werd het eigen gebruik op 2 manieren verhoogd:
Het elektriciteitsverbruik verhogen door warm water te produceren met een warmtepomp in plaats van de gasketel en zo minder energie naar het net te exporteren;
Overtollige energie op te slaan in de boiler door de temperatuur met 10 °C te verhogen wanneer PV beschikbaar is. Dit slaat thermische energie op in de tank en vermindert de vraag naar elektriciteit van het net op een later moment wanneer PV-energie mogelijk niet beschikbaar is.
De testlocatie toont een zeer duidelijke verbetering van het eigen verbruik: van 33% zonder de warmtepomp naar 40% met de warmtepomp en zijn PV-optimalisatiealgoritme in de maand juni 2022. Wanneer deze resultaten over een volledig jaar worden geëxtrapoleerd, kan 35% tot 50% van de energie die nodig is om huishoudelijk warm water te produceren, worden gedekt door gratis PV-energie, wat (met de energieprijzen van juni 2023) resulteert in een energiebesparing van 90 tot 120 euro, alleen voor de productie van sanitair warm water. Dit is meer dan de 23 euro die had kunnen worden verdiend met het exporteren van deze extra energie naar het net. Bij het overwegen van ook ruimteverwarming en/of zelfs koeling zijn de energiebesparingen hoger.
Conclusie
Een warmtepomp verhoogt het eigen verbruikspercentage van een residentiële PV-installatie met ongeveer 10%. De financiële voordelen voor de gebruikers zijn circa 80-120 € per jaar (in de casestudy wordt gerekend met 0,293 euro / kWh voor elektriciteitsverbruik en 0,078 euro / kWh terugleveringstarief).
Raadpleeg het volledige artikel voor meer informatie over de casestudy of een meer gedetailleerde uitleg over hoe de optimalisatie van de warmtepomp werkt in het Engels.