Geconcentreerde zonne-energie: achterhaald of beloftevol?

Geconcentreerde zonne-energie: achterhaald of beloftevol?

Wanneer we in België spreken over zonne-energie, denken we meteen aan photovoltaïsche panelen (PV) of zonneboilers. Er bestaan echter ook nog andere vormen van zonne-energie zoals ‘concentrated solar power’ (CSP). Spiegels concentreren zonlicht op een ontvanger. Deze ontvanger warmt zo een vloeistof op tot hoge temperatuur (300°-500°). Deze warmte drijft dan op zijn beurt een stoomturbine aan, net zoals in een steenkool of kerncentrale. De twee meest voorkomende typisch geconcentreerde zonne-energie zijn paraboolspiegels en zonnetorens. Paraboolspiegels volgen de zon rond één as en concentreren het zonlicht op een lijn. Een zonnetoren gebruikt een veld van spiegels die allemaal rond twee assen kunnen draaien en het licht zo concentreren op de top van de toren. Op dit moment wordt deze technologie echter sterk overschaduwd door PV. Slechts 2% van de wereldwijde zonne-energie is CSP en dat is niet zonder reden. Enkel rechtstreeks zonlicht kan geconcentreerd worden. Zonnestralen die afgebogen zijn door damp druppeltjes of stofdeeltjes in de lucht kunnen niet meer geconcentreerd worden, terwijl PV panelen dit diffuus zonlicht wél nog kunnen gebruiken. Wanneer de zon lager aan de hemel staat hebben CSP centrales ook moeite om de ontvanger op te warmen tot de temperatuur waarvoor de stoomcyclus ontworpen is. Hierdoor kan deze zonne-energie niet benut kan worden. Door deze twee redenen is CSP enkel te overwegen in zonovergoten landen dicht bij de evenaar. Ook hebben de centrales nood aan water voor de koeling van de stoomcyclus en voor het reinigen van de spiegels. Water is echter vaak schaars in de woestijnachtige gebieden waar CSP centrales net interessant kunnen zijn. Ten slotte zijn op het eerste zicht spiegels een pak...
Tankers op hernieuwbare energie

Tankers op hernieuwbare energie

De vraag naar olie en gas is enorm. De export van deze fossiele brandstoffen naar alle uithoeken van de wereld gebeurt doorgaans op twee verschillende manieren. Voor de korte afstand maakt men gebruik van pijpleidingen, lopend over zowel het land als op de zeebodem. Voor de lange afstand zijn tankers een beter alternatief. Dan overstijgen de kosten van de pijpleiding en toebehoren (o.a. door pompen, opwarming en onderhoud) immers de kosten van een tanker. Tankers zorgen echter voor een groot aandeel CO2-uitstoot. Is het mogelijk om hernieuwbare energievormen te voorzien om deze immense schepen energiezuiniger te maken? Zowel de zon als de wind kunnen helpen om het gebruik van brandstof te verminderen. Het vlakke dek is uitermate geschikt voor de plaatsing van zonnepanelen. Om de efficiëntie te optimaliseren kan men de richting van de panelen zo aanpassen dat de zon loodrecht op het oppervlak schijnt. Natuurlijk moeten de panelen bestand zijn tegen de soms harde weersomstandigheden. Ook het zoute water mag geen impact hebben op de werking van het zonnepaneel. Daarnaast kan ook de wind zijn steentje bijdragen tot een lagere uitstoot. Kites kunnen de tanker vooruit trekken, mits de windrichting dit toelaat. Het gebruik van meerdere kites verhoogt de trekkracht. Het plaatsen van zeilen op het dek is een andere optie. Recent is er nog een derde oplossing op de markt verschenen die gebruikt maakt van de wind. Flettnerschepen hebben twee torenhoge cilinders die draaien rond hun eigen symmetrieas om zo een drukverschil en bijbehorende kracht te creëren. Dit zogenaamde Magnuseffect zorgt voor de voorwaartse beweging van de tanker.  Bovenstaande vier CO2-vrije opties zouden voor een vermindering van...
Moet het warm water opnieuw uitgevonden worden?

Moet het warm water opnieuw uitgevonden worden?

Warm water, waar komt dat eigenlijk vandaan? Tot een paar jaar geleden was de productie van sanitair warm water simpel: water werd verwarmd door een verbranding van stookolie of aardgas. Een eenvoudige en goedkope methode, maar zeer nefast voor de opwarming van de aarde. Een methode die dus zou moeten verdwijnen, willen we het klimaatakkoord van Parijs respecteren. Gelukkig zijn er de afgelopen twintig jaar grote doorbraken geweest bij enkele hernieuwbare technologieën. Daardoor zijn we nu in staat om hernieuwbare energie op te wekken zonder dat er CO2 wordt uitgestoten. Denk hierbij bijvoorbeeld maar aan zonnepanelen, zonnecollectoren en warmtepompen. Maar welke van die technologieën is op kleine schaal het meest bruikbaar? En wat betekent dit alles voor onze portemonnee?  Dimensionering Vooraleer we de bovenstaande vragen kunnen beantwoorden, is het noodzakelijk om eerst te weten hoe we het systeem rond elke hernieuwbare technologie het best dimensioneren. Tijdens het dimensioneren van een dergelijk systeem kijken we welke afmetingen ideaal zijn voor het opslagvat van sanitair warm water, welke soorten componenten best gebruikt worden en op welke manier de verschillende technologieën aangestuurd moeten worden. We doen dit omdat de vraag naar sanitair warm water voor elk huishouden verschillend is en een verwarmingssysteem dat exact afgestemd is op deze vraag tot grote besparingen kan leiden. De grootste besparingen komen voort uit een optimale keuze voor de grootte van het opslagvat en een optimale aansturing van de warmtepomp of de elektrische weerstand. Bij warmtepompsystemen kan je op die manier besparen op 10% van de totale kosten (zowel investerings- als operationele kosten), bij zonnepaneelsystemen bedraagt deze besparing 5%. De optimale technologie We kunnen nu deze...