Warmte/kracht-koppeling en fotovoltaïsche zonne-energie kunnen elkaar aanvullen om een stabiele inkoop van elektriciteit te bereiken

Buiten de zomer is er onvoldoende zonne-energie beschikbaar. Warmte/kracht-koppeling (WKk) en fotovoltaïsche zonne-energie (PV) vullen elkaar dan goed aan. Van de zomer naar de winter kan WKk de afnemende opbrengst van elektriciteit van PV overnemen door een toenemende warmtevraag met de gelijktijdige productie van elektriciteit. Van de winter naar de zomer gebeurt het omgekeerde door de afnemende warmtevraag en het toenemende aanbod van zonne-energie.

Warmte/kracht-koppeling is er in verschillende vormen, van gasmotor tot brandstofcel met elk zijn eigen karakteristieke verhouding in de productie van warmte en kracht. Warmte/kracht-koppeling kan zowel worden gestuurd op warmtevraag als elektriciteitsvraag. Dit laatste heeft de voorkeur omdat warmte vooralsnog eenvoudiger is op te slaan dan elektriciteit en omdat sturing op elektriciteitsvraag voordelen heeft voor de belasting van het openbare elektriciteitsnet. Het hangt af van de specifieke toepassing welke methode beter is.

Als voorbeeld: bij de toepassing van alleen een PV-systeem of alleen een WKk bij een woning bedraagt de verhouding tussen de maand met de laagste en de hoogste inkoop van elektriciteit van het openbare net ongeveer 1:10. Het openbare elektriciteitsnet krijgt daardoor te maken met grote fluctuaties waardoor het niet optimaal wordt benut. Door een PV-systeem te combineren met WKk daalt deze verhouding naar ongeveer 1:5. In een situatie zonder PV-systeem én zonder WKK is deze verhouding weliswaar slechts 1:1,5. Maar die situatie is weinig toekomstbestendig.

Links: De herkomst van het maandelijkse elektriciteitsverbruik van een woning met zowel een PV-systeem als (micro-)WKk. Alleen een PV-systeem of WKk leidt tot grote maandelijkse verschillen. De combinatie van een PV-systeem en WKk beperkt de maandelijkse verschillen door de complementerende werking van PV en WKk. Rechts: Inzet van de WKk tot het hoognodige door sturing op elektriciteitsvraag. Dit beperkt teruglevering en het verstoken van brandstof. In de zomer verstoort de teruglevering van PV-stroom het openbare net. Anders dan afname van elektriciteit is teruglevering geen noodzaak.
Boven: De herkomst van het maandelijkse elektriciteitsverbruik van een woning met zowel een PV-systeem als (micro-)WKk. De maandelijkse verschillen van de inkoop van elektriciteit zijn beperkt door de complementerende werking van PV en WKk. Alleen een PV-systeem of alleen een WKk leidt tot grote(re) maandelijkse verschillen in de inkoop van elektriciteit.
Onder: De teruglevering van WKk-stroom aan het openbare net is beperkt door sturing op elektriciteitsvraag (met gegarandeerde levering van de benodigde warmte). In en rond de zomer wordt het openbare elektriciteitsnet wel verstoort door de teruglevering van PV-stroom. Anders dan voor inkoop van elektriciteit is er voor teruglevering geen noodzaak.