Zonnepanelen zijn zeer populair en worden veel toegepast. Ze zorgen voor een lagere elektriciteitsrekening en zijn onderdeel van de energietransitie. Dat geldt ook voor warmtepompen. Als we een zonnepaneel en een warmtepomp met elkaar vergelijken, welke investering is dan beter voor de energietransitie en het redden van onze planeet?
Voor de meeste mensen is de belangrijkste reden om in duurzame energie te investeren, het financiële rendement. In dat opzicht zijn zonnepanelen een logische keuze. Maar is dat ook het geval wanneer CO2-reductie en het primaire energiegebruik de drijfveren zijn? In dit artikel laat ik met berekeningen zien hoe de vergelijking in dat geval uitpakt. Daarbij wil ik aantekenen dat verduurzamen sowieso geld kost. Als financieel gewin de enige motivatie is, is de strijd tegen het broeikaseffect een verloren zaak. Daarom nogmaals de vraag: wat is wijsheid, investeren in een zonnepaneel of in een warmtepomp?
Getallen uit de NTA 8800
Aan de basis van deze vergelijking liggen getallen uit de NTA 8800. De waarden die hierin worden vermeld voor CO2 -uitstoot zijn 0,183 kg CO2/kWh voor gas en 0,34 kg CO2/ kWh voor elektra. Het landelijk opwekkingsrendement – oftewel de Primaire Energie Factor (PEF) – voor gas is 1 en voor elektriciteit 1,45. Dat betekent dat met 1 kW fossiele energie 0,69 kW elektriciteit wordt gemaakt. Ter illustratie: een warmtepomp met een COP van 4 heeft voor de afgifte van 1 kWh (thermisch) 0,25 kWh elektriciteit nodig, wat goed is voor (0,25 x 1,45 =) 0,36 kWh primaire energie en zorgt voor 0,085 kg CO2-uitstoot (0,25 x 0,34).
Fluctuerende energieprijzen
We rekenen met een elektraprijs van 0,98306 euro/kWh, een gasprijs van 4,5840 euro/m3 bij een calorische waarde van 35,17 MJ/m3, en hanteren als vastrechtkosten voor gas een bedrag van 272,10 euro per jaar. Daarbij moet worden opgemerkt dat de energieprijzen enorm fluctueren. Dit heeft ook een effect op de financiële vergelijking in dit artikel. Momenteel is de warmtepomp financieel zelfs iets aantrekkelijker. Dit was in het verleden andersom.
Rekenvoorbeeld: vierpersoons huishouden
In dit rekenvoorbeeld ga ik uit van een woning met een huishouden van vier personen, waarbij gekookt wordt op een gasgestookt fornuis. Het gasverbruik van de woning is 1.600 m3 per jaar. Het rendement van de ketel is 90 procent voor transmissiewarmte en 80 procent voor tapwater. De warmtepomp heeft een SCOP van 4,96 voor transmissie en 2,64 voor tapwater. De zonnepanelen die worden gebruikt, hebben een wattpiekvermogen van 360 Wp.
Opbrengst van zonnepanelen
We kijken eerst naar de zonnepanelen. Voor de gemiddelde jaaropbrengst in kWh van een zonnepaneel rekent men met het wattpiekvermogen x 0,85. Een paneel met een vermogen van 360 Wp zal daarmee gemiddeld op jaarbasis 306 kWh aan elektriciteit opleveren. Net zoals bij gebruik van stroom mag je bij duurzame levering – zoals middels een zonnepaneel – de geleverde elektriciteit vermenigvuldigen met de PEF-factor van 1,45 om tot de geleverde hoeveel primaire energie te komen. Voor het zonnepaneel kom je dan uit op 255 x 1,45 = 444 kWh. Het berekenen van de CO2-reductie en de besparing op de energiekosten is eenvoudig. Hiervoor vermenigvuldig je de geproduceerde hoeveel elektra met de CO2-uitstoot en elektra-kostprijs per kWh die wordt geleverd door het zonnepaneel.
Resumé zonnepaneel:
Vermogen: 360 Wp
Opbrengst elektrisch: 306 kWh
Reductie primaire energie: 306 x 1,45 = 444 kWh
Reductie CO2-uitstoot: 306 x 0,34 = 104 kg CO2 / jaar
Besparing financieel: 306 x 0,98306 = 301 euro
Investering per paneel* 465 euro
*de prijs is een gemiddelde per paneel inclusief omvormer, bij plaatsing van twaalf panelen.
Bij de aanschaf van de zonnepanelen is de BTW-aftrek meegewogen. Wat de financiële opbrengst van het paneel betreft, ga ik uit van de huidige salderingsregeling. Helaas zijn hier geen garanties voor in de toekomst. Ik reken ook niet met de onmogelijkheid van teruglevering bij overcapaciteit van opgebrachte zonne-energie.
Opbrengst van de warmtepomp
Voor een huis dat op gas wordt gestookt, zijn de getallen eenvoudig. Het verbruik is 1.600 m3; omgerekend (1.600 x 9,77 =) 15.632 kWh. De CO2 -uitstoot is 2.861 kg per jaar (15.632 x 0,183). Als deze woning met een warmtepomp van warmte en warm tapwater zou worden voorzien, heeft de warmtepomp een stroomverbruik van 3.357 kWh op jaarbasis. De vergelijking tussen de warmtepomp en gasketel staat in de volgende tabel.
Tabel 1. Vergelijking tussen warmtepomp en gasketel.
Verwarming hebben we altijd nodig. De investering in een ketel in mijn berekening bedraagt 2.500 euro, en die in een warmtepomp 12.000 euro. De warmtepomp is dus 9.500 duurder, maar met de beschikbare subsidie van 3.000 euro kunnen de meerkosten voor een duurzame warmtepompinstallatie worden teruggebracht tot 6.500 euro.
CO2-uitstoot en primaire energie
De reductie van CO2-uitstoot zal uiteindelijk het broeikaseffect en daarmee de verdere opwarming van de aarde moeten beperken. Dat is het belangrijkste aspect. Maar ook het reduceren van de primaire energiebehoefte is belangrijk. Het is kostbaar en lastiger om duurzame energie op te wekken. Ook met duurzame energie moeten we zo spaarzaam mogelijk omgaan. Hoe sneller we onze energiebehoefte volledig duurzaam kunnen invullen, hoe beter. Daarmee gaan we zo snel mogelijk naar een PEF van 1,0 zodat we volledig CO2-neutraal zijn. Niet onbelangrijk is verder het energielabel van de woning. Dit wordt bepaald door het primaire energiegebruik. Het primaire energiegebruik ten opzichte van het gebruiksoppervlak (Ag) in kWh per m2 bepaalt uiteindelijk het energielabel. De warmtepomp heeft hier veel invloed op (BENG 2).
Aantal zonnepanelen en besparingen
Hieronder is een vergelijking te zien op basis van besparingen en het aantal zonnepanelen dat nodig is om evenveel te besparen als met een warmtepomp.
Tabel 2. Vergelijking besparingen zonnepaneel versus warmtepomp.
Financieel rendement nagenoeg gelijk
De keuze voor zonnepanelen was in het verleden logisch, als je alleen kijkt naar het financiële rendement. Bij de huidige energieprijzen is het rendement nagenoeg gelijk aan dat van de warmtepomp. Het rendement van zonnepanelen is 64,7 procent (301 euro/465 euro (besparing per jaar/investering)). Het rendement van een warmtepomp is 65,5 procent (2.087 euro/6.500 euro). Maar wat is de meest wijze keuze als je kijkt naar het effect op CO2-uitstoot en het primair energiegebruik? Het antwoord op die vraag staat in de tabel hieronder.
Tabel 3. Effect op CO2-uitstoot en primair energiegebruik.
Ruimte voor 24 panelen?
Als het gaat om het redden van de planeet, kan een euro beter aan een warmtepomp dan aan een zonnepaneel worden besteed, zo maakt tabel 3 duidelijk. Wat het energielabel betreft, is het ook nog eens de vraag of er wel ruimte is voor de 24 zonnepanelen die nodig zijn om op dezelfde besparing van primaire energie uit te komen als met een warmtepomp.
Ultieme oplossing
De ultieme oplossing is om beide te nemen. Zonnepanelen dekken dan het energiegebruik van de warmtepomp. Dat kan voor een volledig energieneutrale woning zorgen, wat door salderen mogelijk wordt gemaakt. Valt het salderen weg, dan is energieopslag de sleutel tot een energieneutrale woning. Hiermee moet de opgewekte energie tijdens zomerdagen effectief worden ingezet op koude winterdagen.
Airco One is sinds ruim 20 jaar dé specialist voor particuliere en zakelijke airco in Nijmegen en airco in Arnhem. Graag komen we in heel Gelderland langs, waaronder Druten, Duiven, Elst, Malden, Oss, Tiel, Uden of Wijchen.
