EPB - Fotovoltaïsche systemen

Update : juli 20113

In het kader van de regelgeving inzake energieprestaties en binnenklimaat van gebouwen (EPB) wordt een niveau van het primaire energieverbruik berekend : het E- of Ew–peil(1). Een gebouw is echter niet noodzakelijk enkel een verbruiker van energie. Het kan er ook opwekken bijvoorbeeld via een fotovoltaïsch systeem dat op zonne-energie werkt. Hoe zal met deze elektriciteitsproductie rekening worden gehouden bij de berekening van het E–peil ?
(1) Om het document niet onnodig te belasten, spreken we eenvoudig weg over E–peil.

Principe
EPB-regelgeving
De rol van de ontwerper en de uitvoerende aannemer
Aanbevelingen
Literatuurlijst
Opmerking

1. Principe

De meeste fotovoltaïsche systemen (PV) geven de opgewekte elektriciteit af aan het elektriciteitsnet waarop ze zijn aangesloten. Deze systemen worden behandeld in de EPB-regelgeving.

De panelen moeten in de mate van het mogelijke in een open omgeving worden geplaatst en naar het zuiden gericht zijn met een helling van ongeveer 30°. Bovendien is een dergelijke fotovoltaïsche installatie gevoelig voor mogelijke schaduw van een hindernis. Zelfs de kleinste hoeveelheid schaduw kan de elektriciteitsproductie sterk verminderen. Het is dan ook van groot belang de potentiële schaduw van de installatieplaats zorgvuldig te evalueren.

Naast de panelen die het zonlicht omzetten in elektriciteit, zijn er ook een of meerdere omvormers nodig die de gelijkstroom omzetten in wisselstroom voor het net. Om administratieve, technische of veiligheidsredenen kunnen daar nog andere elementen bijkomen: tellers, contactdozen, zekeringen, scheidingsschakelaars, aansluitdozen enz. We gaan hier niet dieper op in omdat deze elementen geen impact hebben op de EPB.

Afb. 1 De componenten van een klein fotovoltaïsch systeem.
Afb. 1 De componenten van een klein fotovoltaïsch systeem.

Top

2. EPB-regelgeving

2.1. Primaire energiebesparing

In de EPB-berekening zal de energie opgewekt door de fotovoltaïsche panelen afgetrokken worden van de energie die door het gebouw wordt verbruikt voor de verwarming, de koeling, het warm water en de hulptoestellen. Doordat de panelen elektriciteit produceren, zal die elektriciteitsproductie met 2,5 worden vermenigvuldigd om aldus rekening te houden met de besparing van primaire energie in de elektriciteitscentrales.

Een fotovoltaïsch systeem kan het E–peil sterk beïnvloeden en zou het zelfs tot nul kunnen verlagen of negatief maken.

2.2. Berekening van de jaarlijkse elektriciteitsproductie

Aan de hand van de EPB kan, op basis van enkele parameters, een schatting gemaakt worden van de jaarlijkse elektriciteitsproductie door fotovoltaïsche panelen. Enerzijds zijn er de technische parameters die de installatie zelf beschrijven, anderzijds zijn er de parameters met betrekking tot de eventuele beschaduwing.

2.2.1. Technische parameters

Er zijn drie technische parameters vereist:

  1. het piekvermogen voor een zoninstraling van 1000 W/m², bepaald volgens de norm NBN EN 60904–1 [1]

  2. de helling van de panelen ten opzichte van het horizontale vlak (0° = horizontale plaatsing en 90° = verticale plaatsing)

  3. de oriëntatie van de panelen ten opzichte van het zuiden (0° = zuiden, 90°= westen, -90° = oosten).
De helling en oriëntatie worden weergegeven in afbeelding 2.

Afb. 2 Helling en oriëntatie.
Afb. 2 Helling en oriëntatie.

Tabel 1 geeft de meest gunstige hellingen en oriëntaties voor een systeem zonder beschaduwing aan de hand van enkele EPB-berekeningen.

Tabel 1 Elektriciteitsopwekking in vergelijking met oriëntatie naar het zuiden met een helling van 30°.
  Helling (°)
0 15 30 45 60 75 90
Oriëntatie naar het oosten 90 % 88 % 88 % 79 % 71 % 62 % 52 %
zuid-oosten 90 % 95 % 96 % 93 % 87 % 77 % 65 %
zuiden 90 % 97 % 100 % 98 % 92 % 83 % 70 %
zuid-westen 90 % 95 % 96 % 93 % 87 % 77 % 65 %
westen 90 % 88 % 85 % 79 % 71 % 62 % 52 %

2.2.2. Beschaduwing

Aangezien de efficiëntie van een fotovoltaïsche installatie sterk beïnvloed kan worden door schaduw, verplicht de EPB-regelgeving hier een schatting van te maken.

Daarvoor moeten er vier hoeken bepaald worden. Om deze hoeken te vormen, moet men uitgaan van het midden van de fotovoltaïsche installatie en rekening houden met vier richtingen: tegenover, aan de linkerkant, aan de rechterkant en achteraan. Voor elke richting meet men de hoek tussen een referentielijn en de kijklijn naar de hindernis, die zich in de betrokken richting bevindt. Die referentielijn is een horizontale lijn voor de richting 'tegenover' en een lijn in het vlak van de panelen voor de andere richtingen.

De EPB benoemt de volgende hoeken als volgt (zie afbeelding 3):
  • hoek 1: de horizonhoek
  • hoek 2: de verticale overstekhoek
  • hoek 3: de linker overstekhoek
  • hoek 4: de rechter overstekhoek.
Indien er geen hindernis is in de gegeven richting bedraagt de waarde van de hoek 0°. Afbeelding 3 geeft een voorbeeld van de vier hoeken.

Afb.3 Schaduwhoeken.
Afb.3 Schaduwhoeken.

De hoek met de grootste impact op de berekening van de EPB is de horizonhoek, die de hindernis tegenover de panelen bepaalt.

Afb. 4 Energieverlies met een hindernis recht tegenover de panelen.
Afb. 4 Energieverlies met een hindernis recht tegenover de panelen.

Zo zorgt een horizonhoek van 20° voor een energieverlies van 25 % tegenover een situatie zonder hindernis. Het volstaat dat een hindernis op een afstand van iets meer dan 16 meter staat (bijvoorbeeld het dak van een aanpalende woning), en 6 meter hoger is dan het midden van de panelen om die hoek van 20° te verkrijgen.

2.3. Beschaduwing in de EPB

We vestigen de aandacht van de aannemer op het feit dat de EPB-berekeningen inzake beschaduwing slechts een schatting zijn, en geen gedetailleerde simulatie. De beschaduwing zou in werkelijkheid nadeliger kunnen zijn, bijvoorbeeld door een verlichtingspaal die zich voor de panelen bevindt, of door een hindernis aan de horizon die zich niet loodrecht op het midden van de panelen bevindt en in de EPB dus niet wordt meegerekend, maar wel degelijk schaduw geeft. Met deze gevallen wordt bij de schatting van de EPB geen rekening gehouden. Om de installatieplaats juist te kunnen beoordelen, zal de aannemer een meer verregaande analyse maken.

Top

3. De rol van de ontwerper en de uitvoerende aannemer

In Infofiche 48.1 vindt u een algemeen overzicht van de taken van elke partij in het bouwproces, voor zover ze betrekking hebben op de EPB-regelgeving. Zoals blijkt uit het voorgaande, hebben de verschillende aspecten van een PV-installatie een invloed op het E-peil. Het is dus belangrijk dat de ontwerper deze punten duidelijk in het bestek beschrijft. Hieronder vindt u meer specifieke taken met betrekking tot deze infofiche.

De taken van de ontwerper bestaan normaal gesproken uit:
  • een PV-installatie kiezen naargelang de omstandigheden, in het bijzonder wat betreft:

    • het piekvermogen van de installatie
    • de locatie van de panelen (helling, oriëntatie, beschaduwing)

  • het type van sommige te installeren componenten bepalen of de aannemer op de hoogte brengen van de voorschriften, eventueel in termen van prestaties.
De taken van de uitvoerende aannemer bestaan normaal gesproken uit:
  • voldoen aan de voorschriften van het bijzondere bestek en de plannen, evenals aan andere eventuele eisen bepaald door de ontwerper

  • een eventueel alternatieve oplossing voorstellen, waarmee het mogelijk is te beantwoorden aan de minimale energetische prestaties die door de ontwerper worden vooropgesteld en dit alternatief ter goedkeuring voorleggen aan de opdrachtgever, de ontwerper evenals aan de verantwoordelijke voor de EPB-berekening (zie aanbevelingen in § 4)

  • informeren naar de omvang van zijn opdracht en in voorkomend geval bepaalde componenten leveren die door andere aannemers worden geïnstalleerd

  • de gegevens betreffende de werkelijk geïnstalleerde keuzes, de verwerkte componenten of de afgewerkte installatie verstrekken aan de verantwoordelijke voor de EPB-berekening.
Top

4. Aanbevelingen

De aannemer mag ook andere oplossingen voorstellen die de kwaliteit en/of de prestaties van het systeem verbeteren. Hierbij dient hij onderstaande aanbevelingen in acht te nemen. De ontwerper moet deze alternatieven echter eerst goedkeuren.

De ontwerper kan de te plaatsen panelen precies hebben gedefinieerd en ze al hebben uitgetekend op de plattegronden van het uitvoeringsdossier. In dat geval veronderstelt de aannemer dat de ontwerper de technische parameters al heeft gekozen en de beschaduwingshoeken voor de EPB heeft berekend. Zelfs indien de EPB-berekening gunstig is, is het belangrijk dat de aannemer evaluaties uitvoert door middel van een gedetailleerde methode om zeker te zijn dat schaduw het systeem niet zal verstoren. Het zou immers kunnen dat de aannemer de gekozen bouwplaats om deze redenen opnieuw in vraag stelt en hij de ontwerper hierover moet inlichten.

Indien de aannemer een onnauwkeurig of onvolledig bestek ontvangt, zal hij een voorstel moeten doen waarin hij zelf bepaalde technische parameters en/of de precieze plaats voor de installatie van de panelen bepaalt. Het kan ook dat de aannemer het opportuun acht bepaalde parameters van het fotovoltaïsche systeem te wijzigen. Parameters zoals het piekvermogen, de helling, de oriëntatie en de horizonhoek kunnen een belangrijke invloed hebben op de berekening van het E–peil. De aannemer moet hier bijzondere aandacht aan besteden. We adviseren de aannemer om zijn keuzes snel aan de ontwerper mee te delen en de impact ervan op het E–peil te laten evalueren.

Top

Literatuurlijst

1. Bureau voor Normalisatie
NBN EN 60904-1 Foto-elektrische elementen. Deel 1: metingen van de foto-elektrische stroom-spanning-eigenschappen. Brussel, NBN, 2007.

Top

Opmerking

De Infofiches 'EPB & Bouwberoepen' werden met de grootste zorg opgesteld. Het WTCB kan echter niet aansprakelijk gesteld worden voor eventuele schade die door gebruik van deze informatie zou zijn veroorzaakt. Alleen de Gewesten zijn bevoegd om zich uit te spreken over de interpretatie van de regelgevingen.


Departement 'Akoestiek, Energie en Klimaat', WTCB