Waarom is het belangrijk om gebouwen koolstofvrij te maken? De overgang naar energie-efficiënt en duurzaam gebouwbeheer is essentieel voor het behalen van de COP 28 klimaatdoelstellingen. Deze verschuiving vermindert publieke en private uitgaven en verlaagt de energierekening voor consumenten.

Daarnaast zorgt het voor gezondere en comfortabelere leef- en werkomgevingen, door de luchtkwaliteit binnenshuis te verbeteren en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen. Afgezien van de voordelen voor het milieu is het koolstofvrij maken van gebouwen een belangrijke economische motor. Deze maakt het mogelijk om meer dan drie miljoen banen te creëren, naarmate de vraag toeneemt om energiebesparende technologieën aan te passen en te installeren.

Technologie maakt de realisatie van deze doelen en de bijbehorende voordelen mogelijk. In gebouwen bestaan tegenwoordig technologieën en hulpmiddelen die met elektrificatie en digitalisering de elektriciteitsrekening verlagen en tegelijkertijd CO₂-uitstoot verlagen.

Decarbonisatie optimaliseren

Het Schneider Electric Sustainability Research Institute (SRI) heeft onlangs een maandenlang gedetailleerd onderzoek naar energieverbruik en efficiëntie afgerond. De analyse evalueerde 126 unieke scenario's, gericht op zeven gebouwsegmenten in negen geografische regio's. Elk scenario maakt gebruik van lokale gegevens over het weer, de zonne-instraling, het CO₂-gehalte van het elektriciteitsnet, slimme elektriciteitstariefstructuren en prestaties/kosten van activa.

Het recente SRI-rapport ‘Decarbonizing Buildings to the Benefits of Consumers and System Operators’ maakt deel uit van een reeks rapporten die worden gepubliceerd. Deze presenteert meer dan dertig door onderzoek gestuurde grafieken en diagrammen, die wereldwijde bevindingen op het gebied van energiegegevens voor gebouwen consolideren en vergelijken. Bij het verzamelen van deze gegevens heeft het onderzoeksteam van SRI duizenden simulaties uitgevoerd, die rekening hielden met variabelen zoals gebouwtype, geografie en microgrid-opties.

Kosten besparen, emissiereductie vergroten

Om de vergaande decarbonisatie te bereiken die nodig is om de doelstellingen op het gebied van emissies en brandstofverbruik te halen, spelen digitalisering en elektrificatie van de gebouwde omgeving een cruciale rol. Traditionele energie-efficiëntiemaatregelen (betere isolatie, verlichtingsregelingen en software voor gebouwbeheersystemen) zijn niet langer voldoende voor de gebouwen van vandaag. Onderzoek van SRI toont aan dat echte slimme gebouwen op een geïntegreerde manier vier belangrijke technologische elementen moeten beheren:

1. Energie-efficiëntie door een gebouwbeheersysteem
2. Zonne-energie op het dak
3. Batterij-energieopslag/microgrid
4. Warmtepompen

Hoewel elk van deze technologieën op zichzelf bijdraagt aan decarbonisatie en lagere energierekeningen, bereiken gebouwen alleen optimale decarbonisatie als de vier elementen aan elkaar gekoppeld zijn en de prestaties maximaliseren, door middel van digitalisering en elektrificatie.

Het SRI-onderzoeksproject heeft ook verschillende trends waargenomen met betrekking tot de integratie / het gebrek aan integratie van deze cruciale decarbonisatie-elementen.

Hans Smid: "Digitalisering en elektrificatie van de gebouwde omgeving spelen een cruciale rol om doelstellingen rondom CO₂-reductie te halen."

Digitalisering zorgt voor optimalisatie

Digitalisering stelt gebouweigenaren in staat om de energieprestaties op meerdere manieren te verbeteren:

• Uitbreiding van de impact van beheersystemen - Door diepe controle over ventilatie, verwarming, koeling en andere omgevingsinfrastructuur van gebouwen mogelijk te maken, stellen digitale beheersystemen gebouweigenaren in staat om verder te gaan dan basis-efficiëntiemaatregelen. Deze slimme systemen brengen nieuwe gebieden voor optimalisatie aan het licht die in het verleden nooit herkenbaar waren.
• Voortdurende gegevensverzameling en -analyse - Toegang tot meer gegevens biedt nieuwe niveaus van inzicht in energieverbruikpatronen en gedrag van gebouwen. Dit stelt gebouweigenaren in staat om weloverwogen beslissingen te nemen, gerichte verbeteringen door te voeren en de voortgang van hun energiebesparende initiatieven te volgen.

Impact op elektriciteitsnet

Ook toont het onderzoeksrapport van SRI aan dat de belasting van het elektriciteitsnet door het inzetten van zo'n geïntegreerd geëlektrificeerd en gedigitaliseerd systeem veel minder is dan verwacht. Dit is belangrijk, omdat het verbruik van te veel stroom kan leiden tot een stroomonderbreking, wanneer de gebouweigenaren het maximum overschrijden.

Tijdens het onderzoek ondervonden maar heel weinig gebouwen problemen met piekbelasting. Dit komt omdat de hoge efficiëntie van het gebouwbeheersysteem de elektrificatie van de warmtepomp compenseert. Hierdoor wordt uiteindelijk minder energie verbruikt. Daarnaast gebruikten veel van de gebouwen stroom die werd opgewekt via zonnepanelen en niet via het elektriciteitsnet. Dit hielp ook om het hogere energieverbruik van de warmtepomp te compenseren. Het nettoresultaat is een veel lagere energierekening.

Elektrificatie en digitalisering

Een uitgebreidere aanpak op basis van elektrificatie en digitalisering helpt om de koolstofuitstoot verder terug te dringen. Door proactief elementen zoals realtime energiegedrag, tariefgegevens van nutsbedrijven en weersvoorspellingsgegevens te integreren, kunnen gebouweigenaren energieopslagbatterijen en zonneproductie strategisch beheren. Zo krijg je de flexibiliteit om netstroom te verbruiken tijdens perioden waarin de tarieven van het elektriciteitsnet laag zijn. Ook kan overtollige stroom verkocht worden aan het elektriciteitsnet, als het lokale elektriciteitsnet dergelijke programma’s ondersteunt, als de energieprijzen hoog zijn. Hierdoor worden kosten geminimaliseerd, uitstoot van schadelijke broeikasgassen verlaagd en piekvraag verminderd.

Tekst: Hans Smid, VP Digital Energy bij Schneider Electric BeNL | President eu.bac