Werkcollege energiesysteemberekeningen


Voorbereiding

Bekijk de pagina werkcollege-voorbereiding-algemeen voor de regels rondom de voorbereiding van werkcolleges.

1) Maak een systeemdiagram met de energiestromen in een Nederlands huishouden. Let daarbij op het volgende:
• Volg de regels van het maken van een systeemdiagram.
• Waar dat kan, verwerk belangrijke kentallen voor de energiestromen van de pagina kentallen-overzicht
• Maak een korte toelichting waarin je belangrijke keuzes toelicht.
• Moet je aannames maken over het huishouden om je systeemdiagram compleet te maken, schrijf deze dan op in de toelichting.

2) Maak een inschatting van het volgende. Geef aan in hoeverre je dit had verwacht.
• Hoe vaak kan een was draaien met de jaarproductie van een windmolen van 2,3 MW?
• Hoeveel Tesla’s heb je nodig om de gemiddelde dagproductie van een windmolen van 2,3 MW op te slaan?

Uitwerking


1) We nemen jaargemiddeldes qua inputs voor een Nederlands huishouden. Uiteindelijk wordt vrijwel al het aardgas en elektriciteit omgezet in warmte. Die warmte wordt eerst nuttig gebruikt en lekt langzaam weg, als warm water en warme lucht en een warme buitenschil van het huis. Geluid en licht komt ook voor, maar veel minder in aandeel. Overige stromen vallen onder bijzaken en zouden alleen nuttig zijn bij een heel specifiek doel voor zo'n systeemdiagram. Voorbeelden zijn voedsel als het gaat om een levenscyclusanalyse van de voedselketen en de impact daarvan, of zonnepanelen als het gaat om energiebalans en eventueel lokale opslag.


2) We maken eerst de aannames en daarna berekenen we het aantal wasbeurten en de aantallen Tesla's.
• Aanname: het waait 25% van de tijd.
• Aanname: elektriciteitsverbruik 1,0 kWh/wasbeurt
• Aanname: accu van ~70 kWh

Dit geeft een jaarproductie van een windmolen van 2,3 MW * 8760 h/jaar * 0,25 = 5037 MWh/jaar ~ 5,0 GWh/jaar.
En dat betekent: 5,0 GWh/jaar * 1e6 kWh/GWh / 1,0 kWh/was = 5,0 miljoen wasbeurten/jaar

De (gemiddelde) dagproductie van een windmolen van 2,3 MW * 24 uur/dag * 0,25 = 13,8 MWh/dag.
Dit betekent: 13,8 MWh/dag / 70 kWh * 1e3 kWh/MWh = ~200 Tesla’s

Laatste wijziging: 26-02-2020
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.