It was my pleasure to speak at the TEDx conference in Groningen (the Netherlands). See the full presentation below:
tudelft
‘Realizing the promise of DC Technology’
Recently I had the pleasure of being invited to speak at a conference in Prague ‘Realizing the promise of DC Technology‘. Central in the discussions there were the obstacles in the way of implementing a system-wide direct current voltage scheme, rather than the alternating current one. A DC system promises lower transportation losses and less conversion losses to name but a few. Since for example many household appliances already work on DC, while the outlet provides AC current. To allow the devices to function, they need to convert the AC current to DC. Because of this conversion a considerable loss occurs, somewhere in the region of 0.5 to 5%.
While switching to an all-DC system provides many advantages, there are many obstacles before the switch could take place.
In the video below I talk about the paradigm-shift that a DC system could be.
*UPDATE* and the full video from the same conference:
Presentatie op TEDx Groningen
Met trots kan ik melden een presentatie op TEDx Groningen te hebben gegeven. Het thema was duurzame energie, met de focus op de inefficiëntie van onze huidige manier van leven. De deurbel is uiteraard voorbij gekomen, net als de mogelijkheden die onze auto’s geven om elektriciteit op te wekken.
Er is hierover ook een artikel verschenen in het Dagblad van het Noorden.
Artikel Autoweek: Auto van morgen – alles wordt anders (Dutch only)
In een uitgebreid artikel in Autoweek wordt het principe van je auto als energiecentrale groots uit de doeken gedaan. In de woorden van de schrijver:
‘Een brandstofcelauto is niets anders dan een elektrische auto met een eigen elektriciteitscentrale. Als die centrale alleen gebruikt wordt om de auto te voeden, dan zal hij het overgrote deel van de tijd nietsdoen. Zonde. Voor een groep visionairs aan de TU Delft aanleiding om te kijken of er meer mogelijk is met die brandstofcel. Hoe realistisch zijn de plannen van die Delftenaren?‘
Het volledige artikel is te downloaden als PDF: Artikel Autoweek: Auto van morgen – alles wordt anders, of koop de Autoweek in de winkel!
‘Onze auto als elektriciteitscentrale’ (Dutch only)
We gebruiken onze auto voor ons werk, boodschappen te doen, vakantie, onze kinderen naar school te brengen of voor vriendenbezoek. De auto is voor velen een onmisbaar apparaat geworden, comfortabel en veilig, maar een energieslurper, eigenlijk niet meer dan een rijdende kachel. Wereldwijd wordt ongeveer een kwart van ons energiegebruik in deze rijdende kachels verstookt.
Wat is de energie-efficiëntie om ons in onze auto van A naar B te verplaatsen?
Een kleine berekening. De benzinemotor heeft een rendement tussen de 15 en 20%, waarbij benzine wordt omgezet in een draaiende beweging. De rest van de energie in de benzine wordt omgezet in warmte, dus 80-85% van de energie-inhoud van benzine moet worden weggekoeld. Nu moet die draaiende beweging via de versnellingsbak overgebracht worden op de wielen, dat gebeurt met een efficiëntie van 50%. Dus dan zitten we op ongeveer 7-10%. De auto ondervindt weerstand van de weg en van de lucht, die overwonnen moet worden en dit leidt weer tot energieverlies en zitten we op een efficiëntie van 3-5%. Veel analyses houden hier op, maar het is nog erger, want we verplaatsen ons in een auto van 1000 kilo om in mijn geval iemand van 100 kilo van A naar B te verplaatsen. Dus uiteindelijk komt de energieefficiëntie uit op minder dan 0,5%. Treurig toch!
Kan dat beter? Ja, en dat betekent elektrisch rijden. We zien nu de introductie van de elektrische auto die bestaat uit een elektromotor en een groot batterijpakket waar stroom in wordt opgeslagen. De rest van de auto is nog steeds hetzelfde. Maar zelfs dat geeft al een efficiëntieverbetering. De elektromotor heeft een efficiëntie van 95%, het op- en ontladen van de batterij een efficiëntie van 80% en het gemiddelde elektriciteitsopwekrendement in Nederland is 40%. Dus het gemiddelde motorrendement komt daarmee op 30% in plaats van de 15-20% van de benzinemotor. Dat is al een stuk beter, maar die elektromotoren kunnen uiteindelijk ook in de wielen worden geplaatst en dan heb je het verlies van de versnellingsbak niet meer. En als we dan ook nog in een auto van bioplastic gaan rijden, die de helft lichter is, komen we op een totale energie efficiëntie van zo’n 5%. Dit klinkt nog steeds niet veel, maar is uiteindelijk een factor 10 beter en betekent dus ook 10 keer minder energiegebruik.
Maar het kan met dat elektrisch rijden nog mooier: we kunnen er ons niet alleen veel energie-efficiënter in verplaatsen, maar we kunnen in de toekomst de elektrische auto met brandstofcel ook gebruiken om onze stroom mee op te wekken. De brandstofcel als automotor produceert elektriciteit uit waterstof met 60% rendement. Dat waterstof moeten we maken, bijvoorbeeld uit aardgas of biogas met een rendement van 75%. Maar dan hebben we nog steeds een elektriciteitsprodutierendement van 45%. Dat is beter dan het gemiddelde rendement van 40% van de Nederlandse elektriciteitscentrales. Als we dan in onze auto’s zo’n efficiënte centrale hebben, zou die dan niet, als de auto stil staat, onze elektriciteit kunnen produceren? Eens even uitzoeken, we gebruiken onze auto maar zo’n 5% van de tijd, de rest van de tijd staat die stil. Het vermogen van een automotor is tegenwoordig zo’n 100 kW. Hé, een auto kan makkelijk de elektriciteit produceren voor wel 100 woningen en dan kunnen we er ook nog gewoon in rijden. Wat als we nu een parkeergarage bouwen, waar we automatisch onze auto parkeren, aansluiten op een waterstofnet, het elektriciteitsnet en een warmtenet. We maken aan de poort van de parkeergarage uit aardgas of biogas waterstof, tanken onze tank vol zodat we met een volle tank uit de parkeergarage rijden. Maar als de auto toch stil staat, kan de brandstofcel in de auto ook elektriciteit voor het net produceren met een hoog rendement. Een parkeergarage met 500 auto’s verandert op deze manier in een elektriciteitscentrale van 50 MW, die met gemak 50.000 woningen van elektriciteit kan voorzien. Dus met een parkeergarage kunnen we alle woningen in de stad Delft van stroom voorzien!
Ongelooflijk, met één parkeergarage. Hebben we dan nog wel elektriciteitscentrales nodig in de toekomst? Het antwoord is nee. We kunnen met gemak met onze auto’s alle elektriciteitscentrales in Nederland vervangen. Er zijn in Nederland 8 miljoen auto’s die met elkaar zo’n 100 miljard kilometer per jaar rijden. Elk jaar kopen we meer dan een half miljoen nieuwe auto’s. Dus elk jaar zouden we 50.000 MW aan nieuw vermogen op wielen kopen. In Nederland staat aan elektriciteitscentrales zo’n 25.000 MW opgesteld. Dus elk jaar kopen we meer dan 2 keer zoveel elektriciteitsproductievermogen op wielen dan dat er is opgesteld. Elk jaar? Ja, elk jaar! En die auto’s zijn van u en mij. Als we die in de parkeergarage laten gebruiken voor elektriciteitsproductie dan hoeven we niet te betalen voor parkeren, maar dan krijgen we betaald voor parkeren. Zou dat niet mooi zijn?
Ad van Wijk is duurzaam energieondernemer, adviseur en professor
in Future Energy Systems aan de TU Delft.
Dit artikel is eerder verschenen als column voor EnergieActueel.
‘Systeemefficiency is belangrijker dan energie-efficiency’ (Dutch only)
Onderstaand artikel is recent in een special van Technisch Weekblad over duurzaamheid verschenen.
Prof.dr. Ad van Wijk (56) is ondernemer, adviseur en buitengewoon hoogleraar future energy systems aan de Technische Universiteit Delft. De voormalige ceo van duurzame projectontwikkelaar Econcern heeft verrassende ideeën over energiebesparing. ‘De ergste verspilling is dat je 1.000 kg staal verplaatst, terwijl je eigenlijk 100 kg mens wilt verplaatsen.’
Door: Mark van Baal
Waar houdt u zich in Delft mee bezig?
‘In Delft begeleid ik afstudeeronderzoek van studenten die een Master Sustainable Energy Technology (SET) doen en probeer ik een Green Village van de grond te krijgen. In deze Green Village willen we in tijdelijke kantoren drie nieuwe energietechnologieën ontwikkelen en uitproberen. De eerste is ledverlichting. Ledlampen zijn uiteraard veel efficiënter dan gloeilampen, maar de grootste verspilling zit niet in de lamp, maar tussen de lichtbron de plek waar het licht nodig is, bijvoorbeeld onze ogen. Een lamp die hoog in een lantaarnpaal of hoog tegen een plafond zit verspilt heel veel licht. We moeten een ledlamp daarom niet alleen als vervanger van een gloeilamp beschouwen, maar kijken hoe we ons licht systeem kunnen veranderen.’
Zou u voorbeelden kunnen noemen?
‘We zijn nu met studenten Industrieel Ontwer pen bezig om te kijken hoe we ledlampen kun nen integreren in meubels. In tuinbouwkassen hoeven we geen lampen meer bovenin de kas te hangen om planten sneller te laten groeien, maar kunnen we een streng van ledlampen, die het juiste lichtspectrum uitstralen, tussen de planten plaatsen. Dan bespaar je geen factor vier maar een factor tien aan energie. We moe ten ons altijd afvragen waar de grootste ener gieverliezen zitten. Die zitten niet in de techno logie, maar in het systeem. We verspillen 98 % van onze energie.’
Hoe komt u aan 98 %?
‘In de literatuur spreken onderzoekers van 10 %, omdat ze naar de efficiency van de technologie kijken, maar als je alle processen beschouwt, dan gaat 98 % verloren. Een voorbeeld dat ik in mijn intreerede heb gegeven, is het koken van een ei. Je kunt zeggen dat de efficiency van een gasfornuis 50 % is. Een van de grootste verliesfactoren is echter het kokende water, dat je door de gootsteen gooit. Er is maar een klein beetje energie in het eitje gaan zitten. Je kunt de kookplaat wel efficiënter maken, maar je moet eigenlijk van dat water af. Dat kan bijvoorbeeld in een magnetron. Door een strakke verpakking te gebruiken knapt het ei niet.’
Zo wilt u naar alle processen kijken?
‘Ja, dan zie je meteen hoe je die processen anders moet vormgeven. Niet alleen de ver brandingsmotor – ik noem het een rijdende kachel – is een inefficiënt apparaat met 15 tot 20 % rendement. De beweging moet bovendien worden overgebracht op de wielen waardoor je op 3, misschien 5 % komt. Maar het ergste is dat je 1.000 kg staal verplaatst, terwijl je eigen lijk 100 kg mens wilt verplaatsen. Dat is opnieuw een factor tien verlies, waardoor je op minder dan 1 % uitkomt. Als je naar al die pro cessen kijkt, dan is het niet meer dan 1 of 2 % efficiency.’
Wat wilt u nog meer ontwikkelen en testen in de Green Village?
‘We willen graag overschakelen op gelijk stroom, waarschijnlijk 380 V. Bij lagere volta ges zijn de verliezen in de kabels groter. Het zou logisch zijn: bijna alle duurzame bronnen produceren gelijkstroom en veel apparaten werken op gelijkstroom. Op andere plekken zie je die beweging naar gelijkstroom ook. Hoog spanningskabels over lange afstanden, bijvoor beeld tussen Nederland en Noorwegen en tus sen windparken op zee en het vaste land, werken al met gelijkstroom. Omdat het minder verliezen geeft. Grote datacentra werken ook al met gelijkstroom, omdat de apparatuur dan goedkoper is, minder elektriciteit gebruikt en minder ruimte inneemt. Bovendien levert het een enorme besparing in koper voor alle spoelen in transformators.’
Wat is de derde technologie die u in de Green Village wilt ontwikkelen en testen?
‘De auto als elektriciteitscentrale. In mijn visie vervangen auto’s op brandstofcellen de grote elektriciteitscentrales. Als deze auto’s stil staan, kunnen de brandstofcellen waterstof omzetten in elektriciteit en aan het Nederlandse elektri citeitsnet leveren. Dat kan kleinschalig in par keergarages. In eerste instantie komt die waterstof uit steam reforming van aardgas. Aardgas is in mijn visie de transitiebrandstof. In de toekomst maken we waterstof door mid del van elektrolyse met duurzame elektriciteit. In de Green Village moet een waterstof tank station en een carpark power plant, een parkeergarage als elektriciteitscentrale, komen. We kunnen zo heel snel overschakelen op duurzame energie. In één jaar komen er in Nederland 500.000 nieuwe auto’s op de weg met ieder een motorvermogen van 100 kW. Dat is 50 GW, twee keer het opgestelde vermogen van alle elektriciteitscentrales in Nederland.’
Wanneer denkt u de Green Village te kunnen realiseren?
‘De universiteit neemt begin maart een formele beslissing en dan kunnen we dit jaar gaan bou wen. De kosten van de eerste fase zijn vier tot vijf miljoen euro. De TU draagt aanzienlijk bij en vijftig tot honderd bedrijven doen mee, onder andere door apparatuur te leveren. Daarna gaan we de Green Village rendabel exploiteren.’
Uw bedrijf Econcern ging in 2009 failliet. Denkt u wel eens: we zijn te hard gegroeid?
‘Nooit. Dat is een typisch Nederlandse vraag. In Duitsland groeien veel bedrijven veel sneller. In 2008 gebeurden er twee dingen, die bijna niemand had zien aankomen. Banken, die het toch al moeilijk vinden om nieuwe technologie te financieren, vielen om, waardoor onze financieringen weg vielen. Ten tweede zakte de prijs van olie, het alternatief voor duurzame energie, van 146 dollar per vat in augustus 2008 naar net boven de 30 dollar per vat in januari 2009. Die twee tegenslagen heb ik niet zien aankomen, maar dat heeft niemand. We hadden net een paar honderd miljoen opgehaald. Mensen stonden in de rij om ons te financieren.’
Wat zou u duurzame ondernemers adviseren?
‘Kijk internationaal. Je overleeft nooit als je alleen in Nederland actief bent. Zorg bovendien dat je niet alleen met gelijkgestemde technici praat, maar haal er economen en marketeers bij. Technici blijven vaak te lang in de ontwikkeling hangen. Ga zo snel mogelijk met je ideeën naar de markt. Daar leer je het meest van.’
Welke rol zou de overheid kunnen spelen?
‘De overheid zou vooral de wet en regelgeving moeten aanpassen. Het is toch absurd dat iemand die duurzame elektriciteit produceert, bijvoorbeeld in een coöperatie met een wind molen, dat moet verkopen aan elektriciteits bedrijven en dan weer moet terugkopen met energiebelasting. Die elektriciteit is toch van hen? Als je een koe hebt, mag je de melk toch ook zelf opdrinken en hoef je die niet verplicht aan de Melkunie te verkopen? De overheid zou daarom de elektriciteitswet moeten veranderen. Daarnaast zou de vergunningverlening en het wijzigen van een bestemmingsplan veel sneller moeten gaan. Nu ben je zo vijf jaar verder.’
Hoe snel kan de transitie van een fossiele naar een duurzame energiehuishouding volgens u gaan?
‘16 % in 2020, waarin Nederland zich aan de Europese Unie heeft verplicht, is in ieder geval technisch haalbaar. Kijk naar Duitsland. Daar schakelen ze hun kerncentrales uit. Dat betekent dat ze in tien jaar tijd net zo veel duurzame capaciteit moeten bouwen als er in Nederland aan fossiele capaciteit staat (een jaarproductiecapaciteit van ruim 100 TWh, red.). Met het juiste beleid kunnen we in twintig à dertig jaar heel ver zijn.’
Download ook de PDF behorende bij dit artikel
.
MBA assignment: “Analysis of individual aspects of leadership”
The following is from Marios Papalexandrou, a renewable energy advisor at Mott MacDonald Ltd. More specifically, he is currently engaged in an MBA, and sent me the following analysis as part of an MBA course on leadership.
Obviously, I’m honored!
Individual assignment: “Analysis of individual aspects of leadership”
Selecting a leader for the first assignment was a hard but very enjoyable process. In my selection I have considered sports leaders that achieved great victories and politicians that have transformed their nation’s destiny. The first ones were excluded from my selection due to the fact that although their achievements where great; in my eyes they served a short term satisfaction of what a team can achieve. The politicians that interested me most were mainly historic Greek figures not alive and it was not easy to find articles about them in English. Thus, I decided to focus on somebody familiar and inspirational for me. His name is Ad Van Wijk and he was the CEO of my former company.
Ad Van Wijk was born in 1956 in the Netherlands and is considered an influential and entrepreneurial figure when it comes to renewable energy and sustainability as mentioned in his biography[1]. He studied physics at the University of Utrecht and holds a PhD in Wind Energy and Electricity Production from the same University. Fascinated by the massive potential of renewable energy, he founded, together with fellow university graduates, the company Ecofys in 1984. Van Wijk and his colleagues began to design solutions across the entire spectrum of sustainable energy systems. As mentioned in Ecofys website[2], a paradigm shift in energy thinking had begun.
Since then Ecofys has grown substantially and remains after 28 years at the forefront of renewable energy and climate policy as a reputable consultancy. Real growth for the company came during the 90s when environmental and climate change issues got considerable attention in the European and global political agenda. In 2000 a new company named Econcern was branched off from Ecofys, with Van Wijk as CEO.
Econcern was the holding company of Ecofys, Ecostream, Evelop, OneCarbon and Ecoventures. These companies were involved in almost all aspects of renewable energy and sustainable solutions: from consultancy and knowledge expertise to design and delivery of innovative products, construction of photovoltaic plants, project development of renewable energy projects and carbon trading.
Van Wijk was the mind behind Econcern’s mission: “A sustainable energy supply for everyone”. Though it is stated as a company’s mission, it was Van Wijk’s vision to supply sustainable energy for everyone. This simply means that all energy needs can be covered by renewable energy sources and no more fossil fuels are needed to cover our energy needs. This is a clearly visionary approach towards energy business. As covered under Dubrin[3], Chapter 3, p.86, Ad can be considered charismatic and transformational. He created and communicated a vision and conveyed a set of values that guide and motivate employees. The set of values can be summarized as creating an energy system that covers the needs of present generations without jeopardizing the ability of futures generations to meet their own needs- in other words, a creation of a better quality of life for everyone for the present and for future generations with respect to the environment. Econcern’s employees embraced this vision as personal mission to work for a common goal and for a good cause. Ad can be also clearly considered as a visionary (Dubrin, Chapter 3, p.75). By communicating Econcern’s mission (vision) he created influential and inspirational spirit within his employees combining three elements: a reason for being beyond making money, timeless, unchanging core values, and ambitious but achievable goals.
Ad always liked giving examples to make people think different. Characteristic example is his story about how to boil an egg that he currently teaches as Professor at the Technical University of Delft[4]. In order to boil an egg you need a sauce pan, water, egg and a cooker. Most of the energy goes to boil the water and only a small fraction of the energy goes to the egg. The hot water is wasted and the total efficiency is about 2%. According to Van Wijk[5] there is no energy crisis; there is no shortage of energy. Just a lack of efficiency that has to be improved. Thus, he also performed management by inspiration and story telling (Dubrin, Chapter 3, p. 78). He was also relationship oriented. He was very approachable and created inspiration and visibility with employees that made his colleagues feel like having a family atmosphere within his company and with his vision he promoted principles and values as stated earlier that were shared throughout the company (Dubrin, Chapter 4, p.107).
Ad is also farsighted and with conceptual thinking (Dubrin, Chapter 2, p.56). Ad’s vision and corporate strategy was to develop new sustainable energy solutions that would give his firm a long-range competitive advantage. Ad’s vision was materialized by bringing onboard highly qualified and enthusiastic employees willing to work on and contribute in a company that wanted to change the energy world for better. Research and development played an important role in the company’s mission and industrial designers were hired to research and design new sustainable energy solutions. Ad has a drive and achievement motive (Dubrin, Chapter 2, p50) given that his company’s drive was focused on expanding the sustainable energy services provided and creating and commercializing new solutions.
Amongst all, Ad can be characterized as an entrepreneurial leader (Dubrin, Chapter 4, p117). His business was clearly innovative, combining enthusiasm and creativity, visionary perspective and eye on the future. This can be seen in his statement of 2005[6]: “Three cornerstones provide the basis of the Econcern strategy: 1) being the sustainable energy solution provider, 2) being innovative and market driven, and 3) being a European player”. He also mentions: “I’m proud of the fact that we keep generating ideas and concepts and turning them into concrete and tangible products and projects that contribute to a sustainable energy supply.”
Examples of Econcern’s projects and products include the 120 MW offshore wind farm Princess Amalia in the Netherlands. It was the furthest and deepest water offshore wind farm at the time it was constructed and the first one to be financed by bank loans. I have been involved in the project and I was happy to see it generating free renewable energy from the plane few hours ago when travelling to Amsterdam. Econcern was also involved in construction of plenty multi-MW photovoltaic plants in Spain, a bio-methanol plant which is the largest second generation biomass plant in the world, Sea Water Air Conditioning systems in the Caribbean, the Closed Greenhouse (for better and more controlled plant production), Darwind (a dedicated offshore wind turbine) the Energy Mirror (visualizing energy consumption in buildings) and Quicc (an electric van).
According to Recharge news[7], between 2002 and 2007, Econcern’s staff had grown six-fold to 1,200, spread across more than 20 countries and four continents putting it in between the fastest growing companies in Europe. It had also reported ultra-high gains in revenue in the same five-year period, from €15m ($22.5m) to €443m. The company was within the 500 fastest growing companies in Europe and an amazing place to work for. His vision started taking shape.
Ad van Wijk achieved many important prizes for outstanding entrepreneurship. Amongst others he was entrepreneur of the year in 2007 and in 2008 he was top-executive of the year in the Netherlands. Also, in 2007 he received the 2007 Amsterdam Private Equity Club Award. The jury explains their choice[8]: “The decision to award Mr. Van Wijk with the APEURC Award for Private Equity was unanimous. We praise Ad van Wijk for setting a good example: from scientist to entrepreneur, from entrepreneur to inspirator. Starting with Ecofys in 1984, Econcern is grown to a stature multinational. The success of Dutch private investing is, like our economy, dependent on knowledge and openness. The large number of projects Econcern realizes throughout the world are an example to Van Wijk’s knowledge based entrepreneurship.”
But in 2009 the financial crisis hit Econcern that was overexposed in the market due to its aggressive policy in developing new projects and new products. Econcern ran out of cash and went bankrupt in 2009 after insolvency and after high pressures Van Wijk resigned. Econcern was not saved, but Ecofys and most of the above mentioned projects and products have survived and they contribute to a sustainable energy future. Van Wijk continues working as sustainable energy entrepreneur and advisor and keeps being constantly optimistic about his personal vision that has been summarized in a book he has published.[9] Econcern may not exist anymore but Van Wijk’s entrepreneurial, charismatic, visionary and inspirational leadership still survives in many sustainable energy solutions.
[1] Biography of Prof dr Ad van Wijk, http://www.profadvanwijk.com/biography/
[2] Ecofys Website, http://www.ecofys.com/en/press/kit/
[3] DuBrin, A. J., 2010. Principles of Leadership. 6th ed. s.l.:South-Western.
[4] TU Delft, Future Energy Systems Course
[5] Van Wijk’s interview: Energy crisis? What energy crisis? It’s time to “think differently”
[6] Econcern’s press release of 2004 net profits http://www.renewable-energy-industry.com/press-releases/press-releases_detail.php?changeLang=en_GB&newsid=1894
[7] Recharge news, http://www.rechargenews.com/hardcopy/article197233.ece
[8] Ad van Wijk receives APEC Award for Private Equity
[9] How to Boil an Egg, A Fresh Look at Sustainable Energy for Everyone
Presentation Green Village – arrival first containers
A big step in the development of the Green Village, the high-tech testing grounds at the Delft University of technology. The first two containers have arrived; many more will follow in the months and years to come!
Find the presentation held today regarding the official opening of these first building blocks.
Update february 8, 2013
Hereby also a short (4 minutes) videoclip of this presentation:
Ad van Wijk named in ‘Top 10 Forecasts for 2013 and Beyond’
UPDATE: I’ve also been named the #1 forecast in a special report by the World Future Society.
Every year The Futurist magazine publishes its Outlook report, with ten thought-provoking forecasts that will change the world. In the past, they have pinpointed among others the emergence of the Internet and the financial crisis, all years before they became common-place.
I’m proud to sat they have placed me on their #2 spot, with my ideas regarding the future of cars and they pivotal role I foresee them playing in the generation of electricity. You can check out their article with the top 10 Forecasts for 2013 and Beyond, or watch the video below (the segment begins at 2:35):
Kantoor van de toekomst: Vastgoed als energiefabriek
Onderstaand artikel is verschenen in de Vastgoed bijlage van het Financieel Dagblad, op maandag 08 oktober 2012. Het is ook online te lezen.
Kantoren vreten onnodig veel energie. We moeten besparen op licht en warmte om ons vastgoed te verduurzamen, stelt energie-ondernemer en hoogleraar Ad van Wijk.
Sinds anderhalf jaar werk ik op de TU Delft. Een universiteitscampus waar veel grote gebouwen van net na de oorlog staan. Een periode waarin nog niet zo werd nagedacht over het energiegebruik, maar het comfort is er prima.
Wanneer ik mijn kamer binnenloop is het al lekker warm. Het licht moet ik zelf aandoen, maar er zit geen lichtschakelaar bij mij op de kamer. Nee, ik moet op de gang het licht voor alle kamers op die gang aandoen. Bovendien is het een verlichtingssysteem dat in een bak zit, naar het plafond schijnt en via de weerkaatsing aan het plafond de verlichting in mijn kamer verzorgt. Energiezuinig?
In het gebouw waar ik werk is het gebruik per werkplek ongeveer 2600 kWh voor verwarming en 2100 kWh voor elektriciteit. Vergelijk dat eens met ons energiegebruik thuis. In Nederland wonen we gemiddeld met 2,2 personen in een huis. Per persoon gebruiken we thuis 6.200 kWh voor verwarming en 1.600 kWh voor elektriciteit. Dus ik gebruik op mijn werk ongeveer zo’n 60% van de energie die een gemiddeld persoon thuis gebruikt. Als ik het zou vergelijken met mijn privésituatie, waar ik met vijf personen in een huis woon, dan gebruik ik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’.
Helaas is het zo dat mijn werksituatie niet veel verschilt van die van veel andere kantoorwerkers. We hebben onze kantoren en woningen in het verleden eigenlijk lek gebouwd. Vanuit kosten èn milieu zijn we tegenwoordig dan ook sterk bezig met het terugdringen van het energiegebruik van onze woningen en kantoren. Het is een belangrijk thema in het ‘verduurzamen’ van ons vastgoed.
Maar waar we eigenlijk over praten is het terugdringen van het energiegebruik voor verwarming. We gaan onze gebouwen beter isoleren, nemen HR++ glas, doen aan goede ventilatie en warmteterugwinning uit de ventilatielucht. Daarnaast kijken we of we met een WKO (warmte-koude opslagsysteem) of restwarmte onze ruimten met lage temperatuur kunnen verwarmen. Dit leidt ertoe dat het energiegebruik voor verwarming ook inderdaad afneemt. In nieuwe gebouwen of drastisch gerenoveerde gebouwen is het energiegebruik voor verwarming goed terug te brengen tot minder dan 1000 kWh per jaar per werkplek.
Natuurlijk letten we ook wel een beetje op het elektriciteitsgebruik. Waar we wel naar kijken is het elektriciteitsgebruik voor verlichting en koeling, maar de rest van het elektriciteitsgebruik beschouwen we als een soort natuurgegeven, want het is niet gebouwgebonden. Het elektriciteitsgebruik in gebouwen is dan ook een post die alleen maar stijgt.
Ruwweg een derde van ons elektriciteitsgebruik is daarbij voor verlichting, een derde voor ICT en een derde voor de rest: koeling, pompen, koffiedrinken, eten. Laten we dit elektriciteitsgebruik nu eens goed bekijken.
Het verlichtingssysteem moeten we echt anders aanpakken. We moeten over naar led-verlichting, maar niet alleen door lampen te vervangen door led-lampen. Uiteraard erg besparend, maar we kunnen veel meer besparen als we de afstand kunnen verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren (onze ogen). We produceren nu veel licht aan het plafond, maar leds kunnen we integreren in onze bureaus, stoelen, kasten, computers, printers, etcetera. Of in strippen op de vloer, de muur of vensterbank plakken. Dan produceren we licht veel dichter bij onze ogen en besparen nog meer energie. We kunnen leds ook draadloos schakelen. Het betekent dat het verlichtingssysteem geen vast onderdeel meer van een gebouw hoeft te zijn.
Op deze wijze kun je factoren besparen op het energiegebruik voor verlichting. En een led kan vele andere functies vervullen: hij kan bij brand de uitgang wijzen, signaleren, het is eigenlijk ook een computerscherm of tv. Een elektronicafabrikant brengt nu al de ‘smart window’ op de markt. Een raam geïntegreerd met led, dat kan tegelijkertijd blindering zijn, zonwering, verlichting en computer/tv screen. Geen verlichting, geen zonwering, geen gordijnen, geen beamer en geen tv-scherm meer nodig, het zit allemaal in je raam!
Dan het elektriciteitsverbruik van ICT: computers, servers, printers, etcetera. Een post die alleen maar toeneemt. Nu gaan we met zijn allen in de cloud werken, waarmee we het energiegebruik voor een deel naar buiten het gebouw verplaatsen. Toch hoort dit soort energiegebruik wel degelijk tot het energiegebruik van de werkplek.
En dan is er nog iets bijzonders aan de hand met ons elektriciteitsnet. Het is een wisselspanningsnet, AC, maar alle apparaten werken op gelijkspanning, DC, en met duurzame energie produceren we op gelijkspanning. Door ons elektriciteitsnet DC te maken kunnen we eenvoudig 10 à 30% besparen.
Besparing
Veel van het elektriciteitsgebruik kan door energie-efficiënt inkoopbeleid en vooral ook door intelligente monitoring en control van elk individueel verbruik worden voorkomen. Vooral dit laatste is iets wat betekent dat sensoren ingebouwd moeten worden in bijvoorbeeld stopcontacten en apparaten waarmee verbruik wordt geregistreerd en je kunt uit- en aanschakelen. Mijn schatting is dat dit tot een besparing van 50% op het elektriciteitsgebruik kan leiden.
Bij het verduurzamen van vastgoed hoort in mijn ogen dan ook niet alleen het gebouwgebonden verbruik, maar ook het verbruik tijdens exploitatie. Dit zou een plek moeten krijgen in de labels of certificaten.
Naast verwarming en elektriciteit is er echter nog een belangrijke post die we in het verduurzamen van vastgoed mee moeten nemen en veelal wordt vergeten. Dat is het energiegebruik voor woon-werkverkeer. Het energiegebruik voor woon-werkverkeer is belangrijk, zo niet de belangrijkste post. In Nederland rijden we gemiddeld 22 kilometer naar ons werk, dus ook weer 22 kilometer terug naar huis. En 60% komt met de auto naar het werk. Dus gemiddeld brengt elke werkplek ook 4000 kilometer per jaar aan auto woon-werk verkeer met zich mee. Als we veronderstellen dat we 1 op 10 rijden, betekent dit een energieverbruik voor woon-werkverkeer met de auto van 4000 kWh per jaar. Dit is ongeveer hetzelfde als het energieverbruik voor verwarming en elektriciteit samen.
Maar ja, niet gebouwgebonden, dus daar bemoeien we ons niet mee, behalve dan de bushalte voor de deur. Toch kunnen we hier heel veel, vooral omdat de toekomst aan elektrisch rijden is. Nu al is een kwart van alle fietsen en scooter verkopen elektrisch. Maar ook de auto wordt elektrisch en dat past prima bij duurzaam vastgoed. Zet namelijk op elke parkeerplek ook een laadpaal voor een elektrische auto. Elektrisch rijden is goed voor het lokale milieu, geen fijnstof, geluid, NOx en geeft minder CO2 uitstoot.
Stimuleer nu je werknemers om een elektrische auto voor woon-werk verkeer aan te schaffen en laat je werknemers gewoon gratis elektriciteit laden. Dat kost je bijna niks. Voor 4000 km per jaar heb je zo’n 700 kWh elektriciteit nodig. Als bedrijf met een gebruik van zo’n 50.000 kWh per jaar, betaal je per kWh ongeveer 18 cent per kWh (minder dan thuis waar je ongeveer 25 cent per kWh betaalt). Dus je geeft ongeveer € 125 per jaar extra uit per werknemer. Maar anders had je je werknemer een vergoeding van 19 cent per kilometer gegeven, dus in totaal € 760 per jaar.
Energie produceren
Is dit het dan? Verwarming, elektriciteit en woon-werk verkeer. Nee het gaat verder, we gaan ook energie produceren op en met ons vastgoed. We denken daarbij aan zonnecellen en zonneboilers op het dak, mogelijk een wkk-installatie (warmtekrachtkoppeling) die op bio-olie, of biogas draait, uit ons afval. Maar er is in de toekomst meer. Onze auto wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net!
We denken dat elektrisch rijden betekent rijden op een elektromotor met een batterij waar we elektriciteit in opslaan om op te kunnen rijden. Maar zo’n elektrische auto heeft twee grote nadelen. De actieradius is beperkt en de oplaadtijd te lang. Daarom zien we nu dus ook al de hybride auto, met een brandstofmotor die eigenlijk elektriciteit produceert. Zo’n automotor heeft echter maar een rendement van hooguit 20%.
Maar in de toekomst krijgen we de brandstofcel als automotor, die produceert elektriciteit met 60% rendement. Een veel beter rendement dan het gemiddelde van ons elektriciteitsproductiepark. Dus dan gaan we onze auto gebruiken voor de productie van elektriciteit en verandert de parkeerplaats bij ons vastgoed in een elektriciteitscentrale. Deze toekomst zijn we aan het ontwikkelen op de TU Delft in de green campus: zie www.the-green-campus.com.
En zo verandert ons vastgoed van energieconsument in een heuse energiefabriek. ■
- De TU Delft ontwikkelt the green campus, een energiebewust universiteitscomplex.
- Ik gebruik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’
- We kunnen veel besparen als we de afstand verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren De auto op de parkeerplaats bij het werk wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net
Ad van Wijk is buitengewoon deeltijdhoogleraar future energy systems aan de TU Delft. In deze positie richt hij zich op energiesystemen van de toekomst. Van Wijk heeft een achtergrond in wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op het gebied van energie en innovatie. In 1984 richtte hij het bedrijf Ecofys op, later onderdeel van Econcern, dat inmiddels failliet is. Tot 2009 was Van Wijk bestuursvoorzitter van Econcern.