H1 Energiegebruik
H1.1 Inleiding
Risico’s fossiele brandstoffen:
- Bij verbranding komen schadelijke stoffen vrij
- De voorraad is een keer op
- Voorraden zijn regionaal geconcentreerd
H1.2 Begrippen uit de energieleer
Een joule is een hoeveelheid energie. De eigenschap van een apparaat om elektrische energie om te
zetten noemen we vermogen. Vermogen is hoeveel energie per eenheid van tijd wordt omgezet naar
een andere vorm van energie.
1KWh = 3,6 MJ
LHV = lower heating value HHV = higher heating value
Primaire energiedragers zijn vormen van energie, zoals die in de natuur aangetroffen worden
(aardgas).
Potentiaalenergie = water in stuwmeer, elektromagnetische energie in zonnestraling, kinetische
energie in wind.
De eerste hoofdwet van de thermodynamica is de wet van behoud van energie. In een gesloten
systeem blijft de hoeveelheid energie gelijk.
De tweede hoofdwet van thermodynamica geeft aan dat thermische processen altijd een zekere
mate van onomkeerbaarheid kennen. Er moet bijvoorbeeld energie worden toegevoegd om thee
weer op te warmen. Dit heet energieconversies.
H1.4 Nationaal energiegebruik
Grote industriële bedrijven hebben soms zelf apparaten en machines in eigendom om
energielevering tot stand te laten komen, zoals warmtekrachtkoppeling (generator)
H1.5 Reduceren energiegebruik
Drie stappenplan voor het reduceren van energiegebruik:
1. Reduceer de energiebehoefte
2. Zet hernieuwbare bronnen in (zonnepanelen)
3. Efficiënt en effectief gebruik van fossiele energie (hoogrendementsketels)
,H2 Energievoorziening
H2.2 Energieconversie
Energieconversies gaan gepaard met verliezen, die worden uitgedrukt in een rendement.
Voordat brandstof kan worden getankt, heeft deze een lange weg afgelegd. Elke stap van het traject
is energie voor nodig.
Het rendement van conversieprocessen, waarbij warmte wordt omgezet in arbeid geven we aan als:
𝑚𝑒𝑐ℎ𝑎𝑛𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑖𝑑(𝐽) 𝑊
𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 = 𝑡𝑜𝑒𝑔𝑒𝑣𝑜𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑤𝑎𝑟𝑚𝑡𝑒 (𝐽) = 𝑛 = 𝑄
Om de kwaliteit van een energiestroom tot uitdrukking te brengen, wordt er gesproken van Exergie.
Het is de maximale hoeveelheid arbeid die kan worden verkregen uit een hoeveelheid energie.
Anergie is het deel van een energiestroom waar geen arbeid meer uit kan worden verkregen.
Het Carnotrendement geldt als stroom wordt omgezet in mechanische energie.
𝑇ℎ𝑜𝑜𝑔−𝑇𝑙𝑎𝑎𝑔
𝐻= hierin is T de procestemperatuur.
𝑇ℎ𝑜𝑜𝑔
H2.3 Fossiele energiebronnen
• Steenkool
Vrijwel overal ter wereld beschikbaar, komt vooral uit India, China en Verenigde Staten
• Aardolie, komt vooral uit midden-oosten
• Aardgas, mengsel van methaan, stikstof, zuurstof en co2
H2.4 Kernenergie
Kernenergie kent een veel lagere uitstoot, er komen namelijk geen broeikasgassen vrij.
Voor kernenergie is Uranium-235 nodig. Om van het in grond opgeslagen uranium erts tot een in
energiecentrale bruikbare grondstof te komen, is een productieproces nodig.
H2.5 Duurzame energiebronnen
Duurzame energiebronnen zijn middelen die energie kunnen bieden zonder dat de bron op zal raken
zoals zon, wind, biomassa (organisch), neerslag, getijden, warmte uit bodem.
Op circa 10 meter diepte in de grond is de temperatuur het gehele jaar 12 graden. Op 2000 meter
diepte 90 graden, aardwarmte.
, H3 Energiebeleid
H3.2 Internationaal en Europees duurzaamheids- en energiebeleid
EGKS = Europese Gemeenschap Kolen en Staal
De club van Rome werd opgericht met als doel:
• Het onderzoeken van de samenhang van wereldproblemen zoals bevolkingsgroei,
voedselproblemen, industrie en vervuiling
• De wereld wijzen op de ernst van deze problemen
• Regeringen en politici stimuleren tot maatregelen ter verbetering
De club van rome voorspelde mbv simulaties wat er zou gebeuren met bevolkingsgroei en de eindige
voorraden grondstoffen.
Het rapport Our Common Future van de World Commission on Environment and Development van
de VN introduceerde het begrip duurzame ontwikkeling.
De drie Kyoto-mechanismen zijn:
• Joint Implementation (industrielanden investeren in maatregelen in Europa)
• Clean Development Mechanism (industrielanden investeren in maatregelen in
ontwikkelingslanden)
• Internationale emissiehandel (landen die hun Kyoto-doelstelling niet halen, kunnen
emissiereducties kopen bij landen die het beter doen dan hun doelstelling)
H3.4 Wet- en regelgeving
Er worden wetten en regels opgesteld die er voor zorgen dat de energiebehoefte daalt en de inzet
van hernieuwbare bronnen stijgt.
EPC = energie prestatie coëfficiënt = maat voor het beslag op fossiele brandstoffen, dat samenhangt
met het zogeheten theoretisch gebouw gebonden energiegebruik van een gebouwontwerp uitgezet
tegen een energiebudget op basis van de omvang van datzelfde gebouw.
Gebouwen moeten in de toekomst energieneutraal zijn, de aanvraag van een bouwvergunning wordt
dan getoetst op:
• De maximale energiebehoefte in kWh/m2 par jaar
• Het maximale primair fossiel energiegebruik in kWh/m2 par jaar
• Het minimale aandeel hernieuwbare energie in procenten
De wet Milieubeheer bepaalt welk wettelijk gereedschap kan worden ingezet om het milieu te
beschermen.
H3.5 Financiële beleidsinstrumenten
De SDE is een regeling voor bedrijven om de productie van schone energie uit hernieuwbare bronnen
te stimuleren (zonnepanelen). Het uitgangspunt van SDE is dat duurzame energie voor dezelfde of
een lagere prijs dan energie uit fossiele brandstoffen beschikbaar moet zijn. De energie moet
voorkomen uit biomassa, water, wind en zon.
H1.1 Inleiding
Risico’s fossiele brandstoffen:
- Bij verbranding komen schadelijke stoffen vrij
- De voorraad is een keer op
- Voorraden zijn regionaal geconcentreerd
H1.2 Begrippen uit de energieleer
Een joule is een hoeveelheid energie. De eigenschap van een apparaat om elektrische energie om te
zetten noemen we vermogen. Vermogen is hoeveel energie per eenheid van tijd wordt omgezet naar
een andere vorm van energie.
1KWh = 3,6 MJ
LHV = lower heating value HHV = higher heating value
Primaire energiedragers zijn vormen van energie, zoals die in de natuur aangetroffen worden
(aardgas).
Potentiaalenergie = water in stuwmeer, elektromagnetische energie in zonnestraling, kinetische
energie in wind.
De eerste hoofdwet van de thermodynamica is de wet van behoud van energie. In een gesloten
systeem blijft de hoeveelheid energie gelijk.
De tweede hoofdwet van thermodynamica geeft aan dat thermische processen altijd een zekere
mate van onomkeerbaarheid kennen. Er moet bijvoorbeeld energie worden toegevoegd om thee
weer op te warmen. Dit heet energieconversies.
H1.4 Nationaal energiegebruik
Grote industriële bedrijven hebben soms zelf apparaten en machines in eigendom om
energielevering tot stand te laten komen, zoals warmtekrachtkoppeling (generator)
H1.5 Reduceren energiegebruik
Drie stappenplan voor het reduceren van energiegebruik:
1. Reduceer de energiebehoefte
2. Zet hernieuwbare bronnen in (zonnepanelen)
3. Efficiënt en effectief gebruik van fossiele energie (hoogrendementsketels)
,H2 Energievoorziening
H2.2 Energieconversie
Energieconversies gaan gepaard met verliezen, die worden uitgedrukt in een rendement.
Voordat brandstof kan worden getankt, heeft deze een lange weg afgelegd. Elke stap van het traject
is energie voor nodig.
Het rendement van conversieprocessen, waarbij warmte wordt omgezet in arbeid geven we aan als:
𝑚𝑒𝑐ℎ𝑎𝑛𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑖𝑑(𝐽) 𝑊
𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 = 𝑡𝑜𝑒𝑔𝑒𝑣𝑜𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑤𝑎𝑟𝑚𝑡𝑒 (𝐽) = 𝑛 = 𝑄
Om de kwaliteit van een energiestroom tot uitdrukking te brengen, wordt er gesproken van Exergie.
Het is de maximale hoeveelheid arbeid die kan worden verkregen uit een hoeveelheid energie.
Anergie is het deel van een energiestroom waar geen arbeid meer uit kan worden verkregen.
Het Carnotrendement geldt als stroom wordt omgezet in mechanische energie.
𝑇ℎ𝑜𝑜𝑔−𝑇𝑙𝑎𝑎𝑔
𝐻= hierin is T de procestemperatuur.
𝑇ℎ𝑜𝑜𝑔
H2.3 Fossiele energiebronnen
• Steenkool
Vrijwel overal ter wereld beschikbaar, komt vooral uit India, China en Verenigde Staten
• Aardolie, komt vooral uit midden-oosten
• Aardgas, mengsel van methaan, stikstof, zuurstof en co2
H2.4 Kernenergie
Kernenergie kent een veel lagere uitstoot, er komen namelijk geen broeikasgassen vrij.
Voor kernenergie is Uranium-235 nodig. Om van het in grond opgeslagen uranium erts tot een in
energiecentrale bruikbare grondstof te komen, is een productieproces nodig.
H2.5 Duurzame energiebronnen
Duurzame energiebronnen zijn middelen die energie kunnen bieden zonder dat de bron op zal raken
zoals zon, wind, biomassa (organisch), neerslag, getijden, warmte uit bodem.
Op circa 10 meter diepte in de grond is de temperatuur het gehele jaar 12 graden. Op 2000 meter
diepte 90 graden, aardwarmte.
, H3 Energiebeleid
H3.2 Internationaal en Europees duurzaamheids- en energiebeleid
EGKS = Europese Gemeenschap Kolen en Staal
De club van Rome werd opgericht met als doel:
• Het onderzoeken van de samenhang van wereldproblemen zoals bevolkingsgroei,
voedselproblemen, industrie en vervuiling
• De wereld wijzen op de ernst van deze problemen
• Regeringen en politici stimuleren tot maatregelen ter verbetering
De club van rome voorspelde mbv simulaties wat er zou gebeuren met bevolkingsgroei en de eindige
voorraden grondstoffen.
Het rapport Our Common Future van de World Commission on Environment and Development van
de VN introduceerde het begrip duurzame ontwikkeling.
De drie Kyoto-mechanismen zijn:
• Joint Implementation (industrielanden investeren in maatregelen in Europa)
• Clean Development Mechanism (industrielanden investeren in maatregelen in
ontwikkelingslanden)
• Internationale emissiehandel (landen die hun Kyoto-doelstelling niet halen, kunnen
emissiereducties kopen bij landen die het beter doen dan hun doelstelling)
H3.4 Wet- en regelgeving
Er worden wetten en regels opgesteld die er voor zorgen dat de energiebehoefte daalt en de inzet
van hernieuwbare bronnen stijgt.
EPC = energie prestatie coëfficiënt = maat voor het beslag op fossiele brandstoffen, dat samenhangt
met het zogeheten theoretisch gebouw gebonden energiegebruik van een gebouwontwerp uitgezet
tegen een energiebudget op basis van de omvang van datzelfde gebouw.
Gebouwen moeten in de toekomst energieneutraal zijn, de aanvraag van een bouwvergunning wordt
dan getoetst op:
• De maximale energiebehoefte in kWh/m2 par jaar
• Het maximale primair fossiel energiegebruik in kWh/m2 par jaar
• Het minimale aandeel hernieuwbare energie in procenten
De wet Milieubeheer bepaalt welk wettelijk gereedschap kan worden ingezet om het milieu te
beschermen.
H3.5 Financiële beleidsinstrumenten
De SDE is een regeling voor bedrijven om de productie van schone energie uit hernieuwbare bronnen
te stimuleren (zonnepanelen). Het uitgangspunt van SDE is dat duurzame energie voor dezelfde of
een lagere prijs dan energie uit fossiele brandstoffen beschikbaar moet zijn. De energie moet
voorkomen uit biomassa, water, wind en zon.
