De vermindering van de uitstoot in ton CO2-equivalent door broeikasgassen moet het gebruik van nieuwe oplossingen met een zeer laag GWP in alle toepassingen (koeling, klimaatregeling, isolatie, drijfgassen, blusmiddelen, …) sterk aanmoedigen.
De F-gasverordening in Europa kiest deze weg om de klimaat- en energiedoelstellingen van de Europese Commissie tegen 2030 te bereiken. Het onlangs gepubliceerde herzieningsvoorstel is er zelfs op gericht om de huidige “phase down” te versnellen.
Op internationaal niveau wordt in het Amendement van Kigali ook een tijdschema vastgesteld voor de vervanging van vloeistoffen met een hoog GWP tegen 2050, afhankelijk van het gebied. Al deze maatregelen hebben een gemeenschappelijk doel: het bewaren van ons ecosysteem.
Als we concreet naar de HVACR* -sector in Europa kijken, wordt aanbevolen om over te schakelen op koudemiddelen met een GWP < 150 met het oog op toekomstige ontwikkelingen. Het GWP is een belangrijk criterium om in overweging te nemen, maar het is slechts een deel van de oplossing om doeltreffend op te treden.
De keuze van het koudemiddel voor een nieuwe koelinstallatie is immers gebaseerd op verschillende parameters: duurzaamheid, technologie op lange termijn, energiekosten, totale CO2-voetafdruk tijdens de levensduur van de machine, enz.
Het is niet voldoende om het koudemiddel alleen op basis van zijn GWP te kiezen, het is ook belangrijk om het te bekijken vanuit het oogpunt van het “energie-efficiëntie eerst”-concept**.
Het basisprincipe “energie-efficiëntie eerst”
Dit betekent dat bij het uitstippelen van het energiebeleid en het nemen van investeringsbeslissingen, in de eerste plaats moet worden gekeken naar energiebesparende maatregelen tegen de laagste kosten. Dit moet nagestreefd worden door energie-efficiënte oplossingen op passende wijze te evalueren aan de hand van kosten-batenanalyses, die relevant en geschikt zijn voor verschillende industriële sectoren.
Het basisprincipe van Energy Efficiency First is dat “de beste energie de energie is die niet geproduceerd hoeft te worden omdat zij niet nodig is”. Dit betekent dat het terugdringen van de vraag naar energie een prioritaire actie moet zijn boven de productie van hernieuwbare energie.
De ontwikkeling van efficiëntie is daarom een milieu- en economische prioriteit voor alle industrieën.
Bij de keuze van een koudemiddel moet er ernstig worden nagedacht over de opties die de grootste vermindering van de directe en indirecte emissies van de thermodynamische installatie geven.
Hoe kan dit concept worden geïntegreerd in de investering van een nieuwe koelinstallatie?
Zo moeten bijvoorbeeld vanaf 1 januari 2022 gecentraliseerde koelsystemen met meerdere units voor commercieel gebruik met een koelvermogen ≥ 40 kW een koudemiddel gebruiken met een GWP < 150.
Er kan worden gekozen tussen verschillende technologische opties voor het ontwerp van het koelproductiesysteem en het koudemiddel. Om een weloverwogen keuze te kunnen maken, beschikt Climalife over een eco-efficiëntie rekentool waarmee de totale financiële (CAPEX en OPEX) en milieu-impact (TEWI) van de geselecteerde technologieën kan worden geëvalueerd. Zo kan de meest eco-efficiënte optie voor een bepaalde installatie worden uitgelicht.
Deze rekentool houdt rekening met talrijke belangrijke indicatoren: GWP, het directe en indirecte CO2 -emissieniveau van het systeem, het ontwerp van de installatie, de investeringskosten, de onderhoudskosten, zonder de prijs van de elektriciteit, de vloeistof, enz. te vergeten.
Het is gebaseerd op echte gegevens van fabrikanten en is gevalideerd door het CEMAFROID-instituut. Het eco-efficiëntiemodel analyseert alle effecten en stelt een vergelijking tussen de ontwerpen voor om te bepalen welke het meest eco-efficiënt zal zijn.
We nemen als voorbeeld een supermarkt met een oppervlakte van 2000 m².
Na het invullen van alle parameters bevestigen de resultaten van deze vergelijkende studie (figuur 1) het belang van het evalueren van alle mogelijke opties bij het kiezen van een oplossing. Voor dezelfde koelcapaciteit kan worden vastgesteld dat de laagste totale emissies en de grootste besparingen op investeringen en exploitatie niet noodzakelijkerwijs worden toegeschreven aan het koudemiddel met het laagste GWP.
De klimatologische omstandigheden in verschillende geografische gebieden, de technologie van de installaties en de gekozen vloeistof hebben een aanzienlijke invloed op de CO2-uitstoot en de uitgaven gedurende de levensduur van de installatie.
De in situ eco-efficiëntiebenadering
In Catalonië (Spanje) heeft de supermarktketen Sorli een positief koelsysteem van 29,3 kW met R-455A koudemiddel geïnstalleerd, uitgerust met een Grupo Disco condensing unit met drie Emerson scroll compressoren, goedgekeurd voor A2L-koudemiddelen. Voor deze supermarkt van 1200 m² betekent dit 13% minder emissies gedurende de levensduur in vergelijking met een CO2 transkritisch systeem met 16% lagere totale eigendomskosten. Lees deze case study.
Eveneens in Spanje werd de berekening uitgevoerd voor het 4000 m² grote magazijn en logistiek centrum voor zeevruchten van Olano. De site wordt gekoeld door een systeem met directe expansie van 280 kW. In vergelijking met een CO2 transkritisch systeem biedt R-455A 17% minder uitstoot gedurende de levensduur van het systeem. Deze optimalisatie gaat gepaard met een verlaging van de totale eigendomskosten met 19%. Lees deze case study.
Een andere prestatiestudie werd door Optinergie in Frankrijk uitgevoerd op een opslagplaats voor 15.000 ton appels. Hieruit blijkt dat de overschakeling van ammoniak op R-1234ze een energiebesparing van 25% oplevert, wat overeenkomt met een besparing van 2 miljoen euro over de hele levenscyclus. Meer weten.
Conclusie
Er kan worden gesteld dat de keuze van het koudemiddel moet worden benaderd vanuit een “energie-efficiëntie eerst”-perspectief, d.w.z. dat rekening moet worden gehouden met energiebesparende maatregelen tegen de laagste kosten, door een passende evaluatie van energie-efficiënte oplossingen aan de hand van kosten-batenanalyses. Zoals we hebben gezien, is het koudemiddel met het laagste GWP niet altijd de meest eco-efficiënte optie.
Bovendien zullen de energieprijzen door de geopolitieke, economische en ecologische situatie de komende jaren blijven stijgen. Daarnaast maken de beschikbaarheid van grondstoffen, die beperkt blijft, en de nieuwe reglementaire beperkingen (quota’s, verboden, enz.) die in het verschiet liggen, het nog noodzakelijker om bij investeringsbeslissingen met deze benadering rekening te houden. Energieprestaties en financiële winst kunnen hand in hand gaan en zijn niet te verwaarlozen. De combinatie van het laagste stroomverbruik, de beste koelcapaciteit en de laagste gebruikskosten zal de komende jaren de vuistregel worden… wacht niet langer!
Het eco-efficiëntiemodel is momenteel beschikbaar voor de detailhandel. Er worden echter aanvullende modules ontwikkeld om industriële koelontwerpen te vergelijken, warmteterugwinning te integreren, enz.
Het toegewijde team van Climalife staat ter beschikking om dit concept te bespreken en op verzoek verschillende ontwerpen te modelleren.
* Heating, Ventilation, Air Conditioning, Refrigeration
**Bronnen: EPEE, bijlage bij de aanbeveling van de Commissie inzake “Energie-efficiëntie eerst”: van beginselen naar praktijk. Richtsnoeren en voorbeelden voor de toepassing ervan bij de besluitvorming in de energiesector en daarbuiten.