Begrippen rondom WKK
Generator (400 V of 10 kV)
Inkoopstation
Cosinus phi
Marginale kostprijs
Netschakelaar
Sparkspread
Generator
Op de uitgaande as van de motor wordt een generator aangesloten voor de elektriciteitsproductie. Dit kan een generator zijn die 400 V of 10,5 kV (10.500 V) spanning afgeeft. Kleine warmtekrachtinstallaties worden standaard met een 400 V generator afgeleverd. Voor installaties vanaf 1 MW is er de keuze tussen een 400 V of 10,5 kV generator. De keuze die gemaakt wordt hangt af van de situatie ter plaatse. Als de elektriciteit alleen gebruikt gaat worden voor het voeden van de assimilatiebelichting op het eigen bedrijf dan wordt een 400 V generator ingezet ofwel de bedrijfsspanning waarmee gewerkt wordt. Zodra elektriciteit ook geleverd gaat worden aan het openbare net komt de vraag om de hoek kijken met welke spanning de stroom wordt geproduceerd. Het openbare net werkt in de meeste gevallen met een middenspanning van 10,5 kV. Met deze spanning wordt de knip op het bedrijf aangelegd. Bij een 10,5 kV generator wordt de WKK direct op de knip aangesloten via een netschakelaar. Vanaf het inkoopstation loopt een kabel naar de generator. De afstand hiertussen is van belang voor de keuze 400 V of 10,5 kV. Een 400 V kabel kost namelijk ca. € 1000,- per meter, terwijl een 10,5 kV kabel € 100,- per meter kost. Daar komt dat voor aansluiten van 400 V op het net een transformator nodig is. Daar staat dan weer tegenover dat een 400 V generator ca. € 30.000,- goedkoper is dan een 10,5 kV generator.
Inkoopstation
Het inkoopstation wordt in de volksmond ook wel het transformatorhuisje genoemd. Dit is niet helemaal juist. Er kan een tansformator in zitten maar dit hoeft niet. Juist gezegd heet het een inkoop/klantstation want er zitten twee zijden aan. Eén voor de inkoop en één voor de klant. De inkoopkant is alleen te betreden door het netwerkbedrijf en moet altijd voor hen toegankelijk zijn. Aan deze zijde wordt de 10,5 kV knip geïnstalleerd. Aan de andere zijde zit de 400 V aansluiting voor de klant. In het midden tussen deze ingangen bevindt zich de ruimte met de trafo voor eigen gebruik en/of de levertrafo en de netschakelaar.
Cosinus phi (cos φ)
Bij wisselstroom hebben we te maken met twee vormen van energie: werkelijk vermogen en blind vermogen. Alleen het werkelijk vermogen kan worden benut voor verlichting, aandrijving e.d. Het blindvermogen wordt gebruikt voor het in stand houden van het magnetische veld in transformatoren, smoorspoelen en dergelijke. Ook wordt er blindvermogen opgenomen door het elektriciteitsnet en gaat verloren in de vorm van warmte. Het is daarom altijd het beste om de elektriciteit op te wekken dicht bij de verbruiker.
Bij het opwekken van vermogen door bijvoorbeeld een WKK hebben we te maken met een wattstroom die in fase is met de netspanning, en een blindstroom die 90 º naijlt op de wattstroom (en de netspanning). De wattstroom en de blindstroom zijn als vector op te tellen en vormen zo samen de schijnbare stroom of de totaalstroom, die een fasehoek phi maakt t.o.v. de wattstroom en de netspanning. De schijnbare stroom of de totaalstroom is de echte stroom die door het elektriciteitsnet loopt. De generator moet de schijnbare stroom opwekken om de werkelijke stroom te kunnen leveren. Het verschil verdwijnt in de vorm van warmte.
Om het werkelijk geproduceerde vermogen te bepalen dient het opgewekte vermogen (schijnbare vermogen) vermenigvuldigd te worden met cos phi. De fabrikant van een WKK geeft het vermogen altijd op bij een cos phi van 1. Het net draait echter op een cos phi van 0,97. Een WKK met een opgegeven vermogen van 1000 kW levert dus in werkelijkheid slechts 1000 * 0,97 = 970 kW. Als het vermogen gebruikt wordt voor assimilatiebelichting gaat er nog meer energie verloren. Voor assimilatielampen geldt namelijk een cos phi van 0,9. Het nuttig vermogen is in dit geval dus 900 kW.
De variabele kosten voor het laten draaien van de WKK. Met het investeringsbedrag wordt geen rekening gehouden. De variabele kosten zijn de kosten voor onderhoud en het brandstofverbruik. Als de warmte van de WKK benut wordt dan wordt van de variabele kosten de kosten afgetrokken van de alternatieve manier van warmteopwekking (met de ketel). Als de terugleververgoeding hoger is dan de marginale kostprijs dan levert het geld op om de de WKK aan te zetten voor teruglevering. De marginale kostprijs van een WKK is hier te berekenen.
Netschakelaar
Een automatische regelaar die er voor zorgt dat de spanning en frequentie van de generator afgestemd worden op het openbare net , voordat er vermogen geleverd gaat worden.
Sparkspread
Dit is het verschil tussen de kosten en baten van het draaien van de WKK in een situatie waarbij inkoop en verkoop van tevoren zijn vastgelegd. Omdat de prijs van zowel gas als van elektriciteit in de loop van de tijd zijn gestegen kan het effect van de stijgende gasprijs worden geniveleerd met de verkoop van stroom.
Verloop van de sparkspread in de daluren (rode lijn) en plateau-uren (blauwe lijn) vanaf 2002 (Bron: Cogen)