Spring naar inhoud

SolarPunkLab · publieke verkenner

English

Hoeveel kost een zelfvoorzienende wijk, en wanneer wint nieuwbouw van renoveren?

Acht huishoudens in Breda, all-electric, met warmtepompen. Zet hieronder hoe zelfvoorzienend de wijk moet zijn en wat seizoensopslag per kWh kost. De optimalisatie kiest daarna zelf de goedkoopste installatie die dat waarmaakt: in elk van drie echte weerjaren, niet alleen in het zonnigste.

In het kort

  • Tot 80% is zelfvoorzienendheid bijna gratis. Zonnepanelen en een buurtbatterij volstaan; het energiesysteem kost dan € 365 per woning per jaar. Met of zonder seizoensopslag maakt daar geen verschil: het model bouwt hem nog niet.
  • Daarboven staat de winterwand. Bij 90% zelfvoorzienend kost hetzelfde systeem € 8.090 per woning per jaar, met 8,1 MWh seizoensopslag erin. Zonder seizoensopslag loopt dat op tot € 20.722.
  • De prijs van seizoensopslag draagt de hele conclusie. Bij 90% verschuift de uitkomst van € 2.285 naar € 11.646 per woning per jaar als de opslagprijs van €20 naar €150 per kWh gaat. Dat is meer dan alle andere aannames samen.
  • Het grijze jaar 2021 dimensioneert de wijk , niet het zonnige 2022. Een wijk die alleen op 2022 is gedimensioneerd haalt in 2021 89,1% in plaats van de beloofde 90%; dat voorkomen kost € 582 per woning per jaar.
  • Het kruisjaar hangt aan de ambitie. Bij 70% kruist nieuwbouw met renovatie rond 2040 onder agressieve bouwautomatisering; bij 90% met realistisch geprijsde seizoensopslag pas rond 2051.
  • De drie weerjaren zijn niet de zwaarste. Getoetst over vijftien weerjaren van 2005 tot 2023 haalt de 90%-wijk haar doel in 8 van de 15 jaren. De koude winter van 2010 is de echte maat (82,5% in plaats van 90%) en vraagt bijna het dubbele seizoensvat.
80%
50607080859095

Deel van de jaarvraag dat de wijk zelf levert.

Prijs seizoensopslag100/kWh

€20 is tank-only op industriële schaal. €100 tot €150 is realistisch op buurtschaal. Dit is de meest onzekere aanname in het hele model, daarom staat hij als knop op de pagina en niet in een voetnoot.

Jaarkosten van het energiesysteem

€ 1.431per woning per jaar

De batterijroute kost € 2.340 per woning, 1,6× zoveel. Dimensioneren op alleen 2022 zou € 265 per woning schelen, maar zakt in 2021 naar 79,6%. Voor de hele wijk van 8 woningen: € 11.452 per jaar.

De winterwand

jaarkosten in € per woning per jaar · tot de wand zijn beide routes dezelfde wijk: de lijnen liggen op elkaar

met seizoensopslagalleen batterij
Jaarkosten per woning tegen het autarkiedoel, voor twee routes: met seizoensopslag en alleen batterij.vanaf hier: seizoensopslag010k20k30k50%60%70%80%85%90%95%autarkiedoelalleen batterijmet seizoensopslag

Zonnepanelen

80 kWp

10,0 kWp per woning, het dak is vol

Buurtbatterij

242 kWh

30 kWh per woning

Seizoensopslag

0,7 MWh

0,3 kW laden · 0,2 kW ontladen

Investering

41,3 k€ per woning

376 €/m² woonoppervlak

Haalt deze wijk het in elk weerjaar?

De installatie wordt één keer gebouwd, maar moet door 2018 (normaal), 2021 (grijs) en 2022 (recordzon) heen komen. Het jaar met de dikke rand zet de maat. Ter vergelijking staat erbij wat dezelfde wijk zou halen als je haar alleen op het zonnigste jaar had gedimensioneerd: dat verschil is wat de robuustheidspremie koopt. Daaronder de decenniumtoets: dezelfde installatie, doorgerekend over vijftien weerjaren van 2005 tot 2023.

2018
80%
deze wijk, robuust gebouwd
gedimensioneerd op 202279,8%
tekort0,2 pp
2021zet de maat
80%
deze wijk, robuust gebouwd
gedimensioneerd op 202279,6%
tekort0,4 pp
2022
80%
deze wijk, robuust gebouwd
gedimensioneerd op 202280%
tekortgeen

Decenniumtoets: over 15 weerjaren (2005 tot 2023) haalt deze installatie het doel in 7 van de 15. Zwaarste jaar 2010: 73,2%.

En het kruisjaar: wanneer wordt nieuwbouw goedkoper dan renoveren?

Bij 80% zelfvoorzienend kost het energiesysteem 376 €/m². Dat bedrag gaat als post in de levenscyclusvergelijking tussen nieuwbouw en diepe renovatie over 60 jaar. Hoe hoger de ambitie, hoe zwaarder nieuwbouw start, en hoe later het kruisjaar.

Geen automatisering · huidige bouwpraktijk doorgetrokken
niet vóór 2055
Gematigd · prefab schaalt voorzichtig door
2047
Agressief · fabrieksmatige bouw breekt door
2042

Lees dit als een band, niet als een voorspelling: het is de uitkomst van een aangenomen leercurve voor bouwautomatisering, niet een gemeten trend. De drie vakken zijn drie aannames over hoe snel die automatisering doorbreekt.

Alle doorgerekende punten bij de gekozen opslagprijs
DoelMet seizoensopslagAlleen batterijPVBatterijSeizoensopslagBindend jaar
50%€ 341€ 34180 kWp53 kWh·2018
60%€ 341€ 34180 kWp53 kWh·2018
70%€ 365€ 36580 kWp84 kWh·2018
80%€ 1.431€ 2.34080 kWp242 kWh0,7 MWh2021
85%€ 4.756€ 11.49780 kWp242 kWh4,4 MWh2021
90%€ 8.090€ 20.72280 kWp242 kWh8,1 MWh2021
95%€ 11.437€ 29.96880 kWp242 kWh11,7 MWh2021

Dezelfde wijk, vijf plekken in Europa

De klimaatladder: exact dezelfde wijk, met hetzelfde gedrag en dezelfde daken, doorgerekend op vijf locaties tussen Breda en Palermo. Alles blijft gelijk behalve het weer. De winterput is de energie die opslag in de winter moet overbruggen; de bedragen zijn netto jaarkosten per woning, robuust over de drie zwaarste weerjaren van die plek zelf, bij een opslagprijs van €100 per kWh.

Breda (NL): mediane winterput 3.441 kWh, zwaarste jaar 2010. 90% zelfvoorzienend kost hier € 12.089 per woning per jaar, met 11,9 MWh seizoensopslag.

LocatieWinterput (mediaan)Zwaarste jaar70%80%90%Seizoensopslag bij 90%
Breda (NL)3.441 kWh2010€ 902€ 4.956€ 12.08911,9 MWh
Gent (BE)2.967 kWh2010€ 738€ 3.753€ 10.79810,7 MWh
München (DE)3.325 kWh2010€ 823€ 4.018€ 11.74211,6 MWh
Milaan (IT)869 kWh2009€ -534€ -411€ 3.1342,8 MWh
Palermo (IT)241 kWh2009€ 53€ 53€ 68geen

Eerlijke voetnoot: deze ladder rekent op satellietweer (PVGIS, 2005 tot 2023) met het Nederlandse verbruiksprofiel op alle vijf de plekken, en heeft een eigen, strengere meetlat dan de cijfers hierboven; vergelijk locaties dus met elkaar, niet met de hoofdcurve. Koeling zit niet in het model, en juist die wordt ten zuiden van de Alpen de echte vraag. Voor München waren geen bruikbare beursprijzen beschikbaar; dat bedrag is indicatiever dan de andere. Volledige methode in het lab-log.

Wat dit getal niet is

het eerlijkheidsblok hoort bij het model, niet onderaan de pagina

  • Drie weerjaren dimensioneren, vijftien toetsen. Gedimensioneerd op 2018, 2021 en 2022 bij station Gilze-Rijen, daarna getoetst over vijftien weerjaren van 2005 tot 2023. Die toets laat zien dat het strengere jaar echt bestaat: de koude winter van 2010 breekt elke configuratie boven de 70%. Decennium-robuust bouwen vraagt bijna het dubbele seizoensvat en is een andere, duurdere som. De decenniumtoets staat per instelling onder de weerjaarstrip.
  • Scenario-euro's, geen offerte. Kale techniek: geen vaste netkosten, geen energiebelastinggelaagdheid, geen aansluitbijdrage, geen subsidie. Onderhoud (1 tot 4% per jaar) en de stackreserve van elektrolyser en brandstofcel zitten er wél in.
  • De opslagprijs-knop ís de onzekerheid. Tussen €20 en €150 per kWh verandert de uitkomst met een factor die groter is dan alle andere aannames samen. Wie één getal noemt zonder die knop, verkoopt iets.
  • Perfecte voorspelling. De optimalisatie kent het hele weerjaar vooraf. Dat is een bovengrens: een echte regelaar haalt minder uit dezelfde installatie.
  • Jaarfractie is geen PED-claim. "90% zelfvoorzienend" betekent 90% van de jaarlijkse kWh, niet elk uur zelfvoorzienend en niet hetzelfde als de Positive Energy District-definitie.
  • Acht huishoudens. Kleine wijk, weinig middeling. Bij 40 huishoudens vlakt de gelijktijdigheid af en zakken de kosten per woning. Dat is een andere som dan deze.

Veelgestelde vragen

Wat kost een zelfvoorzienende wijk per woning per jaar?

Dat hangt van twee dingen af: hoe zelfvoorzienend, en wat seizoensopslag kost. Voor acht all-electric woningen in Breda, robuust gedimensioneerd over de weerjaren 2018, 2021 en 2022: bij 70% zelfvoorzienend € 365 per woning per jaar; bij 80% € 1.431; bij 90% € 8.090 bij een seizoensopslagprijs van €100 per kWh, en € 2.285 bij €20 per kWh. Dat zijn scenario-euro's voor kale techniek: geen offerte, zonder vaste netkosten en zonder subsidie.

Waarom lopen de kosten boven 80% zo hard op?

Dat is de winterwand. Tot ongeveer 80% komt de wijk toe met zonnepanelen en een buurtbatterij: de zomeroverschotten dekken de dagelijkse gaten. Daarboven moet energie van zomer naar winter, en daar is een dagbatterij het verkeerde gereedschap voor. Het model bouwt dan seizoensopslag (8,1 MWh bij 90%), of het blijft batterijen stapelen. In dat geval kost 90% € 20.722 per woning per jaar in plaats van € 8.090.

Is seizoensopslag goedkoper dan een grote batterij?

Bij deze aannames wel, over de hele geteste prijsband. Bij 90% zelfvoorzienend kost de batterijroute € 20.722 per woning per jaar; met seizoensopslag is dat € 2.285 bij €20 per kWh en € 11.646 bij €150 per kWh. De richting houdt dus stand, maar het woord "goedkoop" hangt volledig aan die prijs per kWh.

Wanneer wordt nieuwbouw goedkoper dan diep renoveren?

Dat is geen jaartal maar een functie van de ambitie. In dit model kruisen de levenscycluskosten bij een 70%-ambitie rond 2040 onder agressieve bouwautomatisering; bij 90% en realistisch geprijsde seizoensopslag pas rond 2051, en dan alleen in het agressieve scenario. Zonder automatisering kruisen de curves bij hoge ambities helemaal niet vóór 2055. Het is een scenario-verkenner, geen voorspeller: de leercurve voor bouwautomatisering bestaat niet in de literatuur en is hier een expliciete aanname.

Welk weerjaar bepaalt hoe groot de installatie moet zijn?

Binnen het dimensioneringsvenster is dat 2021, het grijze jaar, niet 2018 of 2022. Dat is minder vanzelfsprekend dan het lijkt: 2018 had minder jaarinstraling dan je zou denken en wordt bindend zodra de warmtepompen uit het model gaan. Wat telt is niet de jaarsom zon maar de diepste aaneengesloten tekortput die de opslag moet overbruggen. Over de bredere toets van vijftien weerjaren is de koude winter van 2010 de zwaarste; die staat niet in het venster, en precies dat laat de decenniumtoets zien.

Wat kost het om ook in een slecht weerjaar de belofte te halen?

De robuustheidspremie. Bij 90% zelfvoorzienend is dat € 582 per woning per jaar bovenop een wijk die alleen op het recordzonjaar 2022 is gedimensioneerd. Zonder die premie haalt diezelfde wijk in het grijze 2021 89,1% in plaats van 90%. En dat is nog de gunstigste lezing, want het is gerekend met perfecte voorspelling.

Houdt de wijk dit ook vol buiten die drie weerjaren?

Niet helemaal, en precies dat laat deze pagina zien. De 90%-wijk is aanvullend getoetst over vijftien weerjaren van 2005 tot 2023 en haalt haar doel daarin 8 van de 15 keer; het zwaarste jaar is 2010 met 82,5% in plaats van 90%. De koude winter van 2010 vraagt bijna een verdubbeling van de seizoensopslag. Robuustheid is dus een keuze: tegen welke winters wil je bestand zijn, en dat venster hoort bij elke offerte vermeld te worden.

Hoe betrouwbaar zijn deze getallen?

De fysica is hard: de energiebalans sluit elk uur op machineprecisie, en het optimum is een bewezen globaal optimum van een lineair programma, geen heuristiek. De economie is zacht: de investeringskosten zijn marktindicaties voor 2025 en 2026, en de prijs van seizoensopslag is expliciet als laag-betrouwbaar gelabeld. Daarom is het een knop. Alle aannames staan met bron en betrouwbaarheid in het openbare aannamenregister van het lab.

Alle doorgerekende punten

Alle 35 doorgerekende configuraties: per autarkiedoel en per opslagprijs de robuuste jaarkosten, de installatie en het kruisjaar. Bedragen in euro per woning per jaar, tenzij anders vermeld.

DoelOpslagprijsJaarkostenPVBatterijSeizoensopslagInvestering€/m²Bindend jaarKruisjaar (agressief)
50%€20/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
50%€50/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
50%€100/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
50%€150/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
60%€20/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
60%€50/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
60%€100/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
60%€150/kWh€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
70%€20/kWh€ 36580 kWp84 kWh·€ 25.18322920182040
70%€50/kWh€ 36580 kWp84 kWh·€ 25.18322920182040
70%€100/kWh€ 36580 kWp84 kWh·€ 25.18322920182040
70%€150/kWh€ 36580 kWp84 kWh·€ 25.18322920182040
80%€20/kWh€ 85880 kWp192 kWh1,2 MWh€ 33.19630220212041
80%€50/kWh€ 1.10080 kWp227 kWh0,8 MWh€ 36.65833320212042
80%€100/kWh€ 1.43180 kWp242 kWh0,7 MWh€ 41.32537620212042
80%€150/kWh€ 1.71880 kWp273 kWh0,6 MWh€ 45.26641220212043
85%€20/kWh€ 1.55780 kWp181 kWh4,9 MWh€ 42.42038620212042
85%€50/kWh€ 2.79780 kWp226 kWh4,5 MWh€ 60.02254620212044
85%€100/kWh€ 4.75680 kWp242 kWh4,4 MWh€ 87.60979620212047
85%€150/kWh€ 6.67880 kWp273 kWh4,3 MWh€ 114.5551.04120212049
90%€20/kWh€ 2.28580 kWp176 kWh8,6 MWh€ 51.98947320212043
90%€50/kWh€ 4.50480 kWp225 kWh8,2 MWh€ 83.41775820212047
90%€100/kWh€ 8.09080 kWp242 kWh8,1 MWh€ 133.9061.21720212051
90%€150/kWh€ 11.64680 kWp273 kWh8,0 MWh€ 183.8481.67120212054
95%€20/kWh€ 3.02380 kWp173 kWh12,3 MWh€ 61.64756020212044
95%€50/kWh€ 6.22380 kWp224 kWh11,8 MWh€ 106.88397220212049
95%€100/kWh€ 11.43780 kWp242 kWh11,7 MWh€ 180.2521.63920212054
95%€150/kWh€ 16.62780 kWp273 kWh11,6 MWh€ 253.2012.3022021·
50%Zonder seizoensopslag (alleen batterij)€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
60%·€ 34180 kWp53 kWh·€ 23.83721720182040
70%·€ 36580 kWp84 kWh·€ 25.18322920182040
80%·€ 2.34080 kWp639 kWh·€ 49.46745020212043
85%·€ 11.49780 kWp2.787 kWh·€ 143.4071.30420212052
90%·€ 20.72280 kWp4.934 kWh·€ 237.3482.1582021·
95%·€ 29.96880 kWp7.081 kWh·€ 331.2883.0122021·

De volledige dataset als JSON · de decenniumtoets als JSON · CC BY 4.0

Hoe dit is doorgerekend

Elk punt is één lineair programma over de geconcateneerde weerjaren 2018, 2021 en 2022, samen 26.280 uur, met gedeelde capaciteitsvariabelen: de wijk wordt één keer gebouwd en moet door elk weerjaar heen komen. De autarkie-eis geldt per jaar apart, niet gemiddeld. Opgelost met PyPSA en HiGHS; de energiebalans sluit elk uur op machineprecisie. Weer: KNMI-station 350 Gilze-Rijen. Verbruiksprofiel: MFFBAS E1A. Prijzen: ENTSO-E day-ahead Nederland. Saldering staat uit: dit is een investeringsvraag voor 2027 en later. Aanvullend is elke getoonde installatie met vaste capaciteiten getoetst over vijftien weerjaren van 2005 tot 2023, de decenniumtoets onder de weerjaarstrip.

Weer: KNMI-350 (2018, 2021, 2022) · verbruiksprofiel: MFFBAS E1A AMI A 2022 · prijzen: ENTSO-E day-ahead NL · scenario basis-8-warmte 1.0.0, aannames A1–A55 + K1–K8 · doorgerekend 2026-07-23 met een lineair programma (PyPSA/HiGHS) over 26.280 uur · decenniumtoets 2026-08-03 over 15 weerjaren (2005 tot 2023)