Ontwerp van een beslissingsmodel om energiebesparende investeringen te optimaliseren

Energiebesparende investeringen? Optimalisatiemodel wijst de weg

Iedereen wil zo goedkoop mogelijk bouwen en wonen. U toch ook? Helaas kunnen we ons bij het maken van de nodige keuzes tot op heden enkel baseren op klassieke methoden, zoals het inwinnen van professioneel advies en gebruik van het eigen gezond verstand. De kans om tot een optimale investering te komen, blijft op deze manier erg klein. Ideaal voor bepaalde producenten en energieleveranciers, minder ideaal echter voor uw portefeuille. Zou een optimalisatietechniek redding kunnen bieden?

Steeds meer mensen zijn bij het bouwen van een woning geïnteresseerd in energiebesparende investeringen, zowel om economische als om ecologische redenen. De meest rendabele investeringsmix is echter meestal niet gekend, waardoor de keuze tussen een goede isolatie en hernieuwbare energie bijvoorbeeld niet altijd eenvoudig is.

Om te weten te komen in welke mate bij nieuwbouwwoningen in Vlaanderen in 2015 investeringen in isolatie te verkiezen zijn boven investeringen in hernieuwbare energie (gegeven bepaalde opgelegde beperkingen en specifieke eigenschappen van de woning), werd in de scriptie “Ontwerp van een beslissingsmodel om energiebesparende investeringen te optimaliseren” voor het eerst een optimalisatiemodel opgesteld dat in staat is om voor verschillende scenario’s de meest rendabele investeringsmix te berekenen en zo een aanbeveling naar energiebesparende investeringen te doen. Klinkt fantastisch? Dat is het ook. Het mooie aan optimalisatie is namelijk dat het een oplossing aanreikt die op geen enkele manier verbeterd kan worden. Ze is eenvoudigweg optimaal.

Een optimalisatiemodel bestaat steeds uit een doelfunctie, een aantal beslissingsvariabelen en bepaalde opgelegde beperkingen. Het is de doelfunctie die geoptimaliseerd wordt (dit wil zeggen geminimaliseerd of gemaximaliseerd). In deze scriptie vertegenwoordigt de doelfunctie de totale actuele kost van een particuliere nieuwbouweigenaar (er wordt namelijk rekening gehouden met de jaarlijkse spaarrente en dus met de tijdswaarde van geld), in functie van de verschillende beslissingsvariabelen en over een bepaalde tijdshorizon. Deze kost omvat de investerings- en herinvesteringskosten, jaarlijkse niet-investeringsgerelateerde kosten en restwaarde van de verschillende energiebesparende en energievoorzienende investeringen. Aangezien het voor zich spreekt dat we de totale actuele kost steeds zo laag mogelijk willen houden, werd de doelfunctie in dit onderzoek geminimaliseerd. Dit gebeurde voor verschillende scenario’s zoals de grootte van de woning, het type woning (open, halfopen, gesloten), de grootte van het gezin, en dergelijke, en telkens over een tijdshorizon van twintig, dertig en veertig jaar. Dit resulteerde in een totaal van 97 verschillende scenario’s, en dus in de optimalisatie van 97 verschillende modellen.

De beslissingsvariabelen krijgen van het gebruikte programma een bepaalde waarde na optimalisatie. Deze stellen hier de al dan niet investering in en de hoeveelheid van elke energiebesparende of energievoorzienende maatregel voor. Om het model zo realistisch mogelijk voor te stellen, werd gepoogd om zoveel mogelijk beslissingsvariabelen in het model op te nemen. Dit wil zeggen dat zowel verscheidene isolatiediktes als verschillende mogelijke investeringen in hernieuwbare energie en klassieke energiebronnen zoals aardgas, stookolie en elektriciteit van het net, in beschouwing genomen worden. Zelfs een investering in een mechanisch ventilatiesysteem met warmterecuperatie wordt vertegenwoordigd door een van de 37 beslissingsvariabelen.

Tot slot heeft elk optimalisatiemodel een aantal opgelegde beperkingen waaraan de optimale oplossing moet voldoen. We denken hierbij aan de minimale nood aan energie, een eventueel beschikbaar budget, de beschikbare oppervlakte voor zonnepanelen, verschillende overheidsbeperkingen, en nog een aantal logische beperkingen (er kan bijvoorbeeld slechts één dikte per isolatietype aanbevolen worden). De overheidsbeperkingen zorgen ervoor dat het maximaal toegelaten E-peil of energieprestatiepeil van de woning niet overschreden wordt.

De bedoeling van het optimalisatiemodel uit deze scriptie is dat iedereen in staat is om het te gebruiken en de resultaten zelf te analyseren, ook mensen die niets van optimalisatie afweten. Het model werd daarom bewust ontworpen in Microsoft Excel en wordt in datzelfde programma geoptimaliseerd door gebruik te maken van de gratis Solver functie. Op deze manier worden de beslissingen die bij het bouwen van een woning genomen moeten worden enigszins vergemakkelijkt. Het model beslist namelijk in uw plaats. Is dat geen luxe?

Een luxe is het zeker. Het is echter belangrijk om te weten dat de output van een model steeds afhankelijk is van de input. Dit wil zeggen dat de resultaten in grote mate afhangen van bepaalde keuzes die de gebruiker van het model op voorhand maakt, zoals de tijdshorizon waarover de totale actuele kost geminimaliseerd moet worden, de voorspelde toekomstige energieprijzen en spaarrentes, en andere data parameters in het model. Ook zullen de verschillende eigenschappen van de gewenste woning, bijvoorbeeld zoals eerder vermeld de grootte en het type, door de gebruiker in het model ingegeven moeten worden.

Uit de resultaten van dit onderzoek bleek dat bepaalde investeringen in geen enkel scenario door het model aanbevolen werden. Het gaat hier over een investering in fotovoltaïsche zonnepanelen, in een warmtepomp, in een ventilatiesysteem met warmterecuperatie en in een condensatieketel voor stookolie. Andere investeringen kwamen dan weer in elk scenario voor, zoals een investering in driedubbele beglazing en een investering in een goede vloer- en muurisolatie. Deze en nog andere bevindingen leidden tot de conclusie dat investeringen in isolatie in het algemeen te verkiezen zijn boven investeringen in hernieuwbare energie, maar dat een combinatie van beide soms voordeliger of zelfs noodzakelijk kan zijn om aan alle overheidseisen te voldoen.

Wanneer u dus van plan bent om te bouwen en niet goed weet hoeveel u in wat moet investeren, aarzel vooral niet om een realistisch en goed werkend optimalisatiemodel zoals deze uit de besproken scriptie te raadplegen. Indien dit echter om een of andere reden geen optie zou zijn, onthoud dan dat het dikwijls beter is om eerst te investeren in een goede isolatie alvorens u hernieuwbare energie in beschouwing neemt.