Kennisartikelen

De toename van duurzame energieopwekking en het nog steeds groeiende aantal elektrische auto’s en andere voertuigen brengt een risico mee op overbelasting van lokale elektriciteitsnetten. Met intelligente energiesystemen kan men de opgewekte energie slimmer benutten. Universiteit Twente onderzocht de kansen om ‘grijze’ parkeerplaatsen in te zetten als groene, duurzame energiebron én hiermee ook te voorzien in de energiebehoefte voor mobiliteit. Het resulterende energiemanagementconcept is binnen het project in samenwerking met de bedrijven AmperaPark en Mennekes getoetst én geschikt bevonden voor doorontwikkeling.

Elektrische auto’s zijn inmiddels niet meer weg te denken uit het verkeer. De toenemende stroom aan deze duurzame auto’s verhoogt echter ook de vraag naar elektriciteit. Om vraag en aanbod goed op elkaar af te kunnen stemmen en te integreren, kan de bestaande infrastructuur beter benut worden en zal er minder investering in het lokale elektriciteitsnet nodig zijn, zonder dat er aan comfort wordt ingeleverd. Het SLIMPARK-project onderzoekt hoe parkeerplekken, gecombineerd met duurzameenergie-opwek door middel van zonnepanelen en batterijopslag, een geïntegreerd energiesysteem kunnen vormen met laadstations voor elektrische voertuigen.

Energiestromen

“Het systeem wordt aangestuurd door een energiemanagementsysteem (EMS) dat de afzonderlijk energiestromen coördineert”, vertelt Bart Nijenhuis, promovendus aan de Universiteit Twente. “Binnen het project hebben we een app ontwikkeld en ingezet om inzicht te krijgen in de beschikbare flexibiliteit van elektrische rijder, zodat deze informatie maximaal benut kan worden. Er wordt specifiek gekeken wat de waarde is van de beschikbare informatie en welke impact deze informatie heeft op het energiesysteem.”

Universiteit Twente heeft een simulatieomgeving die ook in de praktijk gebruikt kan worden. Op deze manier kunnen energiemanagementconcepten en -strategieën eerst getoetst worden met een zogenaamde Digital Twin, d.w.z., een digitale kopie van de geïnstalleerde hardware. Na verificatie door middel van simulatie zal een nieuw concept dan worden toegepast in de dagelijkse praktijk.

foto Carolien Abbink

Het SLIMPARK Living Lab op de campus van de Universiteit Twente is de eerste testomgeving waar het systeem in de praktijk wordt gebracht. Dit Living Lab bevat alle benodigde hard- en software voor een slim energiesysteem zoals een zonne-energie systeem met 25 kW omvormer, 9 laadstations met een maximaal vermogen van 22 kW elk en een batterij met een opslagcapaciteit van 30 kWh. Alles is gekoppeld aan dezelfde elektriciteitsaansluiting en een EMS. Naast de normale gebruikers van het laadplein is er ook een groep testdeelnemers die op dagelijkse basis gebruik maakt van het Living Lab. Deze voorziet de onderzoekers van bruikbare data en feedback.

AmperaPark ontwikkelt en realiseert slimme zonnelaadstations en heeft de realisatie van de proeftuin verzorgd. Richard Kokhuis, managing director AmperaPark: “De doorontwikkeling van onze eigen slimme zonnelaadstations is niet de enige reden waarom we partner zijn in dit onderzoek. We leveren de kennis rondom de combi van zonnepanelen, laadstations en batterijen, geplaatst op en onder een lichtgewicht carportconstructie. Dit doen we om een bijdrage te kunnen leveren aan het netcongestieprobleem. Door samen te werken met de Universiteit Twente en onze kennis en data over het gebruik van dergelijke parkeerplaatsen voor modellering in te brengen, kan zo’n slim energiesysteem sneller marktrijp worden. Wij gaan bijvoorbeeld binnenkort ook een pilot draaien bij een AmperaPort op een grote woonboulevard. Hier kan de EV-rijder dan via een bord zien wat op dat moment de prijs van de elektriciteit is. Op momenten dat we veel zonnestroom aan kunnen bieden zal de prijs relatief laag zijn, waardoor men eerder geneigd is om dan ook te gaan laden. Hiermee voorkomen we inefficiënte piekbelastingen in de energievraag.”

foto Carolien Abbink

Slim algoritme

Met een snelkoppeling op hun smartphone naar de app geven de rijders hun laadvoorkeuren aan. Om het voor de gebruiker wat eenvoudiger te maken, wordt de hoeveelheid kWh energie omgerekend naar het verwachte aantal kilometers wat het model auto van de gebruiker met de geladen energie kan rijden. “Met een slim algoritme wordt bepaald hoe de auto het best in onze laadomgeving kan opladen en de gebruiker krijgt direct het laadprofiel voor die dag te zien. Het algoritme heeft als doel het uitvlakken van de netbelasting en zorgt ervoor dat de auto zoveel mogelijk rechtstreeks met de verwachte zonopbrengst van de zonnepanelen op de carport wordt geladen!”, zegt Nijenhuis. Uiteraard heeft de gebruiker ook de keuze om ‘snel’ te laden.

Naast laadstations bij de tankstations zijn er nog meer mogelijkheden die worden onderzocht. Hierbij kun je denken aan laadpalen met een prijsindicatie bij winkelcentra of sportscholen. Voorwaarde is dat de auto’s genoeg tijd hebben om voldoende te kunnen laden.

foto Carolien Abbink

Heb jij ook een vraag over de energietransitie?

Het Kennisloket beantwoordt zowel “waarom” als “hoe” vragen. Dit gebeurt door de kennisinstellingen Windesheim, Saxion en Universiteit Twente met behulp van (toegepast) wetenschappelijk en praktijkgericht onderzoek. Waar mogelijk worden vragen gebundeld tot een groter onderzoeksprogramma. Heb jij ook een vraag? Stel hem dan gerust via het formulier op de pagina van het Kennisloket.