24/7 Energie Lab: lokaal, autonoom en CO2-vrij

Huishoudens zorgen op dit moment voor 20 procent van de Nederlandse energiebehoefte. Met het project 24/7 op The Green Village wordt daarom gewerkt aan een lokaal, autonoom en CO2-vrij energiesysteem voor de bebouwde omgeving.

In de zuidoosthoek van het terrein staat een onopvallende container die alle ingrediënten bevat voor opwekking, omzetting en opslag van CO2-arme stroom: (1) zonnepanelen (6 kWp); (2) een 14 kWh huisbatterij, (3) een 2,4 kW elektrolysor die elektriciteit in waterstof omzet, een compressor (4) en een 2,3 kW brandstofcel (5). Naast de container staan twee maal 27 cilinders (6) voor de opslag van 60 kilogram H2 onder een druk van 300 bar. Het 24/7 Energie Lab is gedimensioneerd op een klein huishouden (7) met een verbruik van 2.200 kWh per jaar. Een regelsysteem met vermogenselektronica (8) stuurt de diverse elementen aan.

“In principe is de regeling eenvoudig” legt voormalig EWI-decaan en bestuursvoorzitter van The Green Village John Schmitz uit. “Als er meer aanbod van zonne-energie is dan er gebruikt wordt, gaat de rest eerst naar de batterij. Is die vol, dan wordt de elektriciteit omgezet in waterstof en opgeslagen voor de winter. ‘s Winters is er weinig aanbod van zonne-energie, maar levert een brandstofcel uit waterstof zowel warmte als elektriciteit.” De omzettingen bij elektrolyse en in de brandstofcel hebben een ketenrendement van ongeveer 30 procent. Maar dat hoeft geen ramp te zijn, legt Schmitz uit. “We dimensioneren de PV-cellen zodanig dat we in de zomer een surplus aan stroom hebben die we dan gebruiken om er waterstof mee te maken.”

Het 24/7 Energie Lab zit op een knooppunt van drie energiestromen: brandstof, elektri-citeit en warmte. Dat maakt een goed werkend Energie Management Systeem (EMS) tot een complexe unit, ontwikkeld door de onderzoeksgroep Intelligent Electrical Power Grids en het Flexinet-project (beide van de faculteit EWI). De bedoeling is om tot een open-source ontwerp van zo’n EMS te komen met de nodige aandacht voor communicatieprotocollen.

Energie-onafhankelijkheid is niet het doel van het 24/7 Energie Lab, vertelt Schmitz. Wel kan lokale opwekking voor lokaal gebruik de belasting van het elektriciteitsnet verminderen, wat in de context van toenemend elektrisch rijden en verwarmen natuurlijk erg welkom is. “Met het 24/7 Energie Lab zullen we uiteindelijk een residentieel duurzaam energielab hebben waar onderzoekers en studenten van alle faculteiten kunnen samenwerken met hogescholen en bedrijven.” besluit Schmitz.

Marjan Kreijns, directeur van The Green Village, benadrukt dat het project naast systeemintegratie en smart control ook over niet-technische aspecten gaat. Zoals de economie (hoe wordt energie verrekend?), juridische aspecten (zoals vergunningen en aansprakelijkheid) en de acceptatie door de bewoners (die vooral weinig gedoe willen). “Met twaalf echte bewoners op het Fieldlab zien we onszelf als opstap tussen het laboratorium en de vierkante-kilometerschaal,” vertelt Kreijns. “Hier kunnen onderzoekers en ondernemers de kinderziektes uit hun prototypen halen om daarna op te schalen naar buurt- en wijkniveau.” 

Tech for energy

“Ik vind dat we een leefbare planeet moeten achterlaten aan toekomstige generaties en dus ook aan mijn eigen kinderen en kleinkinderen. Dit project is mijn manier om een steentje bij te dragen.” Niets doen is voor John Schmitz geen optie. Als alumnus kunt u ook meedoen. Met een donatie aan het Universiteitsfonds Delft maakt u uitbreiding van dit project mogelijk en draagt u bij aan het versnellen van de energietransitie. Ga naar tudelft.nl/techforenergy voor meer informatie.

/* */