Dr Ten partner in MOOI onderzoeksproject met TU Delft

Dr Ten werkt in Delft samen met de TU Delft en overige bedrijven in het FLEXINet project aan de verdere ontwikkeling en demonstratie van het energieopslag systeem van de toekomst. FLEXINet onderzoekt en ontwikkelt zogenaamde hybride opslagsystemen. Het zijn gecombineerde energie opslag systemen (bv een combinatie van een twee verschillende batterijen), waarmee zowel warmte als elektriciteit opgeslagen kan worden. Dr Ten demonstreert en analyseert hierin een verbeterd hybride batterij systeem maar ook een systeem dat geladen worden met stroom en ontladen wordt door warmte af te geven. Het ministerie trekt er 5,7 miljoen euro voor uit.

Om lokaal opgewekte duurzame energie beschikbaar te maken op de gewenste tijd, is energieopslag nodig. Daarvoor worden bijvoorbeeld batterijen van elektrische auto’s of zeezoutbatterijen ingezet. De innovaties worden  in Green Village/Delft en Hilversum (en Delft) geïntegreerd en geanalyseerd bij een woning en een duurzame carport te worden toegepast om ze in de praktijk meervoudig toe te passen. Het FLEXINet-consortium bestaande uit  newtech bedrijven, het Belgische VITO onder leiding van de Technische Universiteit Delft, startte per 1 mei 2021 met het grootschalige onderzoeks- en ontwikkelingstraject. Het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat trekt er 5,7 miljoen euro voor uit en het project loopt tot 2025.

Professor Pavol Bauer, TU Delft is de projectleider en coördinator van het project: ‘Met FLEXINet streven we naar een systeem dat de energietransitie bespoedigt. Door slimme combinaties van technieken te maken – denk aan het samenvoegen van gerecyclede batterijen, nieuwe batterijen, het opladen van elektrische auto’s en flexibele warmtepompen – hopen we een belangrijke bijdrage te leveren aan de klimaatdoelen.’ Jeroen Pool, coördinator van Energiecoöperatie HET: ‘Het onderzoek richt zich ook op de effectieve aansturing van opwek, opslag en levering. Dat maakt dit onderzoek zo belangrijk, want daar zit ruimte voor een grote efficiëntieslag.’ Pool vervolgt: ‘Voor de opslag worden allerlei effectieve innovaties ingezet. Dit zijn bijvoorbeeld verbeterde lithium-ion batterijen, autobatterijen van beschikbare elektrische auto’s, maar ook een verbeterde zeezoutbatterij, een warmtebuffer (power-to-heat) en een stroom-warmte batterij.’

Van het aardgas af

Nederland gaat de komende jaren van het Groningse aardgas af. Sinds 2018 geldt er immers een verbod op gasaansluitingen in nieuwbouwwijken, waardoor projectontwikkelaars op duurzame wijze de nieuw te bouwen huizen moeten verwarmen. Maar ook onze mobiliteit – alle bewegingen door verplaatsing van mensen, goederen en energie – is sterk aan het veranderen. Zo is er in het regeerakkoord van 2017 afgesproken dat er in 2030 alleen nog auto’s verkocht mogen worden die emissievrij rijden. Deze ontwikkelingen zorgen voor druk op het elektriciteitsnet. En daar wil het FLEXINet-consortium iets aan doen.

Thuisbatterij en slimme laadpaal

Dr Laura Ramirez Elizondo, assistent professor aan de TU Delft, legt het als volgt uit: ‘Het gaat straks allemaal om het slim combineren van technieken. Denk bijvoorbeeld aan het koppelen van een thuisbatterij aan een woning met zonnepanelen. Of aan een slimme laadpaal voor je deur, die laadt buiten de piekuren om en zelf stroom terug kan leveren.’

Slimme mix

Zoals uit de (hierboven genoemde) voorbeelden van Ramirez Elizondo blijkt, is het toekomstige energiesysteem een mix van energiedragers. Dr Gautham Ram, die een paar jaar geleden een systeem ontwikkelde waarmee elektrische auto’s direct en snel zijn op te laden met zonnestroom en een belangrijke rol in het FLEXINet-project vervult, vult aan: ‘Onze elektriciteit en warmte zal straks afkomstig zijn uit een hybride systeem dat aangestuurd wordt door slimme softwarealgoritmes en komt van duurzame energie. Hybride energieopslag speelt hierin een belangrijke rol en profiteert van verschillende nieuwe technologieën die slim met elkaar gecombineerd kunnen worden. Denk bij nieuwe technologieën aan micro-warmtekrachtkoppelingen, regelbare warmtepompen of vehicle-to-grid – dat je je elektrische auto niet alleen gebruikt als vervoersmiddel, maar ook om elektriciteit mee op te slaan.’ FLEXINet biedt dus een complete, voor de gebruikers aantrekkelijke, oplossing die gevalideerd is in living labs.

Living labs

Naast de kantoorlocaties van de consortium-deelnemers zijn in twee living labs waar onderzoeksactiviteiten worden uitgevoerd: in Delft (The Green Village) en Hilversum (Hilversumse Energie Transitie). Een living lab is een afgebakende en dus veilige locatie waarin verschillende partijen gezamenlijk werken aan een innovatieve oplossingen in een levensechte setting. ‘In het FLEXINet-project zullen de flexibele apparaten in de living lab-woningen worden aangesloten op een Home Energy Management System (HEMS),’ legt Marjan Kreijns, directeur van het Delftse openluchtlaboratorium uit. ‘Slimme algoritmes in het HEMS bepalen of de woning elektriciteit opslaat in de thuisbatterij, of omzet naar warmte en deze bijvoorbeeld opslaat in een thermische buffer. Het HEMS communiceert vervolgens met een overkoepelend energiemanagementsysteem. Met dat systeem wordt onderzocht of het energieverbruik (en de kosten) voor bewoners verlaagd kunnen worden en of lokale congestieproblemen verminderd of zelfs voorkomen kunnen worden.’ Dit is een belangrijke stap op weg naar decentrale (semi) autonome energiesystemen, waar we in de toekomst veel meer mee te maken krijgen.

MOOI

Het FLEXINet-consortium streeft naar hybride energieopslagtechnologieën in de gebouwde omgeving en wordt mede gefinancierd  vanuit de subsidieregeling Missie gedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie (MOOI). Doel van deze regeling, die door het ministerie in het leven is geroepen, is het versnellen van en het implementeren van klimaat gerelateerde ontwikkelingen. Oplossingen moeten leiden tot eerste toepasbare producten en diensten die in 2030 daadwerkelijk operationeel zijn. Ook studenten werken mee en kwamen al tot eerste publicaties en afstudeer rapporten. Verwachting is dat meerdere innovaties in de komende twee jaar met succes kunnen worden gedemonstreerd en geanalyseerd met het doel om enerzijds kennis te delen en te vergroten maar ook om nieuwste duurzame technologie verder in de maatschappij te zetten.

https://www.tudelft.nl/en/eemcs/cooperation/flexinet