Veilig en flexibel integreren en controleren van windparken in hybride energiesysteem

Controleren en beheersen van energiestromen

Wat het complex maakt is dat het hier om verschillende energiebronnen en soorten opslag gaat die op elk gewenst moment energie moeten kunnen leveren. Dat vergt het nauwkeurig kunnen controleren en beheersen van de energiestromen tussen deze bronnen. Alle kabels en andere componenten moeten optimaal op elkaar zijn afgestemd. Daarbij zorgen onze cybersecurity experts dat de netwerken extreem goed beveiligd zijn tegen aanvallen van buitenaf.

Pieken afvlakken

Een hybride energiecentrale speelt een belangrijke rol is het afvlakken van pieken in de levering. Bij overproductie van wind kan congestie in het net ontstaan. Op dat moment is het logisch de elektriciteit door middel van elektrolyse te converteren naar waterstof en die naar land brengen voor direct gebruik of opslag. Een andere mogelijkheid is opslag van elektriciteit in een batterijsysteem en die te ontladen op het moment dat er weinig wind is.

Aanbod en vraag nauwkeurig afstemmen

Om dit te kunnen realiseren heeft TNO een Energie Management Systeem (EMS) ontwikkeld voor het reguleren van dit soort hybride energiesystemen. Zo is het energieaanbod nauwkeurig af te stemmen op de marktvraag en wordt ook het elektriciteitsnet optimaal benut. Het EMS integreert wind en zon als energiebronnen, een electrolyser voor groene waterstofproductie, een batterij en een systeem voor warmteconversie voor planning een controle. Het systeem maakt gebruik van simulatie- en controlemodellen om al die elementen optimaal te combineren. Het is een uniek hulpmiddel voor ontwerpers, ontwikkelaars, exploitanten en netbeheerders.

Veel voordelen

Het goed op elkaar afstemmen van hernieuwbare energiebronnen met conversie en opslag biedt veel voordelen. De totale energieproductie gaat omhoog omdat overcapaciteit kan worden opgeslagen. De flexibiliteit van het systeem maakt het mogelijk energie in batterijen op te slaan wanneer de prijs laag is en te gebruiken op momenten dat die hoog is. Het EMS kan per uur nauwkeurig voorspellen hoeveel energie er wordt opgewekt met als gevolg een zeer efficiënte productie.

Het SWITCH-lab van TNO en Wageningen Research is een proefstation waar we aan innovaties werken op dit gebied. In het lab testen we die op kleine schaal om ze vervolgens op grote schaal te kunnen toepassen. Industriële partijen kunnen hier configuraties in de praktijk laten testen en hiervoor regelstrategieën ontwikkelen.

In het EU-project MAGPIE (sMArt Green Ports as Integrated Efficient multimodal hubs) gaat het om het realiseren van groene havens met duurzame energievoorziening en transport. In het consortium met tientallen markt- en kennispartijen draagt TNO bij aan de demonstratie van toepassing van batterijen in de Rotterdamse haven.