Intelligente flexibiliteit door geïntegreerde hybride opslagtechnologieën (“FLEXINet”)

Aanleiding

Maatschappelijke ontwikkelingen richting gasonafhankelijkheid en 'groene' mobiliteit zullen in de komende jaren leiden tot een sterke toename in de elektriciteitsvraag.

Daarnaast neemt de penetratiegraad van hernieuwbare energiebronnen met een intermitterend karakter, zoals wind en zon, sterk toe. Deze ongekende veranderingen creëren grote technische en maatschappelijke uitdagingen voor distributienetwerken op het gebied van:

• Congestiebeheer
• Stroomkwaliteit
• Stabiliteit
• Betrouwbaarheid
• Ruimtelijke inpassing
• Sociale acceptatie

Ze vragen om grote investeringen ter versterking van het energienet.

Doelstelling

De doelstelling van dit project is het ontwikkelen van een integraal systeem voor de intelligente en geïntegreerde besturing en implementatie van hybride energieopslagtechnologieën in de gebouwde omgeving.

FLEXINet is gericht op (renovatie)arrangementen voor woningen en utiliteitsgebouwen, onder andere voor de verduurzaming van de collectieve warmtevoorzieningen en de verduurzaming van het algemene energiegebruik.

Het slimme systeem zal de flexibiliteit en duurzaamheid van de elektriciteitsvoorzieningen verbeteren door het combineren van:

1. Stationaire batterijopslag
2. Hergebruikte batterijen
3. Opladen van elektrische voertuigen
4. Voertuig-naar-net technologie
5. Flexibele warmtepompen

FLEXINet biedt een complete oplossing die aantrekkelijk is voor de beoogde gebruikers en die gevalideerd is in living labs.

Korte omschrijving

FLEXINet werkt via vier gekoppelde lagen.

Laag 1: Flexibility-enabling hardware

De activiteiten die horen tot de eerste laag betreffen de ontwikkeling van innovatieve low-cost en high-energy batterijchemieën en vermogenselektronica voor hybride energieopslagsystemen, onder andere het ontwerp, ontwikkelen en testen van prototypes.

Laag 2: Integratie, conversie en slimme aansturing

Bij de tweede laag betreffen de activiteiten het ontwerpen van een ondergronds warmteopslagsysteem, het ontwikkelen van een levensduurverlengende batterij-optimalisatie, het ontwerpen en testen van een generiek en open-source EMS-platform, en het ontwikkelen van intelligente hybride EMS-algoritmes. Deze leiden later in de laag Systeemflexibiliteit en Living Labs tot nieuwe diensten en verdienmodellen voor betrouwbare netten.

Hier wordt het demonstreren, testen en valideren van de FLEXINet-oplossing ook gedaan (TRL4-6).

Laag 3: Systeemflexibiliteit en Living Labs

In deze laag worden de slimme oplossingen ontwikkeld die de flexibiliteit en duurzaamheid van elektriciteitsvoorzieningen verbeteren door de combinatie van stationaire batterijopslag, hergebruikte batterijen, opladen van elektrische voertuigen, voertuig-naar-net technologie en flexibele warmtepompen en -opslag.

Laag 4: Sociale acceptatie en leergemeenschap

In de vierde laag betreffen de activiteiten het onderzoeken van sociale acceptatie en kennisverspreiding.

Op deze manier bieden we een complete en integrale oplossing om de potentiële flexibiliteit van de gebouwde omgeving via hybride energieopslagsystemen te benutten.

Resultaat

FLEXINet volgt een onderzoeksmodel dat uit vier lagen bestaat:

1. Flexibility-enabling Hardware
2. Integratie, conversie en slimme aansturing
3. Systeemflexibiliteit en Living Labs
4. Sociale Acceptatie en Leergemeenschap

De hybride energieopslagtechnologieën die in laag 1 worden ontwikkeld, worden geïntegreerd in (renovatie)arrangementen voor woningen en utiliteitsgebouwen, voor de verduurzaming van de warmte- en koudevoorzieningen en de integratie van hernieuwbare energiebronnen en elektrische voertuigen.

De slimme oplossingen die in de lagen 2 en 3 worden ontwikkeld, verbeteren de flexibiliteit en duurzaamheid van elektriciteitsvoorzieningen door de combinatie van stationaire batterijopslag, hergebruikte batterijen, opladen van elektrische voertuigen, voertuig-naar-net technologie en flexibele warmtepompen en -opslag.

We streven naar een zo compleet mogelijke, geïntegreerde en gevalideerde oplossing die aantrekkelijk is voor gebruikers die verder in lagen 3 en 4 worden betrokken.

Het eindresultaat van het project is een integraal systeem voor de intelligente en geïntegreerde besturing en implementatie van hybride energieopslagtechnologieën in de gebouwde omgeving.