Iedereen zijn eigen energienet!

Een volledig zelfvoorzienend huis, waarin je zelf energie opwekt, opslaat en vrijmaakt met de meest duurzame technieken. Om dat te realiseren werken we samen met verschillende partners in het project Smart Hydrogen Powered Local Energy Systems (SHPLES). Hierin testen we een functioneel én betaalbaar circuit van zonnepaneel, accu, elektrolyser, brandstofcel, warmtepomp en buffervat. Het project is ambitieus en complex, weet docent Arie Taal. Hij lacht: ‘De berekeningen die hiervoor nodig zijn, doe je niet even op een luciferdoosje.’

De gaskraan gaat dicht, het elektriciteitsnet zit op slot en tegelijkertijd neemt onze energiebehoefte almaar toe. Het wordt steeds interessanter om zelfvoorzienend te zijn. En met de huidige stand van de planeet én de techniek wordt het ook steeds logischer. ‘Lokaal energie opwekken en opslaan heeft de toekomst’, vertelt Arie. ‘De vraag is alleen hoe je het betaalbaar maakt. Natuurlijk kun je dure apparaten met een groot vermogen gebruiken en zo zelfvoorzienend zijn. Maar alleen in de juiste combinatie, met de juiste vermogens en de juiste afmetingen wordt het ook toegankelijk voor de kleinere portemonnee.’

Lang- en kortdurige opslag

Hoofdcomponent in het project is de opslag van energie. ‘Als je enkel met zonnepanelen energie opwekt, heb je in de zomer een overschot en in de winter een tekort. Het energienet kan deze mismatch niet aan, dus moet je lokaal op zoek naar een vorm van langdurige opslag. Die vinden we in de vorm van waterstof. Je kunt ‘s zomers zelf waterstof maken met een elektrolyse-apparaat. ’s Winters zet je die waterstof weer terug in elektriciteit via een brandstofcel. Daarbij komt niet alleen elektriciteit vrij, maar ook warmte’, vertelt Arie. ‘Mooi natuurlijk, maar de kans is groot dat je niet al die elektriciteit en warmte meteen kan gebruiken. Dus ook dan heb je weer energieopslag nodig, maar nu voor de korte termijn. Daarvoor gebruiken we een accu en een voorraadvat voor warm water.’

Finetunen met digital twins

Op papier lijkt het simpel, maar er zijn duizenden combinaties mogelijk. Daarom wordt in SHPLES, naast het bouwen van het systeem in de praktijk, gewerkt met simulaties of ‘digital twins’. Arie: ‘Iedere samenwerkingspartner richt zich op een onderdeel van de keten. Met studenten van de minor Sustainable Energy Technology van De Haagse Hogeschool onderzoeken wij de benodigde opslagcapaciteiten ten behoeve van verwarming. Het is vooral belangrijk dat de aansturing van de componenten goed op elkaar afgestemd is, maar je hebt ook te maken met andere componenten. In de simulaties gebruiken we bijvoorbeeld ook weersgegevens van het KNMI om te bepalen hoeveel warmte nodig is. En je hebt ook nog te maken met zaken als gezinssamenstelling voor de energiebehoefte. Het is dus echt finetunen!’

SHPLES is op 1 januari van start gegaan en bevindt zich nu in de oriënterende fase. Het project heeft een looptijd van 2 jaar en de samenwerkingspartners zijn: The Green Village, TU Delft, Wintersol, HyET en Netstack.

Dit interview is onderdeel van De Maand van Energy Transition van kenniscentrum Mission Zero.