CSGriP

Management SamenvattingAchtergrond van het projectWereldwijd wordt onze samenleving geconfronteerd met een toenemende vraag naar elektriciteit bij een afnemende voorraad aan traditionele (fossiele) bronnen, de stijgende kosten daarvan én de druk van burgers op de politiek meer CO2-reductie te bewerkstelligen. Daarmee is de vraag naar duurzame 'groene' energieopwekking ook toegenomen. Nochtans zijn er praktisch nog vele problemen op te lossen bij verdere ontwikkeling en groei van duurzame energiebronnen, te denken aan gebruikers die steeds energiebewuster worden en begeven zich als zogenoemde ‘prosumers’ proactief op de energiemarkt die zowel energie gebruiken als produceren. Ook is er een voortdurende druk om de kosten van de energievoorziening te verlagen, waarbij transportverliezen een grote kostenpost is.Het project CSGriP (Cellular Smart Grids Platform), heeft met het gebruik van de (lokale) netfrequentie als stuurmiddel een unieke aanpak om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen en de noodzaak van een ICT-infrastructuur tot een minimum te beperken. Deze aanpak is voor zover bekend uniek in de internationale smart grids wereld. Dit innovatieve concept zal in het samen¬werkings¬project CSGriP verder onderzocht en uitgewerkt worden. Probleemstelling en doelstellingenEen van de belangrijkste op te lossen problemen betreft het integreren van deze duurzame energieopwekkers in het elektriciteitsnet. Energie-distributienetten moeten in toenemende mate kunnen omgaan met een groeiend aanbod aan decentraal opgewekte duurzame energie, waardoor de vermogensstromen steeds meer en sneller gaan variëren (met name PV-, windenergie en micro-WKK’s). Grootschalige inpassing kán, maar alleen als de elektriciteitsinfrastructuur voldoende flexibel is. Het doel van dit project is meervoudig:1. Het ontwikkelen en in de praktijk testen van nieuwe technologie, genaamd Cellular Smart Grids Platform, om lokaal een intrinsiek stabiel, vergaand zelfvoorzienend en zelfregulerend energienet (op niveau van een wijk, dorp of bedrijventerrein) te realiseren, inclusief de technologie om dergelijke cellen via het midden- en hoogspanningsnet met elkaar te koppelen ten behoeve van meer of minder incidentele energie-uitwisseling en buffering;2. Het onderzoeken en ontwerpen van nieuwe rollen en business modellen waarin gebruikers, prosumenten, energie- en netwerkbedrijven op een economisch gezonde en maatschappelijk geaccepteerde wijze samenwerken;3. Het onderzoeken en ontwerpen van nieuwe op CSGriP-geënte tarifeer en verrekenmodellen. Inhoudelijke aanpakHet CSGriP-project onderzoekt en ontwikkelt een netconcept waarin deelnetten op distributieniveau autonoom opereren in lokale, decentrale opwekking en lokale afname van energie, gebruik makend van energieopslag en smart grids technologieën. Door middel van geavanceerde vermogenselektronica wordt een intelligent elektrisch celnetwerk gerealiseerd, getest, geanalyseerd en gevalideerd. Vraag en aanbod wordt gestuurd op basis van frequentieregeling in combinatie met opslag en regelbare bronnen en grote gebruikers. Er wordt tevens een regeltechnisch systeem ontwikkeld, waarmee uitwisseling van energie tussen cellen en tussen een cel en de backbone zo efficiënt mogelijk wordt geregeld ter voorkoming van ongewenste pieken en andere vervuilingen van het net. De deelnetten worden via een middenspannings-backbone aan elkaar gekoppeld om in voorkomende gevallen tijdelijk energie uit te wisselen. Dit concept heeft tot doel een maximale lokale afstemming van vraag en aanbod en een maximale integratie van decentrale duurzame energie, zoals zon-PV, windturbines, micro-WKK’s, EV’s, wasmachines en overige gangbare gebruikers bij huishoudens, instellingen en bedrijven. Deelnemers en projectorganisatieHet concept evenals de samenstelling van het consortium komen voort uit het lopende samen¬werkings-project SOPRA (Sustainable Offgrid Powerstation for Rural Applications) over autonome netten met duurzame opwekking en elektriciteitsopslag. Het gezamenlijk belang van het vergroten van de kennis en kunde rond dit thema en de wens om verduurzaming van de Nederlandse energievoorziening tegen minimale kosten te verwezenlijken, heeft de partners doen besluiten gezamenlijk te investeren in de ontwikkeling van dit zeer innovatieve concept.Algemeen projectleider en penvoerder van dit project is ALFEN B.V., specialist op het gebied van transformatorstations, behuizingen en schakelapparatuur. Zij zorgen voor onderzoek naar en ontwikkeling van het fysieke systeem concept en zullen het project vervolgens gaan uitvoeren. Het inhoudelijke en administratieve projectmanagement wordt uitgevoerd door DNV KEMA, een onafhankelijk kennisbedrijf dat wereldwijd actief is in de energiewaardeketen. Daarnaast zal DNV KEMA zich ook bezighouden met de theoretische systeembeschrijving en -specificaties en testopzet.Avans Hogeschool voert samen met de andere partners, zoals de Technische Universiteit Delft, binnen dit project onderzoek uit naar de verschillende onderwerpen, ontwikkeling van de virtuele laag. Avans Hogeschool zal in samenwerking met de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen een onderzoek naar draagvlak voor het CSGriP-platform onder consumenten ontwikkelen. Verder zal de HAN zich toespitsen op het uitvoeren van de testen en hebben een proefopstellingsveld ter beschikking gesteld. Hier stelt Wind Energy Solutions (WES) B.V., producent van middelgrote windturbines, een simulatiesysteem voor beschikbaar. Bredenoord Aggregaten B.V. is de grootste professionele verhuurder van tijdelijke (nood) energievoorzieningen en aggregaten in Nederland en zal in dit project ondersteuning verlenen voornamelijk bij het testen van deelsystemen, data-analyse en systeemvalidatie. Specialist op het gebied van PV zonne-energie systemen, Pfixx Solar B.V., hoopt in dit project te komen tot een modern Cellular Smart Grid Platform, dat aan de marktbehoeften voldoet en daarbij grote impact zal hebben op het maatschappelijke vlak. Pfixx denkt een goede aanvulling te kunnen bieden binnen de projectgroep en verwacht dat het nieuwe impulsen aan de onderneming zal geven. En als netbeheerder is Alliander een belangrijke partij om de daadwerkelijke fysieke netwerkstructuur de realiseren en te ondersteunen en gaat zich binnen dit project bezig houden met het ontwikkelen van de diensten laag.