Virtuele Energiecentrale (VPP) in Zeeland

Kan er binnen de grenzen van de provincie Zeeland en op de bereikbare Noordzee met windenergie en zonne-energie en energieopslag evenveel energie per jaar geproduceerd worden met ook een vrijwel constante 1600 MW vermogen als een nieuwe kerncentrale zou doen? En wat is hiervoor eigenlijk allemaal voor nodig? 

In het vierde jaar van de multidisciplinaire MSc-opleiding Sustainable Energy Technology (SET) aan de TU Eindhoven vormt het System Integration Project een kernvak. Gebaseerd op Challenge Based Learning verkennen studenten via een concrete vraag uit de praktijk een nieuw gedeelte van het energie-domein door eigen literatuuronderzoek en berekeningen en formuleren een advies. Twee KIVI-ingenieurs, Koen Huizer en Richard Overkamp, hebben een energy challenge geformuleerd voor een groep van zes SET-studenten: is het technisch, economisch en geografisch haalbaar om de elektriciteitsproductie van een 1600 MW EPR-III kerncentrale in Zeeland te emuleren met combinatie van windenergie en zonne-energie, opslagsystemen en één centraal energiemanagement? Een dergelijk systeem is in de literatuur bekend als een Virtuele Energiecentrale of Virtual Power Plant (VPP) waarbij het emuleren van het vrijwel constante vermogen van een kerncentrale nieuw is.

Resultaten

Energieproductie boven 1600 MW wordt afgetopt door opslag in batterijsystemen of waterstofgas. Als de productie van windturbines plus PV-systemen onder de 1600 MW komt dan nemen de batterijsystemen of waterstofgas centrales de energielevering over. Uit het onderzoek van de studenten blijkt een virtuele energiecentrale met een 1600MW name plate power in staat is om de 12,8 TWh/jaar te leveren. Het totale geïnstalleerde vermogen van windparken en zonne-energie systemen is natuurlijk fors hoger dan 1600 MW. En er is veel apparatuur nodig voor energieopslag en als backup bij perioden met zwakke wind en amper zon (Dunkelflaute). Bovendien is een heel specifieke opzet van een aggregator functie voor het centrale management van de assets noodzakelijk.

Vanaf 2030 zouden de eerste VPP-deelsystemen in Zeeland al kunnen gaan produceren en rond 2040 kan 1600 MW geleverd worden. Dat is vele jaren eerder dan een EPR-III kerncentrale: vanaf 2030 helpen de VPP-assets al mee om de CO2-emissie voor elektriciteitsproductie te verlagen. De Virtual Power Plant neemt meer ruimte in dan een kerncentrale, maar realiseert een minstens twee keer grotere cumulatieve reductie van de CO2 emissies tussen 2030 en 2050 en heeft veel lagere End of Life kosten.

Artificial Intelligence tools zijn niet meer te negeren

Een beknopte consistentie check van Gemini-AI was onderdeel van het onderzoek. Bij de start van het onderzoek is een Gemini-AI antwoord verstrekt dat maar voor een deel correct was. De gratis versie bleek eigenlijk onbruikbaar voor ontwikkelen van het energiesysteem. AI vereenvoudigt wel het vinden van inhoudelijke informatie uit de zeer vele teksten mits die op internet staan. Wetenschappelijke vermelding van bronnen is wel een zwakte. AI tools maakten het ontsluiten van openbare databronnen en integratie ervan in het door de studenten ontwikkelde simulatie programma binnen de 4 maanden looptijd van het onderzoek zondermeer haalbaar.

Energieplan EnergyNL2050

Sinds 2016 heeft een werkgroep elektrotechnici van KIVI onder leiding van Eric Persoon onderzocht wat de kenmerken moeten zijn van een CO2-vrijenergiesysteem voor Nederland dat volledig gebaseerd is op elektriciteitsproductie uit wind en zon. Koen Huizer en Richard Overkamp zijn lid van deze werkgroep; de energy challenge is hieruit voortgekomen.

Voor wie?

Dit e-Lunch Webinar is ideaal voor professionals, ingenieurs, beleidsmakers en iedereen die werkt aan de energie‑infrastructuur van morgen.

Programma

  • 11:45 u. - 12:00 u. Inloggen bij MS Teams
  • 12:00 u. - 12:05 u. Welkom door KIVI Elektrotechniek
  • 12:05 u. - 12:45 u. Virtuele Energiecentra door Koen Huizer / Richard Overkamp
  • 12:45 u. - 13:00 u. Q&A met vragen uit de chat *)
  • 13:00 u. Afsluiten en einde

*)Als er een groot aantal vragen naar voren komt of heel gedetailleerde vragen gesteld worden, dan overwegen we die in een 2e webinar te beantwoorden

Links