InnovaHub: smart energy-schakel tussen windparken en woonwijken

0

VHE Industrial automation blijft zich richten op klanten in de semicon- en hightechsector, maar ruimte voor nieuwe wegen is er altijd. Dus is er voor het bedrijf, dat zich vanuit Eindhoven en Veldhoven toelegt op de ontwikkeling en bouw van besturingskasten, een wereld bijgekomen: smart energy. Een wereld waarin nog veel te doen is, nu de energietransitie van start gaat. Daarbij verbindt VHE zich steeds vaker aan een project. Zoals dat voor de InnovaHub, een zelfvoorzienend energiesysteem voor zeventien nieuwbouwwoningen op het Zuid-Hollandse Goeree-Overflakkee.

– De hub moet straks gaan dienen als multifunctioneel energiestation.

– ‘Een veilige installatie is meer dan een hek eromheen zetten.’

– ‘De hub is flexibel opgezet en ontwikkelt mee met de laatste innovaties.’

– ‘Deze omgeving is nieuw, met een andere toepassing dan we gewend zijn.’

– ‘Ons softwareplatform werkt als een facilitator van allerlei energiestromen.’

VHE Industrial automation ontwikkelt en bouwt mee aan zelfvoorzienend energiesysteem

Toeleverancier voor klanten die zich richten op de energietransitie: zo terugkijkend op de afgelopen jaren zijn ze er bij VHE Industrial automation ingerold, vertelt ceo Joop Essing. ‘Eerst met complexe laadoplossingen voor elektrische voertuigen, inmiddels met industriële automatisering op breder vlak.’ Wat volgens Essing in elk geval hetzelfde blijft: dat zoeken naar partnerships. Zodat VHE en de partners hun toegevoegde waarde vol kunnen inzetten, benadrukt hij. ‘Het woord “samen” is niet voor niets een van onze kernwaarden. Is er wederzijds vertrouwen? Delen we elkaars DNA? Die basis is onmisbaar.’
Het moet goed voelen, wil Essing maar zeggen. En dat gevoel was er al snel toen hij en z’n compagnon Marc van Happen eind vorig jaar via technologieconcern ABB in contact kwamen met Hylife Innovations. Dat is gevestigd in Middelharnis op Goeree-Overflakkee, zet in op nieuwe oplossingen voor de opwek en het verbruik van hernieuwbare energie en heeft er op het Zuid-Hollandse eiland letterlijk de ruimte voor. ‘Er is een overproductie van wind en zon’, zegt Jean-Paul Scheurleer, projectontwikkelaar en oprichter van Hylife Innovations. ‘Daarnaast heeft de provincie Zuid-Holland ons aangewezen als proeftuin voor de energietransitie en is op het eiland het eerste waterstofconvenant van Nederland getekend. We brengen er alle benodigde partijen bij elkaar om samen tot nieuwe oplossingen te komen.’

Toegepast in de praktijk

Zo’n zelfde groep kwam op initiatief van Hylife Innovations in 2019 al tot een waterstofoplossing, gerealiseerd voor een nieuwbouwwoning op Goeree-Overflakkee. ‘Toen het huis de oplossing eenmaal had, concludeerden we dat dit een toepassing is zoals het níet moet’, zegt Scheurleer. ‘Energie via waterstoftechnieken en batterijen lokaal opslaan, dus voor één woning, is simpelweg te duur en een nichemarkt.’

Dat bij het eerste project voor één woning werd gekozen, was dan ook om kosten en risico’s te beperken. En kennis op te doen voor de InnovaHub, zoals het nieuwe project van Hylife Innovations heet. Die hub moet straks gaan dienen als multifunctioneel energiestation, waarin duurzame elektriciteit, warmte en koeling samenkomen. Zie de hub als schakel tussen grote wind- en zonneparken en woonwijken, vertelt Scheurleer, als een unit die hernieuwbare energie opslaat en verdeelt en zo de door weersomstandigheden veroorzaakte schommelingen opvangt.

Integrale aanpak
Bij de InnovaHub draait het om een betere afstemming van vraag en aanbod. En dat vanuit een integrale benadering: gericht op het individu, als oplossing die het collectief versterkt. Scheurleer: ‘In de meest ideale situatie verbruikt een huishouden de energie die het op dat moment opwekt. Is er een overschot, dan start de hub met opslag van de energie. Die hij later weer verdeelt wanneer er sprake is van een tekort.’

Voor het opslaan van de energie gebruikt de InnovaHub onder andere waterstof. Die ontstaat door via groene stroom watermoleculen te splitsen, met regenwater als bron voor de elektrolyse. Datzelfde proces zorgt bovendien voor warmte, die net als de energie wordt opgeslagen en weer vrijkomt op het moment dat daar in de wintermaanden behoefte aan is. Omgekeerd geldt hetzelfde voor koeling, zodat alles bij elkaar een zelfvoorzienend en volgens Scheurleer uniek systeem ontstaat. ‘Er is geen enkele uitstoot van CO2 en stikstof. Verder heeft het systeem een modulaire opzet, waarin bestaande technieken samenkomen zoals dat nog nergens gebeurt.’

Waterstof geen must

Terwijl accu’s in de hub zorgen voor de korte opslag van energie, doet de waterstofcel dat voor de langere termijn – en daarmee over de seizoenen heen. ‘Maar’, benadrukt Scheurleer, ‘zo werkt het systeem nú. De toepassing van waterstof is geen must, zie de hub veel meer als een bundeling van de best beschikbare technieken, waarin ook waterstof een plek heeft. Een multimodale, modulaire energiehub dus. Mocht zich in de toekomst een andere techniek aandienen, dan is daar ruimte voor. De hub is flexibel opgezet en ontwikkelt mee met de laatste innovaties.’

‘Elke aansturing, elke schakeling moet beveiligd verlopen’

De ontwikkeling van de InnovaHub bevindt zich momenteel in de engineeringsfase. Naar verwachting is het prototype in de zomer van 2022 klaar voor een plek in de beoogde nieuwbouwwijk, eveneens op Goeree-Overflakkee. Waarna tegen het eind van hetzelfde jaar de bewoners ermee aan de slag moeten gaan, na een volgens Scheurleer uitgebreide informatiefase. ‘Veiligheid en maatschappelijke acceptatie zijn o zo belangrijk voor dit project. Waterstoftechniek is nou eenmaal nieuw, en onbekend maakt onbemind. We hebben de bewoners uitgelegd hoe het systeem straks voor hen rendeert. En ze ook verteld hoe de hub werkt en hoe de risico’s worden afgedekt.’

Aissam Mabtoul

Veilig moet het zijn

Veiligheid is ook een thema voor VHE Industrial automation, dat zorgt voor de besturingstechniek van de hub. ‘Een veilige installatie is meer dan een hek eromheen zetten’, vertelt Marc van Happen, cto bij VHE Industrial automation. ‘Elke aansturing, elke schakeling moet beveiligd verlopen. Zéker in het geval van de InnovaHub: waterstof is licht ontvlambaar, waardoor je er dicht in de buurt niet zomaar elk systeem kunt uitschakelen.’

Onderdelen zoals de brandstofcel, de electrolyzer en waterstofcilinders worden net als de andere componenten (zie kader) aangestuurd door een en hetzelfde energiecontrolesysteem (ECS), dat wordt ontwikkeld en gebouwd door VHE. Uitdagend is dat in elk geval, stelt Aissam Mabtoul, accountmanager smart energy bij VHE. ‘Naast alle deelsystemen heeft ook het ECS eigen besturingssoftware. Engineeren, prototypen, industrialiseren: daarin is ons bedrijf wel thuis. Maar een omgeving zoals deze is nieuw, met een andere toepassing dan we gewend zijn.’

Vandaar ook dat de werkwijze van sommige partners anders is dan die bij VHE, merkt Van Happen op. ‘Niet iedereen is gewend aan het werken met sprints, terwijl de onderdelen van engineering op veel vlakken wel parallel aan elkaar moeten lopen. Dat vraagt om een goede afstemming, al is de modus er inmiddels wel. We komen elke maand met het hele team een dag samen en spreken elkaar wekelijks voor tussentijds overleg.’

Interactie ECS en EMS

Terwijl het ECS zorgt voor de besturing van alle deelsystemen, interacteert het systeem ook met het bovenliggende energiemanagementsysteem (EMS). Dat wordt ontwikkeld door de Vlaamse softwareontwikkelaar i.LECO, krijgt vanuit het ECS meetsignalen aangeleverd en koppelt op basis daarvan terug aan het ECS wat dat systeem moet doen. ‘Vergelijk het met de wissel van treinrails’, zegt Mabtoul. ‘Terwijl ons systeem de wissel reguleert, zorgt het EMS voor het spoorboekje. Het EMS monitort en voorspelt vanuit de cloud, waarna het ECS er in de hub voor zorgt dat de systemen, die alle autonoom werken, onderling samenwerken en de energie op de juiste manier opslaan en verdelen.’

Stefan Lodeweyckx

Dat verdelen gaat richting de huizen, tot op het microniveau van de wasmachine en vaatwasser. Hoe zit het dan met de data van bewoners en de eisen rond privacy? ‘In principe kan de hub standalone draaien’, antwoordt Stefan Lodeweyckx, ceo van i.LECO. ‘Maar bij de online koppeling moeten we inderdaad voldoen aan de regelgeving. Die is terecht streng en door ons afgekaderd, zo laten we ons geregeld benaderen door ethische hackers.’

Link magazine editie december thema 2021 Sociale Innovatie: Beter innoveren, beter produceren. Lees Link digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’

Streven naar energy communities

Optimaliseer de transactie van energie en je komt volgens Lodeweyckx echt verder. ‘Vandaar dat ons softwareplatform horizontaal werkt, als een facilitator van allerlei energiestromen. De oplossing zit ‘m niet in één techniek, maar veel meer in heel goed kijken naar wat er nú mogelijk is. Waardoor je uitkomt bij een multimodaal systeem zoals de InnovaHub, dat gericht is op energy communities. Zo’n oplossing heeft de toekomst, daarom werkt i.LECO er graag aan mee.’

En zo ook VHE, stelt Essing. ‘In de hub komt alles samen in een container. Dat lijkt anders dan wij gewend zijn, maar zie ’m als een machine en er wordt veel mogelijk. We passen er onze manier van denken voor de industrie op toe, en denken mee over hoe je de hub kunt industrialiseren. Gemodulariseerd dus, zodat hij straks als een plug&play oplossing dient.’ Van prototype en configure-to-order naar uiteindelijk een serie: zie daar het gewenste toekomstbeeld, zegt Van Happen. ‘Samen komen we tot een schaalbaar in te zetten toepassing.’ En dat heel nadrukkelijk als een oplossing waarin VHE’s industriële wereld nauw optrekt met die van utiliteit en woningbouw. Kennisdeling over en weer: voor de InnovaHub pakt het goed uit, stelt Mabtoul. ‘Er is volop interactie. Die zorgt ervoor dat we elkaar blijven versterken.’

Bestaande technieken gebundeld

Naast het ECS van VHE Industrial automation omvat de InnovaHub onder andere een brandstofcel, een katalytische waterstofcel en een electrolyzer, die de groene stroom omzet in waterstof. Waterstofcilinders slaan de groene waterstof op, zoals buffervaten de warmte opslaan die vrijkomt bij het omzetten van de waterstof. Ook omvat de hub accu’s, die tijdelijk groene stroom opslaan – waarvoor overigens ook de elektrische auto’s in de wijk worden gebruikt.

Share.

Reageer

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.