NeFuSta, het ‘tankstation van de toekomst’, kan netverzwaring voorkomen

25 juni 2019

De afgelopen twee jaar werd onderzoek gedaan naar een tank- en laadfaciliteit voor voertuigen, die het elektriciteitsnet ondersteunt. Uit het project blijkt dat een dergelijk systeem netverzwaring – en daarmee maatschappelijke kosten – kan voorkomen.

Impressie van het†New Energy vehicles Fueling Station (NeFuSta)

Vanaf 2030 worden geen auto’s met verbrandingsmotor meer verkocht in Nederland. Althans: dat stelde het kabinet zich ten doel. Of dat doel gehaald wordt of niet, het voornemen laat zien dat de transitie naar emissievrij vervoer serieus is ingezet. De wegen vullen zich langzaam met new energy vehicles: voornamelijk auto’s met batterijen en brandstofcellen voor waterstof.

Met de opkomst van emissievrije voertuigen, groeit de vraag naar laad- en tankfaciliteiten. Deze ‘tankstations’ van de toekomst kunnen meer dan voertuigen van energie voorzien. Dergelijke technologie kan namelijk bijdragen aan de balancering van het elektriciteitsnet. In 2017 startten HyMatters, Sweco, DEKRA, DNV GL, CGI en de HAN een onderzoek naar de mogelijkheden van deze theorie.

New Energy vehicles Fueling Station (NeFuSta)

Onder de projectnaam New Energy vehicles Fueling Station (NeFuSta), gingen de onderzoekers aan de slag met drie omgevingsscenario’s. ‘We hebben gekeken waar je dit het beste als eerste kunt doen: In een woonwijk, in de industrie of in een kantoorpark. De laatste optie is eruit gekomen, dus die hebben we uitgewerkt’, zegt Edwin Tazelaar, medeoprichter van HyMatters.

Technisch gezien zijn er geen grote hindernissen, die de bouw van een dergelijk ‘tankstation’ tegenhouden. ‘De basisengineering is gedaan. En als je kijkt naar de componenten die je nodig hebt, denk ik dat we zo ver zijn dat we dit met zijn allen kunnen gaan bouwen.’ Wel is er een aantal componenten dat – bij nader inzien – niet de moeite waard is om op te nemen in het systeem.

Op kantoor van HyMatters staat een NeFuSta-schaalmodel, bestaande uit 3d-geprinte vormen. Een van de vormen beeldt batterijopslag uit, maar die wordt door Tazelaar aan de kant geschoven. Het is, zo blijkt uit het onderzoek, oninteressant om grote hoeveelheden elektriciteit op te slaan in batterijen. ‘Een container met batterijen kan 1 Š 2 dagen bufferen, dat is het. De enige manier om energie voor langere perioden op te slaan, is met waterstof.’

Energiepieken afvlakken

Een ander element dat aan de kant wordt geschoven, is de brandstofcel. De onderzoekers concludeerden dat het – financieel gezien - oninteressant is om elektriciteit om te zetten in waterstof en vervolgens weer in elektriciteit. ‘Het rendement van die keten is best laag. Even kort door de bocht: 25 procent. Dus om quitte te spelen moet je elektriciteit maken op het moment dat er vier keer zoveel betaald wordt, als op het moment dat je elektriciteit afneemt.’

Wat overblijft is een systeem dat elektriciteit omzet in waterstof en waterstof kan verschaffen aan voertuigen. De businesscase is op dit moment negatief, wanneer je die vergelijkt met de businesscase van een regulier tankstation, laat Tazelaar weten. Maar dat wil niet zeggen dat het niet de moeite waard is om erin te investeren. Het systeem kan namelijk lokaal energiepieken afvlakken. Oftewel: als er op een moment veel energie wordt opgewekt, maar niet wordt gebruikt, dan kan die worden opgeslagen in de vorm van waterstof.

Het opvangen van die pieken zorgt dat de netspanning niet te hoog wordt. Een groot voordeel hiervan: het kan verzwaring van het elektriciteitsnet, en de bijbehorende investeringen, voorkomen. Daar zit een groot deel van de waarde, laat Tazelaar weten. Daar komt bij dat er in Nederland locaties zijn waar Łberhaupt geen ruimte is voor dikkere bekabeling. Op deze plekken is verzwaring van het net niet eens een optie.

Demonstratieproject

Het in toom houden van de netspanning is ook gunstig voor de eigenaren van zonnepanelen. ‘Als je met zonnepanelen energie opwekt en je voedt die aan het lokale net, dan kun je in een situatie komen waarin de spanning te hoog dreigt te worden. Maar die spanning moet binnen de norm blijven. [..] Als in een wijk iedereen zonnepanelen heeft liggen, en de spanning wordt te hoog, dan gaan ze uit.’

Om de werking ťn de waarde van lokale opslag aan te tonen, startten HyMatters, H2Consultancy en de HAN met Cyrus Smith. Binnen dit project wordt een mobiel opslagsysteem ontwikkeld. ‘We maken een systeem dat tien keer zo klein is als NeFuSta. Hiermee demonstreren we dat netondersteuning werkt en dat je ook nog eens waterstof hebt die je af kunt tanken. [..] We brengen een stukje van de toekomst in beeld bij partijen die vergunningen afgeven en bij financiers.’

Bron: HAN Centre of Expertise - SEECE