Slim gelaagd systeem moet energietransitie bevorderen

Auteur: dr. Henk-Jan Hoekjen. Foto’s: Ravindra Panwar/Pixabay, Gerd Altmann/Pixabay.

Het coronavirus vraagt op dit moment zo ongeveer al onze aandacht. Ook in de elektrotechnische branche is de dreiging van het virus maar al te reëel. Hoewel uit cijfers van Techniek Nederland blijkt dat installatiebedrijven tot nu toe nog betrekkelijk weinig last hadden van de coronacrisis, zijn er signalen die erop wijzen dat de situatie verslechtert. Zo verwacht driekwart van de ondervraagde ondernemers een omzetdaling in 2021. Tegelijkertijd zijn er natuurlijk lichtpuntjes. Wanneer de coronacrisis (hopelijk) definitief achter ons ligt, is er immers volop werk voor de elektrotechnische installatiebranche. Reden is dat er in de wereld van de gebouwtechniek momenteel twee samenhangende ontwikkelingen spelen die grote repercussies hebben voor de elektrotechnische wereld: verslimming en energietransitie.

Verbonden gebouwde omgeving

Wie even uitzoomt van de momenteel door Covid 19 enigszins vertroebelde blik, ziet dat deze actuele ontwikkelingen ook in ‘coronatijden’ gewoon doorgaan. Recent nog werd bekend dat een consortium van bedrijven onder de naam Troef (hetgeen staat voor ‘Transparant Reduceren van CO₂ en Optimaliseren van energie in een Ecosysteem van Flexibiliteit’) aan de slag gaat om gezamenlijk een nieuw gelaagd energie-ecosysteem te ontwikkelen, waarmee duurzame energie op een slimme manier transparant en optimaal kan worden uitgewisseld tussen gebouwen en gebieden. Doel van het te ontwikkelen ‘Internet of Energy’ is het gebruiken van slimme technieken om een zo laag mogelijke CO2-uitstoot te bereiken.
“We zijn graag actief in de verduurzaming van gebouwen”, aldus Dennis van Goch, Program Manager Innovation bij BAM, één van de deelnemende partijen in het consortium. “Als we niet verder kijken dan de voordeur, komen we nooit tot een CO2-vrije gebouwde omving met realistische kosten. Wij geloven in een actieve rol van gebouwen in de energietransitie. Als we het rendement van verduurzaming voor onze klanten kunnen verbeteren, komen we sneller tot een gezonde, duurzame en verbonden gebouwde omgeving.”

Versnellend effect

Behalve BAM zijn uiteenlopende partijen betrokken bij het initiatief. Het consortium wordt voorts gevormd door AM, Entrance International, KPN, OrangeNXT, Stedin Netbeheer, Hogeschool Utrecht, Technische Universiteit Eindhoven, Tymlez én NEN. Laatstgenoemde partij is bij dit initiatief betrokken geraakt tijdens matchmaking-bijeenkomsten die werden georganiseerd in het kader van het subsidietraject MOOI van de RVO. “Daar mochten we uitleggen waarom normalisatie en standaardisatie een versnellend effect kan hebben op innovatietrajecten”, legt NEN-consultant Frits Wattjes uit. “De andere partijen waren onder de indruk van onze bijdrage en daarom zijn we deel gaan uitmaken van het consortium.” Het belang van de betrokkenheid van NEN is groot, beklemtoont Wattjes. Volgens de NEN-consultant verloopt innovatie beter en sneller wanneer betrokkenen bij de marktintroductie van innovatieve technologie vertrouwen hebben in de techniek, producten en diensten die ontwikkeld worden. En daarbij speelt betrokkenheid van het normalisatie-instituut een cruciale rol.  

Slimme eilandjes

Het doel van het consortium is helder geformuleerd. “Partijen die betrokken zijn bij de samenwerking hebben commitment op het verder brengen van internet-of-energy”, aldus Dennis van Goch. Troef is daarbij gericht op het ontwikkelen van een prototype van een gelaagd energie-ecosysteem. Dit prototype wordt gevormd door een ‘Layered Energy System’ (LES) voor de uitwisseling van energie tussen gebouwen in een lokale energiegemeenschap, interfacing-techniek voor koppelen van gebouwen aan het LES-platform en een Internet-of-Energy-platform voor het verbinden van meerdere lokale energiegemeenschappen. “Als onderdeel van het programma loopt er een subsidie aanvraag bij het RVO in de context van de MOOI-regeling”, vult Van Goch aan. “Het is op dit moment nog niet zeker dat deze wordt toegekend. Ook als we geen toekenning krijgen, gaan de partijen werken aan de missie die Troef zich heeft gesteld.”

De door Troef te ontwikkelen energie-ecosystemen zullen op korte termijn in verschillende ‘living labs’ op meerdere locaties in Nederland worden beproefd.

Volgens de deelnemende partijen vormt het verbinden van verschillende ‘slimme eilandjes’ middels het ‘Internet of Energy’ in belangrijke mate de route naar het energiesysteem van de toekomst. Een ‘smart building’ wordt op die manier geen op zichzelf staand object maar onderdeel van een slim netwerk, in dit geval met als doel slimmer om te gaan met energieverbruik. Met het LES wordt beoogd de beschikbare data en kennis van gebouwen slim en effectief te benutten, waardoor gebouweigenaren zelf energie kunnen inkopen en energie en CO2-rechten kunnen uitwisselen met andere gebouwen.

Datagedreven

Het ontwikkelen van LES vraagt om de combinatie van verschillende specialismen.  De  bijdrage van NEN bestaat bijvoorbeeld uit het leveren van een ‘referentie-architectuur’.  “Aan de hand van ons door CEN/CENELEC/ETSI ontwikkelde Smart Grid Architectural Model (SGAM) bieden we alle deelnemers aan het consortium overzicht en structuur”, aldus Frits Wattjes. Ook voor BAM is duidelijk wat de eigen bijdrage zoal behelst. “BAM richt zich op het aanbieden van data-gedreven prestatiediensten”, legt Dennis van Goch uit. Op basis van kennis van het gebouw, de gebruiker en de installaties kunnen energiestromen geoptimaliseerd worden. “Stap één is om op basis van gebouwdata de juist hoeveelheid energie te leveren”, vervolgt de BAM-woordvoerder over de wijze waarop gebouwen deel kunnen gaan uitmaken van het ‘Internet of Energy’ dat de Troef-deelnemers voor ogen staat. “Data uit de transformatoren in het gebouw, gebouwinstallaties én in het gebied is daarvoor noodzakelijk. Daarnaast zijn er mogelijk actieve elektrotechnische installaties nodig om pieken te voorkomen en energiestromen te optimaliseren – denk aan batterijen, sturing van elektrische auto’s of last-schakelaars. Niet alles kan vanuit een ‘cloud’ worden ontwikkeld.”

Daarnaast is BAM samen met Stedin Netbeheer in dit project verantwoordelijk voor de installatietechnische aspecten. “De kennis omtrent het fysieke installeren en koppelen van systemen is aanwezig binnen onze organisatie”, zegt Van Goch over dit belangrijke aspect. “Daarin trekken we zoveel mogelijk samen op met Stedin, zodat we onze expertises kunnen koppelen. We willen op dit gebied een gezamelijke ‘kit’ maken, met aandacht voor meetaspecten, data én het fysiek koppelen van elektrotechnische installaties.” 

Frits Wattjes van NEN spreekt in dit kader van ‘interoperabiliteit’. “Behalve de ‘fysieke laag’ in de keten van opwekking, transport en consumptie van energie is er in het systeem bijvoorbeeld ook een laag die gericht is op het meten, verzamelen en beheren van die meetdata. En bovendien is er aandacht voor de wijze waarop je met behulp van intelligentie businessmodellen kunt genereren uit die data.”

Busines as usual

Het uiteindelijk doel van de samenwerking tuseen de genoemde partijen gaat verder dan alleen het ontwikkelen van het LES en de mogelijke CO2-winst die het te ontwikkelen prototype in de toekomst gaat opleveren. Door samen te werken in dit consortium doen de deelnemende partijen nuttige ervaring op met het samenwerken buiten het eigen specialisme. En dat is belangrijk in een wereld waarin ‘smart’ oplossingen steeds meer usance worden. Het maakt eens te meer duidelijke dat – coronacrisis of geen coronacrisis – de elektrotechnische sector bepaald niet stil staat. Het gekoppelde ’smart building’ zal in de toekomst ongetwijfeld ‘business as usual’ worden. Consortium Troef is een voorbeeld van de manier hoe aan deze ontwikkelingen op innovatieve wijze het hoofd geboden kan worden: slimme koppeling van gebouwsystemen vraagt om integrale samenwerking.