Een van de onderdelen van het TSDCE project, WP3, betreft het meten en een veldtest op locatie. Hierbij wordt in Amsterdam op locatie gemeten, waarbij het vooral gaat om de dynamiek van veranderingen in belasting (bij remmen en optrekken). Het is gelukt om het verloop van de spanning van de bovenleiding en de minus in kaart te brengen. Meten in praktijksituatie is wat anders dan meten onder lab-omstandigheden. Aarding is een cruciaal aspect. De Deltavoeding was instabiel door een rimpel op de bovenleidingspanning. Met de solar converter is wel stroom geleverd aan het tractienet.
The Johan Cruijff ArenA (JC ArenA) is a big events location in Amsterdam, where national and international football matches, concerts and music festivals take place for up to 68,000 visitors. The JC ArenA is already one of the most sustainable, multi-functional stadia in the world and is realizing even more inspiring smart energy solutions for the venue, it’s visitors and neighbourhood. The JC ArenA presents a complex testbed for innovative energy services, with a consumption of electricity comparable to a district of 2700 households. Thanks to the 1 MWp solar installation on the roof of the venue, the JC ArenA already produces around 8% of the electricity it needs, the rest is by certified regional wind energy.Within the Seev4-City project the JC ArenA has invested in a 3 MW/2.8 MWh battery energy storage system, 14 EV charging stations and one V2G charging unit. The plan was to construct the 2.8 MWh battery with 148 2nd life electric car batteries, but at the moment of realisation there were not enough 2nd life EV batteries available, so 40% is 2nd life. The JC ArenA experienced compatibility issues installing a mix of new and second-life batteries. Balancing the second-life batteries with the new batteries proved far more difficult than expected because an older battery is acting different compared to new batteries.The EV-based battery energy storage system is unique in that it combines for the first time several applications and services in parallel. Main use is for grid services like Frequency Containment Reserve, along with peak shaving, back-up services, V2G support and optimization of PV integration. By integrating the solar panels, the energy storage system and the (bi-directional) EV chargers electric vehicles can power events and be charged with clean energy through the JC ArenA’s Energy Services. These and other experiences and results can serve as a development model for other stadiums worldwide and for use of 2nd life EV batteries.The results of the Seev4-City project are also given in three Key Performance Indicators (KPI): reduction of CO2-emission, increase of energy autonomy and reduction in peak demand. The results for the JC ArenA are summarised in the table below. The year 2017 is taken as reference, as most data is available for this year. The CO2 reductions are far above target thanks to the use of the battery energy storage system for FCR services, as this saves on the use of fossil energy by fossil power plants. Some smaller savings are by replacement of ICEby EV. Energy autonomy is increased by better spreading of the PV generated, over 6 instead of 4 of the 10 transformers of the JC ArenA, so less PV is going to the public grid. A peak reduction of 0.3 MW (10%) is possible by optimal use of the battery energy storage system during the main events with the highest electricity demand.
This OP was deployed in two phases, focusing on Vehicle-to-Home (V2H) and Vehicle-to-Grid (V2G). Its first phase took place at a private residence in Loughborough and ran from March 2017 up to December 2017. This phase 1 is also referred to as the ‘Loughborough pilot’. The second phase took place from February 2020 until present at a comparable residence in Burton-upon-Trent, thereafter, referred to as the ‘Burton pilot’ or ‘phase 2’. Both pilots included bi-directional chargers, Electric Vehicles (EV), Battery Static Storage (BSS) and rooftop solar PhotoVoltaic panels (PV).The main goals of this pilot were to demonstrate the added value of V2H and V2G of using additional energy storage and PV in households.Challenges encountered in the project include interoperability issues, particularly in phase 1, and the unforeseen development of the homeowner selling his house, meaning a new location needed to be found. However, this challenge ultimately provided an excellent opportunity to implement lessons for interoperability and to act upon the recommendations from the intermediate analysis of the Loughborough pilot. This report is mainly focussed on phase 1 (Loughborough), and additional analysis for Burton-upon-Trent (phase 2) can be found in the appendix.
Nederland streeft naar een verduurzaming van het energiesysteem. In 2020 moet 14% van onze energie duurzaam opgewekt zijn, waarbij de zon, naast wind, als belangrijkste duurzame energiebron gezien wordt. Systemen voor geconcentreerde zonne-energie kunnen worden ingezet voor het opwekken van elektrische en/of thermische energie. Grootschalige systemen (multi-MW) met spiegels worden reeds toegepast in zonnevelden. Het HAN Lectoraat Duurzame Energie werkt al enige jaren aan innovatieve systemen met lenzen waarbij naast het concentreren van direct licht het overblijvende diffuse licht beschikbaar is voor verlichting van de onderliggende ruimte. We willen de in eerdere projecten opgedane kennis en ervaring nu inzetten in een nieuw project, waarin we streven van prototype naar toepassing te komen. De bedrijven zijn benaderd over de nog openstaande vragen. Hieruit is een nieuwe onderzoeksvraag gevormd: Hoe kan voor systemen van geconcentreerde zonne-energie voor toepassingen in glastuinbouw en gebouwde omgevingen voor de productie van zowel elektriciteit als warmte, de energie-opbrengst verhoogd worden door een optimaler gebruik van de lichtinval en met een compacter en duurzamer systeem? In dit project, CONSOLE (acroniem voor CONcentrated SOLar Energy), gaan we werken aan het optimaliseren van de bestaande systemen en het ontwerpen van verbeterde (hybride) systemen voor het opwekken van warmte en elektriciteit in kassen en gebouwde omgeving. We gebruiken hiervoor zowel modellering als meten en testen en komen vanuit een inventarisatie tot een pakket van eisen wat uiteindelijk tot verbeterde prototypes leidt die geschikt zijn voor commerciële toepassing. We doen dit vanuit een nauwe samenwerking met 12 MKB’s, een branche-organisatie en een Centre of Expertise. Daarnaast is er een directe koppeling met het onderwijs, door de betrokkenheid van docent-onderzoekers en studenten in semesterprojecten, stages en afstudeerprojecten.
In dit project wordt de techno-economische en sociale haalbaarheid getest van een zonwering systeem dat tevens zonne-stroom en –warmte opwekt, passieve ruimtekoeling levert, en een deel van het natuurlijk daglicht binnenlaat, gericht op appartementenhoogbouw: een sector waarin op dit moment enorm wordt geworsteld met duurzame energie oplossingen. Het gaat om een horizontaal systeem van spiegelende lamellen voor installatie aan een buitengevel, voor glaspartijen. Het systeem gebruikt één gecentraliseerde pv receiver per serie lamellen, waardoor de kostprijs gedrukt wordt. Het systeem is vernieuwend omdat energiewinning uit glazen elementen bij bestaande bouw bijna niet bestaat. Tevens biedt het de kans de integrale energiehuishouding van appartementenhoogbouw te bedienen in één enkel systeem. Het Solar Energy Blinds systeem is ontworpen om laagdrempelig te installeren te zijn in de bestaande bouw, aan de buitengevel en het systeem laat zich uitermate goed schalen. Uitgangspunt voor deze validatie en haalbaarheidsstudie is een bestaand proof-of-concept tafelmodel prototype. Experimentele tests worden verricht naar i) de elektriciteitsopwekking, via IV bepalingen aan de pv cellen, ii) warmte van het systeem, via continue logging van thermokoppels op verschillende plaatsen op de receivers, iii) lichtdoorlatendheid van het systeem met photometers. We verrichten tests in het lab en ‘on-sun’ in Oost, Zuid, en West oriëntaties. Hieruit komt een werkings- en opbrengstanalyse voort. Gelijktijdig worden verbeteringen ontworpen richting de maakbaarheid, schaalbaarheid, vormgeving, schoonmaak en inpasbaarheid. Op basis van de verbeteringen wordt de kostprijs bepaald. Het bovenstaande dient als input voor een haalbaarheidsanalyse. Het consortium verspreidt de resultaten van dit project, en bereidt op basis van de resultaten een vervolg-subsidieaanvraag voor, zo nodig met een uitbreiding van het consortium.
Vanuit het bedrijfsleven is vraag naar het ontwikkelen van coatings met specifieke hoogwaardige eigenschappen. Een technisch haalbare en kosten efficiënte methode om dit te doen is door het inmengen van nanodeeltjes in coatings of in polymeren. Op dit moment is de beschikbaarheid (op grotere schaal) van hoogwaardige nanodeeltjes (grootte en deeltjesgrootte distributie) echter nog een knelpunt. Microreactortechnologie kan hiervoor een goede uitkomst bieden. In een microreactor kunnen reactiecondities zeer goed gecontroleerd worden en daardoor zal de reproduceerbaarheid goed zijn. Ook is het eenvoudig om een reactie in een microreactor op te schalen naar een groter volume. In het RAAK-MKB project Flow4Nano worden 2 sleutel technologieën van het lectoraat Material Sciences van Zuyd Hogeschool bij elkaar gebracht: nanotechnologie en microreactor technologie. In dit project zal de focus liggen op de toepassing van nanodeeltjes in optische coating voor zonnecellen en voor glastuinbouw. De toepassing in zonnecellen is een focus van het lectoraat Zonne Energie in de Gebouwde Omgeving van Zuyd. De toepassing in de glastuinbouw is een focus van de Hogeschool Arnhem Nijmegen in het lectoraat duurzame energie. De onderzoekvraag voor dit project is: “Can we produce nanoparticles with high specificity for use in advanced coatings and polymers with tailored functionalities for application in greenhouses and solar cells using (micro)flow?” De consortiumleden Zuyd Hogeschool / lectoraat material sciences (microreactor technologie / nanotechnologie), TNO/brightlands Material Centre (nanomaterialen voor energietoepassingen), Kriya Materials (producent nanodeeltjes) en Chemtrix (microflow apparatuur) zullen TiO2 en ZnO nanodeeltjes maken en karakteriseren. De consortiumpartners Zuyd / lectoraat Zonne-energie in de duurzaam gebouwde omgevingen HAN (lectoraat duurzame energie) zullen de geproduceerde nanodeeltjes testen in optisch actieve coatings voor toepassingen in zonne-energie en glastuinbouw respectievelijk. De consortiumpartner NanoHouse zal het stuk disseminatie op zich nemen.