ICON BIDC – DC-technologie voor het elektriciteitssysteem van morgen
Elektriciteitsnetwerken zijn al ruim een eeuw lang uitgerust met wisselstroomtechnologie op 50 of 60 Hertz. In een wereld die wordt gedomineerd door energieopslagsystemen, fotovoltaïsche modules en digitale apparatuur biedt gelijkspanning of DC-technologie echter duidelijke technische voordelen. Gelijkspanning kan de conversie-efficiëntie en de capaciteit voor energieoverdracht verhogen en tegelijkertijd de kosten verlagen. Daarom bundelden de vier partners ABB, Imtech Belgium, Th!nk E en EnergyVille (KU Leuven/VITO) hun krachten in het Flux50 ICON BIDC-project. Het feit dat een systeemintegrator en een producent van energiecomponenten gezamenlijk actie ondernemen, ondersteund door academisch onderzoek, kan voor de doorbraak van DC-technologie zorgen in het energiesysteem van morgen.
Ons elektriciteitsnetwerk is momenteel uitgerust met AC- of wisselspanningtechnologie, maar de meeste van onze apparaten, zoals laptops, smartphones, ledverlichting, zonnepanelen of windturbines, werken op gelijkstroom. Daarom zijn adapters en omvormers nodig om de gegenereerde gelijkstroom om te zetten in wisselstroom. Het introduceren van gelijkstroom in onze elektriciteitsnetwerken zorgt ervoor dat complexe adapters niet langer nodig zijn. Dit compatibiliteitsvoordeel betekent minder componenten, lagere kosten, hogere betrouwbaarheid en minder energieverliezen. Een ander voordeel is dat meer vermogen kan worden getransporteerd met dezelfde kabels, d.w.z. meer vermogen met minder (dure) geleidermaterialen (zoals koper). En ten slotte maakt gelijkspanning lokale nanogrids op gebouwniveau mogelijk zonder dat de PV-, wind- en opslagsystemen met de 50 Hz of 60 Hz netspanning gesynchroniseerd moet worden.
Er is dus een groot potentieel voor DC-nanogrids. Ze kunnen worden gebruikt in een breed spectrum van toepassingen, zoals datacenters, mobiele applicaties en commerciële gebouwen. Daarnaast kunnen DC solar home kits worden uitgerold in regio’s zonder of met beperkte toegang tot het elektriciteitsnet. Gelijkstroom wordt al vaak gebruikt in slimme gebouwen, bijvoorbeeld voor de interactie tussen zonnepanelen en batterijen, en voor het opladen van elektrische voertuigen. Onlangs werd in een van de laboratoria van EnergyVille een representatief bipolair DC-nanogrid op gebouwniveau opgezet om deze technologie verder te onderzoeken en te testen.
De voordelen op het gebied van efficiëntie, capaciteit en kosten hebben de vier partners overtuigd om in de komende jaren DC-nanogrids op laagspanning te implementeren in Vlaanderen. Maar om DC-installaties mogelijk te maken moeten eerst nog enkele belangrijke technische en regelgevende uitdagingen worden aangepakt. Zo moet de spanningsstabiliteit worden gegarandeerd, net zoals de veiligheid voor zowel gebruikers als apparaten. In de ICON BIDC-projecten werken de partners samen aan hardware- en softwarecomponenten, een algemene strategie voor systeembescherming en een gridcode om de laagspanningsgelijkstroomnetten te realiseren die nodig zijn in het toekomstige energielandschap.
Dit project was uniek omdat voor het eerst een belangrijke systeemintegrator voor gebouwen en industrie (Imtech Belgium) en een wereldberoemde componentfabrikant (ABB) een gezamenlijke inspanning leverden om een volledig ecosysteem voor LVDC-netten mogelijk te maken. In het project ondersteunde Th!nk E de set-up van de pilots. EnergyVille (KU Leuven/VITO) vormde dan weer de neutrale partner die de netcode beheerde. Het project ontving steun van VLAIO. De projectoproep werd gelanceerd door Flux50, de Vlaamse energiecluster, omdat LVDC een kernelement is in hun roadmaps.
Over het project
Het ICON BIDC-project beoogde om de essentiële hardware, software en grid-code te realiseren om uiteindelijk te komen tot stabiele en veilige DC-netten voor commerciële en residentiële districten. Het project werd gelanceerd in januari 2019 en duurde 36 maanden. Het consortium van partners bestond uit ABB, Imtech Belgium, ThinkE en EnergyVille (KU Leuven/VITO).