‘Gelijkstroom nodig voor energietransitie’

14.06.2016 | Branchenieuws | 2838 keer bekeken
‘Gelijkstroom nodig voor energietransitie’

Gebouwen, industrie en elektriciteitsnetten moeten overstappen van wisselstroom op gelijkstroom. Dat is nodig om efficiënter met zonnepanelen en elektrische auto’s om te gaan.

Tekst: Norbert Cuiper

Deze conclusie kwam naar voren tijdens het congres EnergyNow, dat afgelopen donderdag 9 juni plaatsvond in Eindhoven. Het congres, georganiseerd door zeven studenten van de TU/e, ging vooral over energieopslag en smart grids, maar ook aanverwante onderwerpen kwamen aan de orde. Schneider Electric, een van de meest duurzame bedrijven ter wereld, hield een workshop over gelijkstroom. Daarbij inventariseerden deelnemers potentiele problemen van gelijkstroom in de gebouwde omgeving en de mogelijke impact op de economie.

Gelijkstroom
Gelijkstroom wordt momenteel voor het elektriciteitsnet omgezet in wisselstroom, omdat het net is gebaseerd op wisselstroom. Dat is de uitkomst van een strijd rond 1890, waarbij wisselstroom het won van gelijkstroom omdat er destijds nog geen vermogenselectronica bestond om de spanning te regelen. Nu is dat achterhaald. Zonnepanelen en batterijen leveren echter gelijkstroom, dat voor het net wordt omgezet in wisselstroom. Deze omzetting, waarbij energieverlies optreedt, is bij direct gebruik of opslag niet nodig. Door decentralisatie en batterijopslag zou het in de toekomst efficiënter zijn om over te schakelen op gelijkstroom.

Energieopslag
Dat Schneider Electric zich ook bezig houdt met gelijkstroom is niet toevallig. Het bedrijf heeft een energieopslagsysteem ontwikkeld op basis van Li-ion batterijen. Dit systeem, genaamd EcoBlade, komt volgend jaar op de markt. De prijs zal ruwweg rond de 500 dollar per kWh bedragen, meldt Erik Zwaan van Schneider Electric. Ter vergelijking: bij Tesla ligt de prijs voor een opslagsysteem van 1000 kWh op 1000 euro per kWh, voegt Zwaan toe. ‘Deze prijs moet halveren naar een prijs van rond de 500 euro om de business case haalbaar te maken. Deze prijsdaling zal echter circa vier tot vijf jaar in beslag nemen. Met de Ecoblade is een dergelijk opslagsysteem nu al bereikbaar en betaalbaar.’

Energiebesparing
Huidige gebouwen zijn uitgerust met systemen voor wisselstroom, maar kunnen op termijn overstappen op gelijkstroom om verliezen bij opslag, ledverlichting, zonnepanelen en elektrische auto’s te beperken. Uit experimenten van Direct Current BV met ledverlichting in een kas blijkt dat gelijkstroom een besparing tot wel 90 procent op de aanleg en elektrische energie teweeg kan brengen, zo vertelde Paul van Moerkerken, voormalig Strategy Advisor Energy and Infrastructure van Schiphol Group, momenteel bestuurslid van de KIVI-afdeling elektrotechniek. 'De besparing zit hem vooral in de veel lagere aanleg- en gebruikskosten. Tevens zijn minder omvormers nodig, die ook nog eens veel efficiënter en recyclebaar zijn en gemaakt van duurzame materialen. Milieu en economie gaan daarbij hand in hand,’ aldus Van Moerkerken. 

Pilot opschalen
De verduurzaming van de energievoorziening strekt zich ook uit tot tunnels van Rijkswaterstaat die worden voorzien van led-verlichting, meldt technisch management trainee Nils Luger van SPIE Nederland. Voor de gebouwde omgeving acht hij de voordelen van gelijkstroom aanzienlijk. Hij stelt voor om een pilot met gelijkstroom uit te voeren op grotere schaal, zoals op een campus van een universiteit. Het lokale gelijkstroomnet kan daarna ook worden gekoppeld aan woningen, zodat het project verder kan groeien. Dit zorgt ook voor politieke druk op het beleid om gelijkstroom te stimuleren, aldus Luger.

Overstap
Ook de Belgische hoogleraar Johan Driesen van de KU Leuven vindt dat we moeten overstappen op gelijkstroom om de energietransitie betaalbaar te houden. ‘Zonnepanelen en elektrische auto’s leveren allemaal gelijkstroom. Als dit een hoge vlucht neemt wordt het aantrekkelijker om over te schakelen op gelijkstroom.’ Deze overstap is echter niet eenvoudig, waarschuwt Driesen. ‘Eigenlijk is dit te vergelijken met het links rijden in het Verenigd Koninkrijk. Dat gebeurt al heel lang, waardoor verkeer en wegen hierop zijn ingesteld. Het kost moeite om het anders te gaan doen.’

Foto: De elektrische Renault ZOE beschikt over een lader die wisselstroom omzet naar gelijkstroom om de batterij te voeden. Dit maakt een omvormer in het laadpunt overbodig en laadt de auto bij een regulier laadpunt sneller op (foto Renault)

Nationaal Energie Congres
A.s. donderdag 16 juni spreekt avonturier en klimaatjournalist Bernice Notenboom op het Nationaal Energie Congres in het Beatrixgebouw van de Jaarbeurs te Utrecht. Meer informatie over het congres staat
hier.

Redactie Ensoc, 13-jun-16

Meld je aan voor de nieuwsbrief

Meld jezelf nu aan voor de Ensoc nieuwsbrief en ontvang het laatste nieuws, trends en aanbiedingen.

Reacties (8)

Reageren
  • Epko Horstman
    27.06.2016 - 19:50 uur | Epko Horstman

    @deLange antwoord is: Bipolair 350v +/0/- & 700v +/0/- , 20v op je outlet max 100w rest LVDC met DCplug. Kan over bestaande bedrading want je kan met DC een ader meer belasten dan met AC. Beveiliging is wel een ander verhaal, dat gaat niet met schakelen maar met vermogen electronica. Heb hier thuis als experiment 300v DC aangesloten op de L-N in de MK. Veel apparaten doen het gewoon, sommige gingen stuk, en andere gingen niet meer uit. Als je het opnieuw opbouwt zou elek engineer die echt weet wat de toegevoegde waarde is van AC en DC (onder 10kv) alles met DC doen, zeker gezien de trend met elektrisch vervoer en duurzame opwekking. Succesvolle pilotprojecten zijn er volop en ook in wording, ook gebouwen. A.s. 1 Juli komen de EU DCfielen bij elkaar in brussel hoe DC op een succesvolle manier uit te rollen is. Denk dat vanaf dan iedereen echt wakker gaat worden. kijk eens op: http://www.gelijkspanning.org/nl/ Dat de energietransitie op drijfzand is gebaseerd ben ik het deels mee eens, maar dat neemt niet weg dat je een infrastructuur ook direct in een keer goed kan doen.

  • J. de Lange
    21.06.2016 - 17:19 uur | J. de Lange

    In hoeverre is de bedrading in bestaande huizen geschikt voor gelijkstroomtransport en welk voltage is optimaal, zowel voor dit transport als voor de op de markt verkrijgbaarheid van aan te sluiten lampen, apparaten etc.?

  • Bart Hoevenaars
    15.06.2016 - 19:40 uur | Bart Hoevenaars

    De heer Zwaan van Schneider heeft het helaas bij het verkeerde eind indien hij zegt dat Tesla's opslagsystemen 1000 euro per kWh zouden kosten, een misleidend verhaal. De grens van 500 euro die nodig zou zijn om een business-case te kunnen maken is ook willekeurig; alles hangt af van de markt die de batterij bedient.

  • P. Lomito
    14.06.2016 - 20:55 uur | P. Lomito

    Of gelijkstroom duurzaam is hangt vooral af in hoeverre de opgewekte zonnestroom direct verbruikt wordt. Zodra de stroom eerst wordt opgeslagen in accu's wordt het vooral ecologische ellende met veel omzettingsverliezen waardoor de EROEI mogelijk kleiner dan 1 wordt, en veel milieubelastend materiaalverbruik.

    Duurzaamheid is wel iets breder dan alleen het vermijden van fossiel verbruik. Voor mij is duurzaamheid vooral het vermijden van onnodige activiteiten waarbij grondstoffen en/of energie verspild worden.

  • Ad Komen
    14.06.2016 - 17:55 uur | Ad Komen

    Weet al langer dat gelijkstroom gebruiken m'n in de woonomgeving en decentrale opwek flink bijdragen aan er duurzame energie huishouding

  • P. Lomito
    14.06.2016 - 17:33 uur | P. Lomito

    De ingenieursvereniging KIVI heeft in de publicatie "De rekening voorbij" uitgebreid uitgelegd waarom de beoogde energietransitie met windmolens en zonnepanelen niet haalbaar is. Kern is dat er simpelweg onvoldoende fysieke ruimte is om met zon en wind het fossiele brandstofverbruik te vervangen door de te lage energiedichtheid van hernieuwbare bronnen en beperkte ruimte i.v.m. hinder omwonenden. Drijfzand dus en ook nog heel duur drijfzand.

    Nog nergens op de wereld is het gelukt om de volledige energiebehoefte met hernieuwbare bronnen te voorzien, zelfs niet in landen en op eilanden met zeer gunstige omstandigheden qua lage energievraag en zon, wind en opslagmogelijkheden met waterbassins. Op het Canarische eiland El Hierro heeft men het geprobeerd met enorme bedragen aan subsidies van de Spaanse overheid maar ook hier is het faliekant mislukt: de stroomkosten zijn de pan uit gerezen en men is nog steeds grotendeels afhankelijk van fossiele stroomopwekking.

  • J van Casteren
    14.06.2016 - 13:29 uur | J van Casteren

    De keuze voor wisselstroom is in rond 1900 gemaakt omdat wisselstroom makkelijker is op te wekken (in een turbogenerator) en eenvoudig naar hoge spanning kan worden getransformeerd. Die hoge spanning verlaagd de verliezen dramatisch. Wisselstroomotoren zijn ook eenvoudig en robuust. Daarom zal wisselspanning altijd een goede keuze blijven voor industrie en transport.
    Inmiddels wordt ook voor transport naar gelijkstroom op hoogspanning gekeken. Dat heeft voor het gebruik in auto's of huishoudens weinig relevantie, want de transformatie van wisselstroom of gelijkstroom naar lage spanning wordt er niet makkelijker van.
    Maar gelijkstroom op kleine schaal (bij de klant, in gebouwen) lijkt inderdaad voordelen te bieden.

    Overigens is het natuurlijk zot om te menen dat de energietransitie "op drijfzand" is gebaseerd. Zonnepanelen en wind leiden niet tot meer CO2, dat is een fabel, en kunnen wel degelijk leiden tot een sterke afname van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Dat we op den duur naar nucleaire (fusie) energie moeten staat buiten deze discussie. Natuurlijk moet dat. Wind en zon zijn belangrijk op de korte termijn en geven ons de tijd om een definitieve oplossing te vinden. Ik zou daarbij mijn geld overigens niet op thorium reactoren zetten. . .

  • P. Lomito
    14.06.2016 - 11:57 uur | P. Lomito

    We moeten helemaal niets, zeker niet als duidelijk is dat de energietransitie op drijfzand gebaseerd is: windmolens en zonnepanelen zijn geen volwaardig alternatief voor onze fossiele energievoorziening waar we nog vele honderden jaren mee vooruit kunnen. Dat is kostbare tijd de we kunnen gebruiken voor de ontwikkeling van nieuwe generatie kerncentrales die op thorium draaien, daarmee hebben we wél een volwaardig alternatief voor fossiele brandstoffen. En hoe eerder we daar mee beginnen des te eerder de energietransitie kan slagen.

    De verkeerde afslag die we nu hebben genomen met de windmolens, zonnepanelen en biomassa van het SER-Energieakkoord gaat ons juist méér afhankelijk maken van fossiele brandstoffen en resulteert dan ook in méér CO2-uitstoot, en om die CO2-reductie was het uiteindelijk allemaal begonnen...

    Elektrische auto's gaan geen grote vlucht nemen omdat de grote hoeveelheden benodigde accu's inefficiënt, duur en milieuvervuilend zijn. De enige reden dat mensen nu in een elektrische auto rijden is vanwege de subsidies en kortingen op belastingen. Blijkbaar beseft men niet dat de oorsprong van alle problemen die men nu probeert op te lossen met elektrische auto's, thuisaccu's, aanpassingen aan het netwerk, verhoging van belastingen op energie ligt in die foute keuze voor windmolens en zonnepanelen.


    Wat in Nederland wél een grote vlucht gaat nemen is het gebruik van de elektrische fiets omdat de verhouding tussen het geringe accugewicht en relatief grote actieradius wel zeer gunstig is. De E-bike heeft een groot potentieel voor woonwerkverkeer (geen files, geen parkeerproblemen en dagelijkse portie lichaamsbeweging zonder extreme belasting van het lichaam). En voor de E-bikes moeten er niet allerlei kostbare aanpassing aan onze energievoorziening gedaan worden.