project

Power to X

Expert(s):
prof.dr. Ad van Wijk, Els van der Roest MSc, ir. Martin Bloemendal, ir. Frank Oesterholt

  • Startdatum
    01 sep 2016
  • Einddatum
    31 dec 2017
  • Opdrachtgever
    TKI Watertechnologie
  • samenwerkingspartner(s)
    Waternet, Aveco de Bondt/VolkerWessels, PitPoint, Stedin, Allied Waters, KWR

In de toekomst moet onze energievoorziening duurzaam zijn, maar ook betrouwbaar en betaalbaar. In Nieuwegein gaan we een bijdrage leveren aan de oplossing van dit vraagstuk door realisatie van een uniek project, Power to X. Het uitgangspunt is een zonneweide waarmee het mogelijk wordt om met zon en regen zowel elektriciteit, waterstof, warmte en  puur water duurzaam te produceren.

Zon en regen als basis voor het energiesysteem

Naast het KWR-gebouw wordt in 2017/2018 een 8.7 MWp zonne-energiecentrale gebouwd op het terrein van de Watertransportmaatschappij Rijn-Kennemerland (WRK). Deze zonnepanelen leveren duurzame elektriciteit, en vangen ook regenwater op. Het idee is om deze elektriciteit niet alleen aan het net over te dragen, maar om te zetten in andere energiedragers, zoals warmte en waterstof (de ‘X’ in ‘Power to X’). Op die manier kunnen vraag en aanbod van energie beter op elkaar worden afgestemd, om zo ook in een toekomst vol zon- en windenergie een betrouwbare energievoorziening te realiseren. Doordat we op een slimme manier via conversie en opslag omgaan met de door de zon geproduceerde elektriciteit, kunnen we kosten besparen, bijvoorbeeld doordat het elektriciteitsnet niet hoeft te worden verzwaard.

Systeemontwerp en modellering

Binnen het project zijn de activiteiten gericht op het modelleren, dimensioneren en uiteindelijk ontwerpen van de losse deelsystemen voor elektriciteit, waterstof, warmte en ultrapuur water (onder meer voor waterstofproductie). Hierbij speelt ook de marktontwikkeling van waterstof en warmte een belangrijke rol.

Waterstof kan worden geleverd aan brandstofcelbussen en andere voertuigen door de ontwikkeling van een tankstation. Warmte wordt op hoge temperatuur (40-60˚C) geproduceerd met het overschot aan elektriciteit in de zomer en opgeslagen in de bodem. In de winter kan dit water direct worden gebruikt voor de verwarming van woningen en gebouwen.  Regenwateropvang van zonnepanelen zou gecombineerd kunnen worden met water van woningdaken en in de bodem worden opgeslagen voor de productie van puur water. Binnen het elektriciteitssysteem wordt onderzocht of het mogelijk is een DC-netwerk (gelijkstroom) aan te leggen zodat er minder efficiëntieverliezen optreden tussen de verschillende systeemonderdelen.

Vervolgens wordt gewerkt aan integratie van de verschillende deelsystemen tot één model waarmee verschillende scenario’s kunnen worden doorgerekend en vergeleken.

Showlocatie Nieuwegein en uitbreiding van Power to X-concepten

Het onderzoek heeft als resultaat een eerste integraal systeemontwerp en techno-economische analyse van zowel  de specifieke situatie bij het WRK terrein in Nieuwegein als een meer full-scale versie van het systeem. De resultaten van het onderzoek dienen als input voor het preciezere ontwerp en de realisatie van het systeem in een volgende fase van het project. Hiermee wordt een showlocatie gerealiseerd voor het Power to X concept. Daarnaast kan het ontwikkelde dynamische systeemmodel worden ingezet om andere Power to X systeemconcepten te analyseren en projecten op andere locaties en met andere eisen vorm te geven.