De gemeente Utrecht introduceerde onlangs een systeem waarbij laadpalen elektrische auto’s zowel kunnen op- als ontladen. Op deze manier kan de auto dienen als energiebron voor bijvoorbeeld een huishouden. Datzelfde principe, maar dan op basis van waterstof, is bedacht door professor Ad van Wijk van de TU Delft. In zijn ‘Car as Power Plant’-systeem kunnen waterstofauto’s als buffer fungeren in een duurzaam energiesysteem. Zijn collega Esther Park Lee promoveerde onlangs op een optimaal gebruik van dit principe, waarbij geparkeerde brandstofcelauto’s gebruikt worden als elektriciteitscentrale. Behalve de benodigde technologie vraagt dat onder meer ook om incentives voor autobezitters om daaraan mee te doen, zo ontdekte Park Lee.

“We gebruiken onze auto’s gemiddeld maar zo’n zeven procent van de tijd om erin te rijden, de overige tijd staan ze geparkeerd”, zegt de promovenda, onderzoeker bij de faculteit Techniek, Bestuur en Management van de TU Delft. “Een brandstofcelauto zet waterstof om in elektriciteit, warmte en schoon water. De stilstaande waterstofauto kan de elektriciteit ook aan het stroomnet leveren en op deze wijze als buffer fungeren in een duurzaam energiesysteem, want de levering van energie uit hernieuwbare bronnen als wind en zon, fluctueert.”

In een duurzaam energiesysteem veranderen de traditionele rollen van consumenten en leveranciers. Dat zie je nu al bij huishoudens die de overtollige energie van hun zonnepanelen aan het stroomnet leveren; zij zijn zogenaamde prosumers geworden: ze gebruiken én produceren energie. Ook leidt dit tot de opkomst van nieuwe dienstverlening, zoals door aggregators: partijen die namens groepen huishoudens of bedrijven bemiddelen tussen de flexibele vraag en aanbod van elektriciteit. Esther Park Lee onderzocht de interacties tussen zulke prosumers en aggregators in een systeem waarin brandstofcelauto’s elektriciteit leveren aan het net, het zogenaamde vehicle-to-grid-systeem.

Luister nu naar De IO Show!

Elke week het nieuws van Innovation Origins in je oren!

“Waterstof als drager van energie afkomstig van zon en wind kan niet alleen een wezenlijke bijdrage aan deze transitie leveren, maar ook aan het decarboniseren van de energiesector, mobiliteit en transport en van de procesindustrie”

Op basis van realistische mobiliteitsgegevens ontwierp Esther Park Lee simulatie-experimenten voor verschillende situaties. “Net als de energievraag vertoont de beschikbaarheid van de auto voor het energiesysteem fluctuaties”, zegt ze. Ze bekeek hoe verschillende contractvormen konden worden ingezet om het aanbod van vehicle-to-grid-energie, en dus de betrouwbaarheid van het systeem, te vergroten. Zulke contracten kunnen bijvoorbeeld uitgaan van een minimumprijs waartegen de bestuurder diens auto beschikbaar stelt voor het leveren van vehicle-to-grid-energie, of van een bepaalde hoeveelheid energie die beschikbaar moet blijven voor de autobezitter gedurende een bepaald tijdsinterval. De resultaten van het onderzoek geven inzicht in hoe het potentieel van brandstofcelauto’s benut kan worden met behulp van contracten die de regels voor beschikbaarheid en grensvoorwaarden definiëren.

Het onderzoek van Esther Park Lee maakt deel uit van ‘Car as Power Plant’-project (CaPP) waarbinnen alle aspecten van een vehicle-to-grid-energiesysteem worden onderzocht. Ook wordt aan de TU Delft onderzoek gedaan naar de rol van waterstof binnen de energietransitie als geheel. “Waterstof als drager van energie afkomstig van zon en wind kan niet alleen een wezenlijke bijdrage aan deze transitie leveren, maar ook aan het decarboniseren van de energiesector, mobiliteit en transport en van de procesindustrie”, zegt Zofia Lukszo, hoogleraar Smart Energy Systems en promotor van Esther Park Lee. Recent werd ook in The Green Village, de proeftuin voor duurzame innovaties op de campus van TU Delft, een speciale Waterstofstraat geopend om te onderzoeken onder welke omstandigheden het traditionele gasnetwerk gebruikt kan worden voor het transport van groen waterstofgas om uiteindelijk waterstof via het bestaande aardgasleidingnet snel en goedkoop naar bijna elke plek in Nederland te kunnen vervoeren.

Bron: TU Delft