Ontwikkeling IT-model voor energielandschap van de toekomst

Consortium ontwikkelt IT-model voor energielandschap van de toekomst

Als onderdeel van een consortium ontwikkelt Gain een IT-model voor het energielandschap van de toekomst. Hans en Jan Egbert vertellen meer over dit innovatieve en prestigieuze project dat de naam SynergyS draagt en door de overheid gesubsidieerd wordt.

Nederland heeft het Klimaatakkoord van Parijs ondertekend om de CO2-uitstoot drastisch te verlagen. Dit houdt onder meer in dat fossiele energiebronnen stapsgewijs worden vervangen door hernieuwbare energiebronnen zoals zon, wind en water. Daartoe zijn forse ingrepen nodig in onze huidige energie-infrastructuur. Het energiesysteem van de toekomst is een ‘Smart Multi Commodity Energiesysteem’. De energieproductie is deels weersafhankelijk, waardoor het systeem minder regelbaar en minder voorspelbaar is. Er zijn veel kleine en grote spelers, die zowel energie produceren als consumeren. Daarom moet het systeem decentraal worden aangestuurd.

Verschillende energiedragers
Een Smart Multi Commodity Energiesysteem (SMCES) maakt gebruik van verschillende energiedragers die onderling sterk afhankelijk en verweven zijn: elektriciteit, waterstof en warmte. Het systeem functioneert het best als het slim gebruik maakt van de mogelijkheden die de verschillende energiedragers bieden. Al naar gelang de omstandigheden schakelt het op verschillende schaalniveaus tussen de energiesoorten, slaat ze op en zet ze in elkaar om. Op die manier wordt de energievraag afgestemd op het aanbod. In de toekomst zullen bijvoorbeeld wijken met veel zonnepanelen hun overtollige zonne-energie direct kunnen leveren aan nabijgelegen bedrijventerreinen. En kan een fabriek bij schaarste aan elektriciteit besluiten om over te stappen naar waterstof.

Slimme algoritmes
“Snelle en betrouwbare communicatie speelt binnen dit hybride, decentraal aangestuurde systeem een belangrijke rol”, zegt Hans, directeur van Gain. “Alle actoren moeten continu met elkaar praten en afstemmen. Door de versnippering van energieproductie-, -consumptie en -transport is dit een enorme uitdaging. Je hebt er nieuwe IT-systemen voor nodig.” Senior consultant Jan Egbert vult aan: “Als consortium gaan we een model bedenken om het geheel goed aan te sturen, met als doel de betrouwbare levering van energie in de vorm van verschillende energiedragers zoals elektriciteit, warmte en (waterstof)gas. De vrije energiemarkt voorziet in het afstemmen van vraag en aanbod tussen energieproducenten en -consumenten. Dit mechanisme heeft een grote sturende factor op het SMCES. In het model dat we ontwikkelen krijgen alle actoren een plekje en wordt duidelijk hoe ze met elkaar communiceren. Algoritmes en kunstmatige intelligentie spelen een grote rol. We hebben twee jaar de tijd om het model te ontwikkelen en aan te tonen dat het werkt.

Digital Twins
Het consortium waar Gain een onderdeel van is, bestaat uit landelijke kennisinstituten en commerciële bedrijven. Voor de ontwikkeling van het IT-model worden de fysieke en digitale wereld bij elkaar gebracht. Jan Egbert: “In Groningen is een modelfabriek gebouwd voor de omzetting van waterstof naar elektriciteit en vice versa en het verbruik ervan. In Delft staat een kleine, duurzame woonwijk met veel zonnepanelen op de daken: The Green Village. Alle data die we vanuit de industriële en gebouwde omgeving ontvangen, slaan we op in een gesimuleerde omgeving om ze te kunnen bewerken. We gaan Digital Twins maken die zich gedragen als een echte omgeving.” Hans: “Daarmee zitten we in het hart van het project.”

Verkenningsfase
Sinds de kick-off in september 2022 hebben veel kennissessies plaatsgevonden waarbij de consortiumpartners elkaars wereld leerden kennen. Jan Egbert: “We zijn relatief nieuw voor elkaar en ieder heeft zijn eigen vragen. Zo heeft een partij die energie opslaat in grote accu’s andere vraagstukken dan een bedrijf dat de conversie doet van gas naar waterstof. Daarom is het belangrijk om eerst elkaars business te verkennen en de projectcriteria vast te stellen.” Hans: “Inmiddels zijn we al eerste ideeën aan het ontwikkelen hoe het model eruit kan zien. We definiëren samen wat we aan het einde van de rit willen gaan testen. De vele subdoelen moeten tot in detail worden uitgewerkt om te voorkomen dat we halverwege vaststellen dat we de foute keuzes hebben gemaakt. We investeren voldoende tijd in het richting geven aan het project om daarna snel en efficiënt te kunnen bouwen.”

Prestigieus
Op dit moment zijn twee medewerkers van Gain bij het project betrokken. Dat worden er meer zodra de bouw van het model van start gaat. Het streven is om de eerste structuur in de zomer van 2023 werkende te hebben. Hans: “Het voelt goed om mee te mogen doen aan de ontwikkeling van dit soort modellen op een maatschappelijk relevant gebied. Dit toont aan dat onze kennis over de integratie van real time systemen steeds belangrijker wordt in de energietransitie. Het project is een enabler voor Gain om een stevige positie te verwerven in het energiedomein.” Jan Egbert: “Naast deze uitbreiding van ons portfolio is het ontzettend leuk om mee te mogen werken aan projecten waarvan er niet 13 in een dozijn zijn. Juist binnen innovatieve projecten kunnen wij onze kennis en ervaring optimaal inzetten.”

De projectpartners van SynergyS: