Hoe gegevens het hergebruik van energie uit afval kunnen vergroten

Hoe gegevens het hergebruik van energie uit afval kunnen vergroten

Een nieuw platform, dat zal worden ontwikkeld binnen het project EMB3Rs, zal iedereen in een energiegemeenschap in staat stellen manieren te onderzoeken om overtollige thermische energie ter plaatse te hergebruiken. Gegevens van baanbrekende energieprojecten in een proeftuin zullen daarbij helpen.

Aan de rand van Kopenhagen, met uitzicht op de Øresundstraat, bevindt zich EnergyLab Nordhavn, een levend laboratorium voor slimme energietechnologieën en opkomende bedrijfsmodellen.

Het grootschalige onderzoeks- en demonstratieproject is de afgelopen vijf jaar een bruisende bedrijvigheid geweest en is gebaseerd op het elektriciteitsnet en het stadsverwarmingsnet van Kopenhagen. Het integreert echter ook gebouwen in de buurt en test geavanceerde energieapparaten en -systemen in industriële gebouwen, winkels, scholen en woningen om de flexibele energienetwerken van morgen te helpen ontwerpen.

Zo is bijvoorbeeld nieuwe lokale stadsverwarming - met een kleine warmtepomp - gedemonstreerd in de cruiseterminal van de haven, terwijl de elektriciteit die wordt geproduceerd door zo'n 12 000 zonnepanelen op de internationale school van Kopenhagen nauwlettend in het oog is gehouden. Ondertussen is het gebruik van reservecapaciteit voor warmtepompen in een plaatselijke supermarkt getest, evenals de slimme regeling van verwarmingssystemen in 85 appartementen.

"We hebben zoveel veelbelovende resultaten geboekt", zegt Christoffer Greisen, projectmanager van EnergyLab Nordhavn. "We hebben de flexibiliteit in verwarmingssystemen kunnen ontsluiten om het gebruik van boilers met piekbelasting in het stadsverwarmingsnet te verlichten en we hebben ook opslagbatterijen aangesloten op het elektriciteitsnet om de piekbelasting [op het elektriciteitsnet] te verminderen."

In de loop van het proces heeft EnergyLab Nordhavn enorme hoeveelheden gegevens over energievraag en -aanbod gegenereerd via de vele slimme meters in de gebouwen. Deze gegevens zijn opgeslagen in het datawarehouse van EnergyLab, samen met aanvullende informatie over bijvoorbeeld de koolstofvoetafdruk en de energieprijzen. Belangrijk is dat deze datakrachtcentrale nu beschikbaar is voor energieprojecten zoals EMB3Rs.

"Het proeftuin heeft een experimenteel platform met allerlei sensoren en infrastructuur die een scala aan datastromen opleveren", zegt Greisen. "We zouden heel graag zien dat dit allemaal wordt gebruikt in nieuwe projecten en samenwerkingen, zoals EMB3Rs."

Hergebruik van energie en gegevens

Het EU-project EMB3Rs ontwikkelt een matching-platform voor het hergebruik van overtollige warmte/koude (HC) om gebruikers te helpen de kosten en baten te bepalen van het terugwinnen van energie uit industrieel afval dat normaal gesproken in het milieu terecht zou komen. Het platform zal laten zien hoe overtollige warmte en koude kan worden hergebruikt als een waardevolle energiebron voor andere industriële processen, stadsverwarming en andere toepassingen.

Als onderdeel hiervan moeten de onderzoekers een breed scala aan gegevens van open platforms en demonstraties in heel Europa verzamelen en analyseren, en EnergyLab Norhavn vormt een geweldig startpunt. "EMB3Rs gaat echt profiteren van al het praktische werk dat heeft plaatsgevonden in het EnergyLab in Nordhavn. Door samen te werken met EnergyLab Norhavn hebben we de kans om de levensvatbaarheid van alternatieve systemen aan te tonen aan andere energiegemeenschappen in Denemarken", zegt Tiago Sousa.

Sousa is een postdoctoraal student aan de Technische Universiteit van Denemarken (DTU) met een sterke interesse in peer-to-peer markten die consumenten en aanbieders van warmte en elektriciteit in staat stellen hun energie direct te delen. Hij en collega's hebben tools en software ontwikkeld waarmee mensen energie kunnen uitwisselen via peer-to-peer handel in plaats van via de gebruikelijke retailers en markten.

"Het EMB3Rs-platform is bedoeld om industriële locaties, exploitanten en regelgevers te laten zien hoe ze overtollige warmte het beste kunnen hergebruiken, wat aansluit bij mijn onderzoek naar nieuwe benaderingen van energiemarkten en peer-to-peer handel", zegt hij. "Dus willen we bij DTU de instrumenten die we hebben ontwikkeld aanpassen om alle gebruikers van EMB3Rs te laten zien dat iedereen in een energiegemeenschap, [van huiseigenaren tot regelgevers], dezelfde rol kan hebben als onderdeel van een duurzamer energiesysteem."

Van cruciaal belang is dat veel van de gegevens van het EnergyLab Nordhavn Sousa en collega's helpen om precies dit te doen. Met behulp van domotica-systemen heeft DTU bijvoorbeeld gedetailleerde gegevens kunnen verzamelen over het energieverbruik en het binnenklimaat van 30 appartementen in Nordhavn.

Om meer te weten te komen over het gedrag van de consument en om toekomstige ontwerpen voor energie-efficiëntie te vergemakkelijken, zijn in één van die appartementen 2000 sensoren geïnstalleerd die de warmte en het kooldioxideniveau meten. Zoals Sousa zegt: "We gebruiken deze gegevens nu al in onze eerste studies".

Bovendien heeft het Deense verwarmings- en koelbedrijf Danfoss bij de opening van de Nordhavn-supermarkt warmteterugwinningseenheden in het gebouw geïnstalleerd, zodat de overtollige warmte die door de koelers wordt gegenereerd, kan worden hergebruikt. Sousa en zijn collega's maken ook gebruik van de gegevens over de warmte die door deze supermarkt wordt geproduceerd.

"Door deze gegevens te combineren met de gegevens over de door de bewoners verbruikte warmte, hopen we te kunnen onderzoeken welke bedrijfsmodellen zouden werken in energiegemeenschappen", aldus Sousa.

In een later stadium willen Sousa en collega's ook de elektriciteitsgegevens van EnergyLab Nordhavn gebruiken, waaronder die van de elektriciteit die wordt opgewekt door de zonnepanelen op de internationale school van Kopenhagen. Met zijn 12.000 glazen zonnepanelen heeft de school een van de grootste zonnegevels ter wereld en kan ze tot 40% van haar jaarlijkse energiebehoefte opwekken.

"We denken dat het voor EMB3Rs belangrijk kan zijn om ook naar elektriciteitsgegevens te kijken - de school op Nordhavn is net bedekt met zonnepanelen, dus het zal goed zijn om de gegevens van hier ook te gebruiken," zegt Sousa.

Gegevens zijn belangrijk

Maar hoe zit het met de netelige kwestie van het delen van gegevens? Nutsbedrijven zijn bijvoorbeeld vaak terughoudend om klantgegevens met elkaar uit te wisselen en maken zich ook zorgen over het lekken van gegevens als gevolg van de toegang van onderzoekers.

Bovendien is het gegevensbeheer van onderzoeksorganisaties vaak gekoppeld aan een project en specifieke financiering. Zoals Greisen benadrukt: "Als de financiering aan het eind van het project afloopt, wordt de datastroom meestal beëindigd."

Gezien deze problemen heeft EnergyLab hard gewerkt om de nodige modellen voor gegevensuitwisseling op te zetten, en heeft het er ook voor gezorgd dat permissies om energiegegevens te gebruiken niet gekoppeld zijn aan een specifiek project binnen Nordhavn. Daardoor zijn haar gegevens in de toekomst voor veel projecten beschikbaar.

Sousa is tevreden. "Er zijn zoveel partners in Nordhavn die zulke verschillende perspectieven hebben, waaronder de regelgevende instanties, exploitanten en commerciële partners," zegt hij. "Dus het is zo'n goede zaak dat EnergyLab Nordhavn deze openheid heeft over het gebruik van gegevens, en we kunnen de gegevens gebruiken voor EMB3Rs."

Toekomstige aspiraties

Nu de activiteiten al in volle gang zijn, wat brengt de toekomst voor EMB3Rs en EnergyLab Nordhavn? Aan het eind van EMB3Rs, in augustus 2022, zal er een platform zijn dat industrieën informeert of er een gemakkelijke manier is om energie te besparen en broeikasgassen te verminderen. Bovendien zal het platform deze spelers in staat stellen na te gaan of investeringen in een infrastructuur voor het hergebruik van overtollige warmte in de toekomst lonend zullen zijn.

Het platform zal ook een middel bieden om potentiële energiebronnen te matchen met energiegebruikers, wanneer overtollige energie aan een energievraag voldoet. Volgens Sousa is het een ambitieus doel om een demonstratiemodel te ontwikkelen dat de markt kan volgen en potentiële energiepartners in realtime kan matchen.

Greisen wijst er ook op dat de Deense premier, Mette Frederiksen, eerder dit jaar de premier van Letland, Arturs Karinš, in EnergyLab Nordhavn heeft ontmoet om de vele projectresultaten te bekijken. Volgens hem onderstreept dit het belang van EnergyLab Norhavn en de resultaten ervan.

"We willen van EnergyLab echt een permanent levend lab maken dat projecten overleeft en we willen echt al onze datastromen levend houden", zegt hij. "Op die manier kan het als basis fungeren voor veel meer nieuwe projecten, waaronder EMB3Rs."

Auteur: Rebecca Pool

Afbeeldingsonderschrift: EnergyLab Nordhavn is een grootschalig onderzoeks- en demonstratieproject voor slimme energietechnologieën en nieuwe bedrijfsmodellen.