Grontmij B.V. is een ontwerp-, advies- en managementbureau dat werkzaam is op het gebied van verschillende vakdisciplines binnen de advies en ingenieursbranche. Verspreid over Noordwest Europa zijn er 300 kantoren te vinden waarvan er 17 in Nederland zijn. Over de hele wereld biedt Grontmij werk aan ruim 10.000 professionals die ingenieursdiensten leveren aan diverse opdrachtgevers. Door middel van integrale, en projectmatige aanpak biedt Grontmij van schets tot en met realisatie complete diensten aan.
Afbeelding 1 1 : Voorpagina website Grontmij Nederland B.V. (15 september 2014)
Binnen Grontmij Nederland B.V. zijn er drie verschillende business lines: Planning & Design, Transportation & Mobility en Water & Energy. Onder elke business line vallen verschillende af-delingen.
De afdeling Rail valt onder Transportation & Mobility en is verdeeld in meerdere teams met dis-ciplines. De discipline waarbinnen dit project zich voordoet is die van ‘Tractie en Energievoor-ziening’.
Afbeelding 1 2 toont de organisatiestructuur van Grontmij Nederland B.V. Andr?? Hirdes is Seni-or Projectmanager / Adviseur binnen de discipline Tractie en Energievoorziening van Grontmij en vervult de rol van opdrachtgever / bedrijfsbegeleider van deze opdracht. De opdrachtnemer is HBO-Elektrotechniek vierdejaarsstudent Ahmet Keskin.
Afbeelding 1 2 : Organisatiestructuur van Grontmij Nederland B.V.
1.3 Aanleiding
Door slim om te gaan met de beschikbare zonne-energie door het te bufferen om vervolgens op momenten dat er ook geen zon is vrij te geven, wordt verondersteld dat een zonne-installatie aanzienlijk verbeterd kan worden. Het vrijgeven van energie op momenten dat er geen zon is, wordt in het vervolg van dit verslag, slimme momenten genoemd.
Uit dit gegeven is het idee ontstaan om huidige zonnesystemen op duurzaamheid te verbeteren door het te combineren met opslag van de gegenereerde energie. De inventarisatie van het ty-pe opslag valt buiten de kaders van dit project. Daarom kan er in dit stadium enkel gezegd worden dat het om een elektrochemische opslag gaat.
Het ontwerpen van een regelunit die opslag, maar ook vrijgave van de energievoorziening re-gelt, is hierbij noodzakelijk. Het ontwerp is een regelunit die de energievoorziening naar opslag, vanuit opslag, vanuit zonne-installatie of het lichtnet selecteert. Hierdoor wordt deze regelunit Energy Storage Selector, of voortaan afgekort als ESS genoemd. De hypothese is dat op deze manier een zonne-installatie wordt ge??nnoveerd.
1.4 Probleemstelling
Grontmij zoekt kansrijke alternatieven voor het beperken van de CO2 uitstoot en het verlagen van de energiekosten. Het innoveren van zonnesystemen door slim om te gaan met de opge-wekte energie kan hieraan bijdragen.
Dit rapport moet een antwoord geven op de volgende deelvragen:
”Ontwerp een regelunit die het mogelijk maakt om een netgekoppelde zonne-installatie te koppelen aan een autonoom zonneinstallatie in combinatie met opslag.
”Welke bestaande technieken zijn er op ” energy storage selection” gebied”?Welk effect heeft het ontwikkelen van een ”energy storage selector” op de energiekosten ”?Onderzoek de maakbaarheid van de ESS en ontwerp een ESS.
”Wat zijn de regelalgoritmen waarop het ontwerp gebaseerd moet zijn ”?Hoe ga je het effect van netvervuiling op jouw systemen oplossen en verminder je netver vuiling door jouw systeem ? (Breng hierbij duidelijk de externe factoren in beeld)
1.5 Doelstelling en opdracht
De doelstelling van de afstudeerder is om een rapport op te leveren waarin het effect van een netgekoppelde zonnesysteem in combinatie met opslag wordt onderzocht. Daarnaast levert de afstudeerder op zijn minst een prototype of testopstelling van het ontwerp.
1.6 Leeswijzer
Dit rapport betreft een ontwerpbeschrijving en haalbaarheidsstudie naar de mogelijkheden voor het verbeteren van huidige zonne-installaties.
‘ Hoofdstuk 2 gaat in op huidige zonne-installaties en de eigenschappen ervan ( litera-tuuronderzoek).
‘ Hoofdstuk 3 bevat een omschrijving van de te hanteren aanpak
‘ Hoofdstuk 4 bevat een analyse naar de eisen en functies zoals verwacht wordt door de opdrachtgever.
‘ Hoofdstuk 5 beschrijft een uitwerking van het systeem, waarbij er een ontwerpanalyse gemaakt wordt.
‘ Hoofdstuk 6 bevat een beschrijving over de componenten
‘ Hoofdstuk 7 gaat dieper in op de te gebruiken modulaire delen en componenten die in samenhang met de modulaire delen moeten functioneren.
‘ Hoofdstuk 8 gaat in op de ESS als ge??ntegreerd systeem binnen de totale installatie.
‘ Hoofdstuk 9 beschrijft de test en validatie van de ESS, zodat de ESS getoetst wordt aan de vooraf vastgestelde componenteisen en eisen van de opdrachtgever.
‘ Hoofdstuk 10 is een conclusie
‘ Hoofdstuk 11 bevat aanbevelingen voor innovatie van de ESS. Dit zijn aanbevelingen die met name buiten de kaders van dit project vallen.