Sluiten Close icon
Sluiten Close icon
Sluiten Close icon
Sluiten Close

Ontdek Brainport

Ondernemen & Innoveren

Leren & Werken

Partnership Brainport Eindhoven & PSV

Sluiten Close

Charging Energy Hubs: slimme oplossing voor de toekomst van elektrisch vrachtvervoer

Geschreven door Brainport Eindhoven

04 juli 2024

Geschreven door Brainport Eindhoven

04 juli 2024

De transitie naar elektrische vrachtvervoer vraagt veel van het elektriciteitsnet. Bovendien wordt er een explosieve toename van elektrisch vervoer in de logistieke sector verwacht. Hoe beheren we dit, met de steeds beperktere ruimte op het elektriciteitsnet om grootschalige installaties te plaatsen en aan te sluiten?

In het project Charging Energy Hubs, onder aanvoering van Brainport, werken Nederlandse bedrijven samen aan het ontwikkelen van decentrale energiesystemen die de verbindende factor vormen tussen aanbieders en afnemers van energie. Thomas Gerrits van Heliox en Robert van den Hoed van NKL Nederland vertellen welke voeten dat in aarde heeft.

Doorbraken in technologie en implementatie

De samenwerking tussen private en (semi-)publieke partijen illustreert hoe complementaire expertise kan leiden tot innovatieve oplossingen. Robert van den Hoed: “Door onze kennis te bundelen, kunnen we effectievere en efficiëntere systemen ontwikkelen. Dit project is een perfect voorbeeld van hoe samenwerking kan leiden tot doorbraken in technologie en implementatie.”

NKL Nederland is een onafhankelijke stichting die zich inzet om de laadinfrastructuur voor elektrisch vervoer breder beschikbaar te maken.

"We werken samen met diverse brancheorganisaties om ervoor te zorgen dat de laadinfrastructuur voldoet aan de behoeften van alle verschillende sectoren," stelt van den Hoed de organisatie voor. "Het is essentieel dat we niet alleen technische oplossingen bieden, maar ook rekening houden met beleidsmatige en operationele aspecten."

Heliox staat bekend om hun geavanceerde laadsystemen voor elektrische voertuigen. "Onze focus ligt op het creëren van oplossingen die zowel efficiënt als toekomstbestendig zijn," legt Thomas Gerrits, Research & Innovation Manager bij Heliox uit. "We werken aan innovatieve technologieën die de overgang naar elektrisch vervoer kunnen versnellen en de gebruikerservaring verbeteren."

Het doel van Charging Energy Hubs

Het project Charging Energy Hubs heeft een ambitieus doel: laders integreren in een grotere infrastructuur waar energieopwekking en energiegebruik op lokaal niveau plaatsvinden. Het initiatief streeft naar de ontwikkeling van een geïntegreerd netwerk waar laders samenwerken met energie opwek- en afname-assets. Dit kan de druk op het bestaande energienet verminderen en ruimte creëren voor meer elektrische voertuigen. Gerrits: “Door lokaal opgewekte energie direct te gebruiken, kunnen we de afhankelijkheid van het centrale net verminderen.”

“Veel logistieke partijen moeten de overstap maken naar nul emissie omdat ze te maken krijgen met zero-emissiezones” vult van den Hoed aan. “Vaak hebben zij te maken met een beperkte netaansluiting. Om elektrisch te kunnen laden moet die aansluiting eigenlijk verzwaard worden. De huidige netcongestie staat die verzwaring in de weg. Wij verwachten dat er een behoorlijke groep partijen is die enorm geholpen is met een slim geïntegreerd systeem om die transitie te kunnen maken.”

Energietekort

Een mooi voorbeeld is het bedrijventerrein in Veghel, waar een groep van ongeveer vijftig industriële partners samenwerkt om hun energietekort aan te pakken. “Sligro legt hun distributiecentrum vol met zonnepanelen en deze bedrijven onderzoeken of ze die energie gezamenlijk kunnen benutten,” vertelt Gerrits. “Dit initiatief toont aan hoe samenwerking tussen lokale partners kan leiden tot innovatieve oplossingen voor energie-uitdagingen.”

“Dit ontlast het bestaande net en helpt bij het oplossen van het congestievraagstuk.”

“Het klassieke model van energieopwekking en -distributie is aan het veranderen. Vroeger werd energie centraal opgewekt en was de distributie gebaseerd op AC (wisselspanning). De huidige opwekking en opslag via zonnepanelen en batterijen is op DC (gelijkspanning) gebaseerd. Het doel is om op lokaal niveau industriële partners te verbinden door middel van een DC-net. Hierdoor kan er energie-uitwisseling plaatsvinden zonder het bestaande net te belasten. Daarmee proberen we het efficiënter te maken” legt Gerrits uit.

Technologische innovaties

Binnen Charging Energy Hubs worden drie hoofdcomponenten ontwikkeld: een AC-DC interlink vanaf het middenspanningsnet, een DC-DC interlink converter tussen partijen, en een DC-DC converter om het DC-net te koppelen aan voertuigen. Gerrits gaat verder: “Werken met gelijkspanning is fundamenteel anders dan met wisselspanning. De huidige opwekking en opslag via zonnepanelen en batterijen is op DC gebaseerd. Door dit alles op gelijkspanning te koppelen, vermijden we de inefficiënties van conversies naar wisselspanning.”

De verschuiving naar een op gelijkspanning gebaseerd systeem heeft aanzienlijke voordelen. “Het elimineren van de noodzaak voor voortdurende conversies maakt het systeem efficiënter en vermindert energieverlies,” zegt Gerrits. “Een belangrijk aspect van het project is de ontwikkeling van een DC-netwerk dat energie-uitwisseling tussen verschillende partijen mogelijk maakt zonder tussenkomst van de netbeheerder. Door een lokaal DC-netwerk te creëren, kunnen we energie van opwekkende en gebruikende bedrijven direct uitwisselen. Dit ontlast het bestaande net en helpt bij het oplossen van het congestievraagstuk.”

De Impact op Nederland en de wereld

Van den Hoed benadrukt de bredere impact van het project: “We weten nog niet wat het dominante ontwerp wordt, maar dit project gaat organisaties inspireren om na te denken over oplossingen. We willen een voorbeeld zijn van hoe je dit soort uitdagingen kunt aanpakken en een oplossing vinden voor de logistieke sector. Deze sector heeft momenteel moeite om over te schakelen naar elektrische trucks vanwege de beperkingen op het huidige net.”

“Standaardisatie is de sleutel tot snelle opschaling van elektrificatie en verduurzaming.”

De potentie van het project reikt verder dan Nederland. “Nederland is een ideale kweekvijver voor dit soort projecten,” gaat Gerrits verder. “Onze infrastructuur en stabiele internetverbinding zijn cruciaal voor een efficiënte energie-uitwisseling. Hoewel elk land zijn eigen eisen heeft, biedt ons werk hier een model dat internationaal navolging kan vinden.”

Van den Hoed: “Door te werken met gelijkspanning en lokale energie-uitwisseling, kunnen we nieuwe normen stellen voor energiebeheer. Dit komt niet alleen de logistieke sector ten goede, maar ook andere sectoren die op zoek zijn naar duurzame oplossingen. Het project heeft daarmee de potentie om de energiemarkt te transformeren.”

Tijdsbesparing door efficiency

Het project richt zich niet alleen op de technische aspecten, maar ook op de gebruikerservaring. Gerrits: “Een belangrijke focus is het automatisch stekkeren, wat essentieel is voor het ontzorgen van de gebruiker en verhogen van het aantal verbonden voertuigen. Daarnaast onderzoeken we hoe het tankstation van de toekomst eruit moet zien. Shell gaat bijvoorbeeld een elektrisch laadstation bouwen voorzien van een DC-grid, waar lokaal opgewekte elektriciteit wordt gebruikt om veel voertuigen tegelijkertijd te laden.”

“Automatisch stekkeren kan een groot verschil maken voor chauffeurs en bedrijven die elektrische voertuigen gebruiken. Het vermindert de noodzaak voor handmatige interactie en maakt het laadproces efficiënter,” legt Gerrits uit. “Dit is vooral belangrijk in de logistieke sector, waar tijd en efficiëntie cruciaal zijn.”

De sleutel tot opschaling

Een succesfactor voor het project is de nauwe samenwerking tussen de verschillende partijen. Van den Hoed: “We betrekken sectororganisaties en ondernemers om draagvlak te creëren en input te verzamelen. De organisatie van workshops en het delen van resultaten zijn cruciaal om te weten of onze oplossingen in de praktijk werken.” Gerrits benadrukt het belang van standaardisatie: “We moeten producten ontwikkelen die flexibel zijn in verschillende situaties, zonder dat we ze elke keer moeten aanpassen. Standaardisatie is de sleutel tot snelle opschaling van elektrificatie en verduurzaming.”

“De urgentie om met oplossingen te komen is groot”

 

Wetgeving en toekomstige stappen

Het wettelijke kader vormt nog wel een uitdaging. Van den Hoed: “Het wettelijke kader moet in Nederland nog grotendeels geschetst worden. Elk land heeft zijn eigen specifieke eisen aan de teruglevering aan het bestaande net. Dit moet voor elk land opnieuw worden uitgevonden.”

Van den Hoed ziet dit als een kans: “Energiewetgeving is in ontwikkeling en speelt een grote rol in ons project. Het gaat niet alleen om technische oplossingen, maar ook om protocollen, ruimtelijke inpassing en cybersecurity. De urgentie om met oplossingen te komen is groot, en wij hopen significant bij te dragen aan de oplossing voor netcongestie en de transitie naar elektrisch vervoer.”

De komende stappen in het project omvatten zowel technische als beleidsmatige ontwikkelingen. Gerrits: “Vanuit het ontwikkelperspectief hebben we nog wat stappen te zetten. Werken met gelijkspanning is fundamenteel anders. Waar we eerst kant-en-klare producten zoals een netstekker, laadpaal of een voertuig maakten, gaat dit een veel meer gedistribueerd systeem zijn dat veel locatie-afhankelijker is. We hebben daarin nog veel te leren: hoe optimaliseren we het proces op een locatie en hoe ontwikkelen we een product dat situatieflexibel is, zonder dat we het product iedere keer aan moeten passen.”

Enthousiast

Het project Charging Energy Hubs is een belangrijk initiatief dat zowel de logistieke sector als de bredere energie-infrastructuur in Nederland en daarbuiten kan transformeren. Met innovatieve technische oplossingen en nauwe samenwerking tussen partners, hopen NKL Nederland en Heliox een duurzame toekomst dichterbij te brengen. Zoals Van den Hoed treffend zegt: “De urgentie om met oplossingen te komen is heel groot. Wij zijn er erg enthousiast over en geloven dat ons werk een significante bijdrage zal leveren aan de transitie naar elektrisch vervoer en duurzame energie-oplossingen.”

https://nklnederland.nl en https://www.heliox-energy.com/

Wil je met ons innoveren?

Sluit je hier aan bij de Mobiliteitscommunity.