DC-Ehub: elektrisch laden via het tram- en metronet
Ons elektriciteitsnet raakt overvol. Maar trams en metro’s hebben hun eigen netten, met ruimte over. In het project DC-Ehub onderzoeken de Hogeschool van Amsterdam (HvA) en het GVB, samen met de Haagse Hogeschool, DC Opportunities en Witteveen en Bos, hoe we deze netten slim kunnen inzetten via gelijkspannings-energiehubs. Door koppeling aan laadpleinen voor elektrische auto’s en zonne-energie kunnen we stroom beter verdelen in de stad.
Druk op het elektriciteitsnet
Door de energietransitie komt er extra druk op het elektriciteitsnet in binnensteden te staan. Dit komt door toenemende elektrificatie, bijvoorbeeld door het gebruik van warmtepompen. Maar ook door meer productie van duurzame energie en een toename van het aantal elektrische voertuigen. Dit kan worden opgevangen door het net te verzwaren, maar dit is kostbaar en veroorzaakt veel overlast. Daarom onderzoekt dit project hoe het anders kan.
Bestaande netwerken benutten
In het centrum van Amsterdam en Den Haag ligt een gelijkspanningsnetwerk voor tram en metro. Omdat het lastig is om ons elektriciteitsnet te verzwaren, is het slim om dit soort bestaande netwerken beter te benutten.
Deze netwerken worden nu alleen gebruikt voor trams en metro’s die eens in de zoveel tijd langsrijden. De periodes daartussen kunnen worden gebruikt voor bijvoorbeeld het opladen van elektrische auto's.
Jos Warmerdam
Projectleider en onderzoeker
Tram- en metronet koppelen aan laadpunten
Het project ontwikkelt en test een innovatief concept: de gelijkspannings-energiehub (DC-Ehub). Deze koppelt het tractienet van trams en metro’s aan een lokaal energiesysteem met zonne-energie, batterijen en laadpunten voor elektrische auto’s. Zo kunnen we beter omgaan met de pieken en dalen in stroomverbruik en verstopping van het elektriciteitsnet tegengaan. De resultaten helpen steden om bestaande infrastructuur slimmer te benutten voor de energietransitie.
Werkwijze
Het projectteam ontwikkelt een DC-DC converter en koppelt deze aan een gelijkspanningsnet (DC-nanogrid) met zonnepanelen, batterijen en laadpalen. Het systeem wordt getest in een fieldlab bij GVB in Amsterdam. De onderzoekers analyseren technische prestaties, veiligheidsaspecten en economische haalbaarheid. Ook worden verschillende scenario’s uitgeprobeerd, zoals snel laden tijdens spits en energie terugleveren vanuit voertuigen. De leerpunten worden gebruikt om schaalbare ontwerpen (‘archetypen’) te maken voor andere steden.
Onderwijs
Binnen het project DC-Ehub wordt nauw samengewerkt met de bacheloropleiding Engineering. Casestudies uit het project worden bijvoorbeeld ingezet binnen het vierdejaars Engineering-project Innovatielab, in keuzevakken als Duurzame Energie en Energie in de stad, en in de minoren Energiepositieve stad en Data Science. Daarnaast werken er studenten mee aan het project vanuit hun afstudeerstage.
Team
- Jos Warmerdam (projectleider)
- Rob Schaake
- Edward Heath
Partners en financiering
Het project is medegefinancierd met PPS-toeslag van TKI Urban Energy. Naast de Hogeschool van Amsterdam zijn de volgende partners betrokken: GVB, Haagse Hogeschool, DC Opportunities, Witteveen en Bos.
Project TSDCE (2021-2023)
DC-Ehub bouwt voort op andere projecten over DC-laden. In het project TSDCE bekeken de HvA en de Haagse Hogeschool of het technisch haalbaar is om de DC-tractienetten van het openbaar vervoer in te zetten voor het opladen van elektrische auto’s en directe invoeding van PV. Dit testten ze zowel op labschaal als in reële situaties. Daarnaast onderzochten ze, met inbreng van elektrotechnische bedrijven Dynniq Energy en DC Opportunities, de technische en ruimtelijke kansen en barrières voor opschaling in Amsterdam en Den Haag.
Tot slot brachten ze de economische, organisatorische en juridische aspecten rond de tramhalte als toekomstige energiehalte in kaart, en onderzochten ze eventuele opschaling naar treininfrastructuur. Dit gebeurde samen met advies- en ingenieursbureau Witteveen en Bos. Op basis van deze stappen formuleerden ze aanbevelingen voor beleidsmakers en wetgevers.
Project VAP-DC (2020-2024)
In het project VAP-DC deed de HvA een pilot-studie naar de ontwikkeling van een flexibel, efficiënt en autonoom laadplein met drie slimme laadpalen op gelijkspanning. Bekijk de eindpublicatie van VAP-DC.
Project DC-laadplein (2019-2021)
In dit pilotproject ontwikkelde de HvA samen met partners en technisch ontwerp voor een DC-Laadplein.
Lectoraat Energie en Innovatie
DC-Ehub valt onder het lectoraat Energie en Innovatie. De gevolgen van de klimaatverandering dwingen ons tot energiebesparing en een overstap naar duurzame energiebronnen. Het lectoraat Energie en Innovatie onderzoekt en ontwerpt technologische interventies die de energietransitie in een stroomversnelling brengen.