Roadmap voor gelijkspanning (DC)

Besparing van energie, ruimte en materialen, verlenging van levensduur van componenten, minder storingen van de elektrotechnische omvormers en eenvoudigere aansturing van apparaten worden gezien als de voordelen van gelijkspanning (DC) in vergelijking met wisselspaninning (AC). De technologie van DC is in de basis al beschikbaar, maar verdere ontwikkeling is nodig op het gebied van levensduurverlenging en langdurige belastbaarheid, betrouwbaarheid, kostenverlaging en kleinere afmetingen van de vermogenselektronica.

In de waarneming van TKI Urban Energy is er onder de ontwikkelaars en potentiële gebruikers van DC-producten en -diensten en ook onder investeerders een behoefte aan (handelings)perspectief om DC innovaties een plek te geven in de elektriciteitsvoorziening van de toekomst. Als het gaat om het onderzoek naar en de ontwikkeling van toepassingen voor DC in de gebouwde omgeving en het distributieniveau van de elektriciteitsnetten, lijkt Nederland één van de voorlopers te zijn. Er zijn inmiddels DC proeftuinen in de glastuinbouw, in gebouwen en woningen, openbare verlichting en in combinaties van DC met zon-PV, warmtepompen en elektrisch vervoer, maar de markt voor DC blijft momenteel klein. Innovaties op het gebied van DC kunnen toepassing vinden naast AC, vanwege de voordelen van DC in vergelijking met AC.

Op het niveau van hoogspanningsverbindingen voor transport van elektriciteit over grote afstanden is er al langer sprake van commerciële toepassing van DC. Voorbeeld is de NorNed kabel (2008), de onderzeese DC verbinding tussen Noorwegen en Nederland over 580 km. Maar voordat DC met enige schaalgrootte een plek kan krijgen in de gebouwde omgeving is het belangrijk om onzekerheden weg te nemen. Daarom zijn kennisdeling, pilotprojecten en testfaciliteiten nodig om verdienmodellen te valideren.

Roadmap

Op verzoek van TKI Urban Energy heeft Berenschot een roadmap opgesteld voor DC in de gebouwde omgeving. De doelstelling van roadmap is om inzicht te verschaffen in het huidige en toekomstige potentieel voor DC in Nederland en daarnaast in welke innovaties daartoe moet worden ingezet. Ook is inzicht gewenst in de internationale ontwikkelingen waar Nederland een bijdrage aan kan leveren.

Met de circa 20 partijen die betrokken zijn geweest bij het opstellen van de roadmap zijn zeven interessante toepassingsgebieden geïdentificeerd en onder de loep genomen. Van deze zeven zijn er twee die op de korte termijn grote kansen voor DC laten zien:  openbare verlichting (1) en glastuinbouw (2). Gelijkspanning voor datacenters (3) en het snelladen van elektrische voertuigen in de stad (4) is naar verwachting “market-ready” vanaf 2023met een grootschalige toepassing vanaf 2025-2030.

DC voor de utiliteitsbouw (5), woningen (6) en in een lokaal DC-net naar bedrijven en woningen (7) is naar verwachting “market-ready” tussen 2025 en 2030. Grootschalige commerciële toepassing daarvan ligt echter verder weg in de toekomst na 2035. Dat komt doordat de voordelen van DC voor deze toepassingen pas zichtbaar worden bij grotere combinaties van DC met zon-PV, elektriciteitsopslag, elektrische warmtepompen en elektrisch vervoer.

Naast de zeven toepassingsgebieden wordt voorzien dat Nederland zijn internationale voortrekkersrol op DC onderzoek en kennis kan uitbouwen. Daarin zijn de volgende activiteiten het meest belangrijk: het extra aandacht geven aan de twee meest kansrijke toepassingsgebieden (openbare verlichting en glastuinbouw), actieve kennisdeling, (publieke) aanbestedingen en het stimuleren van grotere pilots. Daarnaast is het nuttig om te experimenteren met net-, meet- en tarievencodes tijdens pilots. Op technische universiteiten en hogescholen is veel kennis beschikbaar (publicaties en patenten), maar deze lijkt versnipperd. De partijen die hebben bijgedragen in de roadmap bevelen aan om met deze kennis praktijkopleidingen vorm te geven op het gebied van vermogenselektronica, zodat goed opgeleide installateurs straks DC installaties aanleggen en onderhouden.

Gelijkspanningscongres “DC Groot Gelijk”

Met de Stichting Gelijkspanning Nederland, KIEN Innovatiemeesters en CityTec heeft het TKI Urban Energy het gelijkspanningscongres “DC Groot Gelijk” op 15 juni 2018 in Nieuwegein georganiseerd. Daar is de roadmap gepresenteerd en hebben talloze partijen nagedacht over vervolgstappen. Zie de presentatie op 15 juni over de roadmap.