Stel dat alle huizen zonnepanelen krijgen om ze van stroom te voorzien. Dat die woningen worden aangesloten op een micro-elektriciteitsnet, onafhankelijk van het centrale net waarvan we nu gebruik maken. En dat vervolgens de zon zo hard gaat schijnen, dat er een overvloed aan elektriciteit ontstaat. Wat dan? TU/e-studente Jackie Lava ontwikkelde een model dat deze en andere situaties beschrijft en voorspelt.

In Fort Bronsbergen, een vakantiepark in Zutphen, staan zo’n tweehonderd huizen met zonnepanelen op de daken. Ze vormen samen een klein elektriciteitsnetwerk, dat via een schakelaar is verbonden aan het centrale netwerk. Grote accu’s zorgen dat bij mooi weer de overvloedige elektriciteit wordt opgeslagen, om deze weer vrij te geven als het bewolkt is. Raken de accu’s leeg, dan wordt het micronetwerk via de schakelaar verbonden aan het hoofdnet, zodat de huizen toch van elektriciteit worden voorzien. Het vakantiepark vormt de ideale proeftuin voor onderzoek aan micronetwerken.

“Om onafhankelijk van het centrale netwerk te kunnen functioneren, moet het micronetwerk ‘intelligent’ zijn”, vertelt de studente Sustainable Energy Technology. “Als er bijvoorbeeld veel elektriciteit wordt gegenereerd, moeten de stromen en spanningen wel binnen de perken blijven om het systeem niet te overbelasten. En als er ergens kortsluiting is, of als een accu uitvalt, moet het systeem daar op de juiste wijze op reageren.”

De software in een centrale convertor (omzetter) geeft de juiste aansturing. Deze software moet berekend zijn op allerlei scenario’s. Lava ontwikkelde een model dat beschrijft hoe het micronetwerk reageert op verschillende scenario’s. Haar simulaties kwamen overeen met werkelijke metingen in het vakantiepark. Het model kan ingezet worden om elders een vergelijkbaar micronetwerk op te zetten, of om verbeteringen door te voeren in het bestaande netwerk.

“De resultaten beloven een mooie toekomst voor micronetwerken”, zegt Lava. “De integratie van een micronetwerk in een centraal net heeft voordelen, maar zonder goede regeling kunnen er problemen ontstaan. Met behulp van dit model zijn dergelijke problemen op te lossen.”

Een mooiere afsluiting van haar studie kon Lava zich nauwelijks wensen, aangezien de Filippijnse graag bijdraagt aan een beter klimaat. “Ik heb voor deze specialisatie gekozen, omdat elektriciteit volgens mij het beste middel is om de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Ooit ga ik terug naar de Filippijnen om deze kennis daar toe te passen. De Filippijnen bestaan uit vele eilandjes, dus het is veel efficiënter om micronetwerken op te zetten, dan alle huizen aan te sluiten op een centraal netwerk.”

Tekst: Enith Vlooswijk
Fotomontage: Rien Meulman