Brains4Buildings in de praktijk: Energieflexibiliteit benutten
Energieflexibiliteit in gebouwen verwijst naar het vermogen om het energiegebruik dynamisch aan te passen aan externe factoren, zoals netbelasting, binnenklimaat, gebruikersbehoeften en beschikbaarheid van hernieuwbare energie. Energieflexibele gebouwen helpen daarmee piekbelasting te verminderen en maximaliseren het gebruik van duurzame energiebronnen zonder dat dit ten koste gaat van het gebruikerscomfort. Daarmee is energieflexibiliteit een belangrijke oplossingsrichting voor netcongestie.
Bedrijven die overstappen op duurzame technieken zoals warmtepompen en laadstations voor elektrische voertuigen stuiten vaak op beperkte netcapaciteit. Hierdoor ontstaat een duidelijke behoefte aan slimme oplossingen, die vraag en aanbod beter op elkaar kunnen afstemmen. Zo voorkom je dat overbelasting van het elektriciteitsnet de elektrificatie van gebouwen belemmert.
Binnen onderzoeksprogramma Brains4Buildings zijn slimme aansturingsstrategieën ontwikkeld die inspelen op een dynamisch energieaanbod en -vraag. Deelnemer Kropman heeft deze strategieën in de praktijk gebracht met InsiteSuite. Deze softwaretool implementeert slim laden op kleine en grotere schaal. Het doel is om het laadproces van elektrische voertuigen op een efficiënte manier te beheren. Dat houdt in: optimalisatie van het energiegebruik, het beperken van piekbelasting en het minimaliseren van de belasting op het elektriciteitsnet.
Netbelasting sturen met energieflexibiliteit van gebouw en laadpalen
De implementatie van InsiteSuite bestaat uit 3 stappen:
Inventarisatie: het analyseren van huidige technische installatie of de beoogde nieuwe situatie en het bespreken van de gewenste functionaliteit van de gebouwautomatisering. Hierbij worden praktische oplossingen en voorbeelden van vergelijkbare projecten aangedragen.
Realisatie: tijdens de realisatiefase werken specialisten de gewenste functionaliteit uit.
Nazorg: de software wordt jaarlijks voorzien van updates en er is support vanuit InsiteSuite.
In de praktijk kan InsiteSuite laadschema’s automatisch afstemmen op verschillende factoren, zoals de zonintensiteit over de dag, de verspreiding van laadsessies en het starttijdstip. Deze factoren worden gebruikt om het energiegebruik van het gebouw en de laadpalen continue voorspellend aan te sturen. Het proces waarbij het besturingsmodel continue gebouw- en omgevingsdata monitort, voorspelt en optimaliseert heet Model Predictive Control (MPC). Dit is een iteratief proces dat 4 stappen doorloopt:
Modellering van het systeem: het beschrijven van het dynamisch gedrag van het gebouw en hoe dit reageert op verschillende regelacties.
Het voorspellen van de toekomst: op basis van de huidige systeemstatus, verwachte input en verstoringen wordt de toekomstige ontwikkeling van het systeem gesimuleerd.
Optimalisatie van regelacties: met behulp van de voorspellingen worden de best mogelijke sturingsstrategieën berekend om vooraf gedefinieerde doelen te behalen, zoals energiebesparing of comfortoptimalisatie, binnen opgelegde beperkingen.
Iteratief proces: het model herhaalt deze stappen op vaste tijdsintervallen, zodat het zich continu kan aanpassen aan veranderende omstandigheden.
MPC begint met de monitoring van relevante gebouw- en omgevingsparameters, zoals temperatuur, bezetting, energiegebruik en weersvoorspellingen. Met behulp van voorspellende modellen wordt de verwachte energievraag bepaald. Op basis van deze voorspellingen kunnen gerichte regelacties worden uitgevoerd, om vraag en aanbod van energie optimaal op elkaar af te stemmen. Denk hierbij aan het verschuiven van gebruik, het temporiseren van laadmomenten of het activeren van opslag. De effecten van deze acties worden real-time gemeten en teruggekoppeld, zodat het systeem zichzelf voortdurend kan bijsturen.
De succesvolle implementatie van InsiteSuite is een belangrijke mijlpaal voor Kropman. De modulaire opzet maakt het systeem bovendien geschikt voor opschaling naar grotere en complexere toepassingen.
Beter gebruik van de beschikbare netcapaciteit
De softwaretool biedt waarde in verschillende contexten:
Voor energievraagoptimalisatie op gebouwniveau, met name bij gebouwen met beperkte netcapaciteit maar hoge ambities op het gebied van elektrificatie (zoals warmtepompen of laadstations voor elektrische voertuigen op kantoorlocaties). InsiteSuite zorgt voor een beter gebruik en herverdeling van de beschikbare capaciteit van de aanwezige netaansluiting. Daarnaast kan MPC een energiebesparing van 15% tot 50% realiseren (Drgoňa et al., 2020).
Systemen zoals warmtepompen en thermische energieopslag winnen snel terrein in Europa. Ze vormen een belangrijk onderdeel van energie-efficiënt gebouwbeheer. Dit biedt kansen voor de commercialisatie van een Demand-Side Management (DSM)-oplossing gebaseerd op MPC.
Wil je aan de slag met het vergroten van de energieflexibiliteit van jouw gebouw? Bezoek de website van InsuitSuite voor meer informatie.
DGBC deelt praktijkvoorbeelden met de markt
In het onderzoeksprogramma Brains4Buildings (B4B) werken bijna 40 partners samen aan het verduurzamen van utiliteitsgebouwen door technologie en data in te zetten. Zo worden er bijvoorbeeld software plug-ins ontwikkeld die fouten in installaties automatisch detecteren en diagnosticeren, evenals algoritmes die helpen om energievraag en -aanbod beter af te stemmen. Daarnaast wordt er ook gekeken naar de rol van de mens in het gebouw, zodat technologie en gebruiker elkaar beter begrijpen en samenwerken.
Maar hoe vertalen deze technologische innovaties zich naar de dagelijkse praktijk van gebouwbeheer? Aan de hand van een reeks praktijkvoorbeelden geven we inzicht in hoe deze innovaties functioneren in bestaande gebouwen, met echte gebruikers. Hiervoor belichten we per innovatie en organisatie de context, implementatie en resultaten.
De praktijkvoorbeelden tonen hoe samenwerking tussen bedrijven, kennisinstellingen en eindgebruikers leidt tot concrete oplossingen die bijdragen aan slimmer, comfortabeler en duurzamer gebouwbeheer. De inzichten bieden lessen voor iedereen die betrokken is bij gebouwbeheer, techniek en duurzaamheid. In deze reeks bespreken we de volgende voorbeelden:
Deze praktijkvoorbeelden zijn onderdeel van het B4B-rapport ‘Evaluation and business opportunity report, incl. recommendations for standardization’. Dit rapport bespreekt zakelijke kansen die voortkomen uit B4B en gaat in op verschillende factoren die de algehele transitie naar slimme gebouwen in Nederland vormgeven.
