Energiesystemen voor thuisgebruik stap dichterbij /reageer

Energiesystemen voor thuisgebruik stap dichterbij

Goede energiesystemen ontwikkelen en duurzame energiebronnen optimaal gebruiken, zo zien we onze toekomst het liefst. Dr. Haimin Tao MSc brengt dit vooruitzicht een stapje dichterbij. Hij zocht naar manieren om energie, opgewekt door windmolens, zonnecellen en brandstofcellen, beter op te slaan en om te zetten in elektriciteit. Tao promoveerde vorige maand op dit onderwerp aan de TU in Eindhoven.

Energiecrises

“Als je als particulier zelf middelen hebt om stroom op te wekken en op te slaan is dat erg nuttig. Dat maakt je minder afhankelijk van het elektriciteitsnet”, vertelt Tao. “Het aantal energiecrises neemt toe en huishoudens zitten vaker zonder stroom. Bij een thuissysteem is de kans daarop kleiner.”

Supercondensatoren

Hij wierp zich vier jaar geleden enthousiast op een onderzoek naar de integratie van duurzame elektriciteitsgeneratoren en opslagelementen als batterijen en supercondensatoren in energiesystemen die je thuis kunt installeren.

“…de aanschaf van generatoren van duurzame energie is nog te duur voor de particulier”

De thuissystemen nemen energie van het net af wanneer eigen bronnen als windmolens en zonnecellen die onvoldoende bieden. Daarnaast komen er steeds meer alternatieve energiebronnen van particulieren die hun overtollige energie weer aan het publieke elektriciteitsnet leveren.
Deze systemen zijn nog niet wijdverbreid. Tao, verbonden aan de faculteit Elektrotechniek: “De belangrijkste reden is dat de aanschaf van generatoren van duurzame energie nog te duur is voor de particulier.”

Optimaliseren

Tao splitste zijn onderzoek in twee delen op. Hij voerde het uit met subsidie van Technologiestichting STW. De eerste tweeënhalf jaar besteedde hij aan het optimaliseren van het omzetten van de energie. Het probleem daarbij is dat bronnen en opslagelementen erg verschillen in spannings- en stroomniveau.
De onderzoeker zocht naar manieren om die omzetting soepeler te laten verlopen. Hij richtte zich hierbij vooral op verliesvrij schakelen en verlaging van de
stroomsterkte. Hij ontwikkelde een omzettingsconcept waarbij energiebronnen met zeer verschillende eigenschappen worden geïntegreerd.

Nadelen

Tao ziet verschillende nadelen aan de huidige systemen om energie om te zetten. De bestaande systemen gaan in één richting (een input en een output), wat het moeilijk maakt om de verschillende spanningen in het hele systeem gelijk te krijgen. Verder is hij van mening dat er maar beperkt gebruik kan worden gemaakt van verliesvrij schakelen en dat de huidige systemen uit (te) veel onderdelen bestaan.

Daar komt bij dat controle moeilijk is en dat de bestaande systemen alleen geschikt zijn voor laag energieverbruik. En dat het onmogelijk is om de energie van verschillende bronnen tegelijkertijd te transporteren. Het is moeilijk om bijvoorbeeld zowel zonne- als windenergie op hetzelfde moment om te zetten.