TIBO EMS – De Dirigent van het Energiesysteem

Aanleiding

Gebouweigenaren staan voor de opgave om van het aardgas af te gaan. Elektrificatie middels warmtepompen, zonnepanelen, en energieopslagsystemen is één van de belangrijkste oplossingsrichtingen.

Echter, de huidige congestieproblematiek vertraagt deze transitie. De genoemde energie-assets kunnen niet worden ingepast, vanwege congestie aan de afnamekant. Het probleem zit met name in de verdeling van de belasting op het net. Eén moment van piekbelasting resulteert in congestie en/of overschrijding van het gecontracteerd vermogen.

Op andere momenten is de netcapaciteit ruim voldoende. De oplossing zit in betere regie, door verbruik van energie-assets af te stemmen op lokaal geproduceerde elektriciteit en ervoor te zorgen dat assets niet tegelijk op vol vermogen draaien. Vastgoedbedrijf Kadans Science Partner heeft de ambitie in de komende vijf jaar van het aardgas af te gaan.

Echter, elektrificatie van haar (warmte-)processen is niet mogelijk binnen het huidige gecontracteerde vermogen. Een Energiemanagementsysteem (EMS) dat functioneert als lokale regisseur van het energiesysteem kan dit probleem oplossen.

Doelstelling

Softwareontwikkelaar TIBO Energy heeft als doel in dit project een Digital Twin EMS te ontwikkelen en te demonstreren in het Disruptor gebouw van Kadans, gevestigd op de campus van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Het EMS bestaat uit drie onderdelen:

1. Digital Twin: een lokale digitale kopie van het energiesysteem, gevuld met historische en actuele data, zodat volledig inzicht verkregen wordt in het lokale energiesysteem bij Kadans.
2. Forecasting en Simulaties: Machine-Learning (ML) Algoritmes maken korte en lange termijn (>2030) simulaties mogelijk, waarin specifieke maatregelen worden doorgerekend om Disruptor aardgasvrij te maken binnen het huidige gecontracteerde vermogen.
3. Control: Energie-assets worden real-time aangestuurd op basis van geoptimaliseerde aansturingsstrategieën.

Het EMS is de regisseur van het energiesysteem. Het EMS stemt lokale energie-assets op elkaar af, maakt het mogelijk verduurzamingsstrategieën te ontwikkelen en door te rekenen (technisch, economisch en ecologisch) en resulteert in een plan van aanpak om Disruptor in 2027 van het aardgas af te koppelen.

Korte omschrijving

• Optimalisatie Technische Ontwikkeling: Uitvoeren van optimalisatie van de simulatiesoftware en forecasting modellen. Ook wordt het EMS met lokale assets verbonden via gateway API's.
• Demo Simulaties en Aansturingen: Na inrichting van de Digital Twin en functionele tests van de simulatiesoftware volgt een demonstratiefase. In deze demo worden de Forecasting en Simulatie ML-algoritmes (EMS Planner) getest en gedemonstreerd, inclusief de autonome aansturing van lokale assets bij Disruptor.
• Demo Aardgas Afkoppeling: TIBO Energy zal in samenwerking met Kadans strategieën ontwikkelen voor het afkoppelen van aardgas. Via simulaties worden de optimale verduurzamingsstappen in kaart gebracht. Ook zal een kwantitatieve analyse van de business case voor Kadans worden uitgevoerd. Hierin worden concrete cijfers in kaart gebracht ten aanzien van aardgasreductie vanaf 2027, kosten- en CO2-besparingen en de Return on Investment van de software.

Resultaat

Het resultaat is de implementatie en demonstratie van het beschreven EMS in het Disruptor gebouw van Kadans. Dit is randvoorwaardelijk voor Disruptor en andere potentiële (groot)verbruikers (>3x80A aansluiting) van energie om van het aardgas af te gaan.

Daarnaast wordt er een plan van aanpak opgeleverd om Disruptor volledig aardgasloos te maken in 2027, binnen de grenzen van het gecontracteerd vermogen. Dit omvat de succesvolle demonstratie van het EMS gedurende een demoperiode van ten minste 9 maanden.

Verwerking van gebruikersfeedback en kwantitatieve resultaten zoals hierboven beschreven zullen resulteren in een optimaal en gebruiksvriendelijk TIBO EMS.