Doelstellingen
Steeds meer auto’s worden elektrisch en ook het gebruik van zonnepanelen neemt toe. Hoe maken we die elektrische auto’s en zonnepanelen onderdeel van een systeem dat veilig, groen en comfortabel is? Met die opgave is het meerjarige project SmoothEMS met Gridshield in maart 2021 van start gegaan.
In het project werken we aan een gevalideerd Energiemanagementsysteem (EMS) waarmee apparaten zoals elektrische auto’s slim aangestuurd kunnen worden. Bij normale omstandigheden stemt het SmoothEMS vraag naar stroom (voor bijvoorbeeld laden van elektrische auto’s) en aanbod (bijvoorbeeld uit de aanwezige zonnepanelen) flexibel op elkaar af. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van complexe prognoses van verbruik en opwek. Het bijzondere is in dit project expliciet rekening gehouden wordt met de mogelijkheid tot het falen van het systeem door overbelasting, uitval of cyberaanvallen. In een regulier EMS is het noodzakelijk een veiligheidsmarge te hanteren om eventuele afwijkingen van de prognose te kunnen opvangen. In het SmoothEMS met Gridshield kan de veiligheidsmarge veel kleiner zijn. Het Gridshield registreert namelijk in real time de energiestromen en als die buiten de veiligheidsmarges van het net vallen, wordt het laden tijdelijk in snelheid verlaagd of eventueel gestopt.
De verwachting is dat een goed functionerend SmoothEMS met Gridshield systeem de energietransitie kan versnellen door optimaal gebruik te maken van het bestaande stroomnet. Door het managen van de stroomvraag te combineren met een extra vangnet, kunnen sneller meer laadpunten voor elektrische auto’s en zonnepanelen geïnstalleerd worden.
In het project zal de technologie zowel op een groot kantorenterrein worden getest in combinatie met tal van andere flexibele verbruiks- en productie-eenheden (bij a.s.r. verzekeringen) als op locaties die meer lijken op het stroomnet zoals dat bij iedereen in de wijk ligt (op de campus van de Universiteit Twente en bij het provinciehuis).
Het project levert een bijdrage aan een veilig, betaalbaar en betrouwbaar energiesysteem, waarin snel meer ruimte is voor duurzame opwek en het laden van elektrische voertuigen.
In het project werken partijen uit de hele keten samen, via deelname van de Universiteit Twente, Kropman installatietechniek, Amperapark, MENNEKES eMobility, a.s.r. verzekeringen en ElaadNL. Het project dat tot maart 2024 duurt, ontvangt subsidie uit de MOOI-regeling van het ministerie van EZK.
Doelstellingen SmoothEMS met Gridshield
In dit project werken partijen vanuit de gehele keten samen om te komen tot een Energy Management System (EMS) dat in een simulatieomgeving getest en gevalideerd is. Er wordt daarbij expliciet rekening gehouden met de mogelijkheid tot het falen van het systeem. Daarvoor wordt het GridShield toegevoegd als innovatief vangnet tegen overbelasting en cyberaanvallen. Ook wordt ingezet op gedragsbeïnvloeding van eindgebruikers middels Human Energy Behavior Influence Tools (HEBITs). We onderzoeken in dit onderdeel welke prikkels om te gaan slim laden (bijvoorbeeld op prijs of duurzaamheid) voor EV-rijders interessant zijn om op te reageren en hoe we deze prikkels kunnen verbeteren.
Achterliggend doel is een veilig, betaalbaar en betrouwbaar energiesysteem te ontwikkelen waarbij door toepassing van het in dit project te ontwikkelen schaalbare SmoothEMS met Gridshield ruimte vrijkomt om de energietransitie te versnellen.
Om deze doelstellingen te bereiken, zetten we in op:
- De doorontwikkeling van simulatieomgeving DEMKit, waarin de deeloplossingen van het EMS met GridShield zijn geïntegreerd en gevalideerd. DEMKit maakt het mogelijk om uitgedachte aanpassingen in de living labs (zowel op hardware als software) vooraf te testen en via ‘hardwareintheloop’ simulatie te verbeteren.
- De ontwikkeling en het testen van een Energy Management System inclusief Gridshield, dat adaptief is aan de situatie en voorziet in efficiënte en veilige dataen informatieuitwisseling tussen gebruiker, laadpaal, laadplein, het gebouw en het systeem zelf.
- Het modelleren van een blauwdruk voor het SmoothEMS met GridShield, op basis van een per stakeholder opgesteld technisch procedé toegespitst op de specifieke situaties waarin het EMS moet kunnen functioneren.
- Het analyseren van de veiligheid van het systeem op gebied van cybersecurity en opstellen van mitigatiemaatregelen.
- Het modelleren van scenario’s om de robuustheid van het systeem te valideren.
- Simuleren van de diverse modellen, mogelijke infrastructuren en gebruikersprofielen in de virtuele simulatieomgeving DEMKit. De omgeving zal ook ingezet worden als simulatie voor opschaling.