Hoe verander je een parkeerterrein in een energie centrale?

Ken je dat filmpje van de eenzame gek in een menigte, vraagt Eneco-projectontwikkelaar Jasper Feuth. “Ik was die gek die eindeloos vertelde over hoe je parkeerterreinen kon inzetten als energiebron. Maar niemand wilde naar me luisteren.”

Hoewel de SolarParking in Dronten negen projectpartners kent, waaronder de TU Delft, en vier financiers, voelt de realisering ervan voor Feuth als een persoonlijke overwinning. Het project SolarParking Dronten moet aantonen dat het overdekken van een parkeerterrein met zonnepanelen een kantoorgebouw gasloos en energieneutraal kan maken.

Energiestromen
Het energieneutrale kantoorgebouw is in dit geval het gemeentehuis van Dronten, dat een grondige energierenovatie heeft ondergaan. Sterk verbeterde isolatie maakte het mogelijk het pand te verwarmen met twee warmtepompen in plaats van met gasgestookte ketels. Daarmee is het pand gasloos geworden, maar het dak is te klein om met zonnepanelen alle energie zelf op te wekken. Op het dak past 110 kWp (kilowatt piek; het maximale vermogen). De overkapping van het naastgelegen parkeerterrein levert met 400 kWp het leeuwendeel van de energie.

^{De laadpalen leveren zonnestroom. (Foto: Fotostudio Wierd)}

De prijs voor zonnepanelen in glas is de laatste tijd sterk gedaald, vertelt Feuth. Niettemin was dit project alleen haalbaar dankzij meerdere subsidies. Het regelmatige patroon van de in glas gevatte zonnecellen projecteert een prettige halfschaduw over de auto’s en de parkeerplaats. Zo’n 120 plekken werden overdekt, waarvan er 16 geschikt zijn voor het opladen van elektrische auto’s. Er staat een grote nikkelmetaalhydride batterij met de capaciteit van vier Tesla’s (350 kWh). Een energiemanagementsysteem regelt de energiestromen.

De afmetingen van de SolarParking zijn zo gekozen dat de geproduceerde zonne-energie over het jaar gemiddeld gelijk is aan het energiegebruik van het gemeentehuis en de elektrische auto’s samen. In de zomer produceert het zonnedak meer stroom dan verbruikt wordt, en in de winter is dat andersom.

^{De centrale regeling bevat vermogenselektronica om de stromen te sturen en een stationaire batterij.  (Foto: Fotostudio Wierd)}

De zonne-energie gaat in eerste instantie naar de laadpalen, en vervolgens naar de warmtepompen voor de verwarming of koeling van het gemeentehuis. Wat overblijft wordt opgeslagen in de stationaire batterij en als die vol is levert het systeem terug aan het elektriciteitsnet. Als de vraag groter is dan wat het zonnedak levert, haalt het systeem eerst energie uit de batterij, en daarna pas uit het elektriciteitsnet.

De laadpalen voor ambtenaren zijn trager

Er is een verschil gemaakt tussen laadpalen voor bezoekers en voor ambtenaren – die laatste zijn trager. Het systeem gaat ervan uit dat werknemers in het gemeentehuis meer tijd hebben om hun auto op te laden, en beperkt de laadstroom dienovereenkomstig. Bezoekers krijgen wel de maximale laadcapaciteit. Dergelijke differentiaties in laadsnelheid en -tarieven zullen we in de toekomst vaker zien, verwachten energieonderzoekers.

Onderzoek
Zonne-energie kun je beschouwen als CO₂-vrij, maar geldt dat ook voor een systeem dat zonne-energie uitwisselt met het elektriciteitsnet? Om daar een antwoord op te vinden modelleert masterstudent sustainable energy technologies Kaja Tegtmeier het elektrische systeem in een computermodel.
De CO₂-uitstoot van elektriciteit hangt af van de manier waarop die is opgewekt (windturbine of kolencentrale). Daarom varieert die koolstofintensiteit (gram CO₂-equivalent per kWh) per land en in de tijd. Tegtmeier rekent daarmee om de CO₂-besparing van de Solarparking over een bepaalde periode te kunnen bepalen.

^{Energiestromen bij ongeregeld laadgedrag (boven) en in perfect evenwicht (onder). Zie hoe in de onderste grafiek de zonneproductie (geel) en de opladende auto’s (blauwe pieken) precies in balans zijn. (Grafiek: Rishabh Ghotge)}

Zonne-energie en elektrische auto’s zijn perfecte partners als pieken in zonnestroom opgeslagen worden in de mobiele batterijen. Als de energiestromen minder goed geregeld zijn, kan een groot aantal auto’s dat gelijktijdig laadt het elektriciteitsnet overbelasten. Omgekeerd geldt hetzelfde: een plotselinge productiepiek van een groot zonnepark kan het net plat leggen. Maar gebruik je de pieken in zonnestroom om mobiele accu’s mee op te laden, dan wordt de belasting van het net stabieler en vlakker. Het zijn immers altijd de pieken die tot overbelasting en uitval leiden.

Onderzoekers van de groep van prof.dr. Ad van Wijk (Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek & Technische Materiaalwetenschappen) ontwikkelden een strategie om zonne-energie en laadgedrag te combineren. Promovendus Rishabh Ghotge is een van hen. Hij optimaliseerde het laadschema voor twee elektrische voertuigen onder een carport met zonnecellen in openluchtlaboratorium The Green Village op de Delftse campus. Ghotge is nu betrokken bij de veel grotere setting van de SolarParking in Dronten – een van de weinige plekken in Nederland waar zonne-energie en elektrische auto’s op grotere schaal (400 kW en 16 auto’s) gecombineerd worden.

^{Maatschappelijke acceptatie is essentieel voor verdere toepassing van het SolarPark-concept. (Foto: Fotostudio Wierd)}

Acceptatie
Projectontwikkelaar Jasper Feuth is benieuwd hoe de SolarParking in praktijk zal uitpakken. Hoe zal de batterij gebruikt worden? Kan er geld verdiend worden door goedkope stroom op te slaan en te verkopen als de stroomprijs hoger staat? Zal het laden van auto’s met zonnestroom aanslaan? Zal het laden met zonnestroom de pieken in het elektriciteitsnet inderdaad verminderen? Zal het gemeentehuis gemiddeld energieneutraal worden dankzij het parkeerterrein vol zonnepanelen? Het belangrijkst vindt Feuth de acceptatie van een dergelijk grootschalig zonne-energie project midden in een gemeente.

De acceptatie door burgers is essentieel voor verdere uitbreiding van het SolarParking concept naar Flevo Airport en het bijbehorende bedrijventerrein. “Eerst reageerden mensen afwijzend op overkapping van de parkeerplaats met zonnepanelen. Ze vreesden massieve constructies met grote panelen”, vertelt Feuth. Maar volgens hem heeft de elegante constructie met de halfdoorlatende zonnepanelen hun idee daarover veranderd.

Feuth denkt dat hij niet veel langer meer die eenzame ‘gek’  zal zijn. Hij verwacht dat meer mensen het voordeel en de haalbaarheid van een parkeerterrein als CO₂-vrije energiecentrale zullen onderkennen. Zelf kijkt hij al vooruit naar projecten voor Mac³PARK kantoren in Lelystad en Almere die in ontwikkeling zijn.

• De SolarParking Dronten wordt woensdag 14 april 2021 officieel in werking gesteld. Een jaar lang worden alle energiestromen bijgehouden. Daaruit valt de CO₂-besparing af te leiden, wat een onderdeel zal zijn van de eerste projectevaluatie.
• Bekijk Leadership from a dancing guy op Youtube over de eenzame gek in een menigte
• Projectpartners zijn Provincie Flevoland, gemeente Dronten, Lelystad Airport, Schiphol Nederland b.v., Ontwikkeling Maatschappij Airport Lelystad Almere (OMALA), TU Delft, Pontis Engineering, Eneco en Alfen.
• Het SolarParking Dronten project ontving bijdragen van het Europese Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO), het ministerie van economische zaken en klimaat, de provincie Flevoland en de gemeente Dronten.