De zeventien woningen die onderdeel zijn van de InnovaHub, zijn met hun zonnepanelen, gedeelde warmtepomp en verschillende vormen van energieopslag bijna zelfvoorzienend. Maar dit type energiehub is niet alleen bedoeld om groene energie te leveren aan woningen, maar het kan ook helpen bij het ontlasten van het stroomnet.

Het klimaatsysteem van de toekomst heeft volgens Niels de Smet, hydrogen development engineer bij Hylife Innovations, twee dingen nodig: flexibiliteit en balancering. Dat zijn dan ook twee belangrijke doelen van InnovaHub, een energiehub die is ontwikkeld door Hylife Innovations, ondersteund met een DEI+-subsidie van de RVO.

De Smet: “Je hebt nood aan balancering. Dus je moet energie vanuit de zomer of structurele perioden met piekvermogen gaan opslaan voor momenten dat je energie tekortkomt. En je moet flexibiliteit hebben om het net te ontlasten, het is een utopie om te denken dat we dat met heel dikke kabels gaan oplossen. Zelfs al zou je oneindig grote koperen platen in de grond steken, dan kan je die pieken misschien transporteren, maar zolang je die pieken nergens opslaat, moet er op het net elke seconde evenveel opwek als verbruik zijn.”

Batterij, waterstof en warmtebuffer
De pilot InnovaHub bestaat uit zeventien woningen. Zonnepanelen voorzien in het overgrote deel van het elektriciteitsgebruik en met een centrale warmtepomp worden de woningen voorzien van warmte en koeling. Daarnaast delen ze drie vormen van opslag: een batterij, een warmwaterbuffer en groene waterstof. Een energiemanagementsysteem stemt de opwek, het gebruik en de opslag van energie zo efficiënt mogelijk op elkaar af.

De reguliere batterij wordt gebruikt voor opslag op korte termijn. Dan moet je denken aan zo’n twee uur van overproductie die deze kan opvangen, vertelt De Smet. “Dat is echt voor de korte termijn en voor de balancering. Maar ook om die balansdiensten aan het net te kunnen bieden.” Bij een tekort aan opwek kan Innovahub elektriciteit leveren, maar het kan ook extra stroom opslaan om het net te ontlasten. 

Voor de lange termijn wordt in InnovaHub ook groene waterstof geproduceerd. Energiedichtheid is een voordeel van waterstof ten opzichte van een reguliere batterij, het kost simpelweg een stuk minder ruimte. En langdurige opslag, van tientallen uren, is kostenefficiënter met waterstof, vertelt De Smet. “Als er straks een superbatterij uitkomt die de eigenschappen van waterstof heeft, met een hoge energiedichtheid, dan vervangen we die. Maar vandaag doen we het met de beschikbare technologieën en combineren we ze waar mogelijk.”

“Terecht punt van kritiek op waterstof is de inefficiëntie. Bij de productie treden er veel verliezen op. Die verliezen zijn grotendeels warmte. In het elektrolyseproces kan je met de vuistregel rekenen dat 30 procent van de energie die je erin steekt eruit komt als warmte.” Maar bij InnovaHub kan die restwarmte worden gebruikt in het warmtenet dat naar de huizen loopt. “In een puur elektrische wereld kan je niks met die warmte, maar op systeemniveau, heel wat woningen maar ook bedrijfspanden en bedrijfsprocessen hebben die warmte hard nodig.”

De waterstofopslag loopt vol vanaf de lente, tot ongeveer het einde van de zomer. En vanaf de herfst wordt de waterstof uit die opslag juist gebruikt. Die energie wordt nu nog uitsluitend opgewekt met zonnepanelen, maar wegens de aansluitende opwekprofielen is het interessant om ook wind eraan toe te voegen, zegt De Smet.  “Hoe vlakker opwekprofiel je hebt, hoe minder buffercapaciteit je nodig hebt.”

Balancering en flexibiliteit
De verschillende apparaten werken pas als systeem samen door het Energy Management Systeem waar ze mee communiceren. De Smet: “Van het EMS krijgen we inzicht in wat iedere component moet doen om bijvoorbeeld de goedkoopste energie te leveren. Maar afhankelijk van waar je zo’n hub inzet zou dat ook maximalisatie van de balansvermogen voor de netbeheerders kunnen zijn. Dat je dus niet per se de goedkoopste megawattuur aan energie maakt, maar dat je die zo performant mogelijk maakt voor het elektriciteitsnet.”

“De hub fungeert eigenlijk als kleine energiecentrale”, vertelt De Smet. Zo levert InnovaHub balansdiensten aan het net. Het doel van het project is namelijk niet alleen om lokaal de InnovaHub van groene energie te voorzien, ook het leveren van diensten aan het net is belangrijk onderdeel. Want hernieuwbare energiebronnen, die we steeds meer inzetten, zijn een stuk grilliger dan fossiele energiebronnen, legt De Smet uit. Dat maakt balancering en flexibiliteit belangrijk. Balancering om ongelijkheden in opwek en gebruik te kunnen opvangen en flexibiliteit om het stroomnet niet te overbelasten.

Verschillende woningen en bewoners
De InnovaHub pilot wordt vier jaar lang getest met zeventien woningen in de nieuwbouwwijk Havenstadt in Stad aan het Haringvliet. Hier wordt het systeem getest in verschillende woningtypes, twee onder een kap, tussenwoningen en appartementen en met verschillende bewoners, van jonge koppels, tot gezinnen en senioren.

In principe zullen de gebruikers niets merken van de Innovahub: “We gaan geen interne temperaturen aanpassen of ovens en wasmachines aan of uit zetten”, zegt De Smet. De gebruiker kan doen wat hij wil “Dat zijn juist de dynamieken die we willen onderzoeken. We willen geen restricties aan mensen opleggen, maar vooral zien hoe het systeem omgaat met gebruikersgedrag.