EnergyVille: nieuw onderzoeksgebouw en energiesysteem van de toekomst

Energyville heeft op zijn campus op Thor Park in Waterschei (Genk) op de geijkte plechtigheid zijn tweede gebouw ‘geopend.’ Tegelijk maakte het ook de onderzoeksresultaten bekend van het Efro/Salk-project ‘Naar een duurzame energievoorziening in steden’ bekend.

EnergyVille, een onderzoekssamenwerking tussen de KU Leuven, de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, Imec en Universiteit Hasselt, heeft zich gevestigd op de site van een voormalige steenkoolmijn. De campus vormt een geïntegreerd dienstencentrum dat kantoorruimtes afwisselt met state-of-the-art labo-infrastructuur.

Het nieuwe gebouw is gericht op technologieontwikkeling voor energieopwekking met dunne-film zonnecellen, intelligentere, efficiëntere en goedkopere PV- systemen en nieuwe opslagsystemen, die ervoor moeten zorgen dat elektrische wagens of thuisbatterijen meer energie sneller en veiliger kunnen opslaan. Energyville stelt er haar recentste inzichten voor in onder meer zonnetechnologie, batterijen, lokale gelijkstroom-netten, geavanceerde warmtenetten, energie-als-dienst-modellen.

EnergyVille 2 biedt plaats aan labo’s en kantoorruimte voor ongeveer honderd onderzoekers. De opening luidt bovendien de officiële verhuis in van een deel van het PV- en batterij-onderzoek van Imec en Universiteit Hasselt, eerder gevestigd in Heverlee en Diepenbeek. Highlights van de nieuwbouw zijn de BIPV-opstelling (zonnepanelen geïntegreerd in de gevel), Imec’s pre-pilootlijn voor dunnefilm zonnecelproductie en een dry room in het labo waar de luchtvochtigheid op 0,6% wordt gehouden om op een veilige manier nieuwe materialen te verwerken tot batterijen.

Duurzame energievoorziening in steden

Het meerjarige project ‘Naar een duurzame energievoorziening in steden’ steunt op drie pijlers: SolSThore, GeoWatt en SmarThor. Die moeten volgens Energyville de hoekstenen vormen van een toekomstbestendig energiesysteem. “Binnen het project werd bovendien niet alleen gefocust op individuele technologieën, we zoeken ook naar een systeemaanpak waarbij zowel elektrische als thermische energiebronnen geïntegreerd worden,” aldus Ronnie Belmans, CEO van Energyville en prof aan de KU Leuven. “Door al deze bronnen te koppelen, krijgen we een grote flexibiliteit en wordt het mogelijk de wisselende energieproductie van hernieuwbare energiebronnen nog beter op te vangen.”

SolSThore

Zonnepanelen wekken alleen energie op wanneer de zon schijnt en zijn dus niet altijd bruikbaar als basisproductie. Binnen SolSThore werden daarom nieuwe, efficiëntere zonnecellen en vaste-stof batterijtechnologieën van de volgende generatie onderzocht. Binnen dit project werd ook het eerste lokaal gelijkstroomnet gelanceerd om opgewekte energie nog optimaler te benutten en verliezen door omvormers te beperken, een uniek gegeven in België. Bovendien werd er gewerkt aan verbeterde voorspelling van energieopbrengst van PV-systemen, cruciaal voor het beheer van het elektriciteitsnet.

GeoWatt

Naast efficiëntere zonnecellen en opslagsystemen blijft ook duurzame verwarming en koeling een sleutelkwestie in de energietransitie. Binnen GeoWatt werd het potentieel van 4e-generatie warmtenetten onderzocht. Technologische oplossingen om duurzame, lage temperatuur warmtebronnen (zoals restwarmte, zon- en geothermie) te integreren in stadsverwarming zijn bijvoorbeeld netwerksturing of automatische foutdetectie. Daarnaast zette EnergyVille in op het potentieel voor geothermie. De onderzoekers werkten een conceptstudie uit voor Genk. Daarbij onderzochten ze werd of de onder water gelopen steenkoolmijnen van Winterslag en Waterschei gebruikt kunnen worden om plaatselijk wijken mee te verwarmen.

SmarThor

Ze gingen ook na hoe deze energiebronnen geïntegreerd kunnen worden in een multi-energiesysteem waar het aanleveren van energie een dienst wordt eerder dan een product. Vandaag kiest de consument bijvoorbeeld voor een gasketel, pelletketel of warmtepomp voor verwarming en vervolgens betaalt hij de komende jaren voor gas, pellets of elektriciteit. In een multi-energiesysteem bestaat er een onderscheid tussen de gevraagde dienst en de gebruikte energiebron. De consument wordt bijvoorbeeld aangesloten op een warmtenet en krijgt warmte aangeleverd die kan komen van een gasketel, zonneboiler of warmtepomp, afhankelijk van wat op dat moment het meest interessant is. Hij betaalt dan voor de gebruikte warmte en moet niets aan comfort inleveren. Om dit systeem te realiseren moeten weersvoorspellingen, slimme thermostaten, energiemeters, prijzen van de verschillende energiedragers en nog veel meer samengebracht worden in één platform. SmarThor bekeek het techno-economisch kader dat nodig is om een dergelijk multi-energiesysteem te realiseren. EnergyVille zette een eigen ICT-platform op dat het energieverbruik van de gebouwen op Thor Park monitort, optimaliseert en beheert. Simulaties tonen aan dat een multi-energie marktmodel in staat is om de maatschappelijke kost te verlagen, voornamelijk door een betere afstemming op de productie van hernieuwbare energiebronnen.