PLCnext Technology helpt bij het stabiliseren van ons elektriciteitsnet
Wat gebeurt er als twee technische expert bedrijven hun kennis combineren? Dat leest u in deze case. De waterstofexperts van HyMatters vonden met de PLCnext Technology van Phoenix Contact een oplossing voor de stabilisatie van het elektriciteitsnet.
De uitdaging
Oplossingen om elektriciteit lokaal op te wekken zijn enorm populair. Aan de ene kant beperken deze lokale (duurzame) oplossingen de CO2-uitstoot, maar aan de andere kant zorgen ze ook regelmatig voor tijdelijke overbelasting van het lokale elektriciteitsnet. Deze piekproductie kan jammer genoeg niet overal worden (her-)gebruikt, tenzij er opslag voor handen is. Een zwaardere netaansluiting die de pieken kan opvangen is soms een optie. Maar, omdat er steeds vaker beperkte of zelfs geen transportcapaciteit is op het elektriciteitsnet is dit lang niet altijd mogelijk.
(Capaciteitskaart elektriciteitsnet (netbeheernederland.nl) per 7-9-2022)
De experts
HyMatters is expert op het gebied van waterstof en energie-infrastructuur, het bedrijf helpt ondernemingen in de breedste zin van het woord bij verduurzaming. Voor de piekbelasting door lokaal opgewekte energie biedt HyMatters een innovatieve waterstofoplossing door een integrale aanpak tussen energieproductie, energiegebruik en netcapaciteit.
Op plekken waar tijdelijk een overschot is, biedt een mobiele waterstofvoorziening van HyMatters de oplossing. Per dag kan met deze voorziening 6kg groene waterstof worden geproduceerd en afgeleverd. Dat is voldoende om een waterstofauto 800 km op te laten rijden. Daarnaast levert HyMatters waterstofoplossingen die stationair werken, afhankelijk van de klantspecifieke situatie.
De techniek
De mobiele waterstofvoorziening van HyMatters is een sterk staaltje van innovatieve én duurzame techniek. De Elektrolyser is het hart van elke waterstofvoorziening. Hiermee wordt ultrapuur water omgezet in waterstof en retourwater dat wordt hergebruikt. Een Water-treatment unit maakt van drinkwater, ultrapuur water en een compressor zorgt voor de opslag van waterstof onder hoge druk.
(Mobiele waterstofvoorziening)
Edwin Tazelaar is CTO bij HyMatters en specialist in waterstof, energiesystemen en regeltechniek. Hij is een belangrijke kennisdrager voor het bedrijfsleven en het onderwijs én sowieso heel gedreven om de wereld verder te verduurzamen. Tazelaar legt uit dat HyMatters voor de automatisering van installaties altijd kiest voor Model Based Design. “Voor alle essentiële componenten uit de mobiele waterstofvoorziening van HyMatters worden modellen ontwikkeld om het gedrag van de installatie te voorspellen. De inzichten die we hiermee krijgen worden ingezet voor asset management, oftewel het beheer van de installatie. Maar ook voor het snel en betrouwbaar ontwikkelen van, al dan niet nieuwe, installaties op klantspecificatie.”
Deze uitdagende technische situatie, vraagt om een betrouwbaar, flexibel en open besturingsoplossing die compleet nieuwe vrijheden biedt.
Model Based Design
Model Based Design is een manier om een virtuele weergave van een fysiek systeem te creëren. Deze virtuele weergave kan onder een breed scala aan omstandigheden simuleren hoe het fysieke systeem zich zal gaan gedragen.
De softwaretools waarmee modellen worden ontwikkeld, kunnen vaak ook het model automatisch omzetten in programma code. De automatische generatie van programma code bespaart veel tijd en voorkomt fouten bij de omzetting.
MATLAB© Simulink© is zo’n softwaretool en wordt door meer dan 6500 hogescholen en universiteiten over de hele wereld gebruikt voor onderwijs en onderzoek.
De PLCnext Technology heeft een slimme koppeling met Matlab Simulink waardoor er nieuwe mogelijkheden ontstaan om het ontwikkelproces veel makkelijker en sneller uit te voeren. Hoe dit werkt en wat de voordelen zijn, kunt u lezen in de whitepaper.
De oplossing
Voor de besturingsapplicatie ging HyMatters op zoek naar een industriële besturing waarop ook MATLAB© Simulink© modellen in realtime kunnen draaien naast de klassieke PLC-besturingsprogramma’s. Hierbij is het voor HyMatters belangrijk dat de industriële besturing zo open mogelijk is, zodat HyMatters ook zelf nieuwe functionaliteiten kan toevoegen. Daniël Semerel, is Development Engineer bij HyMatters met meer dan 12 jaar ervaring in solar-, hogedruk- en waterstoftechnologie. Hij zocht voor de mobiele waterstofvoorziening naar een open, industrieel besturingssysteem met Linux als operating system.
Het resultaat
Op www.plcnexttechnology.nl en de PLCnext Community vond Daniël alle informatie die hij nodig had. “Phoenix Contact biedt hierbij ook deskundige support en goede trainingen”, vertelt Daniël Semerel. De keuze voor de PLCnext Technology was dan ook snel gemaakt.
HyMatters heeft de besturing van de unit op basis van de PLCnext Technology ontwikkeld, met als resultaat dat er per 24 uur 6 kg groene waterstof kan worden geproduceerd. Overal waar het zinvol is om elektriciteit om te zetten in waterstof kan de waterstoftrailer eenvoudig worden ingezet.
