Hoe bespaart gelijkstroom componenten en energieverlies?
Gelijkstroom wordt opgewekt in o.a. de zonnepanelen in de gevel van Circl
Normaal gesproken worden in een gebouw alle apparaten en installaties aangesloten op wisselstroom ofwel AC (alternating current). De elektriciteit die wij uit onze stopcontacten halen is ook wisselstroom. Echter bij de opwekking van elektriciteit door middel van zonnepanelen wordt gelijkstroom ofwel DC (direct current) geproduceerd. Dat is de reden dat deze energie in de meeste gebouwen eerst omgezet moet worden naar wisselsstroom voordat de elektriciteit gebruikt kan worden. Door gebruik te maken van een elektriciteitsnet op gelijkstroom zijn er geen omzettingen meer nodig naar de apparaten en wordt het energieverlies in de keten beperkt. Dit komt namelijk omdat energieomzetting verliezen met zich meebrengt.
Gebruikelijke situatie met voornamelijk wisselstroom (AC) electriciteitsnet
Gebruikelijke situatie met voornamelijk een gelijkstroom (DC) electriciteitsnet
In Circl is zo veel mogelijk van het gebouw uitgevoerd met een elektriciteitsnet op gelijkstroom. Hierop zijn o.a. de zonnepanelen, verlichting en stopcontacten aangesloten. Circl is een van de grootste gelijkstroomnetten in kantoor omgevingen ter wereld.
Toepassing in Circl
Circl is aangesloten op gelijkstroom met een 350V DC-distributiesysteem en DC-componenten, ontwikkeld door Direct Current. Je kan goed zien dat het wordt toegepast doordat er geen normale stopcontacten zijn. Via USB-C-stopcontacten op de muur kun je je laptop en telefoon opladen. De apparatuur van de gebruikers, zoals laptops en smartphones wordt hiermee direct – dus zonder tussenkomst van een adapter – gevoed. Op het dak en tegen de houten dakranden van de gevel zijn zonnepanelen bevestigd. Deze zijn direct op het gelijkstroomnet aangesloten. Het ontbreken van adapters en omvormers betekent een aanmerkelijke energiebesparing. Ook onnodig grondstoffengebruik vermijden is een van de uitgangspunten van Circl geweest. Normaal gesproken moet ook alle energie eerst nog naar wisselstroom worden omgezet. Dit gaat gepaard met omzettingsverliezen. Bij Circl leveren de zonnepanelen dus via het gelijkstroomnet direct energie aan de verbruikers in het pand, zoals, laptops, mobiele telefoons en ledverlichting. Er is geen tussenkomst van het reguliere wisselstroomnet. Deze techniek kan met name op lokaal niveau worden toegepast omdat de techniek op lange afstanden nog niet geschikt is. Door de toepassing van zonnepanelen is het dus mogelijk om een DC netwerk aan te leggen.
Hypothese pilot project
De toepassing van het netwerk in Circl zal worden gebruikt om de volgende hypothese te toetsen:
De toepassing van een DC elektriciteitsnet in het gebouw levert: (1) een energiebesparing van ca. 15% op de daarop aangesloten afnemers en (2) bij toepassing van minder of een gelijk aantal installatiecomponenten
Impact en Prestatie
De toepasbaarheid en schaalbaarheid van het product zal worden beoordeeld aan de hand van de volgende onderwerpen. Voor enkele onderdelen zijn de initiële resultaten al bekend.
Technische Prestatie
Nog geen resultaten bekend
Comfort & Productiviteit
Het comfort van de gebruiker wordt daarentegen wel beïnvloed. De toepassing van gelijkstroom brengt wel een aantal kritieke punten met zich mee; gebruikers en fabrikanten kennen de werking van DC nog niet, waardoor bezoekers aan Circl zich moeten aanpassen aan de hoeveelheid stopcontacten die aanwezig zijn.
Impact Bedrijfsvoering
Ook is er impact op het beheerproces doordat er andere regelgeving rondom DC netwerken is. Technische medewerkers zijn hier niet aan gewend en zullen dus nog veel moeten leren in het beheren van een DC netwerk.
Business Case
Nog geen resultaten bekend
Initiële Lessons Learned
- Toepassing van converterboxen om wisselstroom apparatuur te ondersteunen zijn later alsnog geïnstalleerd om de gebruik te voorzien.
- Gebruikers kunnen met de gelijkstroom niet uit de voeten.
- Gelijkstroom is een stuk gevaarlijker met betrekking tot vonkvorming doordat de spanning altijd gelijk is
