Volgens een eenvoudige, ruime definitie is sprake van hybridisatie wanneer in een systeem meerdere energiebronnen samenwerken om een taak uit te voeren.
De bekendste hedendaagse vorm van hybridisatie zijn waarschijnlijk de hybride voertuigen waarbij een conventionele interneverbrandingsmotor wordt gecombineerd met een elektrisch systeem, waardoor een ‘hybride’ aandrijving ontstaat. In dit geval biedt hybridisatie de volgende voordelen: brandstofbesparing, betere prestaties en lagere emissies.
Volgens de normen van Danfoss Drives is de definitie van hybridisatie als volgt: het introduceren van een methode om energie op te slaan in een systeem. Hybride oplossingen worden hoofdzakelijk om de volgende drie redenen toegepast:
– om de kapitaaluitgaven (CAPEX) te verminderen of uit te stellen
– voorkomt overdimensionering van een systeem
– maakt het mogelijk infrastructuurinvesteringen uit te stellen
Bij een surplus kan het overschot aan energie in het hybride systeem worden opgeslagen. Wanneer de vraag hoog is, kan de opgeslagen energie opnieuw worden gebruikt als aanvullende energiebron;
– om de bedrijfskosten (OPEX) te verminderen
– verbetert het systeemrendement
– verbetert de beschikbaarheid van het systeem
Hybride systemen maken het mogelijk het systeemrendement te verhogen en stroomonderbrekingen als gevolg van instabiliteit van het elektriciteitsnet te voorkomen;
Verminder stilstand van het systeem door de weerstand te verhogen in geval van kwaliteitsproblemen met de voeding.
Voornaamste voordelen van energieopslag
De opslag van energie verbetert de stabiliteit van energieproductiesystemen door pieken in de geproduceerde energie op te vangen, de productie en het verbruik van energie los te koppelen en te zorgen voor reservecapaciteit in noodgevallen.
Naar verwachting zal het gebruik van hybride systemen in tal van bedrijfstakken op het vasteland en op zee aanzienlijk toenemen, met name als gevolg van de dalende prijzen van accu’s en de toenemende energiedichtheid.
Hybride oplossingen
Energieopslag wordt vaak gezien als randvoorwaarde om hernieuwbare energie in de elektriciteitswinning te kunnen integreren. Door machines en processen uit te rusten met systemen voor energieopslag is het mogelijk de energiekwaliteit aanzienlijk te verbeteren, en de prestaties en het algehele rendement naar een hoger niveau te brengen.
Producten voor hybridisatie zijn voor tal van toepassingen geschikt.
Integratie van hernieuwbare energiebronnen
• Voorspellen van energieopbrengst
• Opvangen van pieken
• Ontkoppelen van energieproductie en -verbruik
Stabiliteit van het elektriciteitsnet – nevendiensten
• Frequentieregeling/traagheidsemulatie
• Reservecapaciteit
• Overbelastbaarheid/boosting
• Snel starten/reageren
Micronetten
• Piekvermogencompensatie op het niveau van onderstations
• Reservecapaciteit in geval van storingen
Rendement
• Optimalisatie van energieproductie met behulp van diesel- en aardgasgeneratoren
• Optimalisatie van energieverbruik in de maritieme sector
• Voorkomen van transmissieverliezen
Milieu
• Schone energie in havens
• Ontkoppelen van energieproductie en -verbruik, integratie van hernieuwbare energiebronnen
Beschikbaarheid van elektriciteit
• Ononderbroken energievoorziening voor bijvoorbeeld telecommunicatie, luchthavens en ziekenhuizen
Bouw en mijnbouw op het vasteland
• Lokale energieproductie, doorgaans met dieselgeneratoren, optimalisatie tijdens bedrijf met behulp van accu’s
• Hybridisatie van machines
