GVB heeft geïnvesteerd in twee promotietrajecten aan de TU Delft. Christof Tsounis en Yiannis Tsitouridis doen als promovendi belangrijk onderzoek naar mogelijkheden om netcongestie tegen te gaan.
Christof Tsounis
In mei is Christof Tsounis gestart als promovendus. Zijn onderzoek richt zich op het voorstellen, vergelijken en testen van de volgende generatie gelijkrichterstations die de link vormen tussen het AC-distributienet en het DC-metro- of tramnet.
Een eerste onderzoeksdoel is het ‘stuurbaar’ maken van gelijkrichterstations. Momenteel functioneren zij als passieve componenten die precies de gevraagde energie leveren. Door stuurbaarheid toe te voegen kan een gelijkrichterstation meer of minder vermogen leveren dan gewenst, omdat men bijvoorbeeld meer energie wil leveren vanuit een gelijkrichterstation met een hogere contractwaarde of met een aangesloten opweksysteem.
Een tweede onderzoeksdoel is het mogelijk maken van bidirectionele werking. Nu is een gelijkrichterstation eenrichtingsverkeer: stroom vloeit alleen van het AC-distributienet naar het DC-net. De remenergie van voertuigen – goed voor bijna een derde van de totale energiebehoefte – gaat daardoor verloren. Het onderzoek bekijkt hoe onderstations bi-directioneel kunnen worden ontworpen en vergelijkt dit met alternatieven zoals energieopslag, om te beoordelen of er een rendabele businesscase is.
Tot slot onderzoekt Christof hoe onderstations modulair kunnen worden opgebouwd. Zo kan de capaciteit eenvoudig meegroeien of krimpen met de toekomstige vraag, of kan na verloop van tijd alsnog bi-directionele functionaliteit worden toegevoegd of verwijderd. Dit geeft GVB een ‘no-regret’ zekerheid bij het ontwerpen van onderstations die 40 à 50 jaar meegaan.
Yiannis Tsitouridis
In juli begon Yiannis Tsitouridis met zijn promotieonderzoek. Hij richt zich op de ontbrekende schakel in tractienetten voor het aansluiten van derde partijen: de DC/DC-converter die direct kan worden verbonden met de bovenleiding of de derde rail.
Dergelijke converters bestaan commercieel nauwelijks, omdat de benodigde spanningsbereiken niet standaard verkrijgbaar zijn. Hoewel er al onderzoek naar is gedaan, zijn de schaal en de benodigde geavanceerdheid nog niet toereikend. Yiannis onderzoekt daarom een multiport-converter die opweksystemen, batterijen en laadpunten rechtstreeks koppelt aan de derde rail of bovenleiding. Dit verhoogt de systeemefficiëntie en maakt benutting van de remenergie mogelijk(er).
Een minstens zo belangrijk onderdeel van dit onderzoek is de ontwikkeling van een Energy Management System (EMS). Dit systeem moet optimaal beslissen waar de energie naartoe gaat: naar de batterijen of naar de laadpaal? Krijgt zonne-energie voorrang of juist remenergie als er nog maar beperkte opslagcapaciteit is? Hoe detecteren we überhaupt dat er remenergie beschikbaar is en in welke hoeveelheid? Voor deze vraagstukken zijn geavanceerde voorspellings- en state-estimation technieken nodig die nog ontwikkeld moeten worden voor tractienetten.
Beide promovendi verrichten hun onderzoek bij de DC Systems, Energy Conversion & Storage (DCE&S) groep van de Electrical Sustainable Energy department aan de TU Delft. Hun dagelijkse begeleiding ligt bij dr. Ibrahim Diab (GVB/TU Delft), met prof. Pavol Bauer als promotor. Daarnaast is dr. Sebastián Rivera Iunnissi co-promotor van Christof. Het project van Yiannis is mede mogelijk gemaakt door het Strategisch Programma Batterijintegratie van de PPS Innovatieregeling TKI HTSM.