MIIP006 Modulaire smart grid voor Binnenvaart

Aanleiding

Schone energie en mobiliteit beschikbaar, bereikbaar en betaalbaar, dat is onze missie. De energietransitie is op wereldschaal verder dan de meeste mensen in Nederland denken. Waarom? De technologie is bewezen, schone energie is nu al de goedkoopste energiebron en het verkleint de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Maar geldt dit ook voor de maritieme sector, specifiek binnenvaart?

 

De behoefte aan ‘groene/duurzame’’ binnenvaart is de belangrijkste motor voor alle innovaties en de nieuwe wegen die de scheepvaart is ingeslagen. Maar het draait nog steeds om geld verdienen in deze business en klimaatneutraal varen leidt tot een flinke kostenverhoging. In een markt van stevige concurrentie op basis van de laagste prijs is het bijna onmogelijk om niet gesubsidieerd te ondernemen. De kosten zullen onevenredig stijgen, waardoor de onderneming zichzelf uit de markt prijst. Ook is er nog grote onzekerheid over de prestatie, prijs en beschikbaarheid van zero emissie alternatieven en is de huidige regelgeving niet bevorderend. Middels dit project willen wij belemmeringen wegnemen door onderzoek te doen naar energiebesparingen aan boord en de inzet van digitalisering om efficiënter te varen.

 

Wij willen onderzoeken of we van een binnenvaartschip een smart grid kunnen maken? Dus een varend energienet waar slimme meet- en regelsystemen verbonden zijn om het aanbod van de verschillende energiebronnen af te stemmen op de vraag. Is het mogelijk een slim energiesysteem te ontwikkelen waarbij zonnepanelen, elektrische aandrijving, waterpompen, elektronica en opslagsystemen een connectie hebben/communiceren met elkaar? Middels energiemanagement software (EMS) kunnen we dan de zelf opgewekte stroom intelligent verdelen, omdat de schipper zelf over alle data aan boord beschikt.

 

Dit nieuwe initiatief combineert vakmanschap van maritiem elektrotechnici (MarTronics) met software programmeurs (GRID) gespecialiseerd in energiemanagement. Dit zal bij een GO op onze haalbaarheidsvragen resulteren in verdere technische ontwikkeling door deze ondernemers zelf, dus een echte innovatieve impuls voor de sector die in deze samenwerking perspectief geeft op een vervolg traject van demonstratie, validatie en verkoop van producten en SaaS.

 

Doelstelling

Het succes van ons onderzoek naar een slim energiemanagement systeem (EMS) dat energiestromen aan boord kan voorspellen (AI) en balanceren (peak shaving), bepaalt de geruisloze overgang naar technische ontwikkeling en vermarkting van ons product met aanzienlijke voordelen voor de hele maritieme sector, zoals:

 

  • Verbeterde energie-efficiëntie: Een slim EMS inclusief fleetmanagement kan de energie-efficiëntie van schepen verbeteren, waardoor het brandstofverbruik en de operationele kosten worden verlaagd. Dit is een brede energietransitie naar hernieuwbare en alternatieve energiebronnen binnen de maritieme sector.

 

  • Emissiereductie: Door de efficiëntie te optimaliseren, draagt het systeem bij aan de vermindering van schadelijke emissies, zoals CO2, NOx, SOx, en fijnstof, wat bijdraagt aan een schonere maritieme omgeving (NML speerpunt 1).

 

  • Compliance met regelgeving: Met strengere milieuvoorschriften kan het EMS helpen om te voldoen aan regelgevingsnormen en eventuele boetes te vermijden. Ons EMS kan straks output genereren voor rapportage inzake m.e.r, CSRD en ESG.

 

  • Versterking van de concurrentiepositie: Schepen die minder brandstof verbruiken en schoner zijn, kunnen een betere concurrentiepositie hebben, zowel op de markt van vrachtvervoer als in de aantrekkelijkheid voor investeerders en klanten die duurzaamheid waarderen.

 

  • Operationele optimalisatie: Een slim EMS kan helpen bij het optimaliseren van operationele processen, zoals routeplanning en snelheidsregeling, wat leidt tot verder verbeterde efficiëntie in varen (NML speerpunt 3).

 

  • Toekomstbestendige vloot: Het voorbereiden van de vloot op toekomstige technologische veranderingen en energiebronnen zorgt ervoor dat de maritieme sector voorbereid is op toekomstige ontwikkelingen.

 

  • Sociaal-economische voordelen: De verduurzaming kan leiden tot nieuwe banen en economische kansen in de maritieme sector, zoals in de development en onderhoud van EMS-systemen. En een positief imago van de maritieme sector op nationaal en internationaal niveau.

 

Het belang van dergelijk onderzoek en de technische ontwikkeling ervan overstijgt dus de individuele voordelen voor één schip of rederij en heeft de potentie om positieve effecten voor de hele maritieme sector en daarbuiten te bewerkstelligen.

 

Haalbaarheidsvragen

Bij ons onderzoek naar intelligent laden aan de wal voor de binnenvaart en een innovatieve benadering gericht op het verbeteren van de efficiëntie en duurzaamheid van de energievoorziening voor binnenvaartschepen in havens en tijdens het varen (EMS) komen diverse vraagstukken kijken. We stellen technische en economische haalbaarheidsvragen (onze risico’s) met mogelijke ontwikkeloplossingen:

 

  • Energiebeheer en -opslag: Hoe kan de energie efficiënt worden opgeslagen en beheerd aan boord van binnenvaartschepen? We onderzoeken de ontwikkeling van batterijtechnologieën en energieopslagsystemen die geschikt zijn voor de specifieke behoeften van binnenvaartschepen.

 

  • Slimme laadsystemen: Implementatie van intelligente laadsystemen die de energievraag van schepen kunnen afstemmen op de beschikbaarheid van energie. We onderzoeken de ontwikkeling van software en algoritmen voor vraagrespons en load balancing (EMS).

 

  • Standaardisatie en interoperabiliteit: We onderzoek het ontwikkelen van modulaire systemen en protocollen voor laadstations en binnenvaartschepen om compatibiliteit en efficiëntie te garanderen. We moeten dus zorgen voor interoperabiliteit tussen verschillende schepen en laadinfrastructuur.

 

  • Netwerkcapaciteit en -stabiliteit: Analyseren van de impact van het opladen van binnenvaartschepen op het elektriciteitsnet. We onderzoeken oplossingen voor potentiële problemen met betrekking tot netwerkbelasting en stabiliteit.

 

  • Veiligheid en betrouwbaarheid: We onderzoeken het ontwikkelen van veilige oplaadprotocollen en -systemen die de risico’s van elektrische storingen en ongevallen minimaliseren. We moeten dus zorgen voor betrouwbare en consistente energievoorziening aan schepen.

 

  • Kosten-efficiëntie: Onderzoeken van kosteneffectieve oplossingen voor de implementatie van intelligente laadsystemen. We voor een economische haalbaarheidsstudie uit voor de installatie en het onderhoud van de infrastructuur.

 

  • Regelgeving en beleid: Navigeren door de complexiteit van regelgeving en beleid rond energievoorziening en milieu-impact in de binnenvaart. We onderzoeken hoe we kunnen samenwerken met overheidsinstanties en regelgevende instanties om een gunstig beleidskader te ontwikkelen.

 

Dit onderzoek vereist een multidisciplinaire aanpak, waarbij technische innovatie wordt gecombineerd met economische en regelgevende overwegingen om een duurzame en efficiënte energievoorziening voor de binnenvaart te realiseren.