Wint Thomas Alva Edison, weliswaar met zowat 130 jaar vertraging, alsnog ‘de oorlog van de stromen’ van Nicola Tesla? Het is niet onmogelijk. Met zijn baanbrekende onderzoek rond een elektriciteitsnetwerk op gelijkstroom kaapt de Leuvense professor Johan Driesen van het kennisinstituut Energyville dit jaar de Febeliec Energy Award weg.
Edison, de grondlegger van General Electric, lanceerde in 1882 ‘s werelds eerste stroomnet in Pearl Street in New York, om de door hem verbeterde gloeilampen van elektriciteit te kunnen voorzien. Hij gebruikte daarvoor 110 volt gelijkspanning, ook wel bekend als direct current of DC.
Zijn concurrent George Westinghouse zag echter in dat die methode tot veel energieverlies in de leidingen leidde, en ontwikkelde het wisselstroomsysteem (AC) met de wisselgeneratoren van Tesla. Dat systeem won de strijd, omdat het toeliet stroom over grotere afstanden te vervoeren.
Volgens Johan Driesen is het echter tijd die keuze ter discussie te stellen. “Er is een stille terugkeer van gelijkstroom aan de gang,” stelt de professor. Hij verwijst naar de datacenters van bijvoorbeeld Facebook, maar ook naar laadpalen voor elektrische wagens, de op gelijkstroom gebaseerde ledverlichting die de AC-gloeilampen vervangt, proefprojecten met DC-geconnecteerde robotten in de auto-industrie en zonnepanelen die gelijkstroom produceren.
Minder kosten, minder verlies
Driesen onderzocht of gelijkstroom met lage spanning (low-voltage DC) hetzelfde niveau van veiligheid en berouwbaarheid zou kunnen garanderen. Bij Energyville werd zo’n elektriciteitsnet gebouwd in gebouw 1, en gecombineerd met de imec-zonnepanelen op het dak. Het “levende laboratorium” is uniek, omdat het sowieso een van de weinige proefprojecten naar gelijkstroom is, en het enige dat bipolaire gelijkstroom gebruikt voor grotere gebouwen.
De conclusie: doordat je de convertoren kan vermijden en minder kabels nodig hebt, kunnen de investeringskosten voor een gelijkstroomnetwerk in gebouwen tot 15 procent lager liggen. Komt daar opslag van elektriciteit in batterijen bij, dan stijgt de winst tot 35 procent, terwijl de energieverliezen 10 procent lager liggen.
De volgende uitdaging wordt de technologie voort te onderzoeken in andere living labs en ze te testen in een ‘echte’ omgeving. Ook machineproducenten als ABB, maar ook witgoedbedrijven volgen de ontwikkelingen op de voet. “Gelijkstroom kan de betrouwbaarheid van pakweg wasmachines gevoelig verhogen”, meent Driesen. “Door de huidige technologieën zou wisselstroom in theorie overbodig kunnen worden. Al kun je je afvragen of het financieel de moeite loont een honderd jaar oud elektriciteitssysteem volledig te vervangen.”
Andere kandidaten
Met de award wil Febeliec innovatieve projecten in de Belgische energiewereld ondersteunen. Het dossier van Driesen werd door de jury – met onder anderen Wim Van Gerven (ArcelorMittal Gent), Christiane Malcorps (Solvay Belgium), André Bouffioux (Siemens BeLux), William D’Haeseleer (KUvLeuven) en Daniël Dobbeni (GO15, ex-Elia) - verkozen boven dat van twee medefinalisten, het adviesbureau N-Side en het onderzoeksproject Garpur.
N-Side verhoogde de energieflexibiteit van de pulp- en papierfabriek van Sappi in Lanaken, waardoor een half miljoen euro kon worden bespaard op energiekosten. Garpur is een Europees onderzoeksproject dat werkt aan een beter risicobeheer bij de beheerders van hoogspanningsnetwerken.
Andere kandidaten waren onder meer de energie-aankoopspecialisten e-Luminati, het adviesbedrijf Encon met zijn Enfinity-gebouw en de Limburgse PXL-hogeschool.
