Supercaps drukken netpiek Cruquiusbrug

Een zwaardere elektrische installatie, maar geen ruimte voor een zwaardere netaansluiting. Bij de vernieuwde Cruquiusbrug in Noord-Holland werd dat probleem opgelost met lokale energieopslag. Supercondensatoren leveren het extra vermogen tijdens het openen en sluiten van de brug en slaan remenergie weer op. Volgens metingen in het project daalt de piekbelasting van het net daardoor met ongeveer 40 procent.

De vernieuwde Cruquiusbrug werd in april in gebruik genomen. Al tijdens de engineering bleek dat uitbreiding van de bestaande netaansluiting geen realistische optie was. Tegelijkertijd vroeg de nieuwe installatie meer vermogen dan haar voorganger. Het beschikbare aansluitvermogen werd daarmee een harde ontwerpvoorwaarde.

Dat is bij beweegbare bruggen een interessant probleem. Het gemiddelde energieverbruik is relatief beperkt, maar tijdens het openen en sluiten ontstaan kortdurende vermogenspieken. Juist die pieken kunnen bepalend zijn voor de benodigde netaansluiting.

SEW-Eurodrive werd via systeemintegrator Vialis aanvankelijk bij het project betrokken voor de aandrijftechniek. Tijdens de engineering verschoof de aandacht echter naar de energiehuishouding van de complete installatie: van netaansluiting en aandrijving tot opslag en terugwinning van energie.

Supercondensatoren vangen piek op

Om de pieken af te vlakken is gekozen voor een Power & Energy-oplossing met supercondensatoren. De energiebuffer wordt vanuit de beschikbare netaansluiting geladen. Wanneer de brug beweegt, levert het elektriciteitsnet het basisvermogen en springen de supercondensatoren bij voor het benodigde piekvermogen. Energie die tijdens de beweging wordt teruggewonnen, kan vervolgens weer in de buffer worden opgeslagen.

Dat verklaart ook de keuze voor supercondensatoren in plaats van accu’s. Een brug vraagt niet zozeer om langdurige energieopslag, maar om het snel opnemen en weer afgeven van relatief grote vermogens. Supercondensatoren combineren daarvoor snelle laad- en ontlaadtijden met een hoge cyclische belastbaarheid.

De grafiek en het principeschema in de printreportage maken de werking inzichtelijk: het net levert het basisvermogen, de buffer vult dit tijdens een piek aan en regeneratieve energie uit de brugaandrijving gaat terug naar de supercondensatoren.

Van 60 naar 36 kW

Het resultaat is inmiddels meetbaar. Volgens de projectmetingen zijn vermogenspieken van circa 60 kW teruggebracht tot ongeveer 36 kW. Daarmee neemt de netbelasting tijdens de beweging van de brug met circa 40 procent af. De brug kan daardoor binnen de beschikbare netaansluiting functioneren zonder volgens de betrokken partijen concessies te doen aan openingssnelheid of beschikbaarheid.

De aanpak is niet alleen interessant voor bruggen. Ook bij sluizen, hijssystemen, overslaginstallaties en andere installaties met hoge maar kortdurende vermogenspieken kan lokale energieopslag een alternatief zijn wanneer uitbreiding van de netaansluiting niet of moeilijk mogelijk is.

Hoe de aandrijving, regelaars, supercondensatoren en energieterugwinning bij de Cruquiusbrug als één systeem samenwerken, lees je uitgebreider in de reportage Brug naar de toekomst in de nieuwe Aandrijven & Besturen. Die editie is deze week ook verkrijgbaar tijdens WoTS. Bezoek onze stand van MYbusinessmedia, 8E005, en neem het blad mee.