Candea leerlingen winnen Energie OntwerpChallenge 2023
Candea leerlingen Leon, Lotte, Kato en Jurre wonnen de finale van de Energie OntwerpChallenge 2023 op 18 december in Arnhem met hun Energieputten.
De leerlingen maakten een ontwerp waarin de CAES oplossing om energie met zwaartekracht op te slaan, gecombineerd werd met opslag van energie door het opbouwen van waterdruk.
Het resultaat van de combinatie:
- De energieputten kunnen worden ingegraven en zijn dus niet zicht-vervuilend
- Efficiente energieopslag
- Duurzaam en milieuvriendelijk door gebruik van hoofdzakelijk natuurlijke materialen
- Hoog rendement seizoensopslag
- Relatief goedkoop te realiseren bij zon- en windparken
Uitleg CAES
CAES staat voor Compressed-air energy storage. Het is vorm van energieopslag die gebruik maakt van van perslucht. Op utiliteitsschaal kan energie die wordt opgewekt tijdens perioden van lage vraag worden vrijgegeven tijdens piekbelastingperioden.
- Stel je een diepe put voor met daarboven een hijswerktuig met een zwaar gewicht. Is er vraag naar energie dan laat de kraan het gewicht gecontroleerd naar beneden zakken, met behulp van de zwaartekracht. Door de beweging van hoog naar laag ontstaat energie. Hoe sneller het gewicht naar beneden mag zakken, hoe meer energie er vrijkomt. Aan de kraan is een turbine gekoppeld die de vrijgekomen energie omzet in elektriciteit.
Uitleg drijvende massa
Drijvende massa energieopslag gaat uit van een put (cilinder) waarin bijvoorbeeld een hol blok beton wordt gestort en waarin water wordt gepompt. Het water drukt de massa omhoog. Hoe meer water in de cilinder wordt gepompt, hoe meer de massa omhoog wordt gedrukt en hoe meer potentiële energie er ontstaat.
Leerlingen ontwerpen warmteputten voor zon- en windparken voor grootschalige energieopslag
Als er energie nodig is, wordt een klep opengezet waardoor het water uit de cilinder gedrukt wordt. Doordat het water door de zwaartekracht onder hoge druk wegstroomt, ontstaat beweging waarmee je energie kunt opwekken. Een turbine zet het stromende water om in elektriciteit. Om de batterij weer op te laden, wordt er weer water in de cilinder gepompt en wordt de massa weer omhoog gedrukt. Hiervoor is elektriciteit nodig, maar ook hier geldt dat dat slechts een klein beetje is in vergelijking met de energie die vrijkomt als het water later weer door de klep naar buiten stroomt.
Challenge van Alliander en SEECE
Havo en VWO leerlingen van deden mee met de Energie OntwerpChallenge georganiseerd door Alliander en SEECE. Aan deze bovenbouw leerlingen werd in september de opdracht gegeven om oplossingen te bedenken die zorgen voor minder energiefiles op het energienet. De zogeheten NetCongestie. De ontknoping van dit 12 weken durend programma was 18 december bij Connectr in Arnhem. De winnaars waren de laatste groep die mochten presenteren. De jury was ingenomen met hun oplossing. Vooral vanwege het feit dat het veel energie kan opslaan over langere tijd.
Oplossingen van de zeven andere leerlingengroepen waren:
- Het plaatsen van een buurtbatterij in combinatie met een mini-smart grid voor de buurt
- Draadloze stroom
- Warmteopslag met amoniak
- Het verplichten van een dynamisch energiecontract
- Een App waarmee huishoudens en bedrijven hun stroomverbruik kunnen optimaliseren
- Subsidie op thuisbatterijen
- Vliegwiel energieopslag
- Een zwembad bij scholen als energieopslag/warmtebuffer
- Kleine windmolens voor de buurt
Voorstel wetwijziging
De groep van Mette, Storm en Benjamin gaf een uitstekende pitch en riep de regering op om een wetwijziging. Nu is het zo dat het acht jaar duurt voordat de procedure voor een hoogspanningsstation is afgerond. Dit zorgt voor veel problemen in het land. Denk aan al die bedrijven en nieuwbouwwijken die niet aangesloten kunnen worden op het Net. Deze leerlingen vragen de regering om te termijn terug te brengen naar een jaar. Lang genoeg voor zorgvuldigheid en kort genoeg om de uitbreiding te kunnen voorbereiden.
Design Thinking
Alle leerlingenteams hebben gewerkt volgens het Design Thinking stappenplan waarin leerlingen van probleemdefinitie naar onderzoek, naar brainstorms en het uitwerken van de concepten gaan. Het resultaat waren acht pitches van acht leerlingenteams uit Nijmegen, Arnhem en Zevenaar.
Organisatoren waren SEECE (Hogeschool Arnhem Nijmegen) en Alliander. Met dank aan alle experts die gedurende het project hun kennis en expertise hebben gedeeld met de leerlingen en docenten.
Lees meer