Pilot Project Apeldoorn

Hoe werkt het?

Hedgehog Applications is gespecialiseerd in de opslag van energie en heeft zich in 2012 verdiept in het verloren gaan van remenergie van treinen tijdens het binnenrijden van stations. De verdieping en berekening van deze energiestromen heeft Hedgehog Applications het verleende patent ENERGY DISTRUBUTION AND CONSUMPTION SYSTEM FOR RAILWAY STATION NR PCT/NL2014/050160 opgeleverd. Project Apeldoorn is het pilot project voor het Hedgehog Systeem. De onderstaande infographic legt uit hoe het werkt, voor een uitgebreide uitleg over het systeem, klik op lees meer.

Lees meer

Free Floating System

Zoals het system al suggereert, kunnen we diverse energie stromen onderscheiden, die afhankelijk van hun spanningsniveau en vrijelijk in het system hun weg kunnen zoeken. Wij kunnen hierin diverse stroomrichtingen identificeren van:

  1. Remmende Treinen naar het energie opslag en andersom naar accelererende treinen.
  2. Remmende Treinen naar opladende bussen.
  3. Remmende Treinen naar Publiek Smart Grid en andersom naar accelererende treinen.
  4. Energie Opslag naar opladende bussen.
  5. Energie Opslag naar Publiek Smart grid en andersom.
  6. Publiek Smart Grid naar opladende van bussen.

Remenergie van treinen

Aankomende treinen transformeren hun kinetische energie in elektrische energie die tijdelijk wordt opgeslagen. Tijdens het wegrijden wordt een deel (ca 10-20%) van de remenergie weer aan de trein teruggegeven voor een verhoogde acceleratie.

Opslaan energie

Opslag medium in de vorm van een Li-ion batterij verzamelt de energie die 10 keer per uur door treinen wordt afgegeven. Met een smart grid aansluiting kan aan peak shaving worden gedaan wat financieel aantrekkelijk is. Tevens dient deze oplossing voor het geval de treinen geen energie kunnen leveren als gevolg van bijvoorbeeld een bovenleiding breuk.

Opladen bussen

Superladers nemen de energie over en maken deze geschikt om elke bus (30 in totaal) gedurende 3-5 min te laden. De bussen worden opgeladen zodat een rondje van 10 km in de stad (zonder emissies) probleemloos kan worden afgelegd.

Opladen taxi’s

Op het station kunnen nu ook een aantal elektrische taxi’s gratis worden opgeladen (door middel van een publieke smart grid).

Free Floating System

We kunnen verschillende energiestromen onderscheiden en verdelen in drie hoofdgroepen: treinstation, bufferpakket en supersnelle laders richting bussen. De energie stroomt volgens een zogenaamd Free Floating System (FFS).

  1. Energie van de remmende treinen richting het bufferpakket.
  2. Energie van de treinen naar de supersnelle laders, kan ook naar beide tegelijk.
  3. Energie van het bufferpakket naar de treinen om acceleratie te verbeteren.
  4. Energie van het bufferpakket naar de supersnelle laders.

Remenergie van treinen

Aankomende treinen transformeren hun kinetische energie in elektrische energie die tijdelijk wordt opgeslagen.

Tijdens het wegrijden wordt een deel (ca 10-20%) van de remenergie weer aan de trein teruggegeven voor een verhoogde acceleratie.

Opslaan energie

Opslag medium in de vorm van een Li-ion batterij verzamelt de energie die 10 keer per uur door treinen wordt afgegeven.

Met een smart grid aansluiting kan aan peak shaving worden gedaan wat financieel aantrekkelijk is. Tevens dient deze oplossing voor het geval de treinen geen energie kunnen leveren als gevolg van bijvoorbeeld een bovenleiding breuk.

Superladers nemen de energie over en maken deze geschikt om elke bus (30 in totaal) gedurende 3-5 min te laden.

Opladen bussen

De bussen worden opgeladen zodat een rondje van 10 km in de stad (zonder emissies) probleemloos kan worden afgelegd.

Opladen taxi’s

Op het station kunnen nu ook een aantal elektrische taxi’s gratis worden opgeladen (door middel van een publieke smart grid).

De voordelen:

In het kader van stiller, schoner en zuiniger is dit een koninklijk project

CO₂ besparing

De CO₂ besparing is indrukwekkend. Door de remenergie niet te hergebruiken in het spoorsysteem maar hiermee diesel als energiebron voor de stadsbussen te elimineren wordt een zgn. multiplieer effect verkregen dat kan oplopen tot de factor 5. Voor Apeldoorn zijn 2400 metrische tonnen CO₂ per jaar, die niet meer geproduceerd worden. Bij de huidige operatie met dieselbussen wordt deze hoeveelheid gewoon uitgestoten in de bebouwde kom van Apeldoorn. Over een concessieperiode van twaalf jaar bespaart Apeldoorn 28.700 Metrische tonnen CO₂. Om te zien wat dit concept zou betekenen als we dit over Nederland zouden uitrollen voor de vijfentwintig belangrijkste stations, klik hier.

Brandstof uitsparing

De huidige stadsbussen in Apeldoorn rijden 7200 kilometer per dag. Ze verbruiken daarbij ongeveer 2250 liter brandstof. Bij de huidige dieselprijs praten we over ongeveer 2500 euro per dag en op jaarbasis € 900.000 euro. Met het project wordt dit uitgespaard.

Opvang stroomuitval

Een voordeel van logistieke aard: het voorkomen van stilstaande treinen en een ontregelde dienstregeling als gevolg van een (grootschalige) stroomstoring. Het Hedgehog™ Systeem voedt de bovenleiding vanuit het Energy House, waardoor seinen en wissels te allen tijden in werking blijven en treinen, door middel van hun eigen opgeslagen remenergie, kunnen blijven rijden tijdens een stroomstoring van het net.

Reductie fijnstof

Vanaf het moment van inbedrijfstelling zal er geen productie van fijnstof meer zijn. Voor het afremmen van de bussen en de treinen wordt het principe van het omkeren van de werking van de elektromotoren gebruikt. Hierdoor worden de remschijven niet meer belast en zullen de remblokken niet meer slijten en dus ook geen fijnstof veroorzaken. Tevens zal het remmen een omkering van de elektrische energiestroom tot gevolg hebben. Deze energie zal tijdelijk worden opgeslagen om in een later stadium te worden hergebruikt.

Reductie geluid

Het is algemeen bekend dat interne verbrandingsmotoren (ICE) hun energie halen uit explosies die het nodige lawaai veroorzaken. Bij een standaard dieselbus is dit zowel bij acceleratie buiten de bus en binnen c.a. 82 dB(a). Door elektrificatie zijn we in staat dit niveau te verlagen tot CA 62 dB(a) hetgeen het passagiers comfort alsmede de bewoners van de stad zeer ten goede zal komen.

Minder onderhoud

Doordat er regeneratief wordt geremd bij zowel elektrische bussen als treinen worden remschijven niet meer belast. De remblokken zullen daardoor niet meer slijten, hierdoor is er minder onderhoud nodig.

Businesscase

In 2025 moeten alle nieuwe stadsbussen elektrisch zijn. Zonder het systeem moeten al deze elektrische bussen via het net worden opgeladen, wat een enorme hoeveelheid energie is. Het Hedgehog systeem is de oplossing om de remenergie van treinen te gebruiken die normaal verloren gaat. Het geld dat nu aan diesel wordt uitgegeven wordt binnen deze Businesscase gealloceerd om als investering te gebruiken voor de benodigde infrastructuur.

Lees meer

Situatie Apeldoorn nu en in de toekomst

Indien u in Apeldoorn woont kunt u deze plek fysiek bezoeken. Om een idee te geven van de situatie Apeldoorn, zoals bijvoorbeeld de afmetingen van het “EnergyHouse”, zijn er verschillende impressies gemaakt.

Lees meer

Beschikbare remenergie

Met dit project is er een perfecte match tussen het remsysteem en de elektrische bussen. Met de reserve-energie van treinen kunnen alle stadsbussen dagelijks voorzien worden van elektrische energie. Dit maakt het mogelijk het Apeldoornse openbaar vervoer zero emission te laten rijden. De beschikbare en toelaatbare kinetische remenergie laat zich op diverse manieren theoretisch en praktisch berekenen, lees meer voor de berekeningen van de beschikbare remenergie.

Lees meer

Redundantie

Er zijn verschillende voorzieningen in het systeem gebouwd voor een optimale bedrijfszekerheid en continuïteit van het project. Om de risico’s van stroomuitval te beheersen, is het noodzakelijk dat er tussen de drie hoofdgroepen hoge spanningsschakelaars aanwezig zijn, die in geval van nood of bij een calamiteit onder belasting kunnen worden uitgeschakeld. Ook moeten er voorzieningen worden aangebracht die blikseminslag elimineren. In deze opstelling is het mogelijk een aantal noodsituaties het hoofd te bieden

Zo wordt er rekening gehouden met:

  • Uitval van treinen bijvoorbeeld bij onderhoud aan het spoor.
  • Bufferpakket werkt onvoldoende of niet
  • Laders die uit bedrijf zijn

Lees meer

Contact

Koningstraat 16

7315 HW Apeldoorn

Phone:  +31 61 400 17 11

Email: arjan@hedgehogapplications.nl

LinkedIn / Facebook / Twitter