MID-gecertificeerde energiemeters in slimme wallboxes
15 december 2023Betrouwbare data voor de energietransitie
In het kader van de energietransitie benadrukken experts de noodzaak om elektrische lasten meer in de richting van het opwekken van stroom te verschuiven. Het gaat er immers om dat de energie zowel met betrekking tot de ruimte als met betrekking tot de tijd dichtbij de opgewekte energie wordt benut om overdrachtsverliezen te beperken en de efficiëntie van het systeem te verhogen. Hiermee wordt niet alleen de stabiliteit van het elektriciteitsnet ondersteund, maar wordt ook een veerkrachtig energie-ecosysteem gecreëerd. Met het oog op het stijgende percentage volatiele duurzame energiebronnen, met name fotovoltaïsche systemen en windturbines, is een betere coördinatie van energieverbruik en -opslag noodzakelijk.
Tegen deze achtergrond wordt de decentralisering van de energieopwekking een echte trend: naast grote elektriciteitscentrales en transmissienetten wordt ook hard gewerkt aan een decentrale energiearchitectuur. Fotovoltaïsche installaties zetten gebouwen om in mini-energiecentrales, warmtepompen benutten de omgevingsenergie voor het opwekken van warmte en energieopslagsystemen garanderen een ononderbroken en weersonafhankelijke stroomvoorziening.
Alle aspecten zinvol met elkaar verbinden
De uitdagingen die deze veranderingen met zich meebrengen zijn groot: de integratie van gediversifieerde energiebronnen, het beheer van variabele lasten en de coördinatie van verschillende energieverbruikssectoren vragen om innovatieve strategieën. "Een key concept om dit complexe vakgebied aan te pakken is de zogenoemde sectorkoppeling, waarmee we de integratie van de sectoren energieopwekking, -opslag en -verbruik in één integraal systeem begrijpen. Hierbij kijken we vooral naar elektrische en thermische energie en naar de elektromobiliteit", licht Thomas Haupt, wetenschappelijk medewerker aan de campus van de Hochschule Ansbach, toe.
Voor zijn proefschrift onderzoekt Haupt momenteel de praktische realisatie van Home Energy Management-systemen (HEMS). "Voor een duurzamere toekomst koppelen we op de energiecampus Feuchtwangen bijvoorbeeld fotovoltaïsche systemen, warmtepompen, elektrische voertuigen en energieopslagsystemen. Gebouwen veranderen hierdoor in intelligente eenheden, die zowel de opwekking als de afname van energie in evenwicht houden." Voor deze integratie zijn geavanceerde besturingssystemen, in netwerken geïntegreerde apparaten en een ononderbroken communicatie vereist: "De basis van dit geïntegreerde systeem zijn gegevens die zijn gebaseerd op de nauwkeurige registratie en bewaking van energie en energiestromen. Deze zijn idealiter afkomstig van MID-gecertificeerde energiemeters", vult Haupt aan.
De internationale masteropleiding "Smart Energy Systems" doet studenten de technische, economische en ecologische basisprincipes van moderne energiesystemen aan de hand. Een belangrijk aspect is het omzetten en toepassen van de opgedane kennis in de praktijk.
MID-meters: garant voor nauwkeurigheid en betrouwbaarheid
Energiemeters die onder de Europese richtlijn voor meetinstrumenten (MID – Measuring Instruments Directive) vallen, garanderen een nauwkeurige facturering van het energieverbruik binnen een gemeenschap, zowel voor huishoudelijke als voor industriële doeleinden. Meters die moeten worden gekalibreerd, worden gebruikt als het eigendom van een hoeveelheid energie van eigenaar verandert. In het kader van de sectorkoppeling en de integratie van verschillende energiebronnen en -verbruikers zorgen de MID-meters ervoor dat ieder kilowattuur in de eenheden van gebouwen exact geregistreerd wordt, alle energiestromen transparant weergegeven worden en alle beslissingen van de energiemanagementsystemen op betrouwbare waarden gebaseerd zijn.
"De rol van energiemeters wordt nog duidelijker als we naar de financiële en de regelgevende effecten evenals naar de betrouwbaarheid kijken", benadrukt Andreas Alexander, projectleider bij Amperfied GmbH, een dochteronderneming van Heidelberger Druckmaschinen AG. "Wij rusten onze Wallbox connect.business met MID-meters van WAGO uit om onze klanten transparantie en de wettelijke conformiteit van hun energiegegevens te kunnen bieden."
Het bedrijf combineert innovatieve laadoplossingen met kwaliteit "made in Germany": "Als Amperfied passen we in de meer dan 170 jaar oude traditie van hoogwaardige drukmachines – en deze maatstaf hanteren we ook bij onze wallboxen", aldus Alexander. "Bij de aanschaf van componenten moeten omvangrijke kwaliteits- en functietests worden uitgevoerd. Wij geven onze klanten voor ieder product een kwaliteitsbelofte. Daarom maken wij naast de rijgklemmen TOPJOB® S en de printklemmen van WAGO ook gebruik van de MID-energiemeters van WAGO."
Staat garant voor kwaliteit en intelligente oplossingen: René Anschütz (links), Senior Area Sales Manager Industry bij WAGO, en Andreas Alexander, projectleider bij Amperfied GmbH.
Hoge kwaliteit, eenvoudig in gebruik
Voor Amperfied bieden de apparaten, afgezien van de MID-certificering en de mogelijkheid om deze in een groot temperatuurbereik te gebruiken, tal van voordelen: "Onze wallbox connect series is modulair opgebouwd. Waar in het ene model de module voor de fasenomschakeling is gemonteerd, moet in het andere model de MID-meter worden ondergebracht. De compacte afmetingen van de apparaten van WAGO waren voor ons een belangrijk criterium. De Modbus RTU-interface, waarmee de energiemeter met ons moederbord communiceert, is voor ons eveneens van groot belang.
Een andere overtuigende feature zijn de veerklemmen: hierdoor hebben we de doorlooptijd bij de montage enorm kunnen reduceren", licht Alexander toe. De energiemeter van WAGO wordt met behulp van push-in CAGE CLAMP®-klemmen met hendel aangesloten. Hierdoor kunnen de geleiders bij de montage eenvoudig en zonder gereedschap worden aangesloten. "Met het oog op ons kwaliteitsmanagement worden alle schroefbewerkingen met gedefinieerde draaimomenten uitgevoerd en door een systeem bewaakt en geprotocolleerd. De veerklemtechniek in de MID-meter bespaart ons veel tijd en moeite, en zorgt tegelijkertijd voor een hoge kwaliteitsstandaard", aldus Alexander.
Efficiënte veerklemtechniek: de MID-energiemeter wordt via push-in CAGE CLAMP®-klemmen met hendel aangesloten. Het tijdsintensieve vastschroeven tijdens de montage komt te vervallen. Tegelijkertijd is de veerklemtechniek compleet onderhoudsvrij en zorgt op deze wijze voor een hogere betrouwbaarheid van de wallboxen.
Energietransitie heeft gegevens nodig
Ook op de energiecampus Feuchtwangen maken de wallboxen van Amperfied deel uit van de laadinfrastructuur. De wallboxen maken echter niet alleen deel uit van de universitaire elektromobiliteit, maar zijn ook onderwerp van onderzoek: in het kader van de studie Smart Energy Systems, dat door prof. dr. ing. Johannes Jungwirth wordt begeleid, werd een testlaboratorium voor wallboxen opgezet. "Hier leren onze studenten hoe de laadinfrastructuur van morgen functioneert", legt Thomas Haupt uit: "Digitalisering speelt hierbij een belangrijke rol. Hiertoe behoren intelligente wallboxen, de koppeling van apparaten in een netwerk, een transparante procescommunicatie en bovenal betrouwbare gegevens. Bij de optimalisering van het eigen verbruik zal het in de toekomst van cruciaal belang zijn dat we exact kunnen registreren wie wanneer hoeveel energie opgewekt of verbruikt heeft." Naast de waarden voor werkelijke energie en blindenergie registreren de MID-gecertificeerde energiemeters van WAGO in de wallboxen van Amperfied ook de netfrequentie alsmede stroom, spanning en vermogen voor alle fasen. Deze en tal van andere gegevens gebruiken Haupt en zijn team om de energiestromen in de gekoppelde sectoren te optimaliseren.
"Om de energietransitie te laten slagen, op een duurzamere manier om te gaan met energie en om de decarbonisering te versnellen, is het belangrijk dat de gebruikers kunnen beschikken over eenvoudig te bedienen systemen", vat Haupt samen. "Betrouwbare gegevens zijn daarvoor van cruciaal belang." Andreas Alexander vult aan: "Dat zien we nu al: in een community van huiseigenaren, waar meerdere bewoners de laadinfrastructuur delen, zorgen wallboxen van Amperfied met MID-gecertificeerde meters van WAGO ervoor dat het energieverbruik van elk laadproces correct gefactureerd kan worden. Dat zorgt voor transparantie, vertrouwen en harmonie in het hele huis."
Op de campus Feuchtwangen doen de studenten niet alleen kennis over de basisprincipes op – er is ook een eigen testbank voor wallboxen. Vier wallboxen van de connect series van Amperfied worden gebruikt voor de laadinfrastructuur op de campus.
