DALES en Innovatieve oplossingen voor netcongestie

Onderzoek Toen: Hoe werken fysische en dynamische processen in wolken?

Sinds de jaren tachtig wordt in Nederland gewerkt aan fijnmazige modelering van turbulentie in de atmosfeer. In de loop der jaren zijn daar elementen als vocht, straling, regen en bodem aan toegevoegd. Zo ontstond een nationaal community model voor atmosferische fijnmazige simulaties: het Dutch Atmospheric Large Eddy Simmulation (DALES) model.

Door de sterk toegenomen rekenkracht van computer konden simulaties op steeds grotere rekenroosters plaatsvinden: van 5 bij 5 kilometer in de jaren negentig tot 50 bij 50 kilometer begin 2000. De numerieke simulaties werden door de jaren heen bovendien steeds realistischer. In 2015 bereikte onderzoekers van TU Delft een mijlpaal: als eersten ter wereld konden zij realistische simulaties van het weer boven Nederland uitvoeren op een rekenrooster van 400 bij 400 km.

In eerste instantie werd DALES gebruikt om fysische en dynamische processen in wolken beter te begrijpen. Momenteel wordt het commercieel ingezet om nauwkeurige lokale verwachtingen te maken voor zonne- en windenergie. Daarnaast speelt het een belangrijke rol in het Ruisdael Observatorium en om extreem weer van de toekomst te berekenen. Door bijvoorbeeld een simulatie van een extreme regenbui in het heden te herhalen in een atmosfeer die een paar graden warmer is, kan je berekenen hoezeer extreme neerslag zal toenemen in een opwarmend klimaat.

Onderzoekers en partners: Pier Siebesma in samenwerking met het KNMI

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Onderzoek Nu: Hoe maken we ons elektriciteitsnetwerk toekomstbestendig?

Het elektriciteitsnet speelt een centrale rol in onze maatschappij: een stabiel netwerk is essentieel voor de stroomvoorziening van onze huizen, bedrijven en instellingen. Door de groeiende bevolking en de overstap naar duurzame energie is er een toenemende vraag naar elektriciteit. Deze stijging wordt versterkt door de elektrificatie van transportmiddelen en de ontwikkeling van elektrische verwarmingssystemen. Tegelijkertijd zijn er ook talloze energieproducenten bijgekomen. 

Elke windmolen en ieder zonnepaneel is eigenlijk een elektriciteitscentrale op zich; een tamelijk wisselvallige leverancier bovendien, want het waait niet altijd even hard en de zon schijnt niet altijd even uitbundig. Het huidige elektriciteitsnet is niet ontworpen om te voorzien in deze grote, diverse en wisselvallige hoeveelheden elektriciteit. Dit leidt tot een overbelast netwerk, oftewel: netcongestie. Hierdoor kunnen stroomstoringen ontstaan, worden nieuwe aansluitingen uitgesteld en vertraagt de energietransitie.

In het PowerWeb Institute onderzoeken verschillende faculteiten van de TU Delft samen met netbeheerders welke aanpassingen nodig zijn om ons huidige elektriciteitsnetwerk gereed te maken voor de toekomst. Door het multidisciplinaire karakter kunnen onderzoekers zich zowel op de technische als op de sociale aspecten van de energietransitie richten. Het onderzoek omvat de geïntegreerde studie van de onderliggende fysieke systemen (hardware), het ontwerp van slimme managementsystemen (software), en de studie van smart grids in relatie tot hun maatschappelijke en economische omgeving (peopleware). Met deze kennis kunnen ICT-systemen worden ontworpen die energieproductie en -verbruik op een robuuste wijze integreren. Zo wordt er gewerkt aan een elektriciteitsnet dat huidige en toekomstige generaties van duurzame en stabiele energie kan voorzien.

Onderzoekers en partners: PowerWeb Instituut

Meer informatie over dit onderzoek: https://www.tudelft.nl/powerweb en Bouwen aan digitale tweeling