Caspers converter verbindt stroomnetten

Tijdens de Prijzenparade van De Haagse werden die studenten in het zonnetje gezet die tijdens hun afstuderen een buitengewone prestatie hebben geleverd. Zij wonnen de Afstudeerprijs 2021. Namens techniekfaculteit TIS stond Casper Grootes op het podium. Inmiddels is hij klaar met zijn studie, maar hij deed Elektrotechniek en ontwikkelde een converter die gelijkstroom om kan zetten in wisselstroom én andersom. Dat is handig als we straks naast het bestaande AC-net een DC-net willen aanleggen.

pmw_20211011 CasperGrootes(101) Foto: Paul Witte

Een DC-net naast het AC-net

Voor de leken onder ons: het elektriciteitsnet in Nederland is een AC-net, oftewel een wisselstroomnet. Zonnepanelen en windmolens wekken echter gelijkstroom – DC – op, en ook al onze apparaten werken op gelijkstroom. Het lijkt dus handig om over te stappen op een DC-net. Casper licht toe: “Je kunt niet zomaar een AC-net vervangen door een DC-net. Nederland is koploper in het onderzoek op dat gebied en het zou zomaar kunnen dat we op termijn een DC-net gaan bouwen naast het bestaande AC-netwerk. In het begin zal het om kleine DC-netten gaan. Dan is het handig dat je een capaciteitstekort in dat ene net kunt oplossen met stroom vanuit het andere. Mijn converter verbindt beide netten met elkaar.”

Hardware in deze setting is nieuw

De converter van Casper is een apparaat van 30 x 25 centimeter. Vergelijkbare hardware wordt al gebruikt in elektrische auto’s en zonnepanelen. Casper: “Maar daar komen echt heel andere dingen bij kijken dan wanneer je twee stroomnetten aan elkaar verbindt. Die setting is dus wat het nieuw maakt. Er is in Nederland één ander bedrijf mee bezig, alleen zijn daar andere keuzes gemaakt. Die van mij verbindt een driefasig AC-net – dat is krachtstroom – aan een DC-net van 700 volt. Dat is behoorlijk wat.” 

Afstudeerbegeleiders lovend

Zijn afstudeerbegeleiders waren zo enthousiast over het werk van Casper dat ze hem voordroegen voor de Afstudeerprijs 2021. Zowel het vooronderzoek als de technische uitvoering en de documentatie zijn volgens hen van hoge kwaliteit. Dan zal Casper er wel heel veel uren in gestoken hebben. “Het blok ervoor had ik het rustig, dus toen ben ik al rustig begonnen. Daarna heb ik er rond de 40 uur per week in gestoken. Ik heb gewoon efficiënt gewerkt”, aldus Casper. Vanwaar die scriptie in het Engels? “Alle literatuur is in het Engels, de voertaal in het bedrijf is Engels. Soms is er nog niet eens een Nederlands woord voor een nieuwe term. Een technisch document in het Engels schrijven is makkelijker.” 

Vermogenselektronica binnen DC-lab

Het was tijdens een les dat Casper hoorde over het DC-lab binnen De Haagse en over het onderzoek dat ze daar deden. “Dat vond ik wel grappig klinken en ik zocht een stage in Delft, dus ik ging een keer langs. Tijdens die stage kwam ik erachter dat vermogenselektronica echt een interessant vakgebied is.” Voor zijn afstudeeropdracht kwam hij terecht bij DC Opportunities, waar hij kon kiezen uit verschillende opdrachten en voor de meest uitdagende  koos: die grote converter ontwikkelen.  

Volgende stap is software schrijven

Nu de hardware klaar is, is het tijd voor de volgende stap. Tot die tijd staat het prototype even op de plank. Casper: “Ze zijn hard op zoek naar iemand die software gaat schrijven voor de aansturing. Goede elektrotechnici zijn schaars en het is ook niet per se de allersimpelste software die geschreven moet worden. Je hebt dus iemand nodig die er echt goed in is. Iemand die hard gaat op software zoals ik hard ga op hardware.”

Publiciteit en prijzen

En Casper zelf, die zit de komende tijd tot over zijn oren in zijn studie. Hij volgt een master Electrical Power Engineering aan de TU Delft en ervaart een flink niveauverschil met het hbo. “Ik moet hier echt aan de bak, ook na de colleges.” Wel zag hij kans om met het DC-lab nog een paper te schrijven voor een conferentie van de European Conference on Power Electronics and Applications. Hij zou het graag publiceren. O ja, én hij komt in aanmerking voor de 3E-Royal Smit BSc prijs, een prijs voor afstudeerprojecten binnen de energietransitie. Spannende tijden dus. 

Lees meer over de opleiding Elektrotechniek aan De Haagse Hogeschool

3D_Screenshot_Casper_E

De converter die Casper ontwierp (3D-model)