MBA assignment: “Analysis of individual aspects of leadership”

The following is from Marios Papalexandrou, a renewable energy advisor at Mott MacDonald Ltd. More specifically, he is currently engaged in an MBA, and sent me the following analysis as part of an MBA course on leadership.
Obviously, I’m honored!

Individual assignment:  “Analysis of individual aspects of leadership”

Selecting a leader for the first assignment was a hard but very enjoyable process. In my selection I have considered sports leaders that achieved great victories and politicians that have transformed their nation’s destiny. The first ones were excluded from my selection due to the fact that although their achievements where great; in my eyes they served a short term satisfaction of what a team can achieve. The politicians that interested me most were mainly historic Greek figures not alive and it was not easy to find articles about them in English. Thus, I decided to focus on somebody familiar and inspirational for me. His name is Ad Van Wijk and he was the CEO of my former company.

Ad Van Wijk was born in 1956 in the Netherlands and is considered an influential and entrepreneurial figure when it comes to renewable energy and sustainability as mentioned in his biography[1]. He studied physics at the University of Utrecht and holds a PhD in Wind Energy and Electricity Production from the same University. Fascinated by the massive potential of renewable energy, he founded, together with fellow university graduates, the company Ecofys in 1984. Van Wijk and his colleagues began to design solutions across the entire spectrum of sustainable energy systems. As mentioned in Ecofys website[2], a paradigm shift in energy thinking had begun.

Since then Ecofys has grown substantially and remains after 28 years at the forefront of renewable energy and climate policy as a reputable consultancy. Real growth for the company came during the 90s when environmental and climate change issues got considerable attention in the European and global political agenda.  In 2000 a new company named Econcern was branched off from Ecofys, with Van Wijk as CEO.

Econcern was the holding company of Ecofys, Ecostream, Evelop, OneCarbon and Ecoventures. These companies were involved in almost all aspects of renewable energy and sustainable solutions: from consultancy and knowledge expertise to design and delivery of innovative products, construction of photovoltaic plants, project development of renewable energy projects and carbon trading.

Prinses_Amalia_windmolenpark-bigVan Wijk was the mind behind Econcern’s mission: “A sustainable energy supply for everyone”. Though it is stated as a company’s mission, it was Van Wijk’s vision to supply sustainable energy for everyone. This simply means that all energy needs can be covered by renewable energy sources and no more fossil fuels are needed to cover our energy needs. This is a clearly visionary approach towards energy business. As covered under Dubrin[3], Chapter 3, p.86, Ad can be considered charismatic and transformational. He created and communicated a vision and conveyed a set of values that guide and motivate employees. The set of values can be summarized as creating an energy system that covers the needs of present generations without jeopardizing the ability of futures generations to meet their own needs- in other words, a creation of a better quality of life for everyone for the present and for future generations with respect to the environment. Econcern’s employees embraced this vision as personal mission to work for a common goal and for a good cause. Ad can be also clearly considered as a visionary (Dubrin, Chapter 3, p.75). By communicating Econcern’s mission (vision) he created influential and inspirational spirit within his employees combining three elements: a reason for being beyond making money, timeless, unchanging core values, and ambitious but achievable goals.

Ad always liked giving examples to make people think different. Characteristic example is his story about how to boil an egg that he currently teaches as Professor at the Technical University of Delft[4].  In order to boil an egg you need a sauce pan, water, egg and a cooker. Most of the energy goes to boil the water and only a small fraction of the energy goes to the egg. The hot water is wasted and the total efficiency is about 2%. According to Van Wijk[5] there is no energy crisis; there is no shortage of energy. Just a lack of efficiency that has to be improved. Thus, he also performed management by inspiration and story telling (Dubrin, Chapter 3, p. 78). He was also relationship oriented. He was very approachable and created inspiration and visibility with employees that made his colleagues feel like having a family atmosphere within his company and with his vision he promoted principles and values as stated earlier that were shared throughout the company (Dubrin, Chapter 4, p.107).

Ad is also farsighted and with conceptual thinking (Dubrin, Chapter 2, p.56). Ad’s vision and corporate strategy was to develop new sustainable energy solutions that would give his firm a long-range competitive advantage. Ad’s vision was materialized by bringing onboard highly qualified and enthusiastic employees willing to work on and contribute in a company that wanted to change the energy world for better. Research and development played an important role in the company’s mission and industrial designers were hired to research and design new sustainable energy solutions. Ad has a drive and achievement motive (Dubrin, Chapter 2, p50) given that his company’s drive was focused on expanding the sustainable energy services provided and creating and commercializing new solutions.

Amongst all, Ad can be characterized as an entrepreneurial leader (Dubrin, Chapter 4, p117). His business was clearly innovative, combining enthusiasm and creativity, visionary perspective and eye on the future. This can be seen in his statement of 2005[6]: “Three cornerstones provide the basis of the Econcern strategy: 1) being the sustainable energy solution provider, 2) being innovative and market driven, and 3) being a European player”. He also mentions: “I’m proud of the fact that we keep generating ideas and concepts and turning them into concrete and tangible products and projects that contribute to a sustainable energy supply.”

Examples of Econcern’s projects and products include the 120 MW offshore wind farm Princess Amalia in the Netherlands. It was the furthest and deepest water offshore wind farm at the time it was constructed and the first one to be financed by bank loans. I have been involved in the project and I was happy to see it generating free renewable energy from the plane few hours ago when travelling to Amsterdam. Econcern was also involved in construction of plenty multi-MW photovoltaic plants in Spain, a bio-methanol plant which is the largest second generation biomass plant in the world, Sea Water Air Conditioning systems in the Caribbean, the Closed Greenhouse (for better and more controlled plant production), Darwind (a dedicated offshore wind turbine) the Energy Mirror (visualizing energy consumption in buildings) and Quicc (an electric van).

According to Recharge news[7], between 2002 and 2007, Econcern’s staff had grown six-fold to 1,200, spread across more than 20 countries and four continents putting it in between the fastest growing companies in Europe. It had also reported ultra-high gains in revenue in the same five-year period, from €15m ($22.5m) to €443m. The company was within the 500 fastest growing companies in Europe and an amazing place to work for. His vision started taking shape.

Ad van Wijk achieved many important prizes for outstanding entrepreneurship. Amongst others he was entrepreneur of the year in 2007 and in 2008 he was top-executive of the year in the Netherlands. Also, in 2007 he received the 2007 Amsterdam Private Equity Club Award.  The jury explains their choice[8]: “The decision to award Mr. Van Wijk with the APEURC Award for Private Equity was unanimous. We praise Ad van Wijk for setting a good example: from scientist to entrepreneur, from entrepreneur to inspirator. Starting with Ecofys in 1984, Econcern is grown to a stature multinational. The success of Dutch private investing is, like our economy, dependent on knowledge and openness. The large number of projects Econcern realizes throughout the world are an example to Van Wijk’s knowledge based entrepreneurship.”

But in 2009 the financial crisis hit Econcern that was overexposed in the market due to its aggressive policy in developing new projects and new products. Econcern ran out of cash and went bankrupt in 2009 after insolvency and after high pressures Van Wijk resigned. Econcern was not saved, but Ecofys and most of the above mentioned projects and products have survived and they contribute to a sustainable energy future. Van Wijk continues working as sustainable energy entrepreneur and advisor and keeps being constantly optimistic about his personal vision that has been summarized in a book he has published.[9]  Econcern may not exist anymore but Van Wijk’s entrepreneurial, charismatic, visionary and inspirational leadership still survives in many sustainable energy solutions.

‘Bestuurlijk onvermogen ten top; totale lethargie bij Rijkswaterstaat rondom waterkrachtcentrale Hagestein’ (Dutch only)

Een van de projecten waar ik (inmiddels, helaas) al jaren aan werk, is het weer draaiende krijgen van de waterkrachtcentrale in de Lek bij Hagestein. In onderstaand artikel wordt aardig weergeven waarom dit maar niet van de grond wil komen.

23 januari 2013 – Er zit nog steeds geen enkel schot in plannen om de waterkrachtcentrale bij Hagestein in de Lek nieuw leven in te blazen. Dit tot grote frustratie van Ad van Wijk, die daar een kant en klaar plan voor op de plank heeft liggen. Ook de Tweede Kamer begrijpt niets van de onwil van Rijkswaterstaat om hiermee aan de slag te gaan. SP Kamerlid Jansen heeft weer vragen gesteld aan de minister over de lethargie van de uitvoeringsdienst.


Redder in nood
De waterkrachtcentrale ligt nu al weer acht jaar stil, nadat de vorige eigenaar Nuon besloot dat die aan het einde van zijn levensduur was. Nuon had zelf plannen opgesteld voor renovatie van de centrale, maar het bedrijf liet die versloffen. Vervolgens ontwikkelde iemand bij RWS zelf een plan. Maar zijn superieuren floten hem terug. De dienst peilde de interesse bij energiebedrijven. Duurzaam ondernemer Ad van Wijk hoorde ervan en stelde voor om de renovatie ter hand te pakken.

Investering
De stroom zou dan afgenomen kunnen worden door het lokale duurzame energiebedrijf Adem Houten, wat zojuist was opgericht. Houten ligt aan de andere kant van de Lek, tegenover Hagestein. Van Wijk denkt dat er twee tot drie miljoen euro in geïnvesteerd moet worden, zo zegt hij woensdag tegen Energieenwater.net. De betonnen constructie is nog goed, evenals waarschijnlijk de turbine. De tandwielkast, de bedrading en de generator moeten mogelijk wel vervangen worden.

Diepe rust
Maar Rijkswaterstaat reageerde vreemd. Het project zou worden aanbesteed, zo meldde de dienst in eerste instantie. De gemeenten Houten en Hagestein boden vervolgens aan om het exploitatierecht over te nemen, om verder tijdverlies te voorkomen. Maar toen besloot RWS ineens om het toch weer zelf te gaan doen. Diepe rust was wat volgde. Bijna de voltallige Tweede Kamer uitte vervolgens in september 2011 zijn ongenoegen over de gang van zaken door kritische vragen te stellen aan toenmalig staatssecretaris Atsma. Atsma kwam vervolgens met nietszeggende antwoorden. Er zouden onderzoeken gedaan moeten worden.

Vissen
Die zijn gedaan, zo zegt Ad van Wijk, maar hij heeft geen kennis kunnen nemen van de resultaten. Wel is er begin 2012 nog een bijeenkomst geweest. Twee redenen geeft RWS op voor de lethargie. Er zou een nieuwe vergunning moeten komen, vanwege mogelijke vissterfte. “Het is een wat oudere centrale dus de sterfte is wat hoger dan bij andere waterkrachtcentrales. Dit kan je echter ondervangen met de aanleg van visgeleidingssystemen”, zo zegt Van Wijk. Vissterfte is ineens een big issue. Het plan om in Borgharen een centrale aan te leggen sneuvelde na bezwaren over deze vissterfte, ingediend door sportvissers nota bene.

Evident
Het tweede punt is de waterhuishouding. De centrale zou gevolgen hebben voor de doorstroming. Dat de waterkrachtcentrale op de tweede plaats komt is echter voor iedereen evident, zo zegt Van Wijk. Bij hoog water moeten de sluizen open, dat snapt iedereen. Ook moet voorkomen worden dat er te weinig water achter de sluis komt te staan, maar ook dat is evident. De watertoevoer naar de centrale kan gereguleerd worden. De investering kost het Rijk helemaal geen geld. Van Wijk is bereid een gebruiksvergoeding te betalen.

Hemd
Maar er is geen doorkomen aan bij de asfalthoofden op het ministerie. Van Wijk: “Rijkswaterstaat heeft er geen zin in. Mensen binnen de afdeling duurzaamheid willen het nog wel, maar die hebben het niet voor het zeggen. Ik voel me in mijn hemd gezet. Het is één van de meest interessante vormen van duurzame energie. Je ruikt het niet, je hoort het niet, niemand heeft er last van. Vissterfte is een punt, daar moet je goed naar kijken. Dat doen we ook. Wat is hier aan de hand?”, zo vraagt Van Wijk zich verbolgen af.

Vragen
Van Wijk heeft gesproken met Kamerlid Paulus Jansen en die er weer vragen over heeft gesteld. Aan weer een nieuwe bewindspersoon, Schultz deze keer. Een mooie cynische ondertoon kan hem niet ontzegd worden: ‘Acht u de aanpak tot dusver een voorbeeld van een slagkrachtige overheid? Zo nee, wat gaat u doen om dit project zo snel mogelijk succesvol af te ronden?’ En: ‘Hoeveel is er inmiddels door Rijkswaterstaat uitgegeven aan onderzoeken, procesmanagement e.d. rond dit project? Acht u deze uitgaven in balans met de hoogte van de verwachte investering?’

De belangrijkste vraag:
Waarom duurt de besluitvorming over de reactivering zo tergend lang, waardoor nu al bijna acht jaar de mogelijkheid om 4 miljoen kWh/jaar duurzame stroom op te wekken onbenut blijft?’

bron en copyright: energieenwater.net

Ad van Wijk named in ‘Top 10 Forecasts for 2013 and Beyond’

UPDATE: I’ve also been named the #1 forecast in a special report by the World Future Society.
Every year The Futurist magazine publishes its Outlook report, with ten thought-provoking forecasts that will change the world. In the past, they have pinpointed among others the emergence of the Internet and the financial crisis, all years before they became common-place.

I’m proud to sat they have placed me on their #2 spot, with my ideas regarding the future of cars and they pivotal role I foresee them playing in the generation of electricity. You can check out their article with the top 10 Forecasts for 2013 and Beyond, or watch the video below (the segment begins at 2:35):

Vestrock University

That the life of a university professor continues beyond the lecture halls is hardly a surprise. That it would take me to Vestrock (a rock festival in the Netherlands) was even beyond my imagination!

Besides music, Vestrock also focuses on sustainability. This is visible in many aspects, such as the generation of sustainable energy on the festival location, the separate collection of different types of garbage, etc. But they also instigated Vestrock University, in which they asked (among others) me to give some insights.
The full video can be seen right here:

Lecture for the International Renewable Energy Agency (IRENA)

It was my absolute pleasure to speak before the IRENA (Internation Renewable Energy Agency) in Abu Dhabi. The IRENA a UN-sanctioned institute that is dedicated to the research of sustainable energy and the proliferation of renewables in general.

As part of my visit, a gave a lecture on ‘Future Energy Systems’ to the IRENA scholars at the Masdar Institute. The lecture as a whole has not yet been made available at the IRENA website, but should be downloadable in the foreseeable future.
For an impression of the lecture and surroundings, check out these pictures:

Interview in Shell magazine

A first, being interviewed by fossil fuel conglomerate Shell! They were kind enough to include me in an issue of their in-house magazine (called ‘Shell Venster’) which was dedicated to the future of energy.

In the interview I discuss the utter inefficiency of many everyday activities such as boiling an egg or driving a car, as well as the role I see of natural gas as a transition fuel. I conclude to state that sustainable energy does not need governmental subsidies, only a level playing field.

Read the interview online (Dutch only), or on the Shell website.

Jury Member of CSR event: ‘Future Leaders 2012’

It was my pleasure to see the enthusiasm and vigor of the next generation of free thinkers and entrepreneurs as part of the ‘Future Leaders 2012’ event organized by the national Dutch organisation for CSR, MVO Nederland.

As part of the expert jury, I saw several great ideas from young professionals (up to 35 years old). It was also great to see that the wife of the Dutch crown prince, HKH Máxima was so interested in sustainability. More than that, she asked some critical questions that showed she knew what she was talking about!

The presentations, photo’s and press coverage of the day can be found at the site of MVO Nederland. Below are several pictures of the day to get a feeling of the atmosphere.

Kantoor van de toekomst: Vastgoed als energie­fabriek

Onderstaand artikel is verschenen in de Vastgoed bijlage van het Financieel Dagblad, op maandag 08 oktober 2012. Het is ook online te lezen.

Kantoren vreten onnodig veel energie. We moeten besparen op licht en warmte om ons vastgoed te verduurzamen, stelt energie-ondernemer en hoogleraar Ad van Wijk.

Sinds anderhalf jaar werk ik op de TU Delft. Een universiteitscampus waar veel grote gebouwen van net na de oorlog staan. Een periode waarin nog niet zo werd nagedacht over het energiegebruik, maar het comfort is er prima.
Wanneer ik mijn kamer binnenloop is het al lekker warm. Het licht moet ik zelf aandoen, maar er zit geen lichtschakelaar bij mij op de kamer. Nee, ik moet op de gang het licht voor alle kamers op die gang aandoen. Bovendien is het een verlichtingssysteem dat in een bak zit, naar het plafond schijnt en via de weerkaatsing aan het plafond de verlichting in mijn kamer verzorgt. Energiezuinig?

In het gebouw waar ik werk is het gebruik per werkplek ongeveer 2600 kWh voor verwarming en 2100 kWh voor elektriciteit. Vergelijk dat eens met ons energiegebruik thuis. In Nederland wonen we gemiddeld met 2,2 personen in een huis. Per persoon gebruiken we thuis 6.200 kWh voor verwarming en 1.600 kWh voor elektriciteit. Dus ik gebruik op mijn werk ongeveer zo’n 60% van de energie die een gemiddeld persoon thuis gebruikt. Als ik het zou vergelijken met mijn privésituatie, waar ik met vijf personen in een huis woon, dan gebruik ik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’.

Helaas is het zo dat mijn werksituatie niet veel verschilt van die van veel andere kantoorwerkers. We hebben onze kantoren en woningen in het verleden eigenlijk lek gebouwd. Vanuit kosten èn milieu zijn we tegenwoordig dan ook sterk bezig met het terugdringen van het energiegebruik van onze woningen en kantoren. Het is een belangrijk thema in het ‘verduurzamen’ van ons vastgoed.

Maar waar we eigenlijk over praten is het terugdringen van het energiegebruik voor verwarming. We gaan onze gebouwen beter isoleren, nemen HR++ glas, doen aan goede ventilatie en warmteterugwinning uit de ventilatielucht. Daarnaast kijken we of we met een WKO (warmte-koude opslagsysteem) of restwarmte onze ruimten met lage temperatuur kunnen verwarmen. Dit leidt ertoe dat het energiegebruik voor verwarming ook inderdaad afneemt. In nieuwe gebouwen of drastisch gerenoveerde gebouwen is het energiegebruik voor verwarming goed terug te brengen tot minder dan 1000 kWh per jaar per werkplek.

Natuurlijk letten we ook wel een beetje op het elektriciteitsgebruik. Waar we wel naar kijken is het elektriciteitsgebruik voor verlichting en koeling, maar de rest van het elektriciteitsgebruik beschouwen we als een soort natuurgegeven, want het is niet gebouwgebonden. Het elektriciteitsgebruik in gebouwen is dan ook een post die alleen maar stijgt.

Ruwweg een derde van ons elektriciteitsgebruik is daarbij voor verlichting, een derde voor ICT en een derde voor de rest: koeling, pompen, koffiedrinken, eten. Laten we dit elektriciteitsgebruik nu eens goed bekijken.

Het verlichtingssysteem moeten we echt anders aanpakken. We moeten over naar led-verlichting, maar niet alleen door lampen te vervangen door led-lampen. Uiteraard erg besparend, maar we kunnen veel meer besparen als we de afstand kunnen verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren (onze ogen). We produceren nu veel licht aan het plafond, maar leds kunnen we integreren in onze bureaus, stoelen, kasten, computers, printers, etcetera. Of in strippen op de vloer, de muur of vensterbank plakken. Dan produceren we licht veel dichter bij onze ogen en besparen nog meer energie. We kunnen leds ook draadloos schakelen. Het betekent dat het verlichtingssysteem geen vast onderdeel meer van een gebouw hoeft te zijn.

Op deze wijze kun je factoren besparen op het energiegebruik voor verlichting. En een led kan vele andere functies vervullen: hij kan bij brand de uitgang wijzen, signaleren, het is eigenlijk ook een computerscherm of tv. Een elektronicafabrikant brengt nu al de ‘smart window’ op de markt. Een raam geïntegreerd met led, dat kan tegelijkertijd blindering zijn, zonwering, verlichting en computer/tv screen. Geen verlichting, geen zonwering, geen gordijnen, geen beamer en geen tv-scherm meer nodig, het zit allemaal in je raam!

Dan het elektriciteitsverbruik van ICT: computers, servers, printers, etcetera. Een post die alleen maar toeneemt. Nu gaan we met zijn allen in de cloud werken, waarmee we het energiegebruik voor een deel naar buiten het gebouw verplaatsen. Toch hoort dit soort energiegebruik wel degelijk tot het energiegebruik van de werkplek.

En dan is er nog iets bijzonders aan de hand met ons elektriciteitsnet. Het is een wisselspanningsnet, AC, maar alle apparaten werken op gelijkspanning, DC, en met duurzame energie produceren we op gelijkspanning. Door ons elektriciteitsnet DC te maken kunnen we eenvoudig 10 à 30% besparen.

Besparing
Veel van het elektriciteitsgebruik kan door energie-efficiënt inkoopbeleid en vooral ook door intelligente monitoring en control van elk individueel verbruik worden voorkomen. Vooral dit laatste is iets wat betekent dat sensoren ingebouwd moeten worden in bijvoorbeeld stopcontacten en apparaten waarmee verbruik wordt geregistreerd en je kunt uit- en aanschakelen. Mijn schatting is dat dit tot een besparing van 50% op het elektriciteitsgebruik kan leiden.

Bij het verduurzamen van vastgoed hoort in mijn ogen dan ook niet alleen het gebouwgebonden verbruik, maar ook het verbruik tijdens exploitatie. Dit zou een plek moeten krijgen in de labels of certificaten.

Naast verwarming en elektriciteit is er echter nog een belangrijke post die we in het verduurzamen van vastgoed mee moeten nemen en veelal wordt vergeten. Dat is het energiegebruik voor woon-werkverkeer. Het energiegebruik voor woon-werkverkeer is belangrijk, zo niet de belangrijkste post. In Nederland rijden we gemiddeld 22 kilometer naar ons werk, dus ook weer 22 kilometer terug naar huis. En 60% komt met de auto naar het werk. Dus gemiddeld brengt elke werkplek ook 4000 kilometer per jaar aan auto woon-werk verkeer met zich mee. Als we veronderstellen dat we 1 op 10 rijden, betekent dit een energieverbruik voor woon-werkverkeer met de auto van 4000 kWh per jaar. Dit is ongeveer hetzelfde als het energieverbruik voor verwarming en elektriciteit samen.

Maar ja, niet gebouwgebonden, dus daar bemoeien we ons niet mee, behalve dan de bushalte voor de deur. Toch kunnen we hier heel veel, vooral omdat de toekomst aan elektrisch rijden is. Nu al is een kwart van alle fietsen en scooter verkopen elektrisch. Maar ook de auto wordt elektrisch en dat past prima bij duurzaam vastgoed. Zet namelijk op elke parkeerplek ook een laadpaal voor een elektrische auto. Elektrisch rijden is goed voor het lokale milieu, geen fijnstof, geluid, NOx en geeft minder CO2 uitstoot.

Stimuleer nu je werknemers om een elektrische auto voor woon-werk verkeer aan te schaffen en laat je werknemers gewoon gratis elektriciteit laden. Dat kost je bijna niks. Voor 4000 km per jaar heb je zo’n 700 kWh elektriciteit nodig. Als bedrijf met een gebruik van zo’n 50.000 kWh per jaar, betaal je per kWh ongeveer 18 cent per kWh (minder dan thuis waar je ongeveer 25 cent per kWh betaalt). Dus je geeft ongeveer € 125 per jaar extra uit per werknemer. Maar anders had je je werknemer een vergoeding van 19 cent per kilometer gegeven, dus in totaal € 760 per jaar.

Energie produceren
Is dit het dan? Verwarming, elektriciteit en woon-werk verkeer. Nee het gaat verder, we gaan ook energie produceren op en met ons vastgoed. We denken daarbij aan zonnecellen en zonneboilers op het dak, mogelijk een wkk-installatie (warmtekrachtkoppeling) die op bio-olie, of biogas draait, uit ons afval. Maar er is in de toekomst meer. Onze auto wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net!

We denken dat elektrisch rijden betekent rijden op een elektromotor met een batterij waar we elektriciteit in opslaan om op te kunnen rijden. Maar zo’n elektrische auto heeft twee grote nadelen. De actieradius is beperkt en de oplaadtijd te lang. Daarom zien we nu dus ook al de hybride auto, met een brandstofmotor die eigenlijk elektriciteit produceert. Zo’n automotor heeft echter maar een rendement van hooguit 20%.

Maar in de toekomst krijgen we de brandstofcel als automotor, die produceert elektriciteit met 60% rendement. Een veel beter rendement dan het gemiddelde van ons elektriciteitsproductiepark. Dus dan gaan we onze auto gebruiken voor de productie van elektriciteit en verandert de parkeerplaats bij ons vastgoed in een elektriciteitscentrale. Deze toekomst zijn we aan het ontwikkelen op de TU Delft in de green campus: zie www.the-green-campus.com.

En zo verandert ons vastgoed van energieconsument in een heuse energiefabriek. ■

  • De TU Delft ontwikkelt the green campus, een energiebewust universiteitscomplex.
  • Ik gebruik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’
  • We kunnen veel besparen als we de afstand verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren De auto op de parkeerplaats bij het werk wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net

Ad van Wijk is buitengewoon deeltijdhoogleraar future energy systems aan de TU Delft. In deze positie richt hij zich op energiesystemen van de toekomst. Van Wijk heeft een achtergrond in wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op het gebied van energie en innovatie. In 1984 richtte hij het bedrijf Ecofys op, later onderdeel van Econcern, dat inmiddels failliet is. Tot 2009 was Van Wijk bestuursvoorzitter van Econcern.

AC/DC (Dutch)

Zo’n 150 jaar geleden was er de ‘war of currents’. Edison, Westinghouse en Tesla voerden rond het eind van de 19e eeuw een verbitterd gevecht. Moest het elektriciteitsnet werken op gelijkspanning (Direct Current, DC)? Of moest het net werken op wisselspanning (Alternating Current, AC)?

Het begon allemaal met de uitvinding van de gloeilamp door Thomas Edison in 1879. Hij kwam er al snel achter dat er een elektrisch distributiesysteem nodig was om zijn gloeilampen, die werken op DC, van stroom te voorzien. En op 4 september 1882 schakelde Edison’s werelds eerste elektriciteitsvoorziening van 100 kW in, waarmee hij 59 klanten rond zijn Pearl Street Station in Lower Manhattan van 110 volt gelijkspanning voorzag.

George Westinghouse vond het elektriciteitsdistributiesysteem van Edison inefficiënt en moeilijk op te schalen. Edison’s net was gebaseerd op laag voltage DC, dus hoge stromen en grote verliezen. Door de geniale Nikola Tesla, die bij Westinghouse ging werken, werden bijna alle componenten voor een AC-systeem ontwikkeld. Zo kon met een transformator de spanning omhoog en omlaag worden gebracht, waardoor veel minder verliezen in het distributienet optraden. En bovendien was er geen omvormer nodig omdat een centrale via een draaiende beweging wisselstroom produceert die direct in een AC net kan worden gestopt. In 1886 installeerden Westinghouse het eerste Amerikaanse wisselstroomnet in Great Barrington. Een door waterkracht aangedreven generator, die 500 volt wisselspanning produceerde, voorzag dit netwerk van energie. De spanning werd omhoog gebracht naar 3.000 volt voor transport en lokaal weer omlaag gebracht naar 100 volt.

De strijd bereikte een absurd hoogtepunt in 1887 toen een groep afgevaardigden van de staat New York aan Edison vroeg of elektriciteit gebruikt kon worden als executiemethode. Hoewel Edison hier eerst niets van wilde weten, gaf hij toch toe. Met één kanttekening: “Dan moet je wel de stroom van mijn concurrent gebruiken, want die is veel dodelijker.” Edison hoopte hiermee Westinghouse uit te schakelen door wisselstroom te associëren met de dood. Een door Edison ingehuurde ingenieur, voerde vervolgens publieke demonstraties uit. Zwerfhonden, katten, paarden en zelfs een circusolifant werden opgeofferd om aan te tonen hoe dodelijk wisselstroom was. De staat New York raakte overtuigd en besloot de executiemethode te gebruiken.

De strijd tussen gelijkstroom en wisselstroom eindigt met de victorie voor wisselstroom door de ingebruikname op 16 november 1896 van een elektriciteitstransportnet over de toen opzienbarende afstand van 40 kilometer, van de waterkrachtcentrale bij de Niagara watervallen tot Buffalo. En zo komt het dat we nu overal ter wereld een AC-elektriciteitsdistributiesysteem hebben. Toch moeten we nu weer omschakelen naar een DC-net, want er is in die 150 jaar heel veel technologie veranderd.

Het begon met de uitvinding van de transistor in Bell Lab’s 1947. De transistor is de fundamentele bouwsteen van computers en veel andere elektronische apparaten. Transistors worden in groten getale geïntegreerd in chips, en tegenwoordig kun je geen enkel apparaat meer kopen dat niet een of meerder chips bevat. En deze chips werken op gelijkspanning DC. Dit betekent dat elk apparaat een AC/ DC inverter heeft ingebouwd. En bij deze conversie treedt een verlies op, van 5-10%. Voel maar eens aan het blokje, de AC/DC-inverter, in het snoer van je computer, dat wordt behoorlijk warm, energieverlies dus.

Sinds de oliecrises in de jaren ‘70 en het rapport van de Club van Rome zijn we op zoek gegaan naar ‘alternatieve’ energiebronnen. Maar wat is daarmee aan de hand? De zonnecel, de windturbine, de brandstofcel, ze produceren allemaal gelijkspanning DC. Dus we zetten de stroom van een zonnecel eerst om van DC naar AC, om vervolgens in een apparaat dit om te zetten van AC naar DC. En dan hebben we sinds kort elektrisch rijden. Rond de eeuwwisseling werden in Nederland de eerste elektrische fietsen verkocht. Inmiddels zijn in 2011 wereldwijd meer dan 30 miljoen elektrische fietsen verkocht. Sinds enkele jaren zijn we ook bezig met elektrische auto’s Maar de batterij van deze fietsen, scooters en auto’s werken op, jawel, DC.

Tsja, wat nu, dus DC is toch uiteindelijk efficiënter en goedkoper! Dat kan dan wel zo zijn, hoor ik u denken, maar het energiedistributiesysteem veranderen van AC naar DC gaat toch duizenden miljarden kosten? Gelukkig hoeft deze verandering niet in één keer, we kunnen het geleidelijk doen. We kunnen gewoon beginnen bij de vraagkant. Zo worden nieuwe datacenters nu al gebouwd op DC. Aan de poort wordt AC in DC omgezet en dat spaart 10% energie, 10% op investeringskosten en 30% op ruimte. In kassen kun je ook aan de poort AC naar DC omzetten en zo alle LED-verlichting voeden. En uiteraard moet er uiteindelijk ook een elektriciteitsnet in kantoren en woningen op DC komen. Natuurlijk gaat dit niet van vandaag op morgen, maar laten we DC direct meenemen nu we toch over smart grids aan het nadenken zijn. Het gaat om DC smart grids. En dat vereist niet alleen technologische innovatie, maar ook innovatie in wet- en regelgeving. Want de elektriciteitswet en NEN1010 zijn niet direct ingericht op the smartest DC grids.

Ad van Wijk is duurzaam energieondernemer, adviseur en professor in Future Energy Systems aan de TU Delft.