Het op grote schaal opslaan van stroom in batterijen zal al vóór 2030 net zo wijdverbreid zijn als zonnepanelen op daken nu. Daarmee staan we volgens sommigen aan de vooravond van een complete transformatie van de gehele energie-infrastructuur van de wereld.
In diverse projecten over de hele wereld wordt momenteel gewerkt aan opslag van stroom in batterijen. Zo wil Nuon de Magnumcentrale in de Eemshaven, waar nu op gas gestookt wordt, in de toekomst CO2-vrij maken door het gebruik van vloeibare ammoniak. Met de productie wil Nuon van de centrale een zogenoemd ‘superbatterij’ maken. Overtollige stroom van bijvoorbeeld windmolens of zonnepanelen wordt op piekmomenten opgeslagen als vloeibare ammoniak. Op momenten dat er te weinig stroom is, wordt de vloeibare ammoniak gebruikt als brandstof voor de gascentrale.
‘Wat zo mooi is aan dit concept, is dat het op alle plekken in de wereld mogelijk moet zijn om duurzame energie om te zetten in ammoniak. Hiermee recycle je de energie uit wind of zon, je maakt van de gascentrale bovendien een superbatterij’, stelt Alexander van Ofwegen, directeur Nuon Warmte.
De ‘virtuele energiecentrale’
Ook op kleinere schaal gaan batterijen in de nabije toekomst een belangrijke rol spelen in de energievoorziening. Zo kunnen thuisbatterijen zorgen voor een goede balans van het (inter)nationale stroomnet. Deze batterijen zorgen voor een aanzienlijke reservecapaciteit om onverwachte pieken en dalen in het net op te kunnen vangen. Eneco biedt daarom de nieuwe dienst CrowdNett aan klanten aan.
Dirk-Jan Middelkoop, innovatiemanager bij Eneco: ‘Wij investeren veel in duurzame energie en werken tegelijkertijd aan slimme oplossingen voor dagen dat het niet waait of als het onverwacht zonnig is. Een thuisbatterij draagt bij aan die oplossing, maar door deze ook voor netbalancering in te zetten ontstaan er meer voordelen. Netbeheerders kunnen de back-up van een fysieke centrale vervangen door die van een “virtuele energiecentrale”. En eigenaren van een thuisbatterij verdienen bovendien geld terwijl ze ook een bijdrage leveren aan de verdere verduurzaming van onze energievoorziening. Daarmee ontstaat de beste en meest duurzame businesscase voor thuisbatterijen ter wereld.’
Eneco gaat het netwerk in de komende maanden opbouwen met Tesla’s thuisbatterij Powerwall, met als doel om een netwerk van in eerste instantie 400 batterijen te kwalificeren als reservecapaciteit bij TenneT.
Jouw energiemoment 2.0
Op wijkniveau schieten de proefprojecten met energieopslag in batterijen als paddenstoelen uit de grond. Naast het project ‘We Drive Solar’, waarbij energie wordt opgeslagen in batterijen van elektrische deelauto’s in de Utrechtse wijk Lombok, werken netbeheerder Enexis en kennisinstituut TNO momenteel aan een pilot in twee Bredase wijken. Binnen de pilot ‘Jouw Energiemoment 2.0’ krijgen enkele inwoners van de wijk Meulenspie en de studentencampus Easystreet thuisbatterijen geïnstalleerd. Elk kwartier stellen de systemen van TNO en Enexis de actuele stroomprijs in de wijk vast en daarmee kunnen huishoudens gaan handelen.
‘We hebben geen nieuwe technologie ontwikkeld, maar een methode bedacht om huishoudens aan elkaar elektriciteit te laten leveren en deze te verrekenen’, zegt TNO’er Arjan van Diemen. ‘Jouw surplus aan elektriciteit gaat naar een of meer batterijen in de wijk, van waaruit anderen het kunnen betrekken.’ Zo ontstaat een decentrale marktplaats voor energie en blijft duurzame stroom van zonnepanelen zoveel mogelijk binnen de wijk.
Grootschalige opslag
Energiebedrijf Nuon heeft op zijn beurt aangekondigd het Prinses Alexia Windpark in Zeewolde te gaan voorzien van een energieopslagsysteem. Hier zal gebruikgemaakt worden van batterijen van elektrische voertuigen. In totaal is er straks de mogelijkheid om in twee batterijcontainers 3 megawattuur aan windenergie op te slaan. Op termijn wil Nuon nog zes containers bijplaatsen om tot een totaal vermogen van 12 megawattuur (stroom voor 8.400 huishoudens) te komen. Ook in het buitenland wordt werk gemaakt van grootschalige opslag van energie in batterijen. Zo hebben E.ON en SMA Solar in Aken het eerste modulair opslagsysteem op basis van batterijen gerealiseerd dat een vermogen van 5 megawatt kent; een wereldwijde primeur qua omvang. Het batterijsysteem, genaamd M5BAT, is geplaatst op twee etages van een voormalig kantoorgebouw bij de RWTH Aachen University en beslaat zo’n 500 vierkante meter.
Een nadeel van batterijen, de relatieve korte levensduur, is binnenkort verleden tijd. Waar de meeste batterijen nu maar 5.000 tot 7.000 cycli – het volledige verbruiken en weer opladen van de batterij – meegaan, zal dat in de nabije toekomst anders zijn. Onderzoekers van de University of California in de VS hebben bij toeval een batterij gemaakt die een mensenleven mee kan. De wetenschappers wisten een accu te ontwikkelen die is getest tot 200.000 cycli zonder capaciteitsverlies. Voor de batterij gebruikten de uitvinders nanodraden, die duizendmaal dunner zijn dan menselijke haren. Een speciale gel moest ervoor zorgen dat er geen geleidende vloeistof nodig was die de batterij brandbaar zou maken. Bijkomend voordeel van de gel bleek echter dat de batterij véél langer meegaat.
–––
Omvangrijke markt voor batterijen
Analisten van het onderzoeksbureau Bloomberg New Energy Finance (BNEF) verwachten dat de batterijmarkt verder zal groeien naar een waarde van 250 miljard dollar in 2040. Al vóór 2030 zal er 25 gigawatt aan apparaten worden geïnstalleerd, verwachten ze. Dit is net zo groot als de particuliere markt voor zonnepanelen. ‘Batterijen zullen een “boost” krijgen door de kostendaling en daarmee ontstaan lucratieve nieuwe omzetstromen’, aldus Julia Attwood, analist bij BNEF.