Groene energie komt met pieken en dalen: alleen als het waait of als de zon schijnt. Batterijparken bieden uitkomst.

Overal ter wereld worden nu batterijparken gebouwd. Alleen al in Californië, waar stevig op zonne-energie wordt ingezet, moet eind dit jaar 648 megawatt batterijvermogen beschikbaar zijn, schrijft de Financial Times. De totale capaciteit voor de Verenigde Staten zal richting de 2.000 megawatt in 2023 gaan, schatte de US Energy Information Administration vorig jaar. Het nieuwe park in Californië stootte Tesla’s Hornsdale Power Reserve in Australië van de troon. Die was tot nu toe de grootste, momenteel wordt dit park uitgebreid van 100 naar 150 megawatt.

Ook dichterbij wordt er aan batterijen gebouwd, zij het op kleinere schaal. In het Belgische Ruien gaat het bedrijf Yuso een batterijpark van 25 megawatt bouwen, op het terrein van een voormalige energiecentrale. Op Goeree-Overflakkee is Vattenfall bezig met de bouw van een gecombineerd park met wind- en zonne-energie en een batterij. In 12 zeecontainers komt daar een batterij van 12 megawatt te staan, die een uur stroom kan geven.

„Grootschalige opslag in batterijen begint op te komen”, zegt Fokko Mulder, hoogleraar energieopslag en conversiematerialen aan de TU Delft. „Er is steeds meer behoefte aan opslag van duurzame energie. Een batterij is maar één manier om dat te doen, maar wel de methode die het hardst groeit. Er is vooral behoefte aan energie-opslag voor korte duur. Dat kun je met batterijen goed doen, dat gaat behoorlijk efficiënt.”

Batterijen zijn goed op de korte baan, om vraag en aanbod op het elektriciteitsnet in balans te houden. „De batterijen die wij installeren zijn bedoeld voor inzet gedurende enkele milliseconden tot enkele uren”, zegt Daan Terpstra, teamleider batterijprojecten bij Vattenfall. Dat snelle is handig als de vraag net anders uitvalt dan de verwachting was, als er ineens een piek in het verbruik is. „Eerder waren het vooral gascentrales die snel konden reageren op veranderende vraag. Wij denken dat batterijen op termijn die functie kunnen overnemen.” In het geval van de Verenigde Staten en Australië speelt ook mee dat het elektriciteitsnet er minder betrouwbaar is dan in Europa. Mede doordat veel elektriciteitskabels boven de grond lopen komen er vaker storingen voor. Een batterij kan een stroomstoring tijdelijk opvangen.

Dezelfde kant op duwen
„De prijs van de lithium-ionbatterijen is de afgelopen vijf jaar met 58 procent gedaald, en daardoor wordt het steeds aantrekkelijker om ze ook toe te passen”, zegt Terpstra. Daarnaast is er de laatste jaren steeds meer krapte op het elektriciteitsnet. Het aantal wind- en zonneparken neemt toe, maar die kunnen niet altijd direct aangesloten worden. Het elektriciteitsnet moet zo ingericht zijn dat het ook alle piekleveringen die horen bij groene energie aan moet kunnen. Als je die pieken opslaat in een batterij, heb je een minder grote aansluiting op het elektriciteitsnet nodig. „Dit zijn twee bewegingen die dezelfde kant op duwen en zorgen dat integratie van wind- en zonneparken met batterijen steeds hoger op de agenda staat”, zegt Terpstra.

Dat lithium-ionbatterijen steeds groter worden helpt ook. Het begon met telefoons en andere kleine elektronica. Toen kwam de elektrische auto, waar veel meer batterijcapaciteit voor nodig is. „In een telefoon zit een enkele batterijcel van ongeveer 10 wattuur. In een auto gaat 80 kilowattuur, dat is een enorme opschaling”, zegt Mulder. In een auto zitten bijvoorbeeld 8.000 cellen van 10 wattuur. Die worden georganiseerd in modules, een verzameling cellen die in serie geschakeld zijn om tot een hoger voltage te komen. Die modules schakel je parallel om de hele batterij voor in de auto te vormen, een zogenaamd battery pack. „In batterijparken zitten nog grotere packs, van bijvoorbeeld 250 kilowatuur, of 1 megawattuur. En dat dan dus 250 keer, in het geval van die Gatewaybatterij.”

Als warmte verloren
„Andere methodes van elektriciteitsopslag zoals het omzetten van energie in waterstof en ammoniak zijn dan wel minder efficiënt, bij het weer omzetten naar elektriciteit gaat een deel als warmte (vaak) verloren”, zegt Mulder. „Maar het voordeel ervan is dat je veel grotere hoeveelheden kunt opslaan dan in batterijen, je kunt het langer bewaren en eenvoudiger vervoeren, en naast elektriciteitsopslag is het ook een grondstof voor industriële producten. Om al het energieverbruik duurzaam te maken, moeten veel dingen tegelijkertijd ontwikkelen. Het aantal zonne- en windparken moet groeien, vervoer en industrie moeten elektrificeren, en opslag moet geregeld worden voor de leveringszekerheid. Voor de korte termijn in batterijen en voor de lange termijn en als grondstof in waterstof of ammoniak.”

Parken waar zowel wind- en zonne-energie als batterijen en ook waterstof een plek hebben, ziet Margit Deimel, directeur zonontwikkeling bij Vattenfall, inmiddels al als een vanzelfsprekende ontwikkeling. „Het project op Goeree-Overflakkee is het eerste dat zon, wind en batterijen combineert. Ze vullen elkaar goed aan. Voor elke nieuwe locatie die erbij komt kijken we nu naar al die componenten. Dat geldt voor Nederland, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk en – al schijnt er minder zon – ook verder naar het noorden.”

Ze zullen niet het enige bedrijf zijn voor wie dit geldt, denkt ze. „In de toekomst zullen er nog veel meer van zulke integrale parken bijkomen. In Duitsland is een innovatiesubsidie geopend waar je je kunt inschrijven met een duurzaam project nadrukkelijk tezamen met batterijen. Ze stimuleren het daar dus ook als overheid, en koppelen batterijen aan duurzame productie. Batterijen zijn een essentieel onderdeel van de energietransitie.”

Bron: NRC 20.09.2020