Innovatie in energieopslag | Blog | Aarde.nl
2-12-2020 Lonneke

Innovatie in energieopslag

Wanneer u zelf energie opwekt wilt u daar zo lang mogelijk gebruik van kunnen maken, ook wanneer u het niet direct nodig heeft. Dan heeft u een accu nodig om de overtollige energie in op te slaan. Op dit moment laat de opslagcapaciteit van zulke accu’s nog te wensen over, maar daar is verandering in aan het komen!

Batterij

Naar verwachting zal de opslag van energie tegen 2040 vijftig keer zo groot zijn als nu. Ook de systemen waarin energie wordt opgeslagen zullen volop ontwikkelen. Lithium-ion accu’s, supercondensatoren en redox-flowbaterijen worden steeds efficiënter. De cijfers van 2040 heeft het IEA geschat op bijna 10.000 gigawatt-uur aan batterijen en andere vormen van opslag wereldwijd. Nu is dat nog 200 GWh, dat is dus een verschil van een enorme 9.800 GWh.

 

 

 

Soorten batterijen
De lithium-ion accu maakt op dit moment de grootste groei door. Deze worden vooral geïnstalleerd in draagbare elektrische apparaten en auto’s. Batterijen met NMC-kathode (nikkel-lithium-mangaan-kobaltoxide) worden tegenwoordig ook veel gebruikt als accu voor auto’s, maar ook als thuisbatterijen. In de toekomst worden deze batterijen waarschijnlijk vooral toegepast in elektrische auto’s. Daarnaast wordt de NCA-accu (nikkel-kobalt-aluminium) steeds gewilder. Dit komt omdat daar minder kobalt in zit in vergelijking met de NMC-accu. Aangezien het merendeel van het kobalt wordt gewonnen in de Democratische Republiek Congo, waar de politieke situatie instabiel is en de ontginningsomstandigheden controversieel zijn én de grondstof ook nog eens erg duur is, is het logisch dat men daar in de toekomst zoveel mogelijk vanaf wil. Ook de interesse in de LFP-batterij (lithium-ijzer-fosfaat) groeit. Omdat er een grote hoeveelheid ijzer wordt gebruikt, en deze grondstof goedkoop is, wordt deze batterij veel gebruikt in elektrische auto’s.

Verschillende disciplines
Aziatische landen Japan en Korea hebben de meeste kennis als het aankomt op de materiaalkeuze en de chemische samenstelling van batterijen. Echter; in Europa wordt de focus juist gelegd op het intelligent maken van de batterij, dus de secundaire batterijsystemen.

Kosten batterijen
De batterijen die nu op de markt zijn met een hoge capaciteit kunnen nog niet in grote getalen geproduceerd worden, wat ze erg duur maakt. Deze batterijen worden op dit moment bijvoorbeeld gebruikt in de ruimtevaart, maar voor auto’s en dergelijke zou de toepassing onbetaalbaar zijn. Toch zien we over het algemeen dat de kostprijs van batterijen dalende is. Sinds 2010 is er een daling vastgesteld van bijna negentig procent in het geval van Lithium-Ion batterijen voor elektrische voertuigen. Wanneer een batterij voor honderd dollar of minder per kWh kan worden geproduceerd, zou dat betekenen dat deze met de verbrandingsmotor kan concurreren. Dit zou nog binnen vijf jaar mogelijk zijn.

Supercondensator en redox-flowbatterij
Ook andere opslagmogelijkheden zoals de supercondensator en de redox-flowbatterij zijn volop in ontwikkeling. Een supercondensator wordt vaak gebruikt als aanvulling op gewone batterijen omdat deze niet veel elektriciteit kan opslaan, maar wel snel opgeladen en ontladen kan worden. Denk bij de toepassing bijvoorbeeld aan de noodrem van een bus of lift. De meeste van deze supercondensatoren worden gebruikt in de auto-industrie en energie- en elektronicasectoren.

De redox-flowbatterij slaat vloeibaar elektrolyt op in een negatief- en een positief geladen vat. Vergeleken met lithium-ion batterijen is deze batterij veiliger. Ze hebben ook een bijna onbeperkte levensduur. Je kan ze tevens makkelijk schalen, omdat de capaciteit afhankelijk is van de grootte van de vaten. De redox-flowbatterij is alleen wel minder krachtig dan de lithium-ion batterij en vereist veel geavanceerdere elektronica.

Nog niet genoeg
Voor de energietransitie is alleen nóg meer opslagcapaciteit nodig wil deze succesvol verlopen. De redox-flowbatterij zou dan verder ontwikkeld moeten worden zodat die kan worden toegepast in auto’s of andere mobiele systemen. De batterij zal sneller geschikt zijn voor stationaire locaties, al heeft deze nog een lange weg te gaan.

Toch zijn batterijen slechts negen procent van de 200 GWh opslag wereldwijd. Veruit de meeste energie wordt opgeslagen door waterkracht. Maar er wordt verwacht dat het aandeel van batterijen in de toekomst aanzienlijk gaat groeien. Dat is per slot van rekening logisch wanneer een steeds groter deel van de energie particulier wordt opgewekt.

 

Weten wat bij u mogelijk is?

Vraag vrijblijvend een offerte aan!

Offerte aanvragen
x

Benieuwd wat u kunt besparen?

Gratis dakscan