Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

De weg vrijmaken naar de energieopslagsystemen voor een CO2-neutrale toekomst

Dankzij ons partnerschap met NREL (het US National Renewable Energy Laboratory) ontgrendelen we het potentieel van hybride-accutechnologie om de waarde voor organisaties te maximaliseren en tegelijkertijd een inspanning te doen voor het milieu.

Energieopslagtechnologieën vormen een sleutel tot decarbonisering van ons elektriciteitsnet en onze energiesystemen. Bij nutsbedrijven, eindgebruikers, netbeheerders en toezichthouders groeit de belangstelling voor implementering van opslagtechnologie. De aantrekkingskracht van energieopslag wordt aangewakkerd door een scala aan voordelen: van verbeterde betrouwbaarheid en veerkracht, via integratie van bronnen die minder CO2 genereren, tot garanties voor een flexibeler en robuuster stroomnet dat beter gewapend is tegen ongeplande stroomuitval en dat meer decentrale hernieuwbare energiebronnen kan integreren.

Van opslagtechnologie verwachten we dat het betaalbaarder zal worden voor toepassingen op zowel net- als C&I-schaal (commercieel en industrieel), zodat het bij meer organisaties integraal deel zal gaan uitmaken van hun energiestrategie. Opslagoplossingen bieden – vooral als ze gekoppeld zijn aan technologieën voor opwekking op locatie zoals fotovoltaïsche (PV) zonne-energiesystemen – zekerheid omtrent levering, prijs en CO2. Geïntegreerde oplossingen zoals solar and storage (zonne-energie en opslag) helpen organisaties hun decarboniseringstraject te versnellen én de controle over hun energiekosten en energievraag over te nemen. Studies wijzen op enorme groeikansen in zonne-energie- en opslagoplossingen naarmate organisaties het potentieel van deze technologiekoppeling waarmaken. We verwachten een enorme doorbraak in acceptatie, met een toename van deze installaties van 5% in 2019 naar meer dan 25% in 2025.

Energieopslag wordt ook een essentiële factor voor elektrificering van vervoer en als antwoord op de uitdagingen van de toenemende EV-acceptatie (elektrische voertuigen). Een groeiende EV-markt eist extra netcapaciteit, en dat is niet evident, vooral niet tijdens de piekvraagmomenten. Door energieopslag te voorzien nabij EV-laadstations wordt de druk op het net verlicht en kan het gebruik van lokale hernieuwbare bronnen zelfs gemaximaliseerd worden.

Batterijen voor energieopslag houden ook een duurzaamheidsuitdaging in

Er zijn al heel wat opslagtechnologieën commercieel beschikbaar, maar de dominante technologie is momenteel met lithium-ion batterijen. Ondanks de voorspelde kostprijsvermindering zullen lithium-ion batterijen wellicht niet meteen een rendabele oplossing worden voor vele usecases met vaste energieopslag.

BESS ('battery energy storage systems' – energieopslagsystemen via batterijen) worden meestal ontworpen voor ofwel korte ofwel lange duur en voor 'high energy'- of 'high power'-toepassingen. Batterijen worden typisch gebouwd voor hun beoogde gebruik. De uitdaging is nu een rendabele BESS-oplossing te ontwerpen die niettemin veelzijdig genoeg is voor bijvoorbeeld beheer van piekvraagbelasting, maximalisering van de waarde van intermitterende hernieuwbare energie, levering van aanvullende diensten aan het elektriciteitsnet, of voorzien in noodstroom.

Een voorbeeld van een batterij voor specifiek gebruik is de autobatterij. In een context van toenemende EV-acceptatie vormt deze nu een discussiepunt. De hoeveelheid gebruikte autobatterijen neemt snel toe, parallel met de toenemende EV-acceptatie. Gebruikte batterijen worden opgeslagen in pakhuizen terwijl problemen rond een gebrek aan efficiëntie bij recycling weer nieuwe uitdagingen betekenen vanuit het elektronica-schrootperspectief.

Wat als deze batterijen een nieuwe bestemming konden krijgen én een rendabelere, duurzamere oplossing bieden?

Partnerschap met NREL voor hybride BESS-oplossingen

Centrica Business Solutions zet zich in voor innovatie en om de weg vrij te maken naar energiesystemen voor een CO2-neutrale toekomst. Naast onze wereldwijd toonaangevende decentrale energieoplossingen (distributed energy solutions) die onze klanten in staat stellen om de balans van rentabiliteit en bedrijfsduurzaamheid in evenwicht te krijgen, werken we inzake innovatie voor de langere termijn ook samen met prestigieuze organisaties, het kruim van de sector en externe onderzoeksinstellingen over de hele wereld.

Een voorbeeld hiervan is ons partnerschap met NREL, het nationale laboratorium voor het 'Department of Energy' in de VS en zijn 'Office of Energy Efficiency and Renewable Energy'.

In 2019 kondigde Centrica Business Solutions een partnerschap met NREL aan, met het oog op onderzoek naar de integratie van diverse energieopslagtechnologieën om een oplossing te vinden voor uitdagingen rond het gebrek aan flexibiliteit en duurzaamheid bij BESS-types voor enkel gebruik. Het onderzoek werd gevoerd bij ESIF (de 'Energy Systems Integration Facility' van NREL), waar innovatieve technologieën worden ontwikkeld om de belangrijke uitdagingen voor onze energiesystemen aan te pakken.

Dit project toonde aan dat een ongebruikt potentieel vrijkomt dankzij de combinatie en optimaal beheer van batterijtypes. Er werden geavanceerde algoritmen voor optimalisering en controle ontwikkeld om rendement te maximaliseren van een combinatie van een 'high power' lithium-ion batterij, een 'high energy' lithium-ion batterij én – en nu wordt het interessant! – een 'second life' batterij-eenheid van gebruikte autoaccucellen. Dit biedt kansen om autobatterijen in vaste opslag een nieuwe bestemming te geven, via een tweede leven dat voordeliger is voor het milieu en dat elektronicaschroot beperkt.

Deze samenwerking met NREL resulteerde in de designtool HYBRED (HYBrid Robust Energy Storage Design): een tool om de correcte omvang te bepalen voor de hybride BESS-oplossing voor de klant en om controle uit te oefenen op de algoritmen die de batterijen aansturen voor maximaal profijt.

Hybride energieopslagsystemen scheppen perspectief voor rendabel gebruik van BESS-oplossingen in meerdere toepassingen. Dit onderzoek ontdekte meer mogelijke combinaties van energieopslagtechnologieën die de haalbaarheid en duurzaamheid van de technologie vergroten en het net helpen door veerkrachtige en efficiënte stroom te voorzien. Deze batterijen, die na hun gebruik uit hun originele applicaties een tweede leven krijgen, kunnen een rendabele opslagoplossing zijn als ze een nieuwe bestemming krijgen in combinatie met andere opslagtechnologieën. Het project bewijst dat we – met meer geavanceerde algoritmen voor optimalisering – de globale investeringsopbrengst van een BESS-oplossing aanzienlijk kunnen verhogen door hybride batterijtechnologie in te zetten om meervoudige inkomstenstromen aan te pakken.

Dit project werd door het US Department of Energy geselecteerd als een 'High Impact Project' dat bij ESIF nieuwe vermogens ontwikkelt voor impact op nationale schaal. U kunt er meer over vernemen in de volgende video.