18 september 2017

“Nederlandse energiereuzen maakten september 2017 bekend samen met Duitse en Deense collega’s een kunstmatig eiland in de Noordzee te gaan bouwen om zonne- en windenergie op te slaan. Omdat zon en wind zich niet laten sturen is de opslag van schone energie cruciaal voor de overgang van fossiele naar schone energie. Kennislinkredacteur Roel van der Heijden legt uit waarom.”

Je leest:

Stop meer energie in energieopslag

Stop meer energie in energieopslag

Duurzame opslag is net zo belangrijk als de opwekking

Gestaag wekken we steeds meer duurzame stroom op. Maar naarmate zonne- en windenergie een groter aandeel krijgen, worden we ook steeds meer blootgesteld aan de grillen van de natuur. Slimme manieren van energieopslag kunnen ons daartegen beschermen. Toch loopt dat onderzoek niet in de pas met de ontwikkelingen op duurzaam gebied. We moeten daarom meer energie stoppen in het onderzoek naar energieopslag.

Zonsverduistering 20 maart 2015 h alfa
Sterrenwacht Halley

Een paar maanden geleden was er een spannende dag. Konden de innig verbonden Europese elektriciteitsnetwerken van Europa de gedeeltelijke zonsverduistering van 20 maart opvangen? Vooral in Duitsland zou de verduistering voor problemen zorgen. Het land draait voor zeker zes procent op zonne-energie.

Uiteindelijk werd deze ‘dip’ in de stroomproductie opgevangen door een oude fossiele vriend: elektriciteitscentrales op bijvoorbeeld gas sprongen razendsnel bij en leverden het benodigde vermogen. Zoals sommigen al hadden voorgerekend.

Dit redactioneel weerspiegelt de mening of visie van de redacteur. Hoewel wetenschappelijk onderbouwd en beargumenteerd, is het een persoonlijke mening en geen wetenschappelijk feit. Ben je het (niet) eens met de auteur? Geef dan vooral ook een reactie hieronder.

Deze bijzondere situatie gaat zich waarschijnlijk vaker voordoen. Niet omdat er meer (gedeeltelijke) zonsverduisteringen komen, maar omdat een steeds groter aandeel van de elektriciteitsvoorziening afhankelijk is van de onvoorspelbare natuur. Waar gaat straks alle overtollige zonne- en windenergie heen? En waar halen we het vandaan als we het wél nodig hebben?

We hebben nu een oplossing, zoals de gedeeltelijke zonsverduistering in maart bewees. Toch zullen (reserve) gas- en kolencentrales niet passen in ons ideaalbeeld van een groene energievoorziening. Bovendien zijn dergelijke centrales nauwelijks rendabel als ze niet continu draaien.

Onderzoekers moeten daarom nieuwe en creatieve manieren vinden om onze energievoorziening in balans te houden. Maar terwijl het onderzoek naar betere zonnecellen, naar efficiëntere windmolens, blauwe energie een hoofdrol opeist, moet het onderzoek naar de opslag van die energie het doen met een bijrolletje.

Hoogspanningsmast veluwemeer
Op het elektriciteitsnet mag geen tekort of overschot heersen. De stroomproductie is daarom altijd gelijk aan de vraag.

Gaan batterijen het doen?

Natuurlijk wordt er relevant onderzoek gedaan en initiatief genomen op dit gebied. Kijk naar batterijen, die zich op zowel grote als relatief kleine schaal in de strijd mengen. Zij slaan overtollige energie op en leveren het weer op het moment dat het nodig is. Zo kondigde het Amerikaanse bedrijf Tesla Motors, bekend van de succesvolle elektrische auto, in april een batterij aan voor in huis. Deze Powerwall voorziet het huishouden uren, en bij weinig verbruik zelfs dagen, van stroom.

Het kan ook grootschaliger. Duitsland probeert megabatterijen in te zetten als back-up-stroom, zoals deze installatie die onlangs in het noorden van het land in gebruik werd genomen. Tot slot dragen creatieve ondernemers wellicht een steentje bij, zoals een autodealer die verouderde batterijen uit elektrische auto’s een tweede leven geeft.

Tesla batterij en auto
Een batterij voor in huis (Powerwall, linksboven) en een auto van het Amerikaanse Tesla Motors.
Tesla

Toch zet het eigenlijk maar weinig zoden aan de dijk. De megabatterij in Duitsland (de grootste van zijn soort in Europa) is op maximaal vermogen in een uur leeg. Natuurlijk is het niet de bedoeling dat heel Duitsland straks op batterijen draait. Ze vangen alleen maar de schommelingen in de elektriciteitsproductie op. Toch is daarvoor nog veel meer capaciteit nodig.

Batterijen hebben ook nadelen. De technologie gaat ondanks verwoede onderzoekspogingen niet zo snel vooruit als we willen en bovenal: ze zijn duur. John Morgan van het technologie-instituut RMID in Austalië, rekende uit dat zonnepanelen in combinatie met gewone batterijen zelfs nooit rendabel zullen worden.

Ons water als nationale batterij

Er zijn natuurlijk alternatieven. Waarom slaan we de energie niet op in (bio)brandstoffen? Er wordt bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar manieren om direct brandstof uit zonlicht te maken, bijvoorbeeld waterstof dat in brandstofcellen in elektriciteit wordt omgezet. Ook zijn er algen die uit zonlicht biobrandstof maken. Daar treden (net als bij zonnecellen) verliezen op en er is nog flink wat onderzoek nodig om dit te verbeteren.

Karun3
Een stuwmeer slaat een grote hoeveelheid energie op.

Ook is het mogelijk om onze energie op hoogte op te slaan. Het oppompen van water in bijvoorbeeld een (ondergronds) stuwmeer lijkt in eerste instantie misschien een beetje onzinnig, maar feit is dat je het er via een turbine ook weer uit kan laten lopen. Je krijgt de geïnvesteerde energie dan grotendeels weer terug. In het waterrijke Nederland zou dát misschien nog wel een oplossing zijn: onze waterhuishouding als nationale batterij.

Een ding staat als een paal boven water. Als we duurzaam willen worden – Nederland staat Europees gezien overigens in de top-3 slechts presterende landen – dan hebben we manieren nodig om grote hoeveelheden energie op te slaan. En het onderzoek ernaar moet minstens zo veel aandacht krijgen als het onderzoek naar het opwekken van energie.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 juli 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE