Je leest:

Wordt het tijd voor een groene accu…?

Wordt het tijd voor een groene accu…?

Auteur: | 27 juni 2012

Waar blijven we met een ‘piek’ aan duurzame energie? Een nieuwe Amerikaanse accu slaat stroom op in een wateraccu onder de grond. Het oude Plan Lievense wil stroom opslaan in het Markermeer. Worden dit onze nieuwe nationale accu’s voor groene energie?

Stroom uit het stopcontact kan binnenkort ook tijdelijk uit een accu komen

Nederland werkt om de aarde en de natuur te ontzien aan een energietransitie. Als we meer energie van wind en zon gebruiken zijn we goed op weg. Zon en wind zijn echter wispelturig. Als we de pieken in het zonlicht en in windkracht op kunnen slaan in grote accu’s, kunnen we onze nationale milieudoelen wat makkelijker halen.

Grote accu’s

Opslag van energie in grote accu’s heeft ook economische voordelen. De accu’s brengen wat balans in de onrustige stroommarkt. Als de vraag naar stroom groot is, schiet de stroomprijs nog steeds omhoog. Als we op dat moment een grote accu vol groene stroom achter de hand hebben, zitten we goed.

Verder draaien elektriciteitscentrales op een laag vermogen niet erg efficiënt. Met een grote accu in het netwerk kan zo’n centrale even op standby. Bij grote vraag (een stroompiek) maakt een zware accu het bijschakelen van een nieuwe centrale overbodig.

Accu, een trouwe stroombron, nu even op de voorgrond
Wiki Commons

De klassieke accu doet het na 150 jaar nog steeds, maar het principe leent zich ondanks kleine verbeteringen niet voor gebruik in een industriële energieopslag. Een nationale accu voor groene energie klinkt als luchtfietserij, maar er zijn inmiddels serieuze mogelijkheden voor fysieke opslag van energie. We zetten daarom wat grote accu’s op een rij die werken op zwaartekracht. Door water omhoog te pompen en het op afroep te laten vallen, hebben we straks meer duurzame energie onder de knop.

Water omhoog pompen in een stuwmeer is vrij simpel. Het vraagt om een waterbekken en een pomp. Deze fysieke oplossing is betaalbaar en robuuster dan accu’s vol giftig loos, kwetsbare elektronica en schaarse metalen. Energie uit vallend water halen is heel simpel…

Gravity power

Niet overal in de wereld is er voldoende hoogteverschil, dacht het Amerikaanse bedrijf Gravity Power. Daarom duikt het bedrijf diep de bodem in om energie op te slaan. De Gravity Power Unit is een kunstmatig stuwmeer in de grond. Het bestaat uit een verticale ondergrondse watertank met een retourleiding. Beide kanalen zijn gevuld met water en staan met elkaar in verbinding. De schachten zijn enkele honderden meters diep.

Gravity Power Unit

De Gravity Power Unit is een ondergrondse accu. Is er stroom over, dan stuw je de zuiger (zie piston) met de pomp (bovenin) de cilinder (rechts) in. Als de zuiger bovenin hangt is de accu vol. Heb je de energie nodig, dan laat je de loodzware zuiger beheerst naar beneden glijden. De waterverplaatsing wordt in een generator omgezet in een elektrische stroom. Voilà, verse energie van een nieuwe type bodemaccu.

De oplossing is uiterst robuust. Er zijn geen chemicaliën of lood nodig, geen elektronica, er is geen uitstoot. Een pomp en wat water, dat is alles. De leverancier claimt een rendement van 75 procent. Met acht modules van 150 megawatt (MW) heb je 1200 MW tot je beschikking, de capaciteit van een flinke energiecentrale. Het ruimtegebruik is minimaal (want verticaal). De techniek is simpel. Wel moet je twee forse gaten boren, 500 meter de aarde in. Klik om nog dieper te gaan met “Gravity Power”:

Plan Lievense

Sinds de jaren tachtig ligt het Plan Lievense op de plank voor een energieopslag in het Markermeer. Het ingenieursbureau Lievense zette de eerste lijnen voor een nationale accu op papier.

Het plan Lievense voor een energie-eiland in de Randstad is na 30 jaar actueler dan ooit.

In een diep energie-eiland met dijken van veertig meter hoog wilde ingenieur L.W. Lievense met water een energiebuffer creëren met een oppervlak van een paar vierkante kilometer. Het is een omgekeerd stuwmeer. Heb je ‘s nachts een overschot aan energie, dan pomp je het water uit het eiland omhoog het meer in. In de ochtend als de energievraag van de industrie en huishoudens toeneemt, laat je het water uit de zee veertig meter naar beneden kletteren waar turbines de zwaartekracht omzetten in elektriciteit. Op de dijken van dit energie-eiland kunnen nog extra windmolens geplaatst worden.

Niemand twijfelt over het principe maar een financiering was de afgelopen 30 jaar niet rond te krijgen. Met de komst van windparken op zee en zonnepanelen op het dak komt het Plan Lievense weer in beeld. Bij de Europese Commissie ligt een projectvoorstel van KEMA voor een studie naar het Energie-eiland. Het ingenieursbureau Lievense heeft inmiddels concurrentie. Er zijn ook plannen voor een energieberg in het Markermeer, een groene accu die midden op het water juist de hoogte in wil.

Groene accu’s in de bergen

In het buitenland staan al grote accu’s, bij sommige kunnen we zelfs al een piek aan groene energie stallen. Stroomleverancier TenneT exploiteert kabelverbindingen vanuit Nederland naar Noorwegen. Als hier onze windmolens stilstaan, voert de kabel elektriciteit aan uit schone Noorse waterkrachtcentrales die werken op hydropower. Als het hier hard gaat waaien, transporteert de kabel onze windenergie naar een Noors meer dat als accu dient. Er gaan grote bedragen om in deze energieopslag elders. De kabel naar Noorwegen kost anderhalf miljard euro.

In de bergen verschijnen steeds meer waterkrachtcentrales. Bij Coo in de Ardennen staat een hydraulische centrale die werkt als een natuurlijke accu. Wanneer de vraag naar elektriciteit laag is (’s nachts) pompt de centrale water van het benedenbekken naar bovenbekkens die 260 meter hoger liggen. Bij een piek in de elektriciteitvraag (en en een hoge stroomprijs) gaan de kleppen in het buizensysteem open en lopen de bovenbekkens leeg. Er is een opslagcapaciteit van 8.500.000 m3, waarmee ruim 1 GW aan elektriciteit worden opgewekt.

Water in een diep gat in de aarde op de bladen van een turbine laten vallen is een methode om energie op te wekken. Heb je energie over, dan pomp je het ondergrondse bassin weer leeg. De methode is simpel, maar kostbaar.
YT

Zelfs in ons laagland kunnen we met hoogteverschil aan de slag; in de bodem van Limburg. Daar bestaan plannen voor OPAC, een groot waterbassin op een diepte van 1400 meter. Het ondergrondse meer van OPAC (Ondergronds Pomp Accumulatie Centrale) staat in verbinding met een bovengronds meer. Qua techniek lijkt de centrale sterk op de Gravity Power hierboven. De OPAC batterij kan volgens de laatste presentaties 8 GWh energie opslaan. Met een druk op de knop stort water in het bovengrondse meer dan 1400 meter naar beneden. Het plan bevindt zich nog in de studiefase. De bouwkosten (lees: graafkosten) worden geschat op bijna 2 miljard euro.

Meer over extra energiebronnen:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 27 juni 2012

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.