Netbeheerder TenneT deed onlangs onderzoek naar een energiesysteem zonder CO2 uitstoot (net zero) dat zowel betrouwbaar als betaalbaar is. Conclusie: om periodes met te weinig wind en zon door te komen - de zogeheten ‘Dunkelflaute’ – zijn grote batterijen en gascentrales op groene waterstof nodig. Met het eerste is Dalessi het eens, met het tweede niet.
Twee derde energie weggegooid
Die gascentrales op waterstof zijn namelijk maar voor 10 procent van de tijd nodig. Bovendien is het niet efficiënt om eerst van groene stroom via een elektrolyser waterstof te maken en vervolgens van die waterstof door verbranding of in een brandstofcel weer groene stroom. “Bij elke stap heb je circa 60 procent rendement, dus gooi je in totaal twee derde van je energie weg”, rekent hij uit. “Dat is niet te verantwoorden zolang we nog veel te weinig groene stroom opwekken en elektrische auto's voornamelijk nog op fossiele energie uit kolencentrales rijden. Bovendien moet je zo’n waterstofcentrale het hele jaar operationeel houden om slechts af en toe bij te springen. Dat is heel erg duur, omdat je daarvoor zowel een elektrolyser als een gascentrale nodig hebt.”
Batterij genoeg voor Dunkelflaute
Elestor deed twee jaar geleden een vergelijkbaar onderzoek als TenneT. Ook daarbij was het uitgangspunt om alle stroom zo goedkoop mogelijk uit zon en wind op te wekken. “Ook onze conclusie was dat dit mogelijk is. Maar in ons onderzoek kwam naar voren dat periodes zonder zon- en windopwekking van stroom maximaal 130 uur duren. Dat blijkt uit de analyse van historische data over het opwekken van wind- en zonne-energie over een heel jaar. Zon en wind zijn redelijk complementair. Dus als de zon niet schijnt, waait het vaak wel en vice versa”, zegt Dalessi. “Die 130 uur kan een batterij als de onze makkelijk overbruggen. Hij kan zelfs langere tijd stroom opslaan als dat nodig is. Bovendien kun je hem ook gebruiken om de spanning op het net te balanceren en dus niet alleen voor Dunkelflaute. Dan heb je helemaal geen gascentrales meer nodig.”
Na de zomer operationeel
De batterij die Elestor maakt is een zogeheten waterstofbromide flowbatterij. Dat is een totaal andere techniek dan de veelgebruikte lithium-ion batterijen. Die zijn relatief duur, kunnen stroom voor relatief korte tijd opslaan en de winning van lithium veroorzaakt veel milieuvervuiling. Het Arnhemse bedrijf gebruikt relatief goedkope en overal voorkomende stoffen: broom en waterstof. De batterijen van Elestor bestaan uit twee opslagtanks, eentje met waterstof en eentje met waterstofbromide. Daartussen zit een membraan waar een chemische reactie plaatsvindt. Als er elektrische spanning op de batterij gezet wordt, splitst het waterstofbromide zich in waterstof en broom. Dat waterstof wordt in de aparte tank opgevangen. Bij het ontladen worden waterstof en broom weer samengevoegd, waarbij elektriciteit vrijkomt. Daarna kan het proces opnieuw beginnen.
Op die manier kan de batterij duizenden keren op- en ontladen, zonder dat hij capaciteit verliest. De eerste commerciële uitvoering van de batterij wordt later dit jaar gebouwd bij Vopak in Vlissingen. Die heeft een capaciteit van 3 megawattuur en wordt in de tweede helft van dit jaar operationeel. “Dat is nog een kleintje. Daarna gaan we hem opschalen naar 250 megawattuur”, zegt Dalessi.
Waterstof voor industrie
Batterijen gebruiken in plaats van gascentrales is volgens hem niet nieuw. In Amerika gebeurt het al. Daar gaat energiebedrijf Vistra zijn back-up gascentrales op termijn vervangen door batterijen met een vermogen van 6000 megawatt. De batterijen van Elestor zijn volgens Dalessi een soort bi-directionele energiecentrales, die zowel stroom leveren als bij overschotten afnemen. Omdat ze modulair zijn, kun je ze zo groot maken als nodig is. Dalessi: ,,Begrijp me goed, ik ben niet tegen waterstof. De groene variant krijgt een belangrijke rol in de energietransitie. Om een CO2-vrij elektriciteitssysteem te krijgen moeten we straks 50 procent meer groene stroom opwekken dan nodig is. Van dat overschot kunnen we dan waterstof maken. Maar laten we het gebruiken voor de industrie en eventueel auto’s op waterstof, niet om stroom op te wekken via gascentrales. Dat is heel inefficiënt. Als je echt wilt innoveren naar een nieuw energiesysteem moeten we niet de oude systemen in leven houden.”
Lees ook:
Change Roundtable: Technologische of sociale innovatie (dinsdag 4 juli 2023)
Veel bedrijven zetten in op technologische innovatie om maatschappelijke problemen op te lossen. Het vertrouwen hierin wordt ook wel techno-optisme genoemd. Zijn technologische innovaties inderdaad de oplossing? Of moet er meer gekeken worden naar sociale innovatie. Onderzoek toont dat innovatiesucces voor een groot deel bepaald wordt door sociale innovatie. Maar hoe kunnen bedrijven zorgen voor gedragsverandering?
De roundtable is zowel live op locatie Westbeat te volgen als via livestream.
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
