In het nieuws gaat het niet vaak over energieopslag. Duurzame energie krijgt veel aandacht: zon, wind, waterkracht. Maar alleen met energieopslag kan duurzame energie het verschil maken. En het goede nieuws is: het gaat er goed mee.
Hoge prijzen, snelle innovatie
Met de oorlog in Oekraïne zijn wij een nieuw tijdperk binnen gegaan. Energie is duur geworden – niet meer gedicteerd door de wereldmarkt maar door strategische beschikbaarheid. De energietransitie krijgt door die hoge prijzen een enorme impuls. En vanzelf geldt dat ook voor energieopslag.
Energieopslag is het vergeten broertje van duurzame energie. De zon schijnt niet altijd, het waait niet steeds – daarom hebben we opslag nodig. Zeker naarmate duurzame energie een groter aandeel krijgt. Buiten de schijnwerpers hebben onderzoekers al jaren lang zulke opslag ontwikkeld. Accu’s: Li-ion (nu volop te koop), Na-ion en zink-zwavel (in ontwikkeling, naar verwachting binnen tien jaar op de markt). Iets verder weg: solid state batterijen, waarbij we geen vloeistoffen gebruiken; ze zijn veiliger en gaan veel langer mee. En er zijn nog tientallen andere concepten in ontwikkeling. De prijzen zijn navenant gedaald. In 1992 kostten accu’s per nog € 6.000 per kWh opslag, nu nog maar € 140. Daardoor komen er ook steeds méér. Alle accu’s ter wereld samen kunnen nu heel Nederland van stroom voorzien, en hun vermogen groeit snel.
Thuisopslag
Er zijn al accu’s op de markt voor toepassing thuis. Een thuisaccu van Tesla kostte in 2022 € 6.500, met een opslagcapaciteit van 14,4 kWh – genoeg voor een weekend in een gemiddeld huis. De accu van een elektrische auto bevat 80-100 kWh, genoeg voor één of twee weken huishoudelijk gebruik. En er zijn al commerciële aanbieders met een aanbod van grotere hoeveelheden. Een Tesla Megapack past in een container en bevat 3 MWh, genoeg om 100 tot 150 huishoudens één dag van stroom te voorzien. De firma Ebusco in Deurne levert elektrische bussen (momenteel 300 geleverd) en ook net zo’n energieopslag in een container. Energieleverancier Eneco en projectontwikkelaar GIGA Storage hebben onlangs in Lelystad de GIGA Buffalo gebouwd; een grote batterij gevuld met duurzame energie, waarmee pieken in de elektriciteitsvraag kunnen worden opgevangen.
Vroeger waren voorstellen voor energieopslag grootschalig en duur. Kopieën van stuwmeren op kleinere schaal. Het Plan Lievense, waarbij water werd opgeslagen achter een hoge dijk. Een gat in de zee, voorgesteld door de gebroeders Das. In bergachtige gebieden zijn pompaccumulatiecentrales nog altijd actueel. Daarbij wordt water naar boven in een stuwmeer gepompt wanneer stroom goedkoop is – en weer benut wanneer stroom duur is. Er zijn tegenwoordig opslagtanks gevuld met elektrolyten, die ook stroom leveren wanneer er vraag naar is. Er is opslag van warmte: in speksteen of basalt. Al deze oplossingen hebben echter nog niet de ideale combinatie van eigenschappen: hoge opslagcapaciteit (zoals bij accu’s en brandstofcellen) gecombineerd met een hoge laad- en ontlaadsnelheid (zoals bij capacitors). Er is nog ruimte voor innovatie!
Meer innovaties
In andere plannen zoekt men de energieopslag in waterstof. Gemakkelijk te maken door elektrolyse van water – maar voor commerciële toepassing heb je wel supergoedkope stroom nodig. Zulke waterstoffabrieken kunnen bijvoorbeeld worden gebouwd in het Midden-Oosten. Energie kan ook worden opgeslagen in ijzerpoeder. Om energie op te wekken zet je dit om in ijzeroxide (roest); en die kun je met waterstof weer reduceren tot ijzerpoeder. Gemakkelijker te vervoeren dan waterstof. We leven in een tijd waarin veel technische mogelijkheden veelbelovend lijken. Met perslucht, eventueel op te slaan in verlaten mijnen. Met vloeibare lucht. Vliegwielen. Magnetische supergeleiders. Chemische opslag.
De rol van het netwerk gaat sterk veranderen, als de stroom vooral geleverd gaat worden door zon en wind. Dit is nog altijd het zwakke punt van de toekomstplannen. In het verleden zijn stroomnetwerken steeds meer gecentraliseerd. Vanaf grote centrales wordt stroom via hoogspanningsleidingen geleverd op afgelegen plaatsen. Maar in de toekomst wordt energie juist op die afgelegen plaatsen opgewekt. Alle reden om nu lokaal te gaan optimaliseren. Door verevening van overschotten en tekorten op lokaal niveau; zodat we onnodig transport van elektriciteit over grote afstanden voorkomen. Dat systeem moet nú worden ontwikkeld. Het kán wel. Zie de plannen in geïsoleerde gebieden, zoals het Deense Bornholm. Kleinschalige opwekeenheden (windturbines, zonnepanelen) vragen om optimalisatie op kleine schaal. Zo simpel is het. De rol van het elektriciteitsnet gaat veranderen. Van transportnet naar vereveningsnet.
Een vruchtbare tijd
In de loop van de tijd zullen de beste oplossingen boven komen drijven. Nu zitten we in de innovatiefase waarbij veel technologieën worden ontwikkeld, strijdend om de voorrang. Een spannende tijd voor de ontwikkelaars. Een noodzakelijke fase voor het bereiken van de volgende stap in de energietransitie. De verzekerde levering van duurzame energie.
Geschreven samen met Diederik van der Hoeven.
Interessant? Lees dan ook:
Goedkope energieopslag in de versnelling
Energieopslag in de transitie
Vastestofbatterij: nieuwe doorbraak
Beste Alle en Diederik,
Goed dat jullie hier aandacht aan besteden! Het betreft inderdaad een transitie die veel meer omvat dan het isoleren van woningen en het plaatsen van zonnepanelen en windmolens. Naast een technologische transitie gaat het ook om een maatschappelijke transitie.
Binnen de energiecoöperaties (lokaal, regionaal en nationaal) zijn we ook bezig om de energietransitie in breder perspectief te plaatsen.
Bijvoorbeeld door de transitie-opgave onderdeel te maken van een gebiedsgerichte benadering waarbij je de uitdagingen in landelijk en stedelijk gebied in samenhang aanpakt. Zo kijken we naar duurzame energie-opwek als verdienmodel in de context van extensivering van het agrarisch grondgebruik (i.v.m. stikstof/natuur, waterhuishouding, bodemkwaliteit, bodemdaling). Waar nu de uitkomst van onderhandeling tussen een grondeigenaar en een projectontwikkelaar bepalend is voor de locatie van een zonneveld, zou de locatiekeuze de uitkomst moeten zijn van een planologisch proces waarin de kwaliteit van de leefomgeving in combinatie met verdienmodellen centraal staan.
Daarnaast kijken we naar nieuwe mogelijkheden voor ‘lokaal eigendom’ van lokale energiesystemen: ‘local4local’. Local4local betekent samen met je energiegemeenschap je eigen energievoorziening organiseren volgens je eigen spelregels en tegen een prijs die je ook zelf (samen) in de hand hebt. Lokaal opgewekte energie lokaal delen met de leden van een energiegemeenschap tegen kostprijs+. Onder leiding van de nationale koepel van energiecoöperaties, Energie Samen, zijn 8 energiecoöperaties, 2 leveranciers van duurzame, in Nederland opgewekte energie, en 3 ondersteunende technologiebedrijven gestart met een driejarig project. Van begin 2023 tot en met eind 2025 wordt op een aantal pilotprojecten onderzocht hoe het verdelen van de lokaal opgewekte stroom onder leden van de energiegemeenschap het beste georganiseerd kan worden. Ook wordt bekeken welke tools het beste werken. De projectpartners willen in 2026 een compleet pakket hebben ontwikkeld voor energiegemeenschappen om zelfstandig aan de slag te gaan met het zelfbeheer van opwek en levering van lokaal opgewekte hernieuwbare energie tegen kostprijs+ aan hun gemeenschap. Zie https://www.heuvelrugenergie.nl/nieuws/588-werk-maken-van-local4local voor meer informatie over dit project.