De vele toepassingen van energieopslag in batterijen

Energieopslag in batterijen neemt een belangrijke rol in binnen de energietransitie. Door schone energie op te slaan in accu’s is het mogelijk om stil en emissieloos energie te leveren in gebieden waar niet voldoende netstroom aanwezig is en waar men zo duurzaam mogelijk te werk wil gaan. Om een belangrijke stap te zetten in de energietransitie, ontwikkelde Bredenoord als één van de eerste partijen commercieel inzetbare energieopslagsystemen met als laatste ontwikkeling de Battery Box.

De belangrijkste voordelen van deze batterijsystemen liggen op het gebied van reductie (CO₂, stikstofoxiden, fijnstof, geluid) en het tijdelijk opvangen van piekbelasting. De precieze verdiensten zijn afhankelijk van de toepassing van het systeem en de energiebron waarmee dit is opgeladen. In dit artikel leest u over de verschillende manieren waarop de Battery Box kan worden ingezet en welke besparingen u hiermee kunt realiseren. Ook wordt ingegaan op de mogelijkheden voor verschillende sectoren.

Energieopslag als hoofdstroomvoorziening

De meest gekozen oplossing voor energievraagstukken in gebieden zonder netaansluiting is een aggregaat. Echter, ook de Battery Box is goed inzetbaar voor projecten waarbij de energiebehoefte van tevoren goed in kan worden geschat. Zeker wanneer op de locatie van de inzet strenge regelgeving geldt omtrent uitstoot of geluidsoverlast is dit een interessante mogelijkheid om te overwegen. In het geval van een grotere stroomvraag is het ook mogelijk om meerdere Battery Boxes met elkaar te combineren. Met gekoppelde Battery Boxes kan een totaal vermogen van meerdere mW’s worden gerealiseerd, wat onder andere voor grote festivals of bouwplaatsen interessant kan zijn.

Energieopslag als deel van een hybride energieoplossing

Energieopslagsystemen lenen zich uitstekend voor inzet in hybride energieoplossingen. Deze energieoplossingen vormen de eerste stap bij het versnellen van de energietransitie. De koppeling van een Battery box met een extender, zoals een aggregaat (draaiend op (bio)diesel of waterstof) of wind- of zonne-energie, resulteert in een aanzienlijke emissiereductie en brandstofbesparing. Daarnaast stelt dit u in staat om volledig autonoom te werk te gaan.

De rol van energieopslag binnen deze oplossing is afhankelijk van de overige ingezette energiebronnen en de toepassing. Zo kan de Battery Box als hoofdstroomvoorziening dienen met een aggregaat als backup, of juist als backup voor het elektriciteitsnet voor peakshaving.

Energieopslag en een aggregaat

In veel situaties is sprake van een fluctuerend verbruikersprofiel. Bij de keuze van een aggregaat wordt uitgegaan van het maximale vermogen binnen het gevraagde profiel. Het grootste deel van de tijd draait het aggregaat op een lager vermogen, waardoor het aggregaat niet efficiënt wordt ingezet. Door een aggregaat met de Battery Box te combineren kan dit echter wel. In een dergelijke hybride combinatie is de Battery Box de primaire energiebron. Wanneer de Battery Box leeg is, slaat het aggregaat automatisch aan om de Battery Box op te laden, waarbij het aggregaat optimaal ingezet wordt. Naast een forse besparing in emissies en de benodigde brandstof kan hierdoor vaak ook een kleiner aggregaat worden ingezet. Dit aggregaat hoeft alleen te draaien tijdens het laden van de Battery Box en is verder stil.

Energieopslag en het net: peakshaving

Peakshaving is het opvangen van pieken in de energievraag. Deze toepassing ziet men vaak terug in de bouw en op evenementen, waar bepaalde machines of een podium op bepaalde momenten veel meer energie vragen dan het net op dat moment kan leveren. Op zulke momenten kan een energieopslagsysteem als de Battery Box bijspringen en de piek opvangen. De Battery Box wordt zelf continu bijgeladen door het net. Indien er überhaupt nog een netaansluiting moet worden aangelegd op de projectlocatie, kan de Battery Box het verschil maken in de keuze tussen een kleine of een duurdere grote aansluiting.

Energieopslag en zonne-energie

Steeds meer particulieren en bedrijven laten zonnepanelen installeren om onafhankelijk van het net te kunnen werken of energieneutraal te worden. Ook worden er steeds meer zonnevelden aangelegd. Zonne-energie kent vele voordelen, bijvoorbeeld de stilte en het gebrek aan uitstoot, maar ook een belangrijk nadeel: het wordt alleen gegenereerd wanneer de zon schijnt. Om de fluctuaties in stroomopwekking door de zon te compenseren, kan een zonne-installatie worden gecombineerd met een energieopslagsysteem. Dit wordt ook toegepast in Bredenoord’s Mobile Solar Plant en de SunBox. De zonnepanelen fungeren hier als primaire stroomvoorziening en laden de Battery Box op. Schijnt de zon even niet, dan kan een beroep worden gedaan op de opgeslagen zonne-energie. Ditzelfde effect kan op grote schaal worden bereikt door de Battery Box op zonnevelden in te zetten.

Een andere interessante toepassing waarbij zonne-energie en energieopslagsystemen goed samen gaan, is de energievoorziening van beveiligingscamera’s en verlichting, bijvoorbeeld voor bouwplaatsen. Deze toepassingen vragen relatief weinig stroom. Zonnepanelen kunnen ’s nachts weinig betekenen, maar kunnen wél overdag een energieopslagsysteem opladen, dat vervolgens ’s nachts zonder geluid de benodigde stroom kan leveren.

Energiehandel en FCR

Het is gebruikelijk voor eigenaren van zonnepanelen om overtollige zonne-energie af te voeren via het net. De geleverde energie wordt vervolgens op de rekening gecompenseerd met de afgenomen energie. In plaats van direct terug te leveren aan het net is het ook mogelijk om de overtollige energie op te slaan in een batterij. Op ieder gewenst moment kunt u deze opgeslagen energie weer gebruiken. Daarnaast kunt u er hierbij voor kiezen om pas terug leveren als de prijs van de energie hoger is dan op het moment dat deze werd opgewekt. Het net hanteert namelijk variabele prijzen.

Netbeheerders streven naar een stabiel netwerk. Doordat energieopwekking en -afname niet altijd gelijk plaatsvindt kan een instabiel netwerk ontstaan. Dit kan worden veroorzaakt door de toename van nieuwe energiebronnen die op het netwerk worden aangesloten, zoals zonnepanelen en windmolens. Het handhaven van netstabiliteit wordt hierdoor steeds lastiger. Een indicator voor onbalans is de frequentie, die in Europa gemiddeld rond 50 Hz ligt. Wanneer de frequentie van deze waarde afwijkt, door een teveel of tekort aan stroom, dreigt het net uit balans te raken. Om de balans te herstellen moet er extra vermogen aan het net worden toegevoegd of moet het teveel aan vermogen worden afgegeven. Deze methode heet Frequency Containment Reserve (FCR), los te vertalen naar “het beperken van frequentieafwijkingen”. Bij dreigende netinstabiliteit kan de netbeheerder bijvoorbeeld stroom afnemen van of afgeven aan een batterij. Voor het beschikbaar stellen (ook wel inbieden genoemd) van batterijcapaciteit stelt de netbeheerder een vergoeding beschikbaar. De Battery Box leent zich uitstekend voor FCR aangezien een batterij stroom zowel kan opnemen als afgeven.

Energieopslag en congestiemanagement

Op een zonneveld wordt soms meer energie opgewekt dan het elektriciteitsnet aankan. Dit probleem wordt netcongestie genoemd, een file op het elektriciteitsnet. Om dit te kunnen oplossen zou het net verzwaard moeten worden, wat een prijzig en vooral tijdrovend proces is. Dit kan van enige maanden tot jaren duren. Daardoor is het vrijwel onmogelijk om direct te starten met het opwekken van duurzame energie.

Energieopslag kan in deze situatie de uitkomst bieden. Door de opgewekte zonne-energie in batterijen op te slaan, kan deze op een gecontroleerde wijze aan het net worden teruggegeven, verspreid over de hele dag en nacht. Door de stroom op deze manier langzaam aan het net af te geven, hoeft het net niet verzwaard te worden.

Energieopslag als noodstroomvoorziening of UPS

Om de continuïteit van uw werkzaamheden te kunnen waarborgen kan het verstandig zijn om een noodstroomvoorziening paraat te hebben staan. Vaak wordt hiervoor een aggregaat gekozen, maar een energieopslagsysteem zoals de Battery Box kan hier ook voor worden ingezet. Zeker wanneer op uw projectlocatie strenge regels gelden rond uitstoot en geluid is de Battery Box een interessant alternatief.

Een energieopslagsysteem kan tevens dienen als UPS (Uninterrupted Power Supply, ofwel niet-onderbreekbare voeding). Bij een noodstroomvoorziening op basis van een aggregaat, duurt het bij een stroomuitval vaak een tijdje voor het aggregaat is aangeslagen en voldoende vermogen levert om de gehele locatie van stroom te voorzien. In sommige situaties is dit echter niet acceptabel en moet de stroomvoorziening te allen tijde doorlopen. De Battery Box kan direct vermogen afstaan, waardoor deze zich uitstekend leent als UPS totdat het aggregaat in staat is om de stroomvoorziening over te nemen.

Energieopslag voor SNO

Wanneer het nodig is om onderhoud te plegen waarbij het net (tijdelijk) moet worden afgeschakeld, wordt vaak een synchrone netovername (SNO) uitgevoerd. Hierbij verloopt de overgang van het net naar een tijdelijke energiebron zo soepel dat de eindgebruiker er niets van merkt. Bredenoord doet dit dagelijks door middel van aggregaten met speciale besturingssystemen. Een SNO kan echter ook met de Battery Box worden uitgevoerd. Een extra voordeel van de Battery Box is dat deze zeer stil is (en daardoor zeer geschikt voor werkzaamheden in de bebouwde kom) en zowel stroom kan opnemen als afstaan. Wanneer de op het net aangesloten zonnepanelen even meer stroom naar het net toevoeren dan er wordt afgenomen, kan dit tijdens een SNO problemen opleveren. Bij inzet van energieopslag kan deze energie echter worden opgeslagen en later nuttig worden ingezet.

De mogelijkheden van energieopslag binnen uw project

Energieopslag is ontzettend veelzijdig en leent zich voor een breed scala aan zowel bestaande als nieuwe toepassingen. Bredenoord’s energieopslagsysteem, de Battery Box, is in staat om energie uit vrijwel alle bronnen op te slaan en is koppelbaar tot meerdere mW’s. Deze energie kunt u vervolgens geheel stil en zonder lokale uitstoot inzetten voor onder andere peakshaving, SNO, FCR of noodstroom, als hoofdstroomvoorziening of als onderdeel van een hybride energieoplossing.

Wilt u de mogelijkheden van energieopslagsystemen voor uw project bespreken? De experts van Bredenoord lichten deze graag voor u toe en kunnen een energieadvies op maat opstellen. Neem gerust contact op.