Nederland moet snel van start gaan met grootschalige energieopslag. Die is nodig voor een duurzaam energiesysteem en biedt een kans voor onze industrie, aldus een visiedocument van de industrievereniging FME en NLingenieurs.

Opslag is onmisbaar voor een energievoorziening met zon en wind als belangrijke bronnen. Daar zijn verschillende redenen voor:

  • De momenten dat het hard waait en de zon flink schijnt wekken de duurzame bronnen veel stroom op. Je wil niet dat die verloren gaat als er geen energievraag is.
  • In onze klimaatzone waait het in de winter weliswaar harder dan in de zomer, maar dat is onvoldoende om de mindere zonneschijn te compenseren.  Er is dus een reserve nodig om de seizoensverschillen te overbruggen.
  • Voor allerhande processen ishet belangrijk om continu te draaien. Die kunnen dus niet afhankelijk zijn van de wisselingen in zon- en windintensiteit.

Opslag hoort bij een duurzaam energiesysteem. Ga er dan ook mee aan de slag, zodat technieken worden doorontwikkeld en we opslag gaandeweg in ons energiesysteem kunnen opnemen. Dat is de boodschap van de industrievereniging FME, het platform Energy Storage NL en de brancheorganisatie van ingenieursbureaus NLingenieurs. Ze presenteerden een tienpuntenplan voor grootschalige energieopslag (pdf-document). Het opbouwen van opslagsystemen kost nu eenmaal veel tijd, en we moeten voorkomen dat als zon- en windenergie meer worden gebruik, de leveringszekerheid in het gedrang komt. Een belangrijk bijkomend argument: het ontwikkelen van opslagsystemen levert nieuwe kansen voor de Nederlandse industrie.


Opslagopties

Opslagtechnologieën met hun capaciteit en opslagduur. CAES is luchtdrukopslag. Bron: FME-PwC.


Voor energieopslag is er inmiddels een hele set aan mogelijkheden:

► Chemisch

Maak met duurzame elektriciteit waterstof, dat je vervolgens gemakkelijk opslaat of transporteert (lees: ‘Nederland waterstofland’). Dat gebeurt al in Duitsland (lees: ‘Groene waterstofproductie in Mainz’), Nuon wil een van zijn centrales laten draaien op waterstof (lees: ‘Nuon gaat waterstof in gascentrale onderzoeken’). De Gasunie gaat aan de slag om in Zuidwending duurzaam geproduceerde waterstof op te slaan in een zoutholte in de aardbodem (lees: ‘Gasunie stapt in waterstof’).

Als vervolgstap kan men met die waterstof ammoniak maken. Voor de opslag en het transport van die stof bestaat al infrastructuur. Nuon onderzoekt met de TU Delft de mogelijkheid om een centrale op ammoniak te stoken (lees: ‘Nuon gaat stoken op ammoniak’). Een andere mogelijkheid is mierenzuur maken van waterstof, een niet ontvlambare stof die zich heel gemakkelijk in een tank laat opslaan. TeamFast heeft nu een autobus die op mierenzuur rijdt. (lees: ‘Mierenzuur is brandstof voor de transportsector’).

► Elektrochemisch

Hier gaat het ook om een chemisch proces, maar dan als tussenstap tussen laden en ontladen, vergelijkbaar met een batterij. Het voordeel is dat er bij dit proces geen elektriciteit verloren gaat: alles wat je er in stopt komt er ook weer uit.  Een sprekende toepassing is de zogeheten redoxbatterij (lees: ‘Nieuw soort batterij bij melkboer’).

► Mechanisch

Het bekendste voorbeeld is het gebruik van een stuwmeer: de elektriciteit wordt gebruikt om water te verpompen, is er elektriciteit nodig dan wordt het water gebruikt om een turbine aan te drijven. Zo gebruikt Noorwegen zijn stuwmeren voor deze vorm van opslag en waren er in Nederland ooit plannen om een zogeheten Valmeer aan te leggen in de Noordzee (lees: ‘Lievense, de man van het opslagbekken’).

Een andere mogelijk is het gebruik van lucht: elektriciteit brengt lucht op druk, waarmee vervolgens een generator aan wordt gedreven. Dit wordt bijvoorbeeld al in Duitsland toegepast en in Ierland experimenteert men met gebruik van perslucht in zoutholten.


Warmte

In ons energiesysteem heeft het produceren van warmte verreweg het grootste aandeel. De opslag daarvan heeft niet direct te maken met de wisselende opbrengst van zonne- en windstroom, maar wel met het terugdringen van de CO2-uitstoot. Nu is aardgas nog onze belangrijkste warmtebron; de voorraad in gasvelden, tanks en leidingen zorgen voor de opslag. Willen we minder aardgas, dan is er dus een alternatieve vorm van opslag nodig. De mogelijkheden zijn legio:

► Warmte- en koudeopslag

Wordt inmiddels op grote schaal toegepast, er zijn al meer dan 2000 systemen in gebruik (lees als voorbeeld: ‘Kas verwarmt woningen’)

► Warmtebatterij

Gebruik de eigenschap van chemische reacties om warmte op te nemen en op het gewenste moment weer af te staan (lees: ‘TNO demonstreert warmtebatterij’).

► Beton

Speciaal beton, ontwikkeld door EnergyNest, kan warmte tot 550 °C vasthouden. Tatasteel werkt momenteel aan een proefinstallatie.

► Water

Een geïsoleerd vat water houdt redelijk goed warmte vast. Het wordt bijvoorbeeld toegepast bij het bezoekerscentrum Wielrevelt van Natuurmonumenten (lees: 'Waterbak als warmtebuffer')


Toepassen op grote schaal

De centrale boodschap van het actieplan is: zorg dat deze technieken op grotere schaal worden toegepast. Voorbeelden zijn:

  • Doe een proefproject met warmteopslag met een omvang die voldoende is voor een hele wijk
  • Bouw een waterstofcentrale die snel opschaalt naar 20-30 MW.
  • Creëer ergens in een stad een energietransferium dat opwekking combineert met opslag in auto-accu’s (lals voorbeeld lees: 'Utrecht breidt Smart Solar Charging flink uit')
  • Maak gebruik van bestaande, al ruimschoots toegepaste techniek. Zo werkt de chemische industrie al met waterstof - haak daar op aan. Iets soortgelijks geldt voor het gebruik van ammonia bij de productie van kunstmest.

Ook de regelgeving en de manier waarop energiemarkten nu functioneren heeft aanpassing nodig bij grootschalige opslag. Want alleen als er een verzekerde opbrengst is, volgen investeringen. De huidige markt voorziet niet of nauwelijks in verdienmodellen.

Het actieplan komt op een handig moment, nu er in het kader van het nieuwe regeerakkoord gewerkt moet gaan worden aan nieuwe onderzoeksprogramma’s en subsidieregels voor de energietransitie (lees: ‘Regeerakkoord: 400 miljoen extra voor onderzoek’).