De rol van power electronics en energy storage in de energietransitie

Door de toenemende vraag naar stroom raakt het elektriciteitsnet steeds vaker overbelast. Netbeheerders zijn druk bezig met het versterken en uitbreiden van het net, maar dit proces vergt jaren. Hoe voorkomen we dat de energietransitie vertraagt door de capaciteitsproblemen? FHI sprak hierover met Noël Steentjes, technisch directeur bij Bredenoord en plenaire spreker op het Power Electronics & Energy Storage event in Den Bosch.

Meld je gratis aan voor de lezing en het event.

“De oplossing voor netcongestie ligt deels in de inzet van batterijen. Die fungeren als buffer waardoor je het net ontlast terwijl je toch voldoende stroom beschikbaar hebt, het zogenoemde Peakshaven”, vertelt Steentjes enthousiast. Zijn bedrijf is ooit groot geworden met dieselaggregaten, maar de focus verschuift steeds meer naar duurzame alternatieven, waaronder mobiele batterijsystemen. “Het doel is uiteindelijk om 100% emissievrij te werken. Wij werken daar in stappen naar toe door vaker gebruik te maken van batterijsystemen, al dan niet in combinatie met schone aggregaten op alternatieve brandstoffen.”

Realistisch alternatief
Milieuvriendelijke alternatieve brandstoffen als biodiesel, biogas, (groene) waterstof en bio methanol zijn beschikbaar op de markt, maar de bruikbaarheid is afhankelijk van het type toepassing. Steentjes: “We zoeken als bedrijf altijd naar realistische alternatieven. Het moet voor de klant betaalbaar blijven en praktisch inzetbaar zijn. We werken vooral met biodiesel en biogas in combinatie met batterijsystemen. Waterstof gebruiken we nauwelijks: groene waterstof is op dit moment nog te duur en slecht verkrijgbaar. Daarom kiezen we daar niet voor, al kan dat in de toekomst wel veranderen.”

Maar is de productie van batterijen niet erg milieuvervuilend? Volgens Steentjes valt dat reuze mee en worden batterijen steeds ‘groener’. “De ontwikkelingen rond batterijen gaan razendsnel. De productie wordt duurzamer, batterijen gaan langer mee en hun capaciteit neemt toe. Dit maakt het een stabiele en betrouwbare stroomvoorziening in combinatie met de eerdergenoemde biodiesel of het biogas.” Dieselaggregaten ineens verbieden is volgens Steentjes geen reëel scenario. “We spreken niet voor niks over een transitie. Op korte termijn zie ik vooral heil in hybride toepassingen; een mix van verschillende alternatieve brandstoffen met energy storage-oplossingen.”

Dilemma
Als voorbeeld vertelt de ingenieur over een recent project waarbij een dijk werd verstevigd met damwanden. “De damwanden moesten vanaf een schip langs de oever worden geplaatst. Hiervoor was een grote hoeveelheid elektriciteit nodig. Het probleem was dat er geen stroomvoorziening op het schip aanwezig was. Wij werden vervolgens benaderd met het verzoek om batterijen te leveren, maar het project was zo grootschalig dat één batterijsysteem niet voldeed. En er was te weinig ruimte voor twee batterijsystemen. Dit dilemma hebben we opgelost door een biogas-aggregaat te koppelen aan het battery pack waardoor de batterij tussendoor kon worden opgeladen. Op die manier hoefden we niet twee batterijsystemen in te zetten. Vroeger zouden we een dieselaggregaat hebben gebruikt, maar dat was nu niet nodig.”

Hogere kosten
Steentjes geeft toe dat een bio-aggregaat gekoppeld aan een battery pack in gebruik wel duurder uitvalt dan haar dieselbroertje. “Dat moet je als klant kunnen én willen betalen. Op termijn zullen duurzame oplossingen betaalbaarder worden door de toename van massaproductie, maar het zal nooit zo goedkoop zijn als diesel. Dat moeten we met elkaar accepteren,” aldus Steentjes.

Thermal runaway
Critici wijzen niet alleen op het hogere prijskaartje van duurzame oplossingen. Bij batterijsystemen die zo groot zijn als een flinke container, is veiligheid een belangrijk aandachtspunt. Steentjes: “Het klopt dat je met oplaadbare lithium-Ion-batterijsystemen vergrote kans hebt op een thermal runaway. Dan vliegt zo'n batterijsysteem spontaan in de brand. Dat wil je natuurlijk voorkomen. Aan de hand van praktijkvoorbeelden leg ik tijdens mijn presentatie uit wat je als bedrijf kan doen om batterijen veiliger te maken terwijl de energiedichtheid intact blijft.”  

De maatschappelijke impact van een gestroomlijnde energietransitie is enorm, aldus Steentjes. “Veel bedrijven worden overvallen door het feit dat ze geen stroom kunnen krijgen. Als je niet op tijd maatregelen treft, kan een overvol elektriciteitsnet een project stilleggen met grote financiële gevolgen. Om een voorbeeld te noemen: door de versnelde elektrificatie in de branche kan de Nederlandse bouw- en infrawereld plat komen te liggen zonder stroom. Gelukkig kunnen we ook hier batterijsystemen inzetten waardoor een kleine bouwaansluiting vaak volstaat.”

Handvatten en tips
Wil jij weten hoe power electronics en energy storage de energietransitie kunnen versnellen en ben je op zoek naar praktische handvatten en tips? Kom dan op 28 mei luisteren naar de presentatie van Noël Steentjes in 1931 Congrescentrum in ’s-Hertogenbosch. Schrijf je kosteloos in voor de lezing en het event op de website van het event.