Flowcelaccu's voor energieopslag

Geopolitiek onafhankelijk en uitermate schaalbaar

Tot slot

Redoxflowcelaccu's, kortgezegd flowcellen, lijken een veelbelovende accutechnologie voor de komende decennia, met name voor de energietransitie, waarbij duurzame energie op basis van zon en wind een steeds grotere rol gaat spelen. Terwijl lithiumionaccu's momenteel de markt voor draagbare elektronica en elektrische voertuigen domineren, hebben flowcellen unieke voordelen die ze bijzonder geschikt maken voor grootschalige en langdurige energieopslag en -distributie.

Flowcellen zijn modulair ontworpen, waarbij de energiecapaciteit (MWh) en het vermogen (MW) onafhankelijk kunnen worden geschaald. Dit is bijzonder geschikt voor toepassingen zoals bulkenergieopslag: grote hoeveelheden energie die voor langere periodes moet worden opgeslagen. Flowcellen hebben een veel langere levensduur dan lithiumionaccu's.

Een kijkje in de container met membranen. Beeld: Cellcube

Ze zijn over het algemeen minder vatbaar voor thermische runaways, waardoor brand kan ontstaan, wat ze een veiligere optie maakt voor grootschalige industriële installaties. Bovendien gebruiken ze in veel gevallen minder zeldzame en dure materialen dan lithiumionaccu's, wat ze zowel duurzamer als, op termijn, kosteneffectiever maakt. Door hun modulaire karakter kunnen flowcelaccu's gemakkelijk in decentrale energienetten worden geïntegreerd, zowel op kleine als op grote schaal. Ze kunnen worden ingezet voor grid storage voor hernieuwbare energie, als buffer en noodstroomvoorziening, en voor industriële toepassingen in sectoren waarin hoge energiecapaciteit en langdurige ontlading vereist zijn.

Zonnepaneelintegratie

Er zijn constructies waarbij zonnepanelen met een flowcelaccu geïntegreerd zijn. Daarvoor wordt gebruikgemaakt van een foto-elektrische elektrode om zonne-energie om te zetten in elektrische energie. Deze elektriciteit wordt vervolgens opgeslagen in de elektrolyten van de accu, waarbij een overschot aan elektronen in de kathode-elektrolyt wordt vrijgelaten. De ontlading werkt zoals bij traditionele flowcellen door redoxreacties. De schakeling tussen de foto-elektrische elektrode, de kathode en de anode biedt flexibiliteit in de werking van de accu. De combinatie kan werken als een pure zonnecel, een redoxflowcel of een hybride van beide.

Noodzakelijk voor de energietransitie

Volgens Edwin Otten van de Rijksuniversiteit Groningen zijn ze zelfs noodzakelijk voor de energietransitie en hebben ze op sommige vlakken betere papieren dan de populaire lithiumionaccu's. "Zeker omdat we in Europa momenteel afhankelijk van het buitenland zijn voor grondstoffen als lithium, zouden we lithium vooral moeten gebruiken voor mobiele toepassingen, waarvoor een hoge energiedichtheid en een relatief laag gewicht noodzakelijk zijn. Maar bijvoorbeeld zonneweides kunnen veel beter gebruikmaken van flowcellen in plaats van lithiumionaccu's. Ze zijn uitstekend geschikt voor stationaire opslag, om overtollige energie van wind en zon op te slaan. Lithiumionaccu's kunnen dit ook prima voor een paar uurtjes, maar flowcellen zijn veel economischer voor langere opslag. Denk bijvoorbeeld aan 6, 12 of 24 uur, of een week of langer. Zelfs als thuisaccu's zijn flowcellen geschikt, mits ruimte geen bezwaar is. Ze worden ook al op kleine schaal ingezet."

Naarmate onze stroomvoorziening meer gebaseerd wordt op duurzame, maar ook fluctuerende energiebronnen op basis van zon en wind, wordt energieopslag steeds belangrijker. Immers, 's nachts schijnt de zon niet en in de zomer waait het minder dan in de winter. Naarmate fossiele bronnen steeds meer worden uitgefaseerd, wordt de opslagtermijn steeds langer. Ook perioden van 'donkerluwte', waarbij de zon niet schijnt en de wind niet waait, moeten immers overbrugd worden. Hoeveel dagen opslag is dan noodzakelijk? Elestor heeft daar pas onderzoek naar gedaan. Guido Dalessi: "Op basis van een uitgebreide data-analyse van een jaar aan wind- en zonne-energieproductie bleek dat de maximale duur van periodes zonder zonne- en windenergieproductie zo'n 130 uur bedraagt. Dat zijn 5,5 dagen. Zon en wind vertonen een complementaire relatie; als de zon niet schijnt, is er vaak wel wind en omgekeerd. Flowcelsystemen kunnen zo'n periode moeiteloos overbruggen en zijn zelfs in staat om energie voor langere perioden op te slaan als dat noodzakelijk is. Daarnaast kunnen ze worden ingezet om de netstabiliteit te waarborgen, waardoor gascentrales in de toekomst niet meer nodig zullen zijn."

Zouden flowcellen dan ook geschikt zijn voor seizoensopslag? Volgens professor Otten ligt dat minder voor de hand: "Voor dagen of hooguit een paar weken wel, maar voor langdurige opslag ben ik als chemicus dan eerder geneigd om te kiezen voor chemische opslag, zoals ammoniak of waterstof. Dat is handiger om zeer grote hoeveelheden energie op te slaan, zeker als er in de verdere toekomst sprake is van structurele overschotten." Volgens Dalessi van Elestor is seizoensopslag op systeemniveau niet nodig, aangezien de langst te overbruggen periode minder dan een week is.

Varianten

De RedFlow zcell-thuisaccu op basis van een flowcel

De vanadiumflowcel is momenteel het bekendste en populairste type. Dit was de eerste in zijn soort en heeft zich ook al in de praktijk bewezen. Er zijn wereldwijd al minstens 32 bedrijven die dit type accu bouwen. Een praktisch voordeel is dat vanadium voor beide elektroden gebruikt wordt. Dat maakt het concept eenvoudiger te implementeren dan varianten met verschillende samenstellingen, al gaat het om verschillende oxidatietoestanden van vanadium voor de anolyt- en katholytoplossingen.

Guido Dalessi van Elestor denkt echter dat de populariteit van vanadiumflowcellen over zijn piek heen is. "Hoewel de vanadiumflowcel bekendstaat om zijn lange levensduur en wordt beschouwd als een bewezen en gevestigde technologie, is dit type flowcel aan het uitsterven. Dit komt voornamelijk door de veel te hoge kosten voor vanadium, die leiden tot hoge en minder stabiele accuprijzen en daarmee tot een hoge levelized cost of storage. Bovendien zijn de vanadiumreserves beperkt en maken de hoge kosten het niet mogelijk om de enorme capaciteit in te zetten op de schaal die nodig is voor een koolstofvrije elektriciteitsvoorziening."

Edwin Otten van de Rijksuniversiteit Groningen denkt ook dat de rol van dit type flowcellen voor de toekomst onzeker is. "De Europese Unie heeft gesteld dat we minder afhankelijk van het buitenland moeten worden voor kritische grondstoffen. Vanadium komt voor het overgrote deel uit Rusland en China, en de handel met die landen staat sterk onder druk. Vanadiumflowcellen zijn een bewezen technologie, maar de prijs is onstabiel en zeker voor de toekomst is dat een risico. Bovendien is de prijs sterk gekoppeld aan staalproductie, waar meer dan 90 procent van alle vanadium voor gebruikt wordt. Als de staalprijs stijgt, stijgt ook de prijs van vanadium. Het is nu al merkbaar dat investeerders huiverig zijn om grootschalig te investeren in deze variant, zeker als er meer alternatieven komen. We zien daarom steeds meer leaseconstructies in plaats van koop, wat een deel van de onzekerheid weg moet nemen."

Hybride flowcellen zijn onlangs op de markt gekomen en hebben ten opzichte van lithiumionaccu's het voordeel dat de chemie veel goedkoper is en de levensduur langer, zij het niet zolang als die van andere flowcellen. Die voordelen hebben geleid tot veel interesse in deze hybride benadering, zeker als alternatief voor vanadium. Momenteel kunnen ze zeker in een behoefte voorzien, maar op de lange termijn lijkt het aantal toepassingen beperkt vanwege de intrinsieke koppeling van vermogen en energie. Bovendien is deze hybride variant geen 'echte' vloeistofgebaseerde flowcel, omdat zink als metaal neerslaat op de negatieve elektrode tijdens het opladen, wat eerder kan leiden tot degradatie dan bij andere varianten.

Waterstof-broomflowcellen hebben vooral wat de gebruikte materialen betreft een strategisch voordeel. Waterstof is overal ter wereld voorhanden en broom lijkt overvloedig aanwezig, met wereldwijde reserves van 100 biljoen ton. Het gebruik van broom vereist wel specifieke veiligheidsmaatregelen, die niet op iedere locatie eenvoudig te implementeren zijn. Het is een relatief nieuwe techniek en het is ook complexer dan vanadium- of hybride varianten en dus zijn de ontwikkelkosten hoger. Elestor heeft echter het volste vertrouwen in deze techniek. Ceo Guido Delessi: "Het research-and-development-niveau is hoger en vereist in het begin meer investeringen om dit type accu te ontwikkelen, maar het levert ook verreweg de laagst haalbare opslagkosten (lcos) en dit cijfer bepaalt in hoge mate de acceptatie door de markt van een opslagtechnologie."

Organische flowcellen zijn een relatief nieuwe ontwikkeling en hebben unieke eigenschappen. In plaats van metalen als vanadium, zink en ijzer of grondstoffen als broom, gebruiken ze organische moleculen om de elektrolyten te vormen. Dat betekent een lagere belasting van het milieu, minder afhankelijkheid van grondstoffen en op termijn potentieel ook lagere kosten, ook omdat er minder veiligheidsmaatregelen nodig zijn. Deze variant bevindt zich echter nog in een vroeg stadium en er zijn uitdagingen wat de stabiliteit van de organische moleculen betreft, waardoor de levensduur op dit moment nog niet op hetzelfde hoge niveau is. Een ander punt is dat het vermogen en de energiedichtheid lager zijn dan bij de andere varianten, al hoeft dat geen onoverkomelijk probleem te zijn.

Het is dus nog afwachten welke varianten de komende decennia bepalend worden. Tegelijk is dat juist ook het goede nieuws; er zijn veel verschillende variaties wat ingrediënten betreft, met ieder unieke eigenschappen, en voor- en nadelen. Dat betekent minder geopolitieke afhankelijkheid van specifieke materialen en voldoende mogelijkheden om zoveel mogelijk duurzame bronnen te gebruiken.

Accu-innovatieserie

Lithiumijzerfosfaat (LiFePO₄)
Solid state
Siliciumanode (Si)
Natrium in plaats van lithium (Na)
Zwavel (NaS, LiS)
Flowcellen

Reacties (167)

[cariolive23]

Ik zie kansen voor de geluidswal, ruimte genoeg voor een beetje opslag. En door het weg te stoppen in de geluidswal, zie je alleen maar een (lelijke?) geluidswal.

[Darksteel83]

Dat is een zeer goede plek maar ik zou er dan wel gelijk zonnepanelen aanvast maken.

De meest concepten die ik nu heb gezien voor flow batterijen zijn alleen ook meer rond.
Maar langgerekte bakken zouden denk ik ook wel prima kunnen werken.

Zonnepanelen, geluidswal en opslag ineen lijkt mij een hele goede combinatie. Want je gebruikt dan het materiaal voor meerdere toepassingen.

[The__Virus]

Dit lijkt me interessant voor thuisgebruik. Ik heb een kruipruimte, daar zou je veel hiervan kwijt kunnen. Moet je alleen wel veel eigen opwek en verbruik hebben, anders heeft het weinig zin. Maar met een EV en warmtepomp zie ik hier wel enig nut in.

Desondanks ben ik van mening dat dit veel beter op netwerkniveau gedaan kan worden. Ik kan bijv. geen windenergie opwekken. Hierdoor moet je veel langer overbruggen om 'neutraal' te zijn, denk maar aan de winter met veel dagen weinig tot geen zon. Dat wekt sowieso te weinig op voor je WP en EV. Dat zou enorme opslagcapaciteit en vermogens vereisen om op te kunnen vangen, waar dit type batterij dan weer minder geschikt voor is zoals het artikel ook aangeeft, vooral die langere perioden overbruggen.

[Reactie gewijzigd door The__Virus op 22 juli 2024 21:01]

[dooiedodo]

Eens, ik had al wat gezien over Duitse fabrikant. Ook je vloeistof vervangen bij ouderdom maakt het zeer interessant
https://www.pv-magazine.c...ntial-redox-flow-battery/

[balmeneer]

Ook als je weinig gebruikt en opwekt is er een businesscase. Je kunt met je kruipruimte ook op de goedkope momenten stroom in je opslag stoppen en op duurdere momenten terugleveren.

Dan ben je meer een leverancier van opslag ipv een producent van stroom.

[redslow]

Je kan ook in je kruipruimte een soort van zak stoppen die gevuld word met lucht door een pomp. En als je stroom nodig heb dan loopt de zak leeg (dit gaat door middel van druk verschil met temperatuur)
en levert stroom op.

Het vullen kost rond de 1 kWh en het terugleveren levert 4kwh op. Dus een winst van 3 kWh. Dit kan je dus in praktisch iedere woning toepassen of oude mijnschachten als je een grote energiebedrijf bent.

Echter is dit nog allemaal in ontwikkel fase.

Voordeel het kost minder grondstoffen. Kan het hele jaar door gebruikt

Wat ik hiermee wil zeggen, er zijn nog zoveel opties ook buiten accu’s om. Dat je eigenlijk nog niet weet wat je het beste kunt doen.

En voor de
Minners en mensen die me niet geloven.

https://www.volkskrant.nl...er=https://www.google.nl/

https://www.tijd.be/onder...chtbatterij/10474583.html

https://www.deingenieur.n...elektriciteit-op-commando

https://www.ew-installati...g-in-ondergronds-stuwmeer

[Reactie gewijzigd door redslow op 22 juli 2024 21:01]

[Crystal007]

Energie ergens uit kan nooit meer zijn dan de energie ergens in, vooral niet met omzetverlies.

Broodje aap verhaal.

[WillySis]

@multikoe
Ik ken het verhaal. Het is geen broodje aap verhaal, maar een onvolledig verhaal.
Men pompt lucht in de zak op het moment van een energie overschot. Over het algemeen is dat warme lucht. Die lucht bevat dus energie, maar die wordt in het verhaal niet meegenomen. Als je de lucht die laat ontsnappen ook nog door een warmtepomp laat gaan kan je zeker een veelvoud van de energie uit het systeem halen dan wat je hebt gebruikt om de energie op te slaan.

Om het verhaal compleet te maken zal je eigenlijk ook de warmte energie mee moeten rekenen die je in de zak stopt en je moet erbij vermelden dat een deel van de "opgewekte energie" geen elektriciteit is, maar warmte die via de (al aanwezige) warmtepomp nog eens opgekrikt kan worden. Die warmtepomp heeft een efficiëntie van ca 400%.
De efficiëntie van een warmtepomp is een schijnbare efficiëntie omdat we ook daar maar naar een deel van het geheel kijken. Eigenlijk gebruik je energie om energie (warmte) uit lucht te halen. Daarbij wordt alleen de energie gerekend die de warmtepomp nodig heeft om zijn werk te kunnen doen. De energie die via de lucht wordt toegevoerd wordt weggelaten.

[multikoe]

Kijk, hier hebben we wat aan. Dank!
Als ik het goed begrijp is die warmtepomp voor het verhaal niet van belang omdat het gaat om omgevingslucht die je ook gewoon kunt gebruiken zonder hem eerst onder de grond te stoppen.
Het wordt een ander verhaal als je de lucht zo diep onder de grond opslaat dat deze aardwarmte opneemt en dus warmer uit de grond komt dan dat je het er in hebt gestopt. En dan is het weer een geothermische installatie die bij huizen al veel vaker wordt toegepast (maar dan met water).
Het innovatieve zit hem in het opslaan van energie door lucht te comprimeren en het terug te winnen door het te laten expanderen. Alle rand-systemen zijn mooi, maar geen onderdeel van het innovatieve idee.

[bilgy_no1]

Dat is niet zo heel innovatief hoor. Compressed Air Storage bestaat als concept al best lang. Sinds de 19e eeuw...

Maar om dit op de schaal van een huis te gaan doen lijkt me niet echt zinvol.

[multikoe]

Waarom niet?

[bilgy_no1]

Om te beginnen is de energiedichtheid niet zo groot. Op de wiki pagina over CAES staan wat berekeningen. Opslag van lucht op 70 bar in een 1 m3 vat is ongeveer 6,3 kWh. NB dit is alleen het drukvat, niet de pomp, leidingen etc.

Bij het verhogen van de druk (energieopslag) stijgt de temperatuur en bij het verlagen van de druk (gebruik van de energie) daalt deze. Om de efficiëntie acceptabel te houden moet die warmte van de compressie fase worden opgeslagen om tijdens de decompressie fase weer te gebruiken. Er moet dan dus ook een flink thermisch systeem zijn. NB dit is de reden waarom het voorstel is om dit icm een warmtepomp te doen.

Het op 70 bar brengen van lucht vergt best wat compressiekracht. Als we ervan uitgaan dat er 6,3 kWh in een m3 vat gaan moet er dus minstens die hoeveelheid werk worden geleverd. Om het in een uur te kunnen doen is dus minstens 6,3 kW vermogen nodig. In 2 uur is dat 3,2 kW. Misschien net binnen het bereik van een 16A groep. Dat is wel haalbaar, maar zulke compressoren maken een hoop lawaai, wat je dan dus in huis hebt. Dan is er nog een generator nodig om de elektriciteit weer op te wekken.

Als je al die elementen neemt: drukvat, pomp, thermisch systeem, generator, heb je dus een behoorlijk omvangrijk en lawaaiig geheel. Voor een paar kWh opslag. En hoeveel mensen hebben plaats voor een soort machinekamer in hun huis? Oh en die moet idealiter ook nog geïntegreerd worden met een warmtepomp systeem.

Leuk idee om het in de kruipruimte te doen, maar die zijn ook niet overal. De installateurs moeten ermee overweg kunnen en die hebben een standaard product nodig. Anders wordt het overal maatwerk en dat is veel te duur om ooit groot te worden.

Een batterij zoals een Powerwall slaat die hoeveelheid energie op in een veel kleiner volume, is stil en bovendien makkelijk slim aan te sturen. Ze kunnen gaan de lopende band worden gemaakt in een fabriek en met simpele instructies door een elektricien worden opgehangen.

Alle CAES projecten tot nu toe zijn op utility scale, oftewel industrieel. Op zo'n site spelen deze nadelen niet/minder en kunnen schaalvoordelen worden behaald.

EDIT:
@redslow stelt dit voor thuistoepassingen voor. Maar in alle links die hij deelt gaat het dus om projecten op industriële schaal.

[Reactie gewijzigd door bilgy_no1 op 22 juli 2024 21:01]

[multikoe]

Helemaal duidelijk. Jouw eerste reactie leek er op te wijzen dat het "opschalen" problematisch is, maar feitelijk is het "neerschalen" (klopt dat wel?) een probleem.

[sympa]

Ik zou zo'n CAES zien gebeuren met een zoutkoepel of leeg gasveld.

[bilgy_no1]

Daar zijn veel van die projecten inderdaad voorzien.

[JoeB2C]

Waarom haal je er een warmtepomp bij? Het gaat om energieopslag door luchtcompressie toch? Vanuit de bronnen van Redslow blijkt een rendement van circa 60%.

[WillySis]

Die warmtepomp is nodig om schijnbaar meer energie uit de gecomprimeerde lucht te halen, dan dat je gebruikt hebt om de lucht te comprimeren, zoals @redslow beweerd. Als je de warmtepomp weglaat en je kijkt puur naar de terugwinning van elektrische energie, dan zal je op een rendement van maximaal 70% uitkomen.

[Anoniem: 24916]

Dus door 1000W te stoppen in het comprimeren van lucht krijg je er 4000W uit door het te decomprimeren?
LOL, dat een airco of warmtepomp dat nou kan doen door techniek door warmte te verplaatsen, maar slechts en alleen comprimeren en decomprimeren kan geen energie opleveren! Of je moet kunnen toveren ;-)

[JoeB2C]

Exact, ja. (edit: met Fox eens dat het onzin is).

[Reactie gewijzigd door JoeB2C op 22 juli 2024 21:01]

[Finraziel]

Cool, hang er een accu aan en een systeem dat cyclisch dat ding op pompt (verbruikt 1 kWh) en weer leeg laat lopen (levert 4 kWh op waarvan je er 1 terug in die accu stopt om zo de zak weer op te pompen) en je hebt niet alleen een perpetuum mobile maar je krijgt zelfs energie uit niks. Nobelprijs gegarandeerd!
/s

[JoeB2C]

Voor de duidelijkheid, ik zeg niet dat ding 400% rendement haalt, maar slechts 60%. Redslow claimt dat hoge percentage.

[Reactie gewijzigd door JoeB2C op 22 juli 2024 21:01]

[Finraziel]

Ah dat was voor je edit inderdaad niet duidelijk
Vond het al vreemd toen ik later verder naar beneden een reactie van je zag waar wel uit bleek dat je snapt dat energie uit niks niet kan.

[n4m3l355]

Ik denk dat je eerder een pijnpunt blood legt. Ja opstellingen hebben diverse rendementen maar uiteindelijk is het erg situatie afhankelijk en kunnen de baten heel anders uitvallen. Ik kom uit de vastgoed sector en we hebben ooit eens een wijk ontwikkeld waarbij de consument kon kiezen of men een warmtepomp, panelen, dikkere isolatie/beglazing wilde. Ook hadden we de ROI laten berekenen, ie wat zijn de meerkosten en wat is het rendement. Zeker in nieuwe uitvoer is dit een stuk gunstiger in uitvoer dan op later termijn.

De realiteit was toendertijd (dit is 10 jaar geleden) dat steviger isoleren/betere beglazing de beste impact had voor die locatie en dat type woning. Echter... niemand koos ervoor. Letterlijk niemand keek naar de lange termijn wat men kon besparen en dit waren niet eens instap woningen.

Nu zijn de tijden wel verandert en is energie een stuk duurder, maar het is ergens ook goed dat deze keuze geen keuze meer is en geleid wordt door normen in de bouw.

[DrVic]

Volgens mij wordt bedoeld dat het 1kWh energie kost om 4kWh op te slaan.

[Blokker_1999]

Zoals anderen reeds aanhalen kan je nooit meer energie eruit halen dan wat je er in steekt. Lucht is geen brandstof, er zit niets in dat we kunnen gebruiken om om te zetten in energie, de enige energie die we eruit kunnen halen is de energie die we er in steken en zulke processen zijn nooit zonder verlies.

1 van de artikelen die je linkt spreekt bijvoorbeeld van een efficientie van 60%.

Het principe van wat in de artikelen omschreven wordt is ook niet nieuw uiteindelijk, we doen dat al heel wat decennia, maar dan met water. Water omhoogpompen naar een hoger gelegen stuwmeer wanneer er veel energie overschot is, water naar beneden laten lopen, door de turbines wanneer we elektriciteit nodig hebben omdat er tekorten zijn.

Hier doet men het met lucht, maar alle 4 de artikelen die jij linkt doen het op industriele schaal. Zij spreken van immense, ondergrondse reservoirs. En dat lijkt me ook niet vreemd. En niet elke schacht onder de grond is zomaar even geschikt zoals jij doet uitschijnen. Het moeten locaties zijn die de druk kunnen weerstaan maar ook kunnen vasthouden, dat doe je niet zonder meer in elke locatie. En dan is de vraag: willen we dat wel? Kijk naar wat er in Groningen gebeurd.

[Geomaris]

Het gaat hier om perslucht opslag een op zich bekende techniek.
Naast waterstof moet dit een van de dragers worden van grootschalige energieopslag in Nederland.
Het project waar het hier concreet om gaat: https://correenergystorage.nl/het-project/
Helaas veel weerstand in de omgeving: https://www.rtvnoord.nl/n...e-energy-zet-plannen-door

[The Zep Man]

Naast waterstof moet kan dit een van de dragers worden van grootschalige energieopslag in Nederland.

Fixed. En dat 'kan' is erg theoretisch, voor zowel luchtzakken als waterstof.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 22 juli 2024 21:01]

[WillySis]

Ik kan me de weerstand van de omgeving voorstellen. De gasopslag in de regio zorgt nu al voor problemen met een op en neer gaande bodem. Gelukkig uit dat zich niet in aardbevingen.
Opslag in de vorm van luchtdruk werkt het best als met zo'n hoog mogelijke druk wordt gewerkt. Core Energy gokt op een druk van 90 tot 190 bar (voor dit doel niet eens een heel hoge druk). Of de zoutkoepels die druk langdurig en continu wisselend kunnen weerstaan is niet bekend. De impact op de (directe) omgeving is evenmin goed bekend.
Ik woon in een totaal ander deel van het land, maar ik kan me voorstellen dat men toch eerst beter onderzoek en meer kleinschalige testen wil voordat men een grootschalige energie opslag gaat bouwen.

[redslow]

Men is op de TU Delft ermee bezig dit op kleinere schaal te maken zodat het uiteindelijk in de woningen toepasbaar is.

[multikoe]

Zoals @Crystal007 al zegt: je kunt nooit ergens meer energie uit halen dan je er in stopt. Je haalt ook temperatuur aan, ik vermoed dat die ergens een rol speelt. Maar misschien is het handig als je uitlegt hoe het systeem precies werkt.

[Blokker_1999]

De temperatuur wordt aangehaald omdat als je dit op grote schaal doet je een nieuw probleem krijgt volgens 1 van de artikelen. Als je lucht onder zeer hoge druk laat ontsnappen richting atmosferische druk gaat dat er voor zorgen dat die lucht enorm hard wordt afgekoeld, dit kan de windturbines doen bevriezen. Men wil dus tijdens de compressiefase warmte uit de lucht onttrekken, deze opslaan en gebruiken bij de decompressie om de lucht opnieuw op te warmen om vriestemperaturen te voorkomen.

[JoeB2C]

Als je tijdens compressie warmte uit de gecomprimeerde lucht haalt dan koelt de lucht nóg verder af bij decompressie.

[Termy]

Het koelt anders sowieso af, de truc is om de warmte die opbouwt bij compressie op te slaan en niet gewoon naar de omgeving weg te laten vloeien.

[Anoniem: 24916]

Zal hij het zelf niet snappen?

[tw_gotcha]

leuk uidee, heb je daar een bron voor om wat meer erover te lezen?

[Praetorian]

Bedoel je niet 4Kwh in, 1Kwh uit?

[Calamor]

Dat je meer terug krijg lijk mij erg sterk. De link van deingenieur geeft zelf aan dat het maar een efficiëntie van 60 procent halen, waar anderen 40% halen. Denk dat dat wel meer waar is dat ze best wat verlies hebben.

[multikoe]

Als je in je oorspronkelijke post geen linkjes post met onderbouwing en dan ook nog beweert dat je meer energie eruit kunt halen dan dat je er in stopt, dan kun je verwachten dat er wat mensen reageren....

De linkjes die je nu achteraf bij je post zet, wijzen op een rendement van 60%. Een verlies dus van 40%.

Dus nee, we geloven niet in gratis energie.
En ja, het zijn machtig interessante ontwikkelingen.

[Coolstart]

je kan ook in je kruipruimte een soort van zak stoppen die gevuld word met lucht door een pomp.

Een zak? Je bedoelt hogedrukvaten? Ja, je kan een stalen vat kopen en er lucht er op zetten om die perslucht in de winter los te laten op een turbine die je elektriciteit levert. Alles kan maar je kan dat niet professioneel kopen zoals zonnepanelen + batterijen. Btw, je verliest 50-60% door warmte en koudeverliezen tijdens comprimeren/decomprimeren + mechanische verliezen

Uw vat zal snel vol zijn en snel weer leeg. Uw kelder is veel te klein om energie op de lange termijn op te slaan.

Ik ken de exacte berekening niet maar in een 100 liter druktank op 10 bar zit volgens mij maar 0,5kwh aan energie in = 10min pompen aan 3KW. Je hebt tussen de 2000kwh en 4.000kwh nodig = 4000 to 8000 van die vaten in uw kelder om uw huishouden van energie te voorzien. Verdubbel het aantal als je de warmte of koude moet laten vliegen = 8000-16000 vaten en verdubbel nog eens als je naast elektriciteit uw huis ook wil verwarmen.

Het vullen kost rond de 1 kWh en het terugleveren levert 4kwh op. Dus een winst van 3 kWh. Dit kan je dus in praktisch iedere woning toepassen of oude mijnschachten als je een grote energiebedrijf bent.

Dat kan enkel als je het warmteverlies tijdens compressie benut als warmte via een warmtepomp. Heel lastig in de zomer wil bijpompen en je al met een warmteoverschot zit. Dan valt dat voordeel volledig weg want je gaat de warmte moeten laten vliegen. Enkel als je in de winter bijpompen kan je die energie benutten via uw warmtepomp maar tijdens energieproductie is uw verliesenergie koude ;-) Die ga je ook niet uw huis willen.

De links die je stuurt zijn enkel mogelijk op extreem grote schaal. Bijvoorbeeld lucht in oude gasvelden persen. Al betwijfel ik de echte meerwaarde.

Hoe dan ook, uw vertaling van het nieuws dat je hetzelfde kan doen luchtzakken onder uw huis totaal uit de lucht gegrepen.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 22 juli 2024 21:01]

[rud]

Bij het comprimeren van lucht komt heel veel warmte vrij. Die moet je afvoeren anders raakt je compressor oververhit.
En er is voor het comprimeren heel veel energie nodig.

Bij het weer laten ontsnappen van die gecomprimeerde lucht is juist heel veel warmte nodig. De uitstromende lucht is namelijk ijskoud.

Een warmtepomp heeft inderdaad een +/- rendement van 1:4. Maar ik zie de link niet met het comprimeren van lucht als energiedrager? En als er bij dit hele verhaal een warmtepomp hoort, wat is dan de functie daarvan?

[Rob Coops]

Wow... dat is fantastisch Mike!!!

Zou U zo vriendelijk willen zijn volgende keer wat popcorn te leveren bij zo'n post het is zeer vermakelijk dat wel maar zonder popcorn mist er toch iets.

[secret17]

Ik ben idd ook erg benieuwd naar de business case voor thuisgebruik. Hierbij is natuurlijk wel van belang wat de opslagcapaciteit per volume is, maar als ik even google dan kan een typische container (6m x 2,4m x 2m) al richting de 2.2 MWh opslaan. Dat is in feite de grootte van een gemiddelde garage. Als ik dan even een servetberekening maak:

- Stel je hebt een gemiddeld huishouden met warmtepomp, dan zit je volgens mij zo rond de 8000 KWh verbruik per jaar = 8 MWh.
- Als we er even vanuitgaan dat je voldoende zonnepanelen hebt om alles bij elkaar die 8 MWh op te wekken in de 6 maanden dat er zon schijnt, dan moet je dus een opslag van pakweg 4 MWh hebben om de winter te overbruggen en volledig net-onafhankelijk te opereren. Dat zou twee van dit soort containers zijn.

Nou kan ik me voorstellen dat niet iedere woning de ruimte heeft om een batterij ter groote van twee containers te herbergen, maar in theorie zou dit voor nieuwe woningen in de vorm ondergrondse opslag/kelders of een aanbouw nog wel te realiseren zijn. Voor nieuwe flats of appartementencomplexen is het wellicht ook interessant om ter hoogte van of deels onder de parkeergarage een flinke flowcel opslag te creëren.

Je blijft uiteraard wel met de uitdaging zitten van veiligheid en onderhoud. Hierbij is toegankelijkheid ook een ding, dus een kruipruimte, hoewel ruimte-technisch wellicht mogelijk, lijkt me dan minder geschikt.

[JP1980]

Het verbruik van een WP kan je wel halveren tenzij je woning erg slecht geïsoleerd is. Maar je hoeft ook niet te voorzien in 100% van het verbruik. Zonnepanelen doen in de winter ook nog wel iets. T/m oktober draait mijn woning energieneutraal terwijl de verwarming al wel draait. Vaak ben ik in maart ook alweer neutraal per saldo. Dan hoef je alleen november t/m februari (nog steeds deels) op te slaan. En als het een keer een dag hard waait kan je natuurlijk ook nog goedkoop energie van het net in je batterij opslaan.

[secret17]

Klopt, in mijn berekening ging ik er even heel naïef vanuit dat je alle stroom die je in de winter zou verbruiken volledig in de zomer zelf moest opslaan in de batterij. In de praktijk kun je qua net-balans al een heel eind komen met een veel kleinere accu en dan bijvoorbeeld o.b.v. dynamische tarieven steeds bijladen als de stroomprijs goedkoop (en het aanbod duurzame energie dus groot, bijv door zon en wind, wat ook in de winter kan gebeuren).

Al met al heb ik de propositie van flowcel batterijen altijd heel interessant gevonden voor grootschalige opslag tov lithium-batterijen vanwege met name de schaalbaarheid, milieuvriendelijkheid en de lange levensduur tov 'gewone' batterijen. Ondanks dat ze wel iets minder efficient zijn, zijn ze in dit opzicht wel weer veel interessanter dan waterstofopslag.

[JP1980]

Persoonlijk denk ik dat de norm natrium batterijen gebaseerde wordt. Ruimte is niet voor elke woning beschikbaar. Langdurige opslag is wellicht minder noodzakelijk dan we denken. Kortdurige opslag met hoog leverbaar vermogen denk ik wel zodat we aan peak-shaving kunnen doen. Waterkoker / koken / vaatwasser, alle kortdurende hoge vermogen acties op batterijvermogen laten draaien. En een deel van de zonnestroom op een zomerdag op het middaguur weer opslaan zodat ook de teruglevering een lagere max heeft.

[DrVic]

Mwah, wij hebben een A2010 woning (225m2) hier in DK, maar onze warmtepomp (water-water) gebruikt die 8MWh makkelijk. verwarming draait ongeveer tussen Mrt/Apr en Sep/Okt. Alles is verder elektrisch, dus ook koken wat nog wat extra kost vergeleken meteen NL huis op gas. Ik heb wel eens gerekend, maar zonnecellen an sich kan niet uit omdat je er opslag bij nodig hebt en dan lopen de kosten weer uit de hand. Een 12kW installatie met RFB opslag voor week zou bij de juiste kostprijs wel interessant zijn. Overdag in de winter nog wat zon pakken en extra bijladen als het hard waait en de stroom hier zowat gratis is.

[JP1980]

Water/water zou in theorie toch veel zuiniger moeten zijn? DK zal wel iets kouder zijn maar dat is bizar veel. Hier een lucht/water en die draait ongeveer 4mw per jaar. Oppervlak van 150m2. Of is je isolatie zo slecht?

[Ludewig]

Nou kan ik me voorstellen dat niet iedere woning de ruimte heeft om een batterij ter grootte van twee containers te herbergen, maar in theorie zou dit voor nieuwe woningen in de vorm ondergrondse opslag/kelders of een aanbouw nog wel te realiseren zijn.

Ondergronds in de stedelijke omgeving moet je wel rekening houden met de impact op grondwater en de dikte van de deklaag. Zo zijn er beperkende regels voor het aanleggen van kelders in een flink deel van Amsterdam, waar in een deel van het gebied alle kelders verboden zijn.

En bij bovengrondse opslag zul je bij zo'n groot oppervlak vermoedelijk extreem veel tegenstand krijgen, sowieso bij kleinere percelen, waar het nogal kansloos lijkt om te verwachten dat mensen voor hun raam een container neer plempen, maar vast ook bij grotere percelen.

[secret17]

Klopt, ik zie ook wel dat slechts een klein percentage woningen geschikt gemaakt kan worden om twee containers aan energie-opslag te huisvesten. Het kan interessant zijn voor de gevallen die ik noemde (grotere gebouwen, appartementen-complexen, landelijke woningen met voldoende ruimte en/of villa's), maar ook gezien de investering, onderhoud en veiligheid zal het beter zijn om dit meer te centraliseren rond industrie- en bedrijventerreinen. Je weet echter nooit of ze dmv onderzoek nog met vloeistoffen gaan komen die de energiedichtheid vertienvoudigen, in welke geval het steeds interessanter wordt om ze ook als thuisaccu in te gaan zetten (beetje formaat powerwall)...

[Theo]

Idealiter wil je de energieopslag zowel lokaal als per wijk doen. Lokaal kun je met een kleine batterij werken om de korte pieken en tergleveringen aan te pakken. Dat je even je waterkoker aanzet (2.5 kW voor een minuut) dan zijn pieken welke je prachtig lokaal kan opvangen. Combineer dat met wat slimmere grootverbruikers (EV, WPboiler) en je verbruikspatroon wordt op huisniveau al een stuk minder grillig. Ofwel, het wordt meer continu, en dus meer voorspelbaar; je stroomverbruik zal per kwartier wat schommelen, maar niet hard meer per seconde.

Op wijkniveau zouden dit soort flowcells dan ideaal zijn voor de dag/nacht cyclus, en de werkweek/weekend cyclus. Ook weer met het doel het verbruik van de wijk meer af te vlakken en meer continu te kunnen maken. Dan zal het verbruik per uur/dag wat schommelen, maar is het redelijk continu per24 uur.

Waar je thuisaccu dan echt is voor het 'nu', om de pieken/dalen van enkele minuten glad te strijken zijn de wijkFlowcellen dan ideaal voor het gladstrijken van de dag/nacht.

Combineer dat met een grote Flowcell bij de grote opwekkers (windmolenparken, solarfarms) zodat zij ook continu kunnen leveren ipv te pieken bij zon/wind en er is een continue behoefte én opwek van energie.

In de wijk is zo'n Flowcell ideaal gezien de kosten en (op)schaalbaarheid. Ruimte is op wijkniveau over het algemeen geen probleem, immers kun je ze ook ingraven. En de grote opwekkers (zon, wind) die staan al op plaatsen waar ruimte ruim aanwezig is.

Dus energieopslag zou niet enkel op wijkniveau moeten, maar op kleine schaal bij de eindgebruiker, op grote schaal in de wijk én op grote schaal bij de zon en wind energiecentrales zodat vraag en aanbod continu en voorspelbaar zijn.

[Ludewig]

Zo'n opzet werkt ook goed bij kernenergie, aangezien die centrales weinig flexibel zijn. Stroomopslag zal in principe vooral de gascentrales overbodig maken, die wel goed schalen, maar ons erg afhankelijk maken van problematische landen.

[Darksteel83]

Bij een kerncentrale is het denk ik handiger om electrolysers te plaatsen dan batterijen. Want ook een flow batterij heeft maar x uur of x dagen opslag.

Kerncentrales wil je eigenlijk gewoon constant op bijna maximaal vermogen laten draaien. Omdat de kosten vooral in de bouw en het slopen zitten. Dit constante draaien is veel beter te doen met electrolysers dan met batterijen.


Die gascentrales zouden we mogelijk juist gewoon kunnen houden. Met eventueel een verbouwing naar waterstof.

Met ondergrondse waterstofopslag die in het nieuwe waterstofnet komt vanaf ongeveer 2026 zou je de gascentrales dan in de toekomst kunnen gebruiken voor de langere periodes met weinig zon en wind.

Een andere scenario is het maken van synthetische methaan via groene waterstof. Dan hoef je de gas centrales minder aan te passen. Je hebt dan wel meer efficiëntie verliezen om het gas te maken.

Combinaties van bovenstaande zouden ook een optie kunnen zijn. We hebben nog wel veel meer accu opslag en zon en wind nodig om te zorgen dat we de gascentrales niet zoveel nodig hebben.

[V_J]

Flowbatterijen verliezen hun opslag niet; ze hebben geen zelfontlading. De grootste nadelen zijn de lage densiteit en de trage opstart. Ons instituut heeft al enkele jaren een vandadium redox flow battery van 120 kWh en 12 kWp (was 1 van de eerste in Europa), en die is de grootte van een halve shipping-container; ter vergelijking: onze nieuwste lithium opslag (vorige week in gebruik genomen) is 200 KWh en is een heel stuk kleiner.

[Darksteel83]

Flow batterijen hebben inderdaad geen zelfontlading. Bij dat stukje tekst bedoelde ik ook een normale accu. Maar dit staat er niet duidelijk ik.

Wanneer je uitgaat van een vandadium redox flow van 120 kWh. dan moet er ook nog wel een hoop opgeschaald worden voor productie op wereld schaal voor grid toepassingen.

Hoe traag is de flow batterij eigenlijk?

[V_J]

Bij ons enkele seconden, het hangt vooral af van de pompen en die hun snelheid hangt wellicht af van de kWp. Maar zelfs een kleine vrfb als de onze is te traag om onmiddellijk aan een vraag te kunnen voldoen. Dat is natuurlijk wel te omzeilen door er bijkomend een andere opslag die snel reageert erbij te plaatsen.
(ik had je paragraaf anders geïnterpreteerd, vandaar mijn commentaar over de zelfontlading, maar op zich is elke opslag beperkt voor x uren of dagen). Met onze huidige opstelling zouden we theoretisch in staat moeten zijn om een ganse zomer te overbruggen zonder stoom te moeten kopen (we hebben >150 kWp aan zonnepanelen), tenzij we bepaalde experimenten draaien. In de winter zal het ervan afhangen, wellicht dat het nu wel kan lonen om sneeuw te ruimen van de panelen (ik zit niet in NL of BE, hier hebben we echte winters :-)).

[Darksteel83]

Enkele seconden dat valt wel mee voor grid opslag. Dan is het effectief denk ik nog sneller dan een gascentrale. Wel trager dan een lithiumaccu.

Inderdaad iedere opslag is beperkt. Maar bij een lithiumaccu ben je praktisch gezien beperkt op x uren voor gridopslag.
Bij flow batterijen zou je wel aan x dagen kunnen denken.
Een ondergrondse waterstof opslag dat zou wel x weken of misschien zelfs x maanden kunnen zijn. Met een waterstof gasnet kun je op ene plek waterstof produceren en op de andere plek de waterstof gebruiken.
Gezien de efficiëntie en voorlopig ook de kosten moet je de waterstof wel vooral gebruiken waar elektrisch niet kan.

Met een echte winter heb je inderdaad een heel stuk minder aan je panelen. Je kunt de hoek wel speciaal voor de winter aanpassen om er nog iets meer mee te doen. Maar het blijft ook dan beperkt. Geen idee of dit zin heeft voor jullie.

[V_J]

We hebben 2 opstellingen van zonnepanelen met twee soorten trackers (1 op 1 as, 1 op 2 assen), maar vooral die op 2 assen is te complex om met een groot aantal panelen te gebruiken; die op 1 as biedt niet veel voordeel (als energie-onderzoeksinstituut hebben we wat hardware aanwezig :-)). De meerderheid van de panelen ligt op het dak van de parking.
Als je aan dagen denkt voor grid opslag met een flow batterij wordt de lage densiteit een probleem: je hebt *veel* ruimte nodig. En er gebeurt veel op het vlak van waterstof, men haalt reeds >90% efficiëntie in labo-opstellingen voor electorlyse.

[Reactie gewijzigd door V_J op 22 juli 2024 21:01]

[Darksteel83]

Ja jullie hebben leuke hardware zo te lezen.

Veel ruimte kan inderdaad wel een probleem zijn.
Ik weet zelf ook niet zo goed hoeveel je uiteindelijk nodig zal hebben voor opslag. En wat de beste opslag technologieën blijken te zijn over x jaar.

De electrolyser die lijkt inderdaad wel goed te gaan. Die labtest van Hysata haalt al meer dan 95% Higher Heating Value bij 80 graden.
Battolyser is ook iets van 80-92% HHV. En kun je ook nog gebruiken als batterij.

Maar je hebt met de brandstofcellen ook wel weer behoorlijke verliezen bij waterstof als je terug gaat naar elektriciteit.

Bij de compressie ook nog weer wat verliezen afhankelijk van hoeveel compressie je wil gebruiken.
Voor de decompressie heb je ook nog weer warmte nodig. Dit kunnen ook weer verliezen zijn. Met bijvoorbeeld restwarmte van de electrolyser of zoiets kan dit wel beperkt worden.

Ik ben er wel van overtuigd dat dat we voor grid opslag alles op kunnen lossen.
Maar ik weet nog niet wat de beste keuzes zijn.

Veel plezier nog bij het onderzoeks instituut. Hopelijk is het niet te koud van de winter.

[Ludewig]

Elektrolyse is wel weinig efficient. Het grote voordeel van waterstof, namelijk de portabiliteit, benut je ook niet als je het verstookt in een elektriciteitscentrale. Dus dan zou ik eerder de totale elektriciteitsproductie een stuk hoger maken dan het elektriciteitsverbruik, en dan het overschot omzetten naar waterstof (of mierenzuur) en gebruiken als brandstof voor voertuigen (met name schepen en vliegtuigen).

Het afvlakken van de vraag op relatief korte termijn met accu's is vermoedelijk dan nog steeds nodig om de elektrolyse goed te laten werken, en sowieso om het elektriciteitsnet zelf stabiel te houden.

[Reactie gewijzigd door Ludewig op 22 juli 2024 21:01]

[Darksteel83]

Je hebt inderdaad een elektrische (potentiële) productie van zon en wind nodig die ruim hoger is dan je jaarverbruik.

Je gaat dan waterstof maken op de momenten dat er meer meer aanbod is dan normale vraag.

Dan gebruik je batterijen voor de kortere momenten dat er niet voldoende zon en wind is.

En waterstof of misschien toch deels synthetisch aardgas voor de langere momenten dat er onvoldoende zon en wind is. Dit zal waarschijnlijk vooral in de winter zijn.

Die inefficiënte van waterstof is wel onhandig. Waar het is wel heel veel goedkoper om waterstof onder de grond op te slaan dan op een gigantische accu te gaan plaatsen.
Ook zijn veel accu's door zelfontlading al niet geschikt als opslag voor een jaar.

Verder is de waterstof noodzakelijk voor kunstmest productie. En waarschijnlijk erg handig voor dingen die lastig elektrisch kunnen zoals zeer hoge temperatuur verwarming en lange afstands vluchten.

Accu's hebben we inderdaad zoals ik ook al aangaf ook nodig. Het liefst ook op korte termijn. Want nu hebben we in rond de zomer steeds meer rond 13:00 elektriciteit over en tussen 18:00 een 22:00 moeten de gascentrales weer vol aan.

P.s. HyStock en HyWay27 zijn interessante waterstof projecten.
Rond 2026 komt er een waterstof gasnet voor bepaalde industrie terreinen en een ondergrondse waterstofopslag in Nederland.

[Anoniem: 310184]

Waterstof is niet perse noodzakelijk voor kunstmest productie, dat is alleen zo uitgaande van de bestaande industriële productiemethodes.

[Darksteel83]

Welke andere methode is er dan die ook nog een goed idee is? Want kunstmest is echt ongeveer de enige toepassing voor waterstof waarbij echt iedereen dit een goede toepassing van waterstof vindt.

Er zijn nog wel veel mensen die vinden dat we minder kunstmest moeten gebruiken.

[Anoniem: 310184]

Er is op dit moment geen makkelijk alternatief voor grootschalige kunstmestproductie, maar de vraag is of je dat op termijn moet willen (en moet blijven subsidiëren). Net zoals bij de energie discussie de mogelijkheid van besparen m.i. te weinig aandacht krijgt lijkt er geen discussie mogelijk over de vraag of je (in Nederland) op grote schaal, zoals bij Yara, kunstmest moet produceren. Nederland heeft een enorm mestoverschot!

De natuur produceert "meststoffen" (stikstofverbindingen) zonder aardgas of H2 Kunnen wij ook voor het geval de natuurlijke productie toch niet voldoende geacht zou worden, alleen kan dat nog niet op industriële schaal.

[Darksteel83]

De discussie of Yara moet blijven heb ik wel al eens vaker gezien hoor.

Gezien er al geen visie is op raffinaderijen in Nederland in de toekomst, denk ik wel dat dit Yara gewoon aan de markt wordt gelaten.

Wanneer Yara blijft lijkt het me toch wel een van de beste toepassingen van groene waterstof. Want die fabriek kan niet zonder waterstof. Voor veel andere dingen is er nog wel een alternatief te bedenken. Zo te zien gaan ze ook in 2026 op waterstof gasnet aangesloten worden.

[Anoniem: 310184]

Triest als het een van de beste toepassingen van groene waterstof is - want we gaan nu een nieuwe infrastructuur voor de langere termijn opzetten (met heel veel belastinggeld) voor iets wat eigenlijk overbodig is in Nederland, en uiteindelijk enorme milieuschade met zich meebrengt. Eigenlijk gaan we het CO2 probleem dan vervangen door een stikstofprobleem.

Als er nou andere belangrijker en rendabele toepassingen waren voor groene waterstof en Yara c.s. liften daar een tijdje op mee dan was het nog een ander verhaal maar helaas. Groene waterstof vind ik op zich prima, als je het gebruikt voor zaken waarvoor geen betere alternatieven beschikbaar zijn; maar er lijkt binnen de EU/NL geen verstandige politieke visie op te zijn.

[Darksteel83]

We gaan die groene waterstof dacht ik ook nog gebruiken voor Tata. Maar het zou me niet verbazen als Tata geen ruw ijzer meer gaat maken in Nederland.

Verder ook nog als seizoens buffer. Zodat we groene(waterstof) gascentrales kunnen gebruiken op de momenten dat er geen zon en wind is.

Verder waarschijnlijk ook nog voor lange afstands vluchten.

En voor hoge temperatuur verwarming. Denk aan ongeveer 1000 graden.

Verder worden die waterstof gasnetten in de EU op termijn ook nog aan elkaar gekoppeld. Dus dan hebben we een beperkt alternatief voor het normale gasnet voor grote vermogens overdracht in de EU.

De Yara kunstmest hoeft trouwens niet in Nederland te blijven die kun je ook exporteren.

Waarschijnlijk blijven we best hoog op waterstof ladder. Maar misschien wijzigen er toch nog wel toepassingen in hun volgorde op de ladder of vallen deze toepassingen gewoon weg.

[Anoniem: 310184]

Je noemt een aantal toepassingen van groene waterstof die mij ook zinvol lijken (meer dan Yara en Tata c.s.). Ik zou graag zien dat groene waterstof gebruikt wordt in het bestaande gasnet voor o.a. de huishoudens (na upgrade van het net) maar weet niet of dat realistisch is, er lopen diverse experimenten en misschien zal dat uiteindelijk te duur of technisch te lastig blijken. En het wordt ook minder interessant als iedereen de komende jaren gedwongen van het gas af gaat en zwaar investeert in warmtepompen etc.

Energetisch peperdure kunstmest en staal zou je moeten produceren op locaties waar groene energie overvloedig en goedkoop is en het ruimtebeslag van solar en windmolen parken minder weegt (bijv. Midden-Oosten?) en niet in het overbevolkte Nederland met al zijn ruimte- en milieuproblemen.

[Darksteel83]

Ik denk recent dat consumenten nooit waterstof gaan krijgen. Want er was recent een onderzoek waaruit bleek dat waterstof een indirect broeikas gas was.

Alleen waterstof is dus geen broeikasgas, maar waterstof maakt het broeikas effect van methaan erger. Hierom is waterstof dus een indirect broeikasgas

Dus aardgas lekkages en waterstof lekkages tegelijk zijn echt een issue. Ook wereldwijd moeten we niet en methaan uitstoten en waterstof tegelijk.

Zeker bij koken heb je bij consumenten altijd lekkages of in elk geval extra gas wat onverbrand uit je gasstel komt. Wanneer je dus niet van aardgas naar waterstof over kan gaan op een rustige manier zie ik geen scenario waarbij waterstof bij consumenten een succes wordt.


Warmtepompen hebben trouwens als voordeel dat je met 1 kWh elektriciteit 4 kWh of zelfs nog meer warmte kunt maken. Ik begrijp eigenlijk niet waarom er zon anti airco houding is in Nederland. Want een goede airco is gewoon een lucht lucht warmte pomp. Die ook erg efficiënt kan zijn. Verder kun je dan ook nog koelen in de zomer. En in de zomer hebben nu toch al steeds meer gewoon stroom te veel midden op de dag.

[Anoniem: 310184]

Dat argument snap ik niet, de bedoeling kan toch niet zijn om consumenten tegelijk van aardgas en H2 te gaan voorzien (bijmengen?) maar juist om aardgas volledig door H2 te vervangen; dit even afgezien van de vraag of dat technisch/financieel haalbaar is. Wat wel of niet een "broeikasgas" is dat is nog een andere discussie die zwaar gemanipuleerd wordt van alle kanten met onzuivere argumenten. Water(damp) is in principe ook een broeikasgas maar dat zegt niks over de globale gevolgen.

Ik heb ernstige bedenkingen tegen warmtepompen vanwege de aanzienlijke servicekosten en technische afhankelijkheid, relatief snelle afschrijving en de talloze klachten die ik lees over veel lagere rendementen dan beloofd. Ik snap het principe van een warmtepomp maar de praktijk is weerbarstig, ook in nieuwbouw woningen. In plaats van een airco kun je ook passieve maatregelen nemen bij bouwen van woningen; helaas wordt in Nederland gesubsidieerd op bouwkundig beschermen tegen kou en niet op beschermen tegen opwarming. Met al die airco's erbij wordt het per definitie niet koeler in Nederland.

[Darksteel83]

Eerst even over dat H2 een indirecte broekkasgas is. Dit komt uit minimaal 2 onderzoeken. Ik denk niet dat dit gemanipuleerd is. Want de mensen die het onderzoek doen lijken niet echt blij met de conclusies dat waterstof een indirect broeikasgas is. Ik ben het ook tegen gekomen in diverse serieuze sites.

Hier staat het goed uitgelegd en je hebt links naar andere bronnen.
https://www.hydrogeninsig...study-reveals/2-1-1463495

De laatste zin is vooral belangrijk.
“It will be important to keep hydrogen leakages at a minimum to accomplish the benefits of switching to a hydrogen economy,” the study warned.


Omdat waterstof een indirect broeikasgas is wat vooral via methaan werkt zou je in kunnen denken dat je over kunt gaan van methaan naar waterstof voor koken. Maar je krijgt nooit de hele wereld binnen een korte tijd over van op aardgas/methaan koken naar op waterstof koken. Het mengt als ik het goed heb ook gewoon hoog in de atmosfeer en troposfeer. Dus per regio of per land overgaan is niet interessant en zelfs dat is al heel moeilijk.
Dus voor koken moet je eigenlijk wel naar elektrisch/inductie toe voor landen als Nederland als je geen broeikasgas effecten wilt hebben. Want je hebt bij koken altijd lekkages van niet verbrand aardgas of waterstof als je dit met een gasstel doet.
Voor verwarming heb je minder lekkages. Maar ook in oudere gasleidingen heb je lekkages. Dit is vooral zo bij de oudere huizen. Ik denk zelf dat (waterstof)gas voor in elk geval de meeste huizen gewoon weg moet op termijn en alles elektrisch moet op de langere termijn.

Nog even over de airco's. In echte nieuwbouw wordt er wel rekening gehouden met de warme periodes. Maar in wat oudere huizen niet. Als ik snel kijk is dit in 2021 in het bouwbesluit toegevoegd.

Ik bedoel de airco verder vooral als een lucht-lucht warmte pomp. Hiermee kan je ook goed verwarmen. Het is een stuk makkelijker om een airco verwarming te implementeren dan een lucht-water warmtepomp of een water-water warmtepomp.

Deze pagina legt het wel goed uit mocht dit nog niet duidelijk zijn. Met een airco kun je ook een SCOP van 4 tot 5 halen. Dus gemiddeld over een jaar per 1 kWh elektriciteit 4 tot 5 kWh warmte maken. Dit is vergelijkbaar met een lucht-water warmtepomp. Maar je hoeft er veel minder voor te verbouwen in sommige huizen.
https://www.duurzaamthuis...ming/airco-als-verwarming

Een goede warmtepomp installatie in een bestaande woning krijgen dat is wel eens een uitdaging geweest en mogelijk gaat het nu nog wel eens fout. Ik hoor er zelf eigenlijk negatiefs weinig over.
Maar de mensen die ik ken die iets met een warmtepomp doen. Kiezen vaak heel geïnformeerd, kiezen echt voor kwaliteit niet voor het goedkoopste en hebben of nemen een vloerverwarming.

Ik ken ook wel wat airco verwarmers en die hadden op de kosten van elektriciteit na weinig klachten afgelopen winter. Maar mensen ook die niet hun hele lucht-water warmte pomp konden salderen vonden elektriciteit ook duur. Op gas stoken was ook echt duur afgelopen winter.

Waterstof gebruiken voor verwarmen heeft een COP van 0,7-0,8 denk ik als je echt allernieuwst electrolysers gebruikt die nu nog niet in massa productie zijn. Met de huidige elektrolysers is de COP denk ik tussen de 0,5 en 0,6. Het voordeel is wel dat je met een ondergrondse opslag de vraag en het aanbod heel erg kan verschuiven. Je kunt de waterstof van de zomer gebruiken in de winter als de opslag groot genoeg is. De huidige elekrolysers zijn trouwens ook echt heel duur. Diverse lab elektrolysers zijn waarschijnlijk veel goedkoper omdat er veel minder dure materialen inzitten of helemaal niet worden gebruikt. Er zit in sommige van de huidige electrolysers best veel platinum

Ik denk dat waterstof voor verwarmen duurder is dan via een warmtepomp. Zeker als je de lucht-lucht warmtepomp(airco) mee neemt voor de lastige huizen.

[Anoniem: 310184]

Bij het verhaal over H2 als indirect broeikasgas heb ik mijn twijfels, al was het maar omdat de eerste publicatie in Nature is - een "zeer gerenommeerd" tijdschrift dat m.i. zijn reputatie de afgelopen jaren volledig verspeeld heeft door publiceren van diverse zeer manipulatieve en on-wetenschappelijke (woke/WEF) artikelen met grote maatschappelijke impact. Als H2/CH4 mix in de atmosfeer een serieus probleem is (dus niet alleen in de "modellen") dan moeten we gelijk stoppen met H2, want aan al die methaan productie door de NL veestapel en globaal door o.a. opwarming van arctische gebieden gaat toch niets veranderen De lekkage door koken lijkt me naar verhouding dan peanuts.

Wat betreft warmtepompen en airco zal het vast uitmaken of we praten over een gemiddeld huishouden met beperkt budget of een tweaker die vooraf deskundig marktonderzoek doet, budget heeft om goede spullen te kopen en bereid om achteraf bij te sleutelen om alles optimaal te krijgen. Helaas zijn zulke gebruikers met meer kennis/budget een relatief kleine groep dus ik heb er weinig vertrouwen in dat dit op dit moment veel bijdraagt aan de energietransitie. Hopelijk gaat de branche nog een tandje bijschakelen. Ik woon zelf in een niet-geïsoleerd monumentenpand en stoken op gas was voor mij afgelopen jaar (zonder gebruik van subsidie) goedkoper dan sommige gebruikers kwijt zijn aan afschrijving en service/onderhoud voor de warmtepomp

Ik denk dat elektrolyse voor H2 productie op termijn grotendeels vervangen gaat worden door enzymatische, foto-katalytische of SynBio conversie; helaas duurt het nog wel 5-10 jaar voordat dat op grote schaal beschikbaar is dus het komt te laat als je NU alles voor de komende generatie wilt vastleggen.

[Darksteel83]

Ik denk niet dat we kunnen stoppen met waterstof. Maar dit rapport geeft wel aan dat we de lekkages ervan echt zo minimaal mogelijk moeten houden.

Waterstof is dus geen geschikte vervanging voor methaan als het weglekt. Zoals bij koken. Je hebt helemaal gelijk dat er nog x andere methaan uitstoters zijn. Dit maakt het alleen meer een issue om H2 lekken te voorkomen.

Ik hoop eigenlijk dat H2 geen indirect broeikasgas is. Want dat zou dingen makkelijker maken.

Ik hoop dat H2/CH4 nooit een serieus probleem wordt. Maar dat als het een issue is het gewoon preventief wordt opgelost.
Klimaatverandering was er eerst ook alleen in de modellen. Helaas is het er ook in werkelijkheid.

In de warmtepompen branche kan zeker ook nog wel wat beter.
Met een monumentaal pand is dit waarschijnlijk lastiger dan in andere panden.
Mogelijk zijn de warmtenetten in de toekomst ook nog interessant. Maar ik vind die plannen ervoor vaak zo vaag. Eigenlijk alleen die warmtenetten met geothermie lijken echt handig en daarbij heb ik ook het idee dat ook in 2050 werkt.

Ik vermoed dat waterstof op vele manieren gemaakt gaat worden.

Electorlyse in een offshore windmolen vind ik zelf wel een hele interessante ontwikkeling. Want je hebt dan niet meer de dure elektrische kabels nodig. En je hebt eigenlijk gelijk al je opslag ook geregeld.
Zeker omdat electrolyse meer dan 95% efficient kan en ook nog zonder schaarse materialen. Hier is ook een nature publicatie van.

De andere waterstof methodes heb ik eigenlijk nog niet zo goed bekeken behalve de nieuws berichten erover lezen. Maar ik hoop ook dat deze een succes worden.

Ik zou trouwens toch nog eens kijken of je met een airco voor het verwarmen niet je gasverbruik nog naar beneden kunt krijgen. Ik vermoed namelijk dat je hierin wel geïnteresseerd bent. Bij sommige monumentale panden is dit vanwege het aangezicht trouwens niet mogelijk.

[Anoniem: 310184]

Klimaatverandering is er ongetwijfeld; ik doe zelf wat onderzoek op dat gebied en bij sommige soorten gaan de veranderingen door climate change razendsnel, soms al binnen 5-10 jaar dramatische verschuivingen. Klimaatverandering is van alle tijden, en ook zeer snelle veranderingen zijn vaker voorgekomen. Het is moeilijk te bewijzen of klimaatmodellen met de werkelijkheid overeenstemmen, laat staan dat bepaalde maatregelen gaan werken; er worden nog regelmatig nieuwe factoren toegevoegd die een zeer grote rol lijken te spelen en eerder over het hoofd werden gezien. Of de voorspellingen van een model kloppen kun je per definitie alleen achteraf vaststellen en daarin schuilt een groot risico.

In principe zie ik meer in tijdelijk op de rem trappen (energiebesparing, consuminderen etc.) dan - tegen enorme maatschappelijke kosten - het hele systeem nu omgooien waarbij nog maar moet blijken dat het helpt. Ook al heb ik ernstige twijfel over het H2/CH4 probleem, het is wel verstandig er vooraf goed naar te kijken, hopelijk dan door echt onafhankelijke onderzoekers (als die nog ergens te vinden zijn).

Ik denk ook dat waterstof in de toekomst op meerdere manieren gemaakt gaat worden, afhankelijk van de situatie (locatie, klein/grootschalig etc.).

Airco met zonnepanelen zou voor mijn woning wel helpen en mag sinds kort, maar bij grote monumentenpanden is een goede isolatie naar verhouding erg duur is en dan blijft het een beetje dweilen met de kraan open. Het periodiek ronken van warmtepompen en airco's hier in de buurt begint al tamelijk irritant te worden, ook wat dat betreft geen ideale oplossing. Voorlopig is selectief gebruik/verwarmen in de winter een acceptabel compromis.

[Darksteel83]

Weinig energie gebruiken helpt zeker ook wel.

Voor echt goede verificatie van het model hebben we alleen maar 1 aarde en daar moeten we ook nog op leven. Dus ook al ben je niet heel zeker dat iets fout gaat. Is het toch goed om voorzichtig te zijn.

Wanneer we eerder echt serieus met klimaat verandering aan de gang waren gegaan hadden we nu minder issues en minder haast.

Veel succes nog met je onderzoeken.

[devices]

Het ligt aan de centrale. De franse centrales doen niet anders dan flexibel zijn. Ze zetten er een paar ook gewoon uit in het weekend als er minder vraag is en ze kunnen relatief snel op- en afschalen. De Duitse centrales deden het ook.

[Darksteel83]

In Frankrijk is de variatie is load/last echt veel kleiner dan in Nederland.

Ik denk dat Frankrijk het niet aan zou kunnen om zoveel zonnepanelen per inwoner te hebben als wij zonder opslag en slim gebruik.

Nederland heeft het daarin ook wel heel makkelijk omdat we vanwege historische redenen heel veel gascentrales en dus makkelijker op en af kunnen regelen dan veel andere landen.

Load Nederland.
We hebben meer zonnepanelen dan verbruik op sommige momenten in de voorbeeld week. Helaas geeft de Nederlandse TenneT de zonnepanelen data slecht door om een reden. Dus die is echt veel te laag. De Duitse Tennet doet het wel goed. Maar je ziet gewoon soms dat er alleen export is. Dus dan hebben de zonnepanelen meer dan de Nederlandse vraag geleverd.
https://energy-charts.inf...gendItems=111111111110001

Load Frankrijk
https://energy-charts.inf...Items=0111111111111110000

[Aikon]

Wat zou precies het nut zijn van de piek vd waterkoker in huis opvangen, terwijl dit op wijkniveau amper pieken oplevert en je daar al een buffer/opslag hebt staan (althans, hopelijk)? Serieuze vraag want op wijkniveau is het verbruik al stukken minder grillig.

Hoe kleiner die buffers hoe inefficienter, vervuilender en duurder. Ik zie echt geen nut voor thuisaccu's mits genoeg buffers in de rest vh netwerk.

[Darksteel83]

Met de juiste wijkaccu's zie ik ook niet zoveel in een thuisaccu. In elk geval niet genoeg voor een subsidie.

Maar ik twijfel een beetje of er wel wijkaccu's komen. Netbeheerders mogen nu geen wijkaccu's plaatsen behalve voor wat pilotplant projectjes. Want daarmee begeven ze zich op de markt. Als dit niet wijzigd moet een commerciële partij wijkaccu's gaan plaatsen. Maar dan komen ze er dus alleen als je er geld mee kunt verdienen. En dan heb je als het niet goed regelt wordt mogelijk een hogere netbelasting.

Thuis accu's hebben trouwens een groot voordeel wanneer je het op de juiste manier doet. Je kunt offgrid toch nog wat doen als je thuis accu hebt.

In Nederland is dit toe nu nog niet zo belangrijk. Maar in sommige andere landen is het net echt niet zo betrouwbaar.

Ik hoop dat het niet gebeurd. Maar als we niet de juiste dingen blijven doen kan het Nederlandse net ook onbetrouwbaar worden.

Voor het net als geheel zijn we veel beter af met slimme vraag sturing dan met thuisbatterijen.
Het nadeel van die slimme vraag sturing is wel weer dat dit ingewikkeld is en dat er veel afhankelijkheden inzitten.

Eigenlijk hoop ik dat de DC netten gaan beginnen. Je kunt dan de vraag en het aanbod (deels) in de spanning verwerken. Het is dan veel makkelijker om lokaal met slimme vraag te werken. En als het echt fout gaat heb je lokale black-out I.p.v. een heel continent, land of regio.

[ph4ge]

Desondanks ben ik van mening dat dit veel beter op netwerkniveau gedaan kan worden.

Het beste is een combinatie. Op niveau van aansluiting, op het niveau van wijk, op het niveau van land, en op het niveau van grid/continentaal. Het heeft allemaal zn voor en nadelen, maar het nadeel is als je teveel focust op een van de methodes dat de ondersteunende infrastructuur te duur wordt. Je legt immers je infrastructuur aan voor pieken, als je pieken (in zowel vraag als opwek) kan beperken en verlagen dan helpt dat. Het helpt ook met het spreiden van risico's en afhankelijkheden.

Bijvoorbeeld huisaansluitingen worden goedkoper als je de grootste pieken kan beperken op huishoudniveau, als je een klein batterijtje hebt dat bijspringt als je net wakker wordt en als je net thuis komt uit je werk, of als je toevallig je wasmachine, droger, laden van elektrische auto en vaatwasser tegelijk opstart. En op wijkniveau helpt het als je je energie kwijt kan op het moment dat de zon optimaal schijnt en iedereen maximaal produceert. Op landelijk niveau kan je vraag en aanbod managen afhankelijk van de (weers)omstandigheden en bijv. ergens de industriële vraag een beetje afschalen zodat elders huishoudens gewoon stroom hebben. En ten slotte continentaal omdat energieopslag veel goedkoper is daar waar bergen zijn terwijl we hier juist weer goedkope offshore wind hebben, en bovendien het weer op continentale schaal vrij stabiel is, maarja dat vereist weer kabels van honderden kilometers lang.

Daarom, op zoek naar de juiste mix. Thuisbatterijen spelen hier zeker een rol in, maar zullen in absolute getallen niet het grootste zijn.

[Reactie gewijzigd door ph4ge op 22 juli 2024 21:01]

[Piemol]

Je moet altijd oppassen met je kruipruimte als opslag gebruiken:
- uiteraard veiligheid
- maar vooral: ventilatie van de kruipruimte moet voldoende mogelijk blijven

Al kijk ik naar mijn eigen situatie zou dat eigenlijk niet kunnen, iets in de kruipruimte plaatsen terwijl er nog voldoende luchtstroming is. Ja, een handvol auto accu's op rij kan, maar dan houd het wel op.

[Vuggie]

Ik heb een tijdje terug een podcast geluisterd over dit onderwerp en daar hadden ze het over flowcell-accu's inzetten op buurt- of wijkniveau. Dan blijft de lokaal opgewekte energie wel lokaal maar deel je het bijvoorbeeld met de buren.

[Scriptkid]

juist een warmte pomp en een EV zijn niet de use cases aangezien dat groot verbruikers zijn,

dan ben je van de ene naar de andere batterij aan het pompen met 2 keer omvormen als verlies.

Een batterij is zeer geschikt voor laag gebruikers zoals de TV, computer, lampen , diepvriezers in de avond uren etc.

[JP1980]

Als je je eigen opslag heb kan je natuurlijk ook op de goedkope momenten de windenergie inkopen en opslaan in je batterij.

[T-wave]

Goed artikel erg leerzaam, wat ik alleen een beetje mis in het verhaal is een vergelijking tussen de efficiëntie van verschillenden flow accu's. Dus hoeveel energie gaat er verloren bij het opladen en het ontladen. Als ik het artikel zo lees kunnen de verschillen tussen de diverse soorten flow accu's best significant zijn. Zeker bij de omzetting van waterstof gaat er vaak veel energie verloren. Dit kan hiermee ook een grote impact hebben op de terugverdientijd van een type installatie. Een installatie kan goedkoop zijn om neer te zetten maar als deze maar een efficiëntie heeft van 50% duurt het ook twee keer zo lang voordat deze is terugverdiend.

Weet iemand toevallig de efficiëntie cijfers van de verschillende type accu's?

[Yero]

Ik had nog veel meer ruwe aantekeningen, maar het artikel is al erg lang geworden. Het verschilt inderdaad per type en de gebruikte elektrolyten. De waterstofbromide-variant heeft een efficiëntie van 90% voor zowel laden als ontladen. Met BMS, inverters, sensoren en alle veiligheidssystemen erbij is dat roundtrip 70-75% en dus best behoorlijk efficiënt. Dit is inderdaad een grote factor voor het berekenen van het kostenplaatje (de levelized cost of storage).

[T-wave]

Bedankt voor je reactie, dat is inderdaad nog aardig efficiënt, echter in vergelijking met een lithium-ion batterij is het verschil toch aanzienlijk. Volgens deze bron: https://electrek.co/2022/...apack-update-specs-price/ is de retour energie-efficiëntie van een Tesla megapak +/- 92%. Deze accu's zijn ook een stuk duurder maar hebben dus ook +/- 20% minder energieverlies. Ik weet niet of het verlies van AC naar DC hierin is meegenomen maar in bij mijn weten verloopt deze omzetting in de auto's van tesla ook zeer efficient.

In het artikel wordt er ook gesproken over dat er voor seizoens opslag beter gekozen kan worden voor de omzetting naar een energiedrager zoals waterstof. Wat hierbij niet wordt vermeld de retour energie-efficiëntie bij de omzetting naar waterstof zeer laag is. Volgens mij zelfs onder de 50%. Dat betekend dat meer dan de helft van de energie hierbij verloren gaat. Wat dat betreft doen flow batterijen het weer een stuk beter.

[Yero]

In li-ion accu is inderdaad efficiënter. Maar die laat zich dus meer minder makkelijk opschalen en onderhouden dan flowcellen. En ook de grondstoffen lijkt mij een zwaarwegend argument, zeker gezien de capaciteit die nodig is in de toekomst.

In het artikel wordt er ook gesproken over dat er voor seizoens opslag beter gekozen kan worden voor de omzetting naar een energiedrager zoals waterstof. Wat hierbij niet wordt vermeld de retour energie-efficiëntie bij de omzetting naar waterstof zeer laag is. Volgens mij zelfs onder de 50%. Dat betekend dat meer dan de helft van de energie hierbij verloren gaat. Wat dat betreft doen flow batterijen het weer een stuk beter.

Het is dan ook een citaat. Maar ik kan het wel volgen. Volgens recente rapporten is waterstof sowieso pas na 2035 (op schaal) interessant voor langdurige opslag omdat er niet eerder structurele overschotten zijn. De keten is niet efficiënt waarbij veel energie verloren gaat, dus dat wordt pas economisch interessant bij die overschotten, want dan maakt dit minder uit. We hebben het dan over opslag in oude gasvelden en zoutcavernes. Tegelijkertijd weten we ook nog niet of die seizoensopslag ook wel echt nodig is. Als backup is dat wellicht een idee, maar volgens het onderzoek van Elestor zouden flowcells dus prima in opslag kunnen voorzien voor perioden van donkerluwte (grofweg 5,5 dagen) met een veel hogere efficiëntie dan waterstof.

[Anoniem: 310184]

Die minder dan 50% retour efficiency voor opslag via waterstof geldt voor de nu gangbare methode van elektrolyse, die in diverse nieuwe (test-)fabrieken gepland is (o.a. Shell, Sloe haven). Maar dat is oude technologie, terwijl er allerlei innovatie op dat gebied is met aanzienlijk hoger rendement (bijvoorbeeld enzymatische of foto conversie) - alleen is daarvan nog niets op grote schaal en/of langdurig getest en beschikbaar.

Maar dat zou in 5-10 jaar heel anders kunnen zijn. De mega investeringen (vrijwel uitsluitend met belastinggeld) in dit soort grootschalige elektrolyse fabrieken voor waterstof productie vind ik daarom niet verstandig, ook al omdat we weten dat er de komende jaren nog geen enorme overschotten zijn.

Die nieuwe technologie voor chemische opslag van "schone energie" (in de vorm van waterstof, of net als in de natuur gebonden in organische koolstofverbindingen zoals in methanol, ethanol, etc.) zou t.z.t. ook prima geschikt kunnen zijn voor kleinschalige opwekking en opslag. Daar werd lang geleden al aan gewerkt maar het verdienmodel van grote bedrijven en overheid/belastingdienst verzet zich daar tegen

[juke1349]

Dank voor het mooie artikel, ik vind dat je een mooi overzicht hebt gegeven, van een thema dat nog niet op mijn persoonlijke radar was.
Ik waardeer ook de brede opzet, van chemie (ik heb ooit scheikunde gestudeerd) tm de geopolitiek.

Wat betreft "erg lang geworden", ik vond op veel pagina's dat dingen wel errug vaak herhaald werden. Op pagina 1 bijvoorbeeld iets van zeven keer dat de capaciteit en vermogen van elkaar zijn losgekoppeld. Of bij zinkbromide dat door het afzetten van zink weer wél een koppeling ontstaat (tot twee keer toe in dezelfde alinea).
Ik vermoed dat een ronde kritisch lezen best wel 10-15% had kunnen weg-redigeren, zonder informatie te verliezen.

Maar vooral positief: je hebt duidelijk veel tijdsintensief achtergrond onderzoek gedaan, en met name de gesprekken met mensen in het veld geeft het diepte die je eigenlijk nergens op het internet vindt. Compliment!
(ik zou best nog een verder artikel over dit thema lezen, zodat je aantekeningen nog een keer van pas komen )

[Reactie gewijzigd door juke1349 op 22 juli 2024 21:01]

[Yero]

Ja, klopt. Ik heb in een relatief laat stadium nog wat zaken toegevoegd en daardoor zijn meer dubbelingen ontstaan dan de bedoeling was. Ik heb nog wat geschrapt ondertussen. Dank verder. En wat mij betreft zeker to be continued! ☺

[kh65]

Zeker een interessant artikel.
En electriciteit is zeker iets wat we nodig hebben.
Maar zou in Nederland niet de opslag van warmte (om het huis mee te verwarmen)
veel meer aandacht moeten krijgen?
Bijv. onder je huis in de grond?
Dan kunnen we zomers met zonne-energie opgewekte elektriciteit gebruiken om de warmte-accu
op te laden voor de winter...

[Yero]

Zeker, goed punt. De focus ligt momenteel vooral voor de korte termijn op het verduurzamen van de elektriciteitsproductie, maar warmte is minstens zo belangrijk (en als onderdeel van het energieverbruik nog groter). Zowel voor regionale opslag als voor thuis zijn er - op papier - verschillende oplossingen beschikbaar. Het momenteel alleen nog erg niche, omdat het nog niet echt op grote schaal wordt toegepast. Maar het wordt wel steeds belangrijker. En de gedachte voor huishoudens is theoretisch zeker interessant: overtollige energie in de zomer in warmte opslaan voor gebruik in de winter. De techniek bestaat, maar is wel complex en vooral enorm duur (en ruimteverslindend).

[cj1]

@Yero Ho even, warmte-opslag in water is helemaal niet complex of heel duur (als je bedenkt hoeveel kWh aan warmte er in opgeslagen kunnen worden).
Het heet zwembad of beter een watersilo met 1 meter isolatie. Er bestaat gewoon standaard regelapparatuur voor. Het vreet inderdaad wel ruimte (50 à 100 m3 is toch wel snel het minimum) en vooral lastig: niemand doet het en een kant-en-klare RVS warmtewisselaars of spiraalbuis en afstandhouders zijn niet te koop bij de bouwmarkt.

[Anoniem: 310184]

In sommige steden lijkt me dat er bestaande mogelijkheden voorhanden zijn voor warmte opslag in water, bijvoorbeeld omdat er veel grachten of een voldoende diepe haven of grote vijver in de buurt is. Als ik kijk naar mijn eigen stad dan is er een groot deel van het jaar volop temperatuurverschil tussen het (bodem) water en de buitentemperatuur. Misschien is het probleem dat de lokale omstandigheden teveel variëren en dat het alleen rendabel is als je flink wat huizen tegelijk aansluit?

[Pinkys Brain]

Warmte opslag is niche. De voordelen tov. een grond "opslag" warmtepomp, waar je airco en verwarming afwisselt is om de grond temperatuur constant te houden over de jaren, is erg klein.

[kh65]

Interessant.
Heb je hier goede bronnen voor?

Ik zou verwachten dat in de winter bij lage temperaturen veel moeilijker is
(en dus meer elektrische energie kostende) om de warmte uit de lucht te halen
dan uit een constante (10-15 graden?) bodem-gebaseerde warmte opslag.
Natuurlijk is het dan de vraag waar het omslag punt licht.

Maar ik herinner me nog een andere artikeln over een basalt gebaseerde warmte opslag
wat best wel positief werd gepositioneerd.

[Pinkys Brain]

Ik bedoel ook niet lucht, ik bedoel een grond warmtepomp. Ik vergelijk een een normale grond warmtepomp met hoge temperatuur opslag.

Die grond warmtepomp zit al met COP5 te pompen. Het laatste beetje electriciteit uitsparen in de winter door een hoge temperatuur reservoir te maken in de zomer is moeilijk te verantwoorden, zeker aangezien je tegen dat reservoir niet kan pompen voor airco in de zomer.

[kh65]

Ah...
Dank voor de verduidelijking.
Ik bedoelde met warmte opslag 'algemeen' opslag, dus dat zou ook in de grond onder je huis kunnen zijn
waarbij ik er ook hoge temperatuur bij had gerekend.

[friemelss]

Kijk eens naar Solarfreezer

De combinatie
- EV / warmte
- Solarfreezer
- lokale accu
- en als je meer ruimte hebt, dan ook flowcelaccu’s

Dat zou best nog wel eens lucratief kunnen zijn. Wellicht onafhankelijkheid van het grit kunnen betekenen (afgezien of je dat moet willen)

[Jan Onderwater]

Goed artikel. Ben benieuwd hoe lang het nog duurt voordat Chemische accu's door Condensatoren vervangen kunnen worden. Dat is toch wel de heilige graal van de stoom opslag.

[salipander]

Ook condensatoren zijn opgebouwd uit chemische materialen en supercondensatoren zijn aan slijtage onderhevig. Voor energieopsalg bieden ze geen voordelen en zullen nooit de energiedichtheid hebben van accu's. Dus supercondensatoren zijn specialistische componenten: bedoeld om piekvermogens af te geven en op te nemen.

[Jan Onderwater]

Met chemische accu's wordt bedoeld dat de stroomopslag en afgifte een chemische reactie nodig heeft, bij condensatoren is dat niet het geval. Verder: Ze zijn veel efficiënter en slijten vrijwel niet, hebben het over 100.000+ tot 1.000.000 Laadcycli. En ja, de energiedichtheid (w/Kg) is nog niet zo hoog, daarom is het ook nog toekomst

[Oric]

Een heel goed artikel. Dat is het soort artikel dat ik op tweakers wil lezen.
Echter de tekst zegt:
Organische flowcelaccu's gebruiken organische moleculen, zoals aromatische amines, in plaats van metalen om de elektrolyten te vormen. Dit resulteert in lagere kosten en minder milieubelasting,...

Als ik op aromatische amines google dan is het eerste resultaat dat ik krijg:
https://cancer-code-europ...nbsp-7-aromatische-amines
Dat lijkt mij toch milieubelastend.

[Yero]

Klopt. Er kunnen verschillende organische moleculen gebruikt worden, maar ze zijn zeker niet 'goed' voor het milieu - wel minder belastend omdat er geen metalen of nodig zijn (en dus geen mijnbouw). Er zijn giftige varianten, zoals deze, waarvoor dus ook veiligheidsmaatregelen noodzakelijk zijn, bijvoorbeeld om lekken tegen te gaan. Ze zitten wel is een gesloten geheel en komen niet daarbuiten.

[WiiiLDFARMER]

@Yero Interessant artikel, dank!

Er komt in het artikel ook naar voren dat de flow batterijen niet geschikt zijn voor langdurige (>weken) opslag, maar ik kan niet vinden waarom dat zo is. Als de elektrolyten in aparte opslagcontainers zitten, dan lijkt het me dat er geen zelfontlading is en je dus langdurig op kunt slaan.

Kun jij hier nog wat over toelichten?

[Yero]

Technisch zijn ze daar prima geschikt voor. Je hebt er dan alleen een enorme hoeveelheid van nodig. Als je ze maar eens per zoveel weken/maanden gaat laden/ontladen, is dat een beetje zonde van grondstoffen. Maar dus niet onmogelijk.

[Fred-Erik]

Als ik het goed begrijp gaat dit dus allemaal over kortetermijnopslag, zeg een paar weken. Maar hoe zit het nu met zomer en winter? Moeten we uiteindelijk ook energie opslaan in waterstof omdat zonnepanelen meer energie opleveren in de zomer dan winter? Of is er een mogelijkheid dat we uiteindelijk genoeg duurzame energie hebben dat we 100% renewables kunnen hebben en alleen dit type energieopslag nodig hebben?

[Yero]

Het hangt er vanaf of je dat op netniveau of op huishoudelijk bekijkt. In dat laatste geval lijkt seizoensopslag lastig haalbaar (kosten en ruimte).

Dat eerste is dus volgens onderzoek van Elstor mogelijk. In de zomer is er veel zon, maar minder wind. In de winter is er juist meer wind en minder zon. Volgens berekeningen zou er voldoende opslag (bv met flowcells) gerealiseerd kunnen worden op perioden van donkerluwten op te vangen (geen zon, geen wind). Die komen voor, maar niet heel vaak (max. 5,5 dagen achter elkaar volgens dat onderzoek en ik vond online vergelijkbare data, 5-7 dagen). Voor die momenten moet je dus een tijdelijk buffer hebben in onze contreien. In Noorwegen of Spanje is dat wat makkelijker (b.v. met waterkracht en zon)

[Darksteel83]

Voor de lange termijn opslag gaat Nederland een waterstofgas net gebruiken vanaf 2026. Met ondergrondse opslag.

Uiteindelijk komen er dan ook groene (waterstof) gascentrales.

Deze podcast gaat over een rapportage van Tennet over het net in de toekomst.
Deze podcast legt dingen ook best wel goed uit. Zeker als je paralel daaraan het rapport zelf leest.

https://energeia.nl/energ...ls-alle-stroom-co-vrij-is

Al deze dingen zijn wel echt scenario's. Mogelijk gebeurt er in de praktijk wat anders.

Zonnepanelen zouden heel goed zo goedkoop kunnen worden dat we met veel meer zonnepanelen goedkoper uit zijn dan met veel opslag bijvoorbeeld.

Maar als de plannen die recent zijn bedacht om al in 2035 CO2 neutraal te zijn met elektriciteit doorgaan. Dan zal het best wel snel moeten gaan.

[andreetje]

Hoeveel kost deze opslag uiteindelijk per geladen en ontladen kWh, t.o.v. lithiumionaccu's? Dat is toch waar het om gaat.

Het viel me op dat ook deze techniek ongeschikt is voor seizoenopslag. Dan kom je toch weer uit op waterstof.

[Hagdos]

Ik ken de getallen niet, maar dat zal waarschijnlijk meeschalen met (maximaal) vermogen.

In een "gewone" lithium-accu gaan piekvermogen en efficientie grotendeels samen op, omdat ze allebei grotendeels bepaald worden door de elektrische weerstand. Zet meer membranen parallel (of grotere membranen), en zowel vermogen als efficiëntie gaan omhoog. Dan kun je kiezen hoe efficient je je accu wilt hebben, tegen welke prijs (tot een grens natuurlijk, 100% zal nooit gaan)

Hoewel in dit geval de efficiëntie van bijvoorbeeld de pompen ook nog wel mee zal spelen.

[Immutable]

Niks is geschikt voor seizoensopslag, omdat je dan te maken krijgt met zulke inmense grote getallen. En waarbij je zoveel gigantisch veel opslag nodig hebt. Er is geen oplossing voor seizoensopslag.
Men denkt er allemaal veel te simpel over na. Totdat je gaat berekenen hoeveel energie je dan extra zou moeten opwekken inclusief verliezen om de winter met groene energie te overbruggen. Dat is inmens veel.

Hetzelfde is dat op plaatjes zie je de aarde en de maan. Leuk denk je als je naar de lucht kijkt s'nachts. Die maan is redelijk dichtbij. Totdat.... je kijkt naar de getallen. En echt kijkt naar hoe ver de maan weg is van de aarde.

Hetzelfde heb je bij seizoensopslag. Klinkt leuk, totdat je echt zien hoeveel energie daar voor nodig is en hoe gigantische infrastuctuur daar voor nodig is om dat te realiseren. Onmogelijk met de huidige stand van techniek, en die van morgen.

We maken ook niet zo even een ruimte schip om naar Andromeda te vliegen.

[Reactie gewijzigd door Immutable op 22 juli 2024 21:01]

[Anoniem: 310184]

Grappig dat de natuur het probleem van seizoensopslag al meer dan een miljard jaar geleden opgelost heeft; en wij maar denken dat we slim zijn

[2004billy]

Dit gaat toch puur op kosten. Al is de technologie super slim, kosten bepaalt waar het heen gaat. LFP cellen in China kosten nu 93 euro per kWh. De ene megafab na de andere wordt opgezet voor Lithium accus. LFP varianten gaan ook richting de 10000 cycles.
Kijk naar zonnepanelen. Er was ZinkSelenide, polySi, thin film en allerhande varianten. Nu is 90% van de markt monokristallijn. En kost een paneel nog maar 25ct per Wp. Een zonnepaneel is zo'n commodity geworden dat een paneel van 2 m2 nog maar 100 euro kost, incl BTW en transport naar Nederland. Daarvoor koop je nog niet eens een vensterglas van dezelfde maat. Waarom: omdat uiteindelijk de technologie zo begrepen wordt, en zo doorgrond, en zo opgeschaald, en de supply keten zo efficient wordt, dat het uit kan. Dus lithium accus blijven zakken. Al is er een gebrek aan Lithium - zodra er een gebrek is worden wereldwijd methoden gevonden om toch weer meer Lithium te ontginnen.
Dus tenzij de flow accu een zeer significant en structureel prijsvoordeel weet te bereiken wordt het niets.

[Yero]

Absoluut gaat het uiteindelijk allemaal om kosten. Als LFP-cellen goedkoper zijn dan flowcellen dan is dat duidelijk. Maar dat lijkt dus niet zo te zijn dankzij de zeer lange levenduur van flowcellen, evenals de schaalbaarheid. Ik citeer even uit het artikel:

(Het gaat om) levelized cost of storage, ofwel lcos. Dus de totale kosten van een energieopslagsysteem over zijn levensduur verdeeld over de hoeveelheid energie die het daadwerkelijk kan opslaan en leveren. Dit omvat niet alleen de aanschafkosten, maar ook de operationele kosten, het onderhoud en de levensduur van de accu. De winst zit hier bij de lange levensduur, de uitbreidbaarheid, de lage zelfontlading en vooral de overvloedige grondstoffen.

[Ruuddie]

Heb toevallig laatst een offerteaanvraag gedaan voor zonnepanelen aan de noordkant van ons huis. Zou 4-5K voor 10 paneeltjes kosten. Dure monteurs of extreem veel marge dan, als de inkoop maar 1000 euro is.

[FreezeXJ]

There's more to it, je hebt ook nog een omvormer nodig, montagemateriaal, kabels, en een aansluiting in je meterkast. Daarnaast het salaris van de mensen die het komen installeren (3 man voor een halve dag + busje + iets om het dak op te gaan). Zeker goeie electromonteurs zijn duur, dus ik verwacht dat je rustig 250 euro/uur (voor 3 man) * 4 uur is 1000 euro aan salaris mag aftikken, nog een goeie 1000 voor omvormer + overig materiaal, en dan nog wat marge voor de toko (pand en secretaresse moet ook betaald worden, en inmeten + nazorg is ook niet gratis). Kom ik al gauw aan 4k, en alles daarboven is bonusmarge.

Als je voordeliger uit wilt zijn doe je in 1x 20 panelen, kost je 2k extra gok ik