Energieopslag op rasterschaal: batterijtechnologie brengt leven in de opslag op het elektriciteitsnet

• Auteur:
• auteursnaam

  Quantumrun-prognose
• 13 mei 2024

Samenvatting inzicht

Energieopslag op netschaal transformeert de manier waarop we duurzame energie gebruiken, waardoor het mogelijk wordt energie uit bronnen als wind- en zonne-energie op te slaan wanneer dat het meest nodig is. Door gebruik te maken van geavanceerde batterijtechnologie biedt deze aanpak een betrouwbaardere energiebron dan hernieuwbare energiebronnen. Deze technologieën maken hernieuwbare energie betrouwbaarder en toegankelijker, wat uiteindelijk leidt tot een verschuiving in energieverbruikspatronen, beleidsvorming en marktinvesteringen.

Context voor energieopslag op rasterschaal

Energieopslag op netschaal kan elektriciteit opslaan die is opgewekt uit hernieuwbare bronnen tijdens piekproductietijden en deze terugleveren aan het elektriciteitsnet wanneer de vraag hoog is of de productie laag is. Ongeveer 12 procent van de Amerikaanse elektriciteitsopwekking op nutsschaal is afkomstig van wind- en zonne-energie (volgens het International Energy Agency), die met tussenpozen optreden als gevolg van wisselende weersomstandigheden. Oplossingen voor energieopslag zijn essentieel om de betrouwbaarheid van deze hernieuwbare bronnen en hun bijdrage aan het koolstofarm maken van het elektriciteitsnet te vergroten, hoewel kosteneffectieve opties op grote schaal ongrijpbaar waren.

Een opmerkelijke vooruitgang is de ontwikkeling van een redox-flow-batterij door onderzoekers van de Harvard University, die gebruik maakt van een waterige, organische elektrolyt. Deze innovatie maakt gebruik van chinon- of hydrochinonverbindingen in de elektrolyt, wat potentiële voordelen biedt op het gebied van kosten, veiligheid, stabiliteit en energiedichtheid. Quino Energy, een startup die is opgericht om deze technologie te commercialiseren, heeft de aandacht getrokken vanwege zijn belofte om de sporadische aard van hernieuwbare energiebronnen effectief aan te pakken. Deze flowbatterij streeft naar een ontladingsduur van 5 tot 20 uur, waardoor deze wordt gepositioneerd als een concurrerend alternatief voor de lithium-ionbatterijen met een kortere levensduur, vooral voor stationaire opslagtoepassingen op netschaal.

De ontwikkeling en potentiële impact van energieopslagtechnologieën op netschaal worden verder onderstreept door de steun van het Amerikaanse ministerie van Energie, dat Quino Energy 4.58 miljoen dollar heeft toegekend om te helpen bij de ontwikkeling van een schaalbaar en kosteneffectief syntheseproces voor flowbatterijreactanten. Deze financiering benadrukt een breder initiatief om de kosten van langdurige energieopslag op netschaal binnen tien jaar met 90% te verlagen in vergelijking met lithium-iontechnologieën. De aanpak van Quino Energy zou de noodzaak van een traditionele chemische fabriek kunnen elimineren door de flowbatterij zijn reactanten te laten synthetiseren.

Disruptieve impact

Nu energieopslagsystemen een constante aanvoer van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen garanderen, kunnen consumenten in de loop van de tijd een daling van de energiekosten zien naarmate de afhankelijkheid van dure fossiele brandstoffen afneemt. Deze verschuiving stimuleert ook de adoptie van slimme huistechnologieën die het energieverbruik optimaliseren, de energierekeningen van huishoudens verder verlagen en de ecologische duurzaamheid verbeteren. Bovendien zou de betrouwbaarheid van hernieuwbare energie kunnen leiden tot nieuwe werkgelegenheid in de sectoren groene technologie en energiebeheer, naarmate de vraag naar expertise op deze gebieden toeneemt.

Voor bedrijven biedt de transitie naar hernieuwbare energie, aangevuld met opslagoplossingen op netschaal, een dubbele kans voor kostenbesparingen en bedrijfsverantwoordelijkheid. Bedrijven die hun eigen microgrids exploiteren, zouden minder afhankelijk kunnen worden van het traditionele elektriciteitsnet, wat zou leiden tot lagere operationele kosten en een grotere energie-autonomie. Deze trend zou bedrijven er ook toe kunnen aanzetten hun toeleveringsketens te heroverwegen, waarbij prioriteit wordt gegeven aan duurzaamheid en veerkracht tegen door het klimaat veroorzaakte verstoringen. Bovendien kunnen bedrijven die investeren in hernieuwbare energietechnologieën hun merkreputatie verbeteren en klanten en investeerders aantrekken die waarde hechten aan milieubeheer.

De adoptie van technologieën voor energieopslag op netwerkschaal kan updates van het lokale en internationale energiebeleid vereisen om de integratie van hernieuwbare energiebronnen in het nationale elektriciteitsnet te ondersteunen. Overheden zouden prikkels kunnen bieden voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van energieopslag, waardoor innovatie wordt aangemoedigd en de kosten worden verlaagd. Ten slotte zouden de betrouwbaarheid en efficiëntie van opslagsystemen voor hernieuwbare energie voor veel landen kunnen leiden tot energie-onafhankelijkheid, waardoor de behoefte aan energie-importen zou afnemen en de nationale veiligheid zou worden vergroot.

Implicaties van energieopslag op netschaal

Bredere implicaties van energieopslag op netschaal kunnen zijn: 

• Lagere operationele kosten voor nutsbedrijven als gevolg van een verminderde afhankelijkheid van piekcentrales, wat leidt tot lagere elektriciteitstarieven voor consumenten.
• Meer investeringen in duurzame energieprojecten, omdat opslag op netschaal een betrouwbare back-up biedt, waardoor meer particuliere en publieke financiering wordt aangetrokken.
• Verbeterde veerkracht van het elektriciteitsnet tegen natuurrampen en de gevolgen van klimaatverandering, waardoor stroomuitval tot een minimum wordt beperkt en de respons op noodsituaties wordt verbeterd.
• Empowerment van de consument door middel van gedecentraliseerde energieproductie, waardoor individuen overtollige stroom kunnen terugverkopen aan het elektriciteitsnet en hun energiekosten kunnen verlagen.
• Regeringen herzien het energiebeleid om opslagcapaciteiten op te nemen, wat leidt tot strengere doelstellingen op het gebied van hernieuwbare energie en prikkels voor schone technologie.
• Versnelde uitfasering van kolen- en gascentrales, waardoor de uitstoot van broeikasgassen wordt verminderd en wordt bijgedragen aan de mondiale inspanningen om de klimaatverandering te bestrijden.
• Potentieel voor volatiliteit van de energieprijzen naarmate de markten zich aanpassen aan de toegenomen integratie van hernieuwbare bronnen, wat de dynamiek van de mondiale energiehandel beïnvloedt.
• Er zijn verschillen in stedelijke en plattelandsontwikkeling, aangezien opslagprojecten op netschaal de voorkeur geven aan locaties met meer ruimte en hernieuwbare hulpbronnen, waardoor beleidsinterventies nodig zijn om eerlijke toegang tot schone energie te garanderen.

Vragen om te overwegen

• Hoe zou uw dagelijks leven kunnen veranderen met meer betaalbare en betrouwbare hernieuwbare energie?
• Hoe kunnen lokale overheden de inzet van opslagsystemen voor hernieuwbare energie faciliteren om gelijke toegang voor alle gemeenschappen te garanderen?