nieuws

Reuzenbatterij brengt balans op een hoogspanningsnet in transitie

infra 2147

Reuzenbatterij brengt balans op een hoogspanningsnet in transitie

Als het een klein beetje waait vullen de 20 windmolens rondom in een uurtje de reuzenbatterij die Eneco neerzette in Noord-Duitsland. Dat schiet dus niet op. Maar door het net stabiel te houden kan Europa’s grootste batterij een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie.

Eneco bouwde de batterij afgelopen jaar samen met partner Mitsubishi pal tegen de Deense grens in het Duitse dorpje Jardelund. Met een vermogen van 48 MW is het veruit de grootste batterij van Europa en speelt hij mee in de wereldtop.  De initiatiefnemers verwachten hem in 6 tot 8 jaar terug te verdienen. Ook al kan het zomaar zijn dat de belangrijkste inkomstenbron na verloop van tijd een hele andere blijkt dan waarvoor hij is neergezet in de complexe stroommarkt.  De verwachtingen zijn in elk geval hooggespannen. Alle onderzoeksbureau’s voorspellen komende jaren exponentiele groei van de markt voor elektriciteitsopslag. De vraag is alleen in welke vorm die stroom plaats zal vinden.

In Jardelund kozen Eneco en Mitsubishi voor een grote batterij volgens de lithium-ion technologie. Tennet  heeft ter plekke een substation in het hoogspanningsnetwerk en daar kon met beperkte  ingrepen de batterij zo op worden aangesloten. Wat ook hielp is dat Sleeswijk Holstein een grote rol wil spelen in de energietransitie en bereid was om zo’n 2 miljoen bij te dragen. De deelstaat, waar nu al veel stroom van offshore windparken aan land komt, wil in 2030  drie keer zoveel duurzame energie opwekken als  het zelf verbruikt. Die ambities stroken mooi met die van Eneco en TenneT die zichzelf  ook graag profileren als pioniers in de energietransitie.

Markt neigt nu meer naar zwermtechnologie

“Dat maakte plaats en tijd geschikt voor de bouw van de batterij die in totaal 30 miljoen euro kostte”, benadrukt directeur Generation & Storage Hugo Buis van Eneco. Hij verwacht niet dat het Europese record snel gebroken zal worden. “De markt lijkt nu meer te gaan naar zwermtechnologie. Dat betekent: niet één batterij op een centrale plek, maar een hele hoop kleine batterijtjes decentraal, die samen dezelfde functie vervullen als die gigant in Jardelund. Dat is met moderne informatie- en regeltechnologie niet heel ingewikkeld meer. Wij zijn daar zelf al een tijdje mee bezig met de thuisbatterijen van Tesla via CrowdNett. Het Duitse bedrijf Lichtblick dat we vorig jaar overnamen experimenteert ook al langer met die techniek. En in de iets verdere toekomst gloort natuurlijk opslag in de vorm van waterstof.”

Bouw van de EnspireMe batterij kostte 30 miljoen euro. Foto’s: Eneco

Maar als voorlopige mijlpaal staat daar dan toch maar die batterij in het gehucht Jardelund.  Opgebouwd uit 10.000 kleine batterijen van fabrikant LG die in manshoge racks zijn ondergebracht in een onopvallende loods aan de voet van het hoogspanningsstation. Buiten staan de transformatoren en omvormers om de uitwisseling met de 220 kV leiding mogelijk te maken.

Sleeswijk-Holstein liep vorig jaar 300 miljoen euro mis aan niet opgewekt windvermogen

Substantiele opslag van wind- of zonne-energie is niet eens het eerste doel van het batterijproject maakt projectmanager Mark van Zwieten duidelijk. “Als het een beetje waait, pompen de windmolens rondom het station de batterij in een uur vol. Daar ondervang  je het gedwongen stilzetten van de molens op momenten van overaanbod van duurzame energie, dus nauwelijks mee. Vorig jaar ging er alleen al in Sleeswijk Holstein door dit zogeheten curtailment-effect voor zo’n 300 miljoen euro verloren; allemaal wind- en zonne-energie die niet werd opgewekt vanwege overaanbod. ”

Maar op een andere manier kan die batterij, die luistert naar de naam EnspireMe, wel degelijk een rol spelen in de transitie naar een flexibeler net. “Omdat  de batterij razendsnel kunnen inspelen op frequentiewisselingen  op het stroomnet hoeven daarvoor geen gas- of kolencentrales draaiend te worden gehouden. Om die fossiele energiebronnen snel op of terug te kunnen laten schakelen, moeten ze om te beginnen draaien. En alleen al daardoor drukken ze op sommige dagen complete wind- of zonneparken van de markt en belemmeren de transitie naar duurzame energie.” Bij de eerste tests van de batterij in Jardelund bleek die volgens Van Zwieten op millisecondes de gewenste dips en pieken in het stroomnet  te kunnen opvangen. De batterij kan razendsnel schakelen tussen opslaan,  stroom leveren of stilstand. In een tempo dat kan geen conventionele centrale kan volgen.

‘Wekkergate’ schudde Europa wakker

Wat er gebeurt als de frequentie op het stroomnet niet stabiel is bleek onlangs toen door een ruzie tussen Kosovo en Servie de frequentie van het Europese stroomnet tijdelijk terugliep naar 49,99 Hz. Na verloop van een aantal weken gingen de ingebouwde klokken van tal van apparaten in heel Europa achterlopen. Die bepalen namelijk hun puls aan de hand van de frequentie van de wisselstroom. Als er 50 keer een stroomwisseling heeft plaatsggevonden tikken ze een seconde weg. Zakt de frequentie naar 49,99 of stijgt hij juist naar 50,01, dan raken ze van slag. Door internationale ingrepen door netbeheerders en energieleveranciers moest het uit de pas lopen weer worden teruggedraaid.

De bijdrage die elk land moet leveren om die frequentie te handhaven ligt vast in internationale afspraken. Nederland moet  daarvoor permanent 110 MW vermogen beschikbaar houden, Duitsland 580 MW.  Daar kan Eneco met haar batterij toch een substantiele bijdrage aan leveren.

10.000 batterijen van elk 112 kWh staan opgesteld in racks

Of dat ook daadwerkelijk gebeurt hangt af van de grillen van de geliberaliseerde stroommarkt. Daar wordt de zogeheten primaire controle reserve, PCR, wekelijks geveild. Bij de huidige stroomprijzen verwacht Buis ongeveer 100.000 euro te kunnen verdienen per week. In de weken dat Eneco achter het net  vist  kunnen ze altijd nog meedoen met dagelijkse veiling een voor back-up reserve, maar daar liggen de tarieven lager. De businesscase voor EnspireMe houdt met al die scenario’s rekening en gaat uit van een terugverdientijd van 6 tot 8 jaar.

Het opslagvermogen van bijna 600 geparkeerde Tesla’s

Van Zwieten stapt de loods in die op een vrij hoekje van Tennet’s substation is neergezet.  Van binnen heeft het nog het meest weg van een datacenter. In lange rijen staan de racks vol lithium-ion batterijen die elk een capaciteit hebben van zo’n 112 kWh. Daarmee zijn net ze wat zwaarder dan de batterijen van 100 kWh die de gemiddelde Tesla aan boord heeft. Er staan dus bijna 600  Tesla’s opgesteld in Jardelund. Al kunnen ze niet rijden, zien er anders uit en zijn de karakteristieken van de batterijen compleet anders.

Op de kopse kanten van de rijen met racks bevinden zich de regelunits, legt Van Zwieten uit. Die zorgen ervoor dat bij een plotselinge vraag alle batterijen evenredig worden aangesproken. Zo dragen ze allemaal evenveel bij en verouderen gelijkmatig. Leverancier LG van de batterijen biedt tien jaar garantie, maar de verwachte levensduur is zeker het dubbele.

De batterij wordt voorlopig vooral ingezet voor de zogeheten frequentiesturing. Hopelijk vooral via de wekelijkse veilingen, omdat die het meest opleveren.Maar Buis sluit ook niet uit dat op termijn afspraken met de eigenaren van de windparken rondom op termijn lucratiever uitpakken. Er is daarvoor nu al zo’n  10 MW voor beschikbaar voor tijdelijke opslag.

Blindstroom: wel geleverd,niet  afgenomen

En dan is er ook nog zoiets als blindstroom.  Dat is stroom die wel wordt geleverd aan het net, maar die niet wordt afgenomen. Het zijn de elektronen in tegenfase, die nodig zijn om een leiding te vullen, voordat er überhaupt geleverd kan worden. Dat is niet iets eenmaligs, maar moet voortdurend onderhouden worden. Ook daarin zou volgens Buis een verdienmodel voor de batterij van Jardelund kunnen schuilen. Toen het project werd opgezet leek dat zelfs de belangrijkste inkomstenbron.

Buis: “Maar je kunt wel eindeloos blijven bakkeleien wat nu het beste is en weer nieuwe scenario’s bedenken hoe het  stroomnetwerk zich ontwikkelt als je overstapt van centrale opwekking met fossiele energie naar stroom afkomstig van heel veel kleinschalige en verspreide  bronnen die ook nog eens heel wispelturig zijn.  Als je wilt verduurzamen, wat wij willen, moet je ook aan de slag, dingen uitproberen en ervaring opdoen met nieuwe technieken. Dat doen wij hier in Jardelund.  We zijn blij dat de deelstaat en netbeheerder Tennet het faciliteren. Want niemand weet precies wat de energietransitie allemaal brengt.”

 

 


 

 

Ook handig voor Schiphol

In onder andere Amerika staan grotere batterijen dan die in Jardelund.  De wereldrecordhouder werd begin dit jaar in Australie neergezet door Tesla. Met 100 MW is hij twee keer zo groot als die van Eneco en Mitsubishi. Deze batterijen bevinden zich aan de uitlopers van de regionale hoogspanningsnetten en moeten daar de stroomvoorziening veilig stellen als het net tijdelijk uitvalt. In het fijn vermaasde netwerk van West-Europa zijn  nauwelijks dergelijke plekken te vinden en de batterij in Noord-Duitsland heeft een andere functie: die van het leveren van backup vermogen om het net  te stabiliseren.  Schiphol, dat onlangs kampte met de gevolgen van een stroomstoring waardoor de passagiersafhandeling spaak liep zou volgens Hugo Buis van Eneco wel profijt kunnen hebben van een flinke batterij. Met een exemplaar nog niet half zo groot als die in Jardelund is de luchthaven volgens hem voorgoed gevrijwaard van dergelijke calamiteiten.

 

 

Reageer op dit artikel