Oktober 2023
Flowbatterij maakt gascentrales overbodig
Opvallend werk
Hoe kun je die overtollige windenergie opslaan voor dagen waarop er weinig wind is? En hoe bewaar je zonne-energie voor de nacht of voor een grijze dag? Het Arnhemse bedrijf Elestor denkt met zogenoemde flowbatterijen de oplossing in huis te hebben. Het bedrijf bouwt in de haven van Vlissingen een flowbatterij die de stroom uit windmolens en zonneweides kan opslaan. ‘Wij gaan gascentrales overbodig maken.’
Als het hard waait en de zon schijnt hebben we nu al vaak te veel stroom, met lage of zelfs negatieve stroomprijzen tot gevolg. In die volatiliteit van het aanbod zit het verdienmodel voor batterijen verstopt: Je laadt de batterij als de elektriciteit heel goedkoop is, en voegt de opgeslagen elektriciteit toe aan het net als de prijs veel hoger is. Een voorwaarde is dat die opslagkosten laag zijn. De flowbatterij van Elestor kan wel eens een hoofdrol gaan opeisen. De technologie is decennia geleden ontwikkeld door de Nasa en patentvrij. De bedrijfskennis en de patenten van Elestor zitten vooral in de zogenoemde ‘membraan stacks’, waarin de chemische reactie plaatsvindt die nodig is om energie op te slaan. De batterij bestaat uit twee grote tanks waarin aan de ene kant waterstof en aan de andere kant broom zit. Daartussen zit een membraam-stack waar de chemische reactie plaatsvindt. Het systeem is eigenlijk een elektrolyser en een brandstofcel in één apparaat. Broom wordt gewonnen uit zeewater en waterstof is het meest voorkomende element op aarde. Beide zijn overal en overdadig beschikbaar, waardoor je compleet onafhankelijk bent van de locatie of de geopolitieke situatie. En minstens zo aantrekkelijk, benadrukt Guido Dalessi, de CEO van Elestor, is dat beide grondstoffen spotgoedkoop zijn, want uiteindelijk gaat het in grootschalige toepassingen alleen maar om wat de opslag van een MWh kost. De batterij wordt geladen door de waterstofbromide met behulp van elektrische spanning te splitsen in waterstof en broom. Dat waterstof wordt in de andere tank opgevangen. Om de batterij later weer te ontladen, wordt de waterstof en broom weer samengevoegd tot waterstofbromide. Zo komt de energie in de vorm van elektriciteit weer vrij en kan die naar het stroomnet. Meer capaciteit nodig? Gewoon een kwestie van extra tanks bijplaatsen.
Lange levensduur
De batterij heeft een lange levensduur. Elestor gaat uit van 25 jaar. In die tijd kan hij 24 uur per dag en en zeven dagen in de week opladen en ontladen. Daarbij kan telkens de volledige capaciteit gebruikt worden. Hoewel de vergelijking voor de hand ligt, is de lithiumbatterij niet per se een concurrent van de flowbatterij volgens Dalessi. ‘Lithium is de perfecte oplossing voor alles wat draagbaar en mobiel is, maar niet economisch voor langdurige en grootschalige opslag van duurzame energie. Onze batterij is juist wel heel geschikt om op economische wijze langere periodes van vijf uur tot een week te overbruggen.’ Dat kan in havens, waar de elektriciteit van windparken op zee aan land komt, maar ook bij een zonne- of windpark op land. Hoe extremer en langduriger de verschillen in stroomaanbod, hoe lucratiever dit zal zijn’, zegt Dalessi. ‘Nu zijn we op bewolkte, windstille dagen nog afhankelijk van gascentrales voor elektriciteit. Dat verandert als het lukt om met batterijen vier tot zes dagen te overbruggen, op een wijze die economisch rendabel is. Met zo’n 100 tot 150 uur aan opslagcapaciteit maakt deze batterij fossiele energiecentrales overbodig.’ Elestor wil de waterstof-bromide-batterij nu opschalen tot industrieel niveau. En dat gaat gebeuren ook, dankzij de 30 miljoen euro die het bedrijf wist op te halen bij grote investeerders, waaronder Vopak. Op het terrein van dit tankopslagbedrijf in Vlissingen wordt op dit moment gewerkt aan een batterij met een capaciteit van 3 MWh, die later opgeschaald kan worden naar 250 MWh. Naar verwachting kan de batterij begin volgend jaar in gebruik worden genomen. Daarna moet de batterijproductie verder omhoog.
Productiecapaciteit
Inmiddels is de belangstelling volgens Dalessi ook vanuit het buitenland enorm. Om de productiecapaciteit omhoog te brengen, wil Elestor een pilotfabriek bouwen die jaarlijks batterijen produceert met een opgesteld vermogen van 10 MW, die binnen enkele jaren moet doorgroeien naar een GW-fabriek. De locatie staat nog niet vast, maar Arnhem heeft de voorkeur. ‘We houden onze technologie het liefst dicht bij huis. De productie is zodanig te automatiseren, dat dit goed te doen is in Nederland.’
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Elestor