Lees ook
Op momenten dat duurzaam opgewekte elektriciteit hoog is - als het hard waait en/of de zon schijnt - is de energievraag meestal niet even hoog. Die overschotten moeten we efficiënt op zien te slaan om de opgewekte elektriciteit niet verloren te laten gaan. Waterkrachtcentrales en grootschalige batterijen zijn de meest besproken opties. Maar grote batterijparken of accu’s zijn duur en staan ter discussie vanwege hun beperkte schaalbaarheid en levensduur enerzijds en de schaarse materialen en de milieueffecten van die materialen anderzijds. En dan verliezen zulke oplossingen naar verloop van tijd ook nog eens een deel van hun lading. Een pompwaterkrachtcentrale die water in een bassin pompt en er bij vraag naar energie weer uitlaat, is een veelgebruikte, efficiënte en betaalbare technologie. Het potentieel is echter afhankelijk van de plek: er moet de juiste ruimte voor zijn en dat beperkt de toepassingsmogelijkheden.

Thermomechanische energieopslagsystemen (TMES), die elektriciteit opslaan in de vorm van mechanische en/of thermische energie, zijn een andere mogelijkheid. Opslag zou kunnen onder de grond. Onder onze voeten bevinden zich verschillende grote zoutbergen. Zo liet het opgedroogde Zechsteinzee 260 miljoen jaar geleden een ondergrondse zoutlaag achter die strekt van Nederland en Duitsland tot Polen. Uit de zoutbergen wordt zout gewonnen door gaten te boren en het zout te onttrekken met water (pekel). Door het onttrekken ontstaan holtes (koepels) die ook wel zoutcavernes worden genoemd. Die kun je een tweede leven geven door er iets in op te slaan, zoals wordt gedaan met aardgas. Het zoutgesteente biedt een natuurlijke afdichting. Bedrijven kijken ook naar andere mogelijkheden: het opslaan van waterstof of simpelweg perslucht.

Ondergronds stuwmeer
Zo’n zoutcaverne kun je gebruiken als een ondergronds stuwmeer. Bij een overschot aan stroom wordt de opslag volgepompt met lucht, om ‘m weer leeg te laten lopen als er een tekort is. Als de samengeperste lucht losgelaten wordt, drijft ontstane luchtdruk een turbine aan die stroom opwekt. Persluchtsystemen bestaan al sinds 1870. Als energieopslagsysteem bestaat het sinds de jaren '70 in Huntorf in Duitsland en staat bekent als Compressed Air Energy Storage, oftewel CAES. De techniek kent nu door de toenemende vraag naar opslagcapaciteit een heropleving.

Traditionele systemen zijn nog afhankelijk van aardgas om de perslucht te verwarmen als die de zoutcaverne verlaat, schrijft het Institution of mechanical engineers. Anders daalt de temperatuur bij gebruik aanzienlijk, waardoor de efficiëntie afneemt. Maar ook de vrijgekomen warmte gaat vaak verloren aan de omgeving.

Recent ontwikkelde systemen combineren de opslag van lucht onder hoge druk met thermische opslag. De warmte wordt opgevangen en kan hergebruikt worden, hierdoor bereiken CAES-systemen een hoger rendement. Ook is de bovengrondse voetafdruk en milieu-impact van deze technologie kleiner dan die van een pompwaterkrachtcentrale. Een nadeel blijft dat CAES niet zo snel kan reageren op schommelingen in spanning als batterijen dat kunnen (in milliseconden).

China wil de wereldleider van deze 'nieuwe' energievorm worden. Een zoutgrotproject in Jintan in Jiangsu is vorige maand succesvol getest en zou nu klaar zijn voor commercieel gebruik. De bijhorende energiecentrale is sinds 2020 in aanbouw en kan zeker 60 megawatt aan energie opslaan en leveren, schrijft Bloomberg. Maar ook in onze contreien worden projecten gestart, door onder meer een Nederlands bedrijf.

Opslag voor langere periodes
Het jonge bedrijf Corre Energy sloot half juni een overeenkomst met het Belgische chemiebedrijf Solvay, schrijft De Tijd. Solvay wil tegen 2027 4 zoutgrotten opleveren in het Duitse Noordrijn-Westfalen waar perslucht en waterstof in opgeslagen kan worden.

De installatie kan 80 gigawattuur aan perslucht opslaan in de grond. Dat is een veelvoud van wat vandaag met batterijen mogelijk is. Energieopslag gebeurt nu vooral door pompcentrales. De grootste waterkrachtcentrale van België (Nederland heeft geen pompwaterkrachtcentrale) heeft een opslagcapaciteit van 6 gigawattuur. De opslag van perslucht kan voor een paar uur, maar ook voor langere periodes worden opgeslagen. In tegenstelling tot bijvoorbeeld batterijen en accu's.

Naast de nieuwe overeenkomst werkt Corre Energy aan een perslucht- en waterstofopslag in Denemarken. Die willen ze in 2026 opleveren. Ook sloot het een half jaar geleden een CAES overeenkomst met Eneco. De partijen willen een persluchtopslag realiseren in het Groningse Zuidwending. In 2027 moet de persluchtopslag van circa 27 gigawattuur klaar zijn. Met een hoogspanningsstation in de buurt, een druk hoogspanningsknooppunt en talloze windmolens en zonneparken is de ligging van de zoutgrot ideaal. Het Groningse bedrijf stuit wel op Gronings verzet. Groningers (en misschien wel alle Nederlanders) zijn ondertussen erg gevoelig voor alles wat onder hun voeten moet gebeuren. Ook vrezen ze de impact van de mogelijke plaatsing van hoge silo’s op het open karakter van het gebied.

Zo'n opslagsysteem bouwen heeft tijd nodig. Vóórdat de zoutwinning start, moet het winningsbedrijf weten wat er na de tijd met de koepels gaat gebeuren. “Als wij zo veel mogelijk zout uit de grond halen, zijn de cavernes daarna niet geschikt om gas, waterstof of perslucht op te slaan”, aldus Philippe Kehren van het chemiebedrijf Solvay. Voor de opslag van energie moeten de zoutgrotten een bepaalde vorm hebben.

Door de Duitse deal met Solvay verdubbelt Corre Energy zijn Europese portefeuille. Het bedrijf heeft nu 10 opslagprojecten in ontwikkeling met een vermogen van 1,3 gigawatt tegen 2026. Het bedrijf lonkt ook al naar projecten in de VS, waar het miljardensteunpakket van president Joe Biden, de Inflation Reduction Act, in forse investeringssteun voor opslag voorziet.

Dit artikel afdrukken