Elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen stroomt niet gelijkmatig. Installaties wekken alleen elektriciteit op als de zon schijnt of als het waait. Accumulatie van elektriciteitsproductie hoeft niet te gebeuren in periodes van verhoogde vraag; er is zelden een match tussen vraag en aanbod. Elektriciteitsopslag is een probleem dat altijd gepaard gaat met fotovoltaïsche energie en windparken.
Als u van plan bent een huis te bouwen, gebruik dan de Contractor Search-service, die beschikbaar is op de website van Construction Calculators. Na het invullen van een kort formulier krijgt u toegang tot de beste aanbiedingen.
Variabele levering van elektriciteit uit een zonne- of windenergiecentrale
Hoe elektriciteit thuis opslaan?
De wind waait niet altijd, de zon schijnt niet altijd - windparken in Polen en fotovoltaïsche installaties wekken net zoveel elektriciteit op als de natuur momenteel levert. De accumulatie van de elektriciteitsvraag door consumenten valt zelden samen met de piekperiodes van het "aanbod" van hernieuwbare zonne- en windenergie. Zowel bij industriële als huishoudelijke energie is het probleem de opslag van overtollige energie.
EU-afspraken verplichten lidstaten om fossiele brandstoffen in toenemende mate te vervangen door hernieuwbare energiebronnen. Systemen van pro-ecologische activiteiten (witte certificaten, groene certificaten) ondersteunen windparken in Polen, evenals prosumer fotovoltaïsche installaties. Witte certificaten, d.w.z. energie-efficiëntiecertificaten, zijn actief op de markt voor eigendomsrechten en ondersteunen de energiemodernisering van bedrijven.
Weersafhankelijke stroombronnen voor stroomopwekkers maken energieopslag een noodzaak. Er zijn manieren nodig om elektriciteitsvoorraden op te slaan om ladingen van stroom te voorzien wanneer de zon schijnt en de wind niet waait. Er zijn verschillende manieren om energie op te slaan, niet alleen van populaire batterijen.
Elektriciteitsaccumulatie - opslag van elektriciteitsoverschot
Energieopslag maakt het mogelijk om elektriciteit te gebruiken die wordt opgewekt door zonne- en windenergiecentrales, niet alleen tijdens de periode van activiteit van de generatoren. De magazijnen leveren stroom naar behoefte, ongeacht de intensiteit van de zonnestraling en de kracht van de wind. Directe accumulatie van stroom is mogelijk in condensatoren, maar heeft weinig nut voor praktische doeleinden.
Voor grotere hoeveelheden energie worden indirecte opslagmethoden gebruikt. De elektrische stroom verandert in een andere vorm van energie die gemakkelijker op te slaan is, en maakt er vervolgens weer elektriciteit van. Dit zijn de belangrijkste manieren om het probleem op te lossen:
- Batterijen en accu's - reeds lang bekende elektriciteitsopslagvoorzieningen. Ze slaan elektriciteit op chemische basis op en zijn goed getest. Deze manier van energie opslaan is echter - vanwege de lage capaciteit - relatief duur. Er zijn hoogwaardige batterijen beschikbaar voor gebruik in fotovoltaïsche energie. De meeste zijn echter niet geschikt voor grote energiecentrales. In Australië zijn batterijcentrales gepland. Eind 2022 lanceerde de elektrische autofabrikant Tesla daar een lithium-ionbatterij, die meer dan 30.000 huishoudens van stroom voorziet.
- Gepompte opslagcentrales - tientallen jaren betrouwbaar. Ze gebruiken overtollige elektriciteit om water uit een diep reservoir naar een hoger niveau te pompen. Terwijl het verzamelde water terugstroomt naar de vallei, drijft zijn energie de turbine en generator aan. U kunt op deze manier echter alleen onder bepaalde voorwaarden energie opslaan. Er moet een berg zijn met een platte top waar een kunstmatig stuwmeer kan worden gegraven, en een meer aan de voet. De grond erboven moet ondoordringbaar zijn. Beide reservoirs - natuurlijk en kunstmatig - zijn verbonden door een pijpleiding. Pompturbines pompen water met overtollige energie omhoog of worden aangedreven door water dat van bovenaf valt. Een bijkomend voordeel van een dergelijke centrale is de mogelijkheid om turbines snel op te starten richting elektriciteitsopwekking.
Actieprijzen voor zonnepanelen en warmtepompen
Energie opslaan door watermassa's naar een hoger niveau te brengen is zeer efficiënt. Het energieverlies tijdens deze uitwisseling is ongeveer 20%, wat een hoog rendement van 80% betekent. In Polen is de grootste installatie van dit type een pompaccumulatiecentrale in de buurt van Żarnowiec met een capaciteit van meer dan 700 MW.
- Productie van waterstof of methaan - een chemische vorm van energieopslag. Omdat ze overtollige elektriciteit hebben, kunnen ze worden gebruikt om water af te breken in zuurstof en waterstof. Hoewel waterstof een uitstekende brandstof is, heeft het een groot nadeel dat het uit het dagelijks gebruik elimineert: het creëert een zeer explosief mengsel met lucht. Daarom wordt in het volgende proces, ook bij gebruik van elektriciteit, waterstof omgezet in methaan. Dit bekende gas kan ook in een elektriciteitscentrale worden gebruikt om bij een tekort elektriciteit op te wekken. Het proces van het omzetten van elektriciteit in methaan en vice versa is vrij complex, met een efficiëntie van 50%. Controleer ook dit artikel over soorten zonnepanelen.
Energieopslag in batterijen
Off-grid onafhankelijkheid is verleidelijk maar kostbaar
De fotovoltaïsche installatie op het eiland is volledig onafhankelijk van het elektriciteitsnet. Het is niet mogelijk om overtollige hoeveelheden over te dragen of de ontbrekende hoeveelheid te kopen. Een natuurlijke toepassing van dit type installatie zijn braakliggende terreinen zonder elektriciteitsnetten. In Polen is het moeilijk om dergelijke braakliggende terreinen te vinden en de fotovoltaïsche zonne-energie op het eiland betreft eerder zomerhuizen.
Ongeacht de grootte van uw off-grid installatie, energieopslag is absoluut essentieel. Zonnepanelen werken alleen bij blootstelling aan zonlicht. 'S Nachts stopt de elektriciteitsproductie en op bewolkte dagen is het bijna nul. Continuïteit van stroom kan alleen worden gegarandeerd door lokale opslag van overtollige energie.
De prijzen van fotovoltaïsche batterijen zijn hoog, maar vertonen een dalende trend. De Tesla Power Wall kost bijvoorbeeld meer dan PLN 26.000, en het is niet alleen een batterij, maar ook een converter en extra apparaten.
Batterijselectie voor een fotovoltaïsche installatie
Energieopslagbatterijen hebben een specifiek type werking. Ze blijven zelden volledig opgeladen en werken tegelijkertijd cyclisch. De oplaadperiodes zijn afhankelijk van de weersomstandigheden en de tussenpozen kunnen meerdere dagen zijn.
Om de levensduur van de batterij te verlengen, moet rekening worden gehouden met een grote capaciteitsreserve. Zo vermijdt u zware ontlading. De variabiliteit van de intensiteit van zonnestraling vereist dat rekening wordt gehouden met de juiste energiereserve om aan de huidige vraag te voldoen.
Populaire batterijmerken zijn onder andere: Tesla, SMA, Mercedes Benz, Enphase. Ze worden gekenmerkt door een hoge efficiëntie en weerstand tegen volledige ontlading. Ze maken de uitbreiding van energieopslag mogelijk. fabrikanten geven er meestal 10 jaar garantie op.
Energieopslag in on-grid installaties
Overtollige energie die niet wordt gebruikt voor de huidige behoeften, afkomstig van fotovoltaïsche energie, kan worden opgeslagen in het net in het on-grid-systeem. De overeenkomst met het energiebedrijf voorziet in de overdracht van overschotten en hun afhaling van het net binnen de afrekeningsperiode van 12 maanden. Het kan gezegd worden dat het rendement van zo'n magazijn 80% is, want dit is hoeveel energie kan worden opgevangen.
Dit is een voordelige opstelling en het enige nadeel is de noodzaak om een elektriciteitsnet in de buurt te hebben. De beste batterijen hebben een efficiëntie van meer dan 90%, maar hun capaciteit is voldoende voor slechts twee of drie dagen. Totale energieonafhankelijkheid in een off-grid systeem is aantrekkelijk, en fotovoltaïsche batterijen zullen zeker op de markt blijven.
