Groene stroom is efficiënt op te slaan in duurzame redoxflow batterij

Recente ontwikkelingen op de markt voor duurzame energie zorgen voor meer belangstelling voor opslag van energie op het eigen bedrijf. Dat merken ook de leveranciers van opslagsystemen. 'Nagenoeg alle energieleveranciers hanteren terugleverkosten voor zonnepaneeleigenaren. Daarom komen steeds meer verzoeken binnen van ondernemers die informeren naar ons aanbod. Juist ook van boeren en tuinders', zegt Xavier van der Putten. Hij is directeur van Redox Storage Solutions.

Samen met Kees van de Kerk, managing director van batterijenfabrikant Volterion, vertelt hij over de nieuwste ontwikkelingen op de markt voor energieopslagsystemen. Die bieden interessante opties voor boeren en tuinders. En daarbij gaat het met name om de zogenoemde redoxflow batterij.

Van der Putten stelt dat de redoxflow batterij ook op de boerderij de meest efficiënte manier is om duurzaam opgewekte elektriciteit op te slaan. Het hart van de batterij bestaat uit gepatenteerde stacks. Dit zijn gestapelde cellen met in elke cel een positieve en een negatieve elektrode, gescheiden door een membraan dat ionen door kan laten. Hoe meer cellen en hoe meer stacks, des te meer vermogen (kilowatt) levert de batterij.

Elektronen worden als chemische energie opgeslagen in dubbelwandige tanks met een veilige oplossing van water met daarin vanadiumionen. Bij het ontladen van de batterij wordt de chemische energie weer elektriciteit. Het voordeel van deze batterijen is dat ze tenminste 20.000 keer geladen en ontladen kunnen worden zonder verlies van capaciteit. Vervanging is daarom ook pas na 25 tot 30 jaar nodig.

Teruglevering veel minder interessant

Op heel wat boerderijen staan een of meer windmolens. En nog veel meer agrarische ondernemers installeerden de afgelopen jaren zonnepanelen op de daken van schuren en stallen. Over het algemeen ging men uit van een redelijke prijs voor overtollige groene stroom die teruggeleverd wordt aan het net. Die situatie verandert nu snel. Bij vrijwel alle energiemaatschappijen betaal je extra als je zelf stroom opwekt en teruglevert. Levering aan het net brengt veel minder op en zal de komende jaren amper nog interessant zijn.

'Wat is er dan logischer dan de stroom uit je zonnepanelen op te slaan als je het niet direct kan gebruiken. Veel boeren hebben machines die ze juist gebruiken als de zon niet of amper schijnt. Denk alleen maar aan de melkmachine of aan luchtwassers. Daar kun je de ongebruikte energie midden op de dag prima voor opslaan', aldus Van der Putten. Een extra mogelijkheid van opslag is nog om met slim energiebeheer te profiteren van het prijsverschil tussen hoog en laag tarief. Dat kan door op laag tarief stroom van het net op te slaan en deze tijdens piektijden te gebruiken.

Tot nu toe gebruiken boeren en tuinders voor energieopslag vrijwel alleen de traditionele lithiumbatterijen. Maar zeker nu de markt voor energieopslag sterk in beweging is, is er alle reden om verder te kijken aldus Van de Kerk. Hij stelt dat de flowbatterij op agrarische bedrijven de ideale manier is om zelfstandig te kunnen opereren onafhankelijk van het elektriciteitsnet. En ook om te functioneren als noodstroomvoorziening.

Flowbatterijen gaan zo'n 25 jaar mee, veel langer dan lithiumbatterijen. Dat is duurzaam en uit economisch opzicht al heel interessant, maar er komt nog een extra voordeel bij. Dat betreft de restwaarde van de batterij. Een lithiumbatterij bevat schaarse materialen die moeilijk zijn te recyclen. Zo'n batterij moet aan het eind van de levensduur worden afgevoerd en verwerkt. Afgezien van de logistieke problemen, kost dat geld.

Vloeistof houdt z'n waarde

Bij een flowbatterij is de vloeistof aan het eind van de levensloop nog als nieuw en kan zonder enig bezwaar in een nieuwe batterij worden gebruikt. 'De vloeistof maakt ongeveer een derde van de kosten uit. Die hoeft niet te worden verwerkt of gerecycled, maar houdt gewoon z'n waarde', schetst Van de Kerk het grote verschil tussen beide systemen aan het eind van de levensloop.

Er zijn geen bijzondere vereisten voor het installeren van een flowbatterij op een agrarisch bedrijf. Belangrijk is alleen een betonvloer die waterpas ligt en die het gewicht van de batterij – al gauw zo'n 13 ton - kan dragen. 'En dan hoeven er alleen nog maar twee kabels aangesloten te worden', aldus Van der Putten.

Vanwege het minimale brandgevaar hoeft ook geen minimumafstand tot gebouwen in acht genomen te worden. Integendeel, je kunt een flowbatterij ook gewoon binnen installeren. Ze voldoen aan de Europese kwaliteits- en veiligheidsnormen. Het minimale brandgevaar was inmiddels ook aanleiding om met verzekeraars in gesprek te gaan over lagere premies voor redoxflow batterijen.

De investering voor dit systeem is hoger dan voor energieopslag met lithiumbatterijen. Maar dat verdient zich makkelijk terug tijdens het gebruik van de redoxflow batterij, verzekert Van der Putten. De lange levensduur, de constante capaciteit en de geringe kosten om de batterij uiteindelijk verantwoord te verwijderen geven daar alle ruimte voor.

De efficiency van ongeveer 70 procent ligt wel iets lager dan bij een lithiumbatterij, maar ook daar is vrij simpel wat aan te doen. 'Het lagere rendement komt door warmteverlies. Als je die warmte, met een temperatuur van 30 tot 40 graden, gaat gebruiken voor bijvoorbeeld vloerverwarming of voor een warmtepomp, dan kun je op een rendement van 90 procent komen. De aansluiting voor de slangen die daarvoor nodig zijn, zitten standaard al op de batterij', legt Van de Kerk uit. 'De aanschaf van een redoxflow batterij is voor boeren en tuinders die groene energie opwekken een verantwoorde en rendabele investering.'