Pilot new technology for storing green energy

Aanleiding

Met de toenemende gedecentraliseerde opwek van energie uit duurzame bronnen (zon en wind) nemen de stabiliteitsproblemen op het elektriciteitsnetwerk toe.

Naar verwachting zal tot 2030 door TenneT alleen voor € 12 miljard in geïnvesteerd moeten worden in infrastructuur (netverzwaring) om netcongestie of curtailment te voorkomen.

Industriële oplossingen voor grootschalige energieopslag zijn een onvermijdelijke voorwaarde voor een goed functionerend, stabiel, duurzaam en efficiënt elektriciteitsnetwerk.

Het bepalen van deze positieve resultaten met behulp van opslag onder Nederlandse praktijkomstandigheden is daarom de aanleiding van dit pilotproject.

De pilot wordt uitgevoerd bij Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (locatie rioolwaterzuiveringsinstallatie Everstekoog) op Texel. De aanleiding is specifiek om een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) die op een zonneveld is aangesloten effectiever gebruik te laten maken van de zonnestroom.

Doelstelling

De achterliggende doelstelling van dit pilotproject is, door middel van innovatieve en milieuvriendelijke batterijopslag, de efficiënte benutting van hernieuwbare energie, energiebesparing en het wegnemen van stabiliteits- en capaciteitsproblemen in het elektriciteitsnetwerk te bereiken.

Beoogd doel is de experimentele ontwikkeling en toepassing onder Nederlandse praktijkomstandigheden van een werkend modulair opslagsysteem van Vanadium Redox Flow batterijen (VRFB) met een capaciteit van 400 kWh voor zonne-energie.

Contour Advanced Systems (hierna te noemen Contour) wil met behulp van nieuwe prototype basisstacks met een vanadiumoplossing - die tot nu toe is toegepast tot een niveau van 50 kWh - een modulair opslagsysteem technisch ontwikkelen met een opslagcapaciteit van 400 kWh en optimale systeemefficiency.

Het modulaire technische uitvoeringsvorm op 400 kWh schaal en de toepassing bij een RWZI/zonnepark zijn technisch nieuw.

Korte omschrijving

1. Ontwerpfase:

   • Technisch ontwerp ten behoeve van experimentele doorontwikkeling basisstacks om de gewenste performance op het juiste niveau voor de pilotfase te behalen.
   • Het prototype van een VRFB wordt mechanisch en elektrisch ontworpen.
   • Focus ligt op interactie met zonnepark en afnemer (rioolwaterzuivering).

2. Bouw en plaatsing prototype:

   • Modulair batterijsysteem (op pilotlocatie): bouw van modulaire prototype batterij met een vermogensbereik van nominaal 80 kW en een capaciteit van 400 kWh, gebaseerd op VRFB.
   • Belangrijke ontwikkelstap binnen de bouw van het prototype is de technische doorontwikkeling van de basisstacks om de gewenste performance te behalen.
   • De activiteiten voor de opbouw van het prototype batterij zijn mechanisch, elektrisch en focussen specifiek op de bouw en plaatsing van de batterij.
   • Beoogd eindresultaat van de bouw- en plaatsingsfase is een test pilotopstelling.

3. Test pilotfase:

   • Elektrische efficiency testen onder meerdere situaties, condities en toepassingen.
   • Monitoren van het systeem om de systeemperformance en systeemstatus te ontsluiten (opbrengsten energie-doorvoer, storingen en afwijkingen in kaart brengen, en oplossen/onderhoud plegen).

4. Rapportagefase

Resultaat

Beoogd resultaat van dit pilotproject is een werkend modulair batterijopslagsysteem van Vanadium Redox met een capaciteit van 400 kWh onder Nederlandse praktijkomstandigheden om het efficiënte gebruik van duurzaam opgewekte zonne-energie door een aangesloten RWZI te verhogen.

Men beoogt een modulair systeem met een nog niet eerder behaalde performance te ontwikkelen.

Belangrijk is om positieve resultaten te behalen met betrekking tot de peak charge/discharge power, de flow geometrics, de change-over time, en de effectiviteit van het batterijmanagementsysteem.

Op dit moment voldoen prototype basisstacks nog niet aan de gewenste performance die binnen deze pilot het meest efficiënt is voor de RWZI.

Omdat bewolking ook een grote rol speelt in de vermogenslevering van zonneparken, kan de in het pilotproject te ontwikkelen batterij tevens deze variatie in vermogenslevering door bewolking voor de RWZI balanceren.