t.03.01- Energie bewaren

In het voorgaande is al sprake geweest van opslag van energie ,  over de noodzaak ervan en soms over technische uitvoeringen.
Eerst herhaal ik het verschil tussen buffering en opslag van energie

–  In dit rapport wordt met een buffer een vaak lokale, relatief kleinschalige overbruggings-voorraad  (bedoeld voor opvang van fluktuaties, korte storinkjes, evt dag/nacht-ritme)
–  Van opslag spreken we als energie in energiedragers wordt gestopt tbv. transport èn/of bewaring voor langere termijn  (weken , seizoen-overbrugging , strategische reserves , etc)

  • Aktueel
    –  Er verschijnen momenteel veel berichten over “nieuwe” manieren van opslaan van (“overtollige”) gewonnen zonne-energie
    • –  vaak komen de achterliggende principes overeen met reeds bekende technieken. Dit wil niet zeggen dat die “nieuwe” ideeën/plannen/uitvoeringen overbodig zijn. Het kan immers best zo zijn dat lokale kondities nou juist geschikt zijn voor die ene methode
      • –  Nooit onmiddellijk roepen dat een bedenksel geen toekomst heeft
    • –  het is niet mijn bedoeling om straks elk bedenksel te rapporteren terwijl het achterliggende principe hier al beschreven is
    • –  vaak komen de achterliggende principes overeen met reeds bekende technieken. Dit wil niet zeggen dat die “nieuwe” ideeën/plannen/uitvoeringen overbodig zijn. Het kan immers best zo zijn dat lokale kondities nou juist geschikt zijn voor die ene methode
      • –  Nooit onmiddellijk roepen dat een bedenksel geen toekomst heeft
    • –  het is niet mijn bedoeling om straks elk bedenksel te rapporteren terwijl het achterliggende principe hier al beschreven is

  • PRINCIPES
  • In [FA.03] worden veel voorbeelden genoemd. Hier beschrijf ik de achterliggende principes. (Voor de eenvoud noem ik hier alles opslag)
  • **  fysische opslag
    • –  opslag in kinetische energie :  vliegwiel-konstrukties
    • –  verhoging van potentiële energie.  Bijvoorbeeld water op hoger nivo pompen en via turbine-generator weer elektra terugwinnen als we het nodig hebben.
      Onder dit principe valt ook het ophijsen van een gewicht in een mijnschacht (de generator zal via de lier aangedreven worden)   [S.36]
    • –  onder druk opslaan van gas (vaak lucht) ;  het expanderende gas drijft naderhand een turbine-generator aan
      • In [S.59] wordt beschreven dat CO2 onder niet extreme druk al vloeibaar wordt en dus makkelijk te bewaren (de bij kompressie vrijkomende warmte wordt apart bewaard en later gebruikt bij de expansie). Deze thermodynamische opslag zou een rendement van >75% kunnen halen per cyclus ,  bij momenteel redelijk kosten nivo ($50/MWh)
      • Het in zoutkoepels opslaan van waterstof (H2) behoort ook thuis in deze categorie [….]
  • **  thermische opslag betreft het opslaan van materie bij van de omgeving afwijkende temperatuur.
    Aangezien “warmte” laagwaardige energie is ,  is het iha. om rendements-redenen niet aan te bevelen er na opslag een hoogwaardiger energievorm van te maken (ongunstig rendement) ,  maar onveranderd als warmte of koude te gebruiken
    • –  het opslaan van warmte in een thermische accu (bijv.  water ,  basalt).
      • – dit is ook het geval bij opslag van hitte in een “zout” zoals bij CSP ;  maar daar maken we er toch (hogerwaardige) elektra van
    • –  koude-opslag. [S.37]  Een aparte vorm van opslag is het onttrekken van warmte aan lucht tot ie vloeibaar wordt (volume-reduktie zonder drukverhoging).  Niet duidelijk wordt gemaakt hoe de opgeslagen koude naderhand gebruikt wordt (misschien voor binnenklimaat ?)
      Zeer lange bewaartijden worden beloofd ,  maar er is altijd isolatie-lek, dus ….
  • **  chemisch opslaan :  een bekende vorm hiervan is biogas-produktie !
    Misschien geeft straks bio-synthese (BS) wel mogelijkheden
    Maar nu al mogelijk via Techno-Synthese in bijv. waterstof of gesynthetiseerde koolwaterstoffen (zie TS) . 
  • **  opslag van elektriciteit :
    • –  in condensator  (pure opslag van elektronen) ,  voor piek-belasting ;  hoog volume/capaciteit (ofwel : veel ruimte eisend)
    • –  in accu  (eigenlijk een specifieke vorm van chemische opslag) ;  kostbaar en ruimte-eisend.
  • Beide methodes worden gebruikt voor het opvangen van fluktuaties ,  de condensator voor snelle wisselingen en de accu voor langzamere

Stuwmeren en TS van koolwaterstoffen bieden vooralsnog de beste mogelijkheden voor seizoens-overbrugging. Eventueel ook warmte/koude-opslag.
De overige technieken lijken meer geschikt voor buffering