Energieopslag is van vitaal belang voor het moderne leven, omdat veel bedrijven afhankelijk zijn van batterijen voor het aandrijven van gereedschap, verlichting en apparatuur op werklocaties. Wanneer er geen walstroom beschikbaar is, zorgt batterijopslag voor een consistente werking in industriële en commerciële projecten. Laten we onderzoeken hoe dit werkt.
Wat is energie & Hoe wordt het opgeslagen?
Energie is het vermogen om arbeid te verrichten en bestaat in twee hoofdvormen: kinetische en potentiële energie.
Een rollend gesteente heeft bijvoorbeeld kinetische energie door zijn beweging, terwijl een rots aan de rand van een heuvel potentiële energie heeft vanwege zijn vermogen om te rollen.
Elektrische energie wordt als kinetisch beschouwd omdat deze altijd in beweging is, maar kan worden omgezet in andere opgeslagen vormen van energie.
Op dezelfde manier vertegenwoordigt water achter een dam opgeslagen potentiële zwaartekrachtenergie.
Kun je elektrische energie opslaan?
Nee, je kunt elektriciteit niet rechtstreeks opslaan, maar het kan wel worden omgezet in opslagbare vormen. Deze energie kan later weer worden omgezet in elektriciteit. Opslagmethoden voor elektrische energie omvatten vliegwielen (mechanisch), verhoogd water of gewichten (zwaartekracht), perslucht (potentiaal), condensatoren (elektrische lading) en de meest voorkomende: batterijen (chemisch).
Wat is een batterij?
Een batterij is een opslagapparaat dat chemische energie omzet in elektrische energie. Het bevat een of meer elektrochemische cellen waar chemische reacties een stroom elektronen creëren, die de elektrische stroom leveren die nodig is om werk uit te voeren.
Batterijen functioneren als elektronenpompen, met een positieve kant (kathode), een negatieve kant (anode) en een elektrolyt dat er chemisch mee reageert.
Hoewel dit proces bij alle batterijen voorkomt, slaan verschillende typen energie op unieke manieren op.
Veel voorkomende batterijtypen & Hoe ze energie opslaan
Voor industrieel en commercieel gebruik zijn er twee hoofdtypen energieopslag op oplaadbare batterijen, die qua prestaties verschillen.
Loodzuurbatterijen
Loodzuuraccu's zijn ruim 170 jaar oud en behoren tot de oudste oplaadbare accutypen.
Elke batterij van 12 volt bestaat uit zes cellen met een mengsel van zwavelzuur en water, met een positieve pool (kathode) en een negatieve pool (anode).
Bij ontlading valt zwavelzuur uiteen in water, waarbij elektronen vrijkomen voor de opwekking van elektriciteit. De chemische reactie op de negatieve plaat is: Pb(s) + HSO−4(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e−
Tijdens het opladen herbouwt energie de zuurmoleculen voor toekomstig gebruik.
Hoewel ze betrouwbaar zijn en veel worden gebruikt, hebben loodzuurbatterijen hun beperkingen; herhaalde ontlaad-oplaadcycli kunnen hun levensduur verkorten als gevolg van actieve materiaaldegradatie.
Lithium-ionbatterijen
Eerder hadden we het erover kathoden en anodes in batterijen. Ze kunnen lithiumionen opslaan, en energie wordt opgeslagen en vrijgegeven terwijl de ionen door de elektrolyt van kathode naar anode bewegen.
In tegenstelling tot loodzuurbatterijen die dezelfde chemische reactie gebruiken, zijn lithium-ionbatterijen in verschillende samenstellingen verkrijgbaar. De top 6 soorten include Lithium Cobalt Oxide (LCO), Lithium Manganese Oxide (LMO), Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC), Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (NCA), Lithium Titanate (LTO), and Lithium Iron Phosphate (LFP).
Lithium batteries are energy-dense, smaller, lighter, charge faster, and have a longer lifespan compared to lead-acid batteries.
Lithium iron phosphate batteries specifically are known for their long lifespan and heat tolerance, making them safer and more durable.
The Benefits Of Battery Energy Storage
Benefits of a Flexible Clean Energy Grid
The deployment of energy storage is accelerating due to its ability to enhance grid flexibility, provide multiple services, and be applied across various applications.
Opslagsystemen kunnen in het elektriciteitsnet worden geïntegreerd – van transmissienetwerken tot woongebouwen.
Hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie hebben variabele opbrengsten; Zo kunnen opslagtechnologieën het elektriciteitsaanbod stabiliseren door de opwekking af te stemmen op de vraag.
Door op te laden in tijden van overmatige opwekking en te ontladen tijdens de piekvraag, maximaliseert energieopslag het gebruik van hernieuwbare energie en minimaliseert het afval. Residentiële batterijsystemen helpen nutsbedrijven om aan de vraag van de klant te voldoen met variabele voedingen.
Opslag helpt ook bij het reageren op plotselinge veranderingen in de elektriciteitsbehoefte, waardoor de stabiliteit van het elektriciteitsnet sneller wordt gegarandeerd dan bij conventionele energiecentrales. Het is vooral belangrijk voor plattelandsgebieden of geïsoleerde micronetwerken die afhankelijk zijn van lokale energieoplossingen om stroomuitval te voorkomen.
Community Benefits
Energy storage can improve access and provide advantages for low-income communities disproportionately affected by pollution and climate change. It can replace fossil fuel peaker plants – often located in vulnerable neighborhoods that exacerbate air quality issues during high-demand periods like heat waves.
With battery storage being cheaper than gas turbines, the transition from peakers will accelerate.
Additionally, energy storage helps customers avoid peak pricing by leveling out demand spikes similar to rideshare cost surges during holidays. It enhances community resilience by meeting peak demands without straining the grid or causing price spikes during extreme weather.
By integrating renewable-generated power into localized microgrids or resiliency hubs, communities gain backup energy supply during natural disasters while reducing greenhouse gas emissions and reliance on polluting fossil fuels.
Conclusie
Many people first use batteries in RVing or boating, where reliable, safe energy storage is essential for comfort. Batteries store energy for conversion to electricity, enhancing our lives and providing freedom. This power is synonymous with freedom itself.
