Wat u moet weten over ESS (Energieopslagsysteem)

Een energieopslagsysteem voor thuis, ook bekend als een energieopslagsysteem voor woningen of gewoon een accusysteem voor thuis, is een technologie waarmee huiseigenaren elektriciteit kunnen opslaan die is opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen of tijdens perioden van lage vraag naar elektriciteit, en deze kunnen gebruiken wanneer dat nodig is. Deze systemen zijn ontworpen om huiseigenaren verschillende voordelen te bieden, zoals een grotere energieonafhankelijkheid, lagere elektriciteitsrekeningen en noodstroom tijdens stroomonderbrekingen.

Hoe een typisch energieopslagsysteem voor thuis werkt:

• Apparaat voor energieopslag: Het kernonderdeel van een energieopslagsysteem voor thuis is het energieopslagapparaat, dat vaak een accupack is. Deze accu's kunnen lithium-ion, lithium-polymeer of een andere chemische samenstelling hebben die is ontworpen voor huishoudelijke toepassingen. De grootte en capaciteit van de accu zijn afhankelijk van de energiebehoeften en -doelen van de huiseigenaar.
• Integratie van hernieuwbare energie: Veel huiseigenaren installeren zonnepanelen op hun dak om elektriciteit op te wekken uit zonlicht. Tijdens perioden met zonlicht kan overtollige energie die door de zonnepanelen wordt opgewekt, worden opgeslagen in het energieopslagsysteem thuis in plaats van teruggestuurd te worden naar het elektriciteitsnet. Deze opgeslagen energie kan 's nachts worden gebruikt of tijdens bewolkte dagen wanneer de opwekking van zonne-energie beperkt is.
• Netaansluiting: Energieopslagsystemen voor thuis worden meestal aangesloten op het elektriciteitsnet. Deze aansluiting dient twee hoofddoelen: Ten eerste kan het systeem elektriciteit onttrekken aan het elektriciteitsnet tijdens daluren, wanneer de elektriciteitsprijzen lager zijn, en deze opslaan voor gebruik tijdens piekuren of wanneer het elektriciteitsnet uitvalt. Ten tweede stelt het huiseigenaren in staat om overtollige energie terug te verkopen aan het elektriciteitsnet wanneer hun hernieuwbare energieproductie hun onmiddellijke behoeften overstijgt, wat hen mogelijk krediet of compensatie oplevert van hun elektriciteitsbedrijf (salderingsregeling).
• Energiebeheersysteem: Een energieopslagsysteem voor thuis is uitgerust met een energiebeheersysteem dat regelt wanneer het systeem oplaadt, ontlaadt of interageert met het elektriciteitsnet. Dit systeem is meestal geautomatiseerd en kan worden geprogrammeerd om verschillende functies prioriteit te geven op basis van de voorkeuren van de gebruiker en de tarieven van het elektriciteitsnet.
• Reservevoeding: Een van de grote voordelen van energieopslagsystemen voor thuis is dat ze back-upstroom kunnen leveren tijdens stroomuitval. Wanneer de stroom uitvalt, kan het systeem automatisch overschakelen op accuvoeding, zodat essentiële apparaten en systemen in huis blijven werken.
• Energiebesparing: Huiseigenaren kunnen hun elektriciteitsverbruik optimaliseren en hun elektriciteitsrekening verlagen door opgeslagen energie te gebruiken tijdens piekuren wanneer de elektriciteitstarieven hoger zijn. Dit kan na verloop van tijd leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen.
• Voordelen voor het milieu: Door gebruik te maken van opgeslagen hernieuwbare energie en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen, dragen energieopslagsystemen voor thuis bij aan een lagere CO2-voetafdruk en helpen ze klimaatverandering tegen te gaan.
• Energieonafhankelijkheid: Huiseigenaren met energieopslagsystemen krijgen een zekere mate van energieonafhankelijkheid. Ze zijn minder afhankelijk van externe elektriciteitsbronnen en hebben meer controle over hun energieverbruik.
• Bewaking en controle op afstand: Veel energieopslagsystemen voor thuis kunnen op afstand worden gemonitord en bestuurd met smartphone-apps of webgebaseerde interfaces, zodat huiseigenaren hun energieverbruik en systeemprestaties kunnen volgen.

Systemen voor energieopslag thuis worden steeds populairder naarmate het gebruik van hernieuwbare energie toeneemt en elektriciteitsnetten te maken krijgen met uitdagingen op het gebied van betrouwbaarheid en capaciteit. Deze systemen bieden huiseigenaren een manier om hun investeringen in hernieuwbare energie optimaal te benutten en hun impact op het milieu te verminderen, terwijl ze meer controle krijgen over hun energieverbruik en -kosten.

Energieopslagsystemen (ESS) zijn er in verschillende soorten, elk met hun eigen technologie en kenmerken. Deze systemen zijn ontworpen om energie op te slaan voor later gebruik en zijn cruciaal voor het balanceren van vraag en aanbod van elektriciteit, het verbeteren van de stabiliteit van het elektriciteitsnet en het integreren van hernieuwbare energiebronnen in het elektriciteitsnet.

Verschillende soorten energieopslagsystemen:

• Batterijen:
  • Lithium-ionbatterijen: Dit zijn de meest voorkomende soorten batterijen die worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van draagbare elektronica tot elektrische voertuigen (EV's) en energieopslag op netwerkschaal.
  • Loodzuur-batterijen: Vaak gebruikt in ononderbreekbare voedingen (UPS), back-upvoedingssystemen en sommige installaties voor hernieuwbare energie.
  • Doorstroombatterijen: Deze batterijen slaan energie op in vloeibare elektrolyten en kunnen worden opgeschaald voor toepassingen op grote netwerken. Types zijn onder andere vanadium redox flowbatterijen en zink-broom flowbatterijen.
  • Natriumzwavelbatterijen: Hoge-temperatuurbatterijen met toepassingen in energieopslag op het elektriciteitsnet en integratie van hernieuwbare energie.
• Pompaccumulatie:
  • Gepompte hydro-elektrische opslag is een volwassen technologie waarbij water uit een lager reservoir naar een hoger reservoir wordt gepompt wanneer er een overschot aan elektriciteit beschikbaar is en vervolgens weer wordt vrijgelaten om elektriciteit op te wekken tijdens perioden met een grote vraag. Het is zeer efficiënt en wordt veel gebruikt voor energieopslag op het elektriciteitsnet.
• Opslag van thermische energie:
  • Zintuiglijke warmteopslag: Thermische energie wordt opgeslagen door het verhitten of afkoelen van een vast of vloeibaar materiaal, zoals gesmolten zouten of rotsen, die vervolgens warmte kunnen afgeven om elektriciteit te produceren wanneer dat nodig is.
  • Opslag van latente warmte: Energie wordt opgeslagen of afgegeven tijdens faseveranderingen, zoals smelten of bevriezen, van een materiaal (bijv. ijs, paraffinewas).
• Opslag van energie uit samengeperste lucht (CAES):
  • Samengeperste lucht wordt opgeslagen in ondergrondse grotten of containers en vrijgegeven om elektriciteit op te wekken door een turbine aan te drijven. Sommige CAES-systemen maken gebruik van thermische energieopslag om de efficiëntie te verbeteren.
• Vliegwiel Energieopslag:
  • Vliegwielen slaan energie op door een rotor met hoge snelheid te laten draaien. Wanneer er energie nodig is, wordt de kinetische energie van de rotor weer omgezet in elektriciteit. Vliegwielen hebben een snelle reactietijd en worden gebruikt in toepassingen die een snelle energieontlading vereisen.
• Opslag van waterstofenergie:
  • Waterstof kan worden geproduceerd door elektrolyse of andere methoden wanneer er een overschot aan elektriciteit beschikbaar is en dan worden opgeslagen voor later gebruik. Brandstofcellen kunnen de opgeslagen waterstof weer omzetten in elektriciteit wanneer dat nodig is.
• Supergeleidende magnetische energieopslag (SMES):
  • SMES-systemen slaan energie op in het magnetische veld van een supergeleidende spoel. Ze staan bekend om hun hoge efficiëntie en snelle reactietijden, maar zijn relatief duur.
• Ultracondensatoren (Supercondensatoren):
  • Ultracondensatoren slaan energie elektrostatisch op en zorgen voor een snelle energieontlading en een hoge vermogensdichtheid. Ze worden vaak gebruikt in combinatie met batterijen om korte stroomstoten te leveren.
• Opslag van chemische energie:
  • Bij chemische opslagsystemen wordt elektrische energie omgezet in chemische energie, zoals waterstof of synthetische brandstoffen, die kan worden opgeslagen en later weer kan worden omgezet in elektriciteit via verbranding of brandstofcellen.
• Opslag van energie door zwaartekracht:
  • Deze opkomende technologie maakt gebruik van zware massa's, zoals grote blokken of gewichten, die worden opgetild om potentiële energie op te slaan en vervolgens worden neergelaten om deze vrij te geven, waardoor elektriciteit wordt opgewekt.

Verschillende systemen zijn beter geschikt voor verschillende toepassingen, van kleinschalige opslag voor woningen tot energieopslag op netwerkschaal en back-upstroom voor kritieke infrastructuur. Daarnaast blijft de vooruitgang in energieopslagtechnologieën de mogelijkheden uitbreiden voor het integreren van hernieuwbare energie, het verbeteren van de netstabiliteit en het verbeteren van de energie-efficiëntie.