“De wereld is getuige van een revolutie op het gebied van energieopslag met de opkomst van waterbatterijen, een vorm van hydro-elektrische energieopslag. Waterbatterijen worden ook wel waterkrachtcentrales met pompaccumulatie genoemd. Het is een installatie van twee waterreservoirs op verschillende hoogtes die stroom kunnen opwekken als het water via een turbine van het hogere bassin naar het lagere bassin stroomt (lozing). Het systeem heeft ook energie nodig om water terug te pompen naar het bovenste reservoir (opladen). Waterbatterijen worden steeds populairder in Europa. De Zwitserse waterkrachtcentrale Nant de Drance in Wallis kan tot 900.000 huishoudens van stroom voorzien. Schotland heeft een uitbreiding van een ondergrondse waterbatterij goedgekeurd (voor 500 miljoen pond) die bekend staat als ‘Hollow Mountain’. Hierdoor wordt de opwekkingscapaciteit met 600 megawatt verhoogd en wordt een bijdrage geleverd aan de nul-op-de-meter doelstellingen van het land.
- Waterbatterijen kunnen een essentieel puzzelstuk zijn in de huidige energietransitie.
- Deze systemen maken gebruik van de waterstroming om energie op te slaan en af te geven.
- Zwitserland en Schotland geven het voorbeeld in Europa.
Pumped Storage Hydropower (PSH), het hart van deze waterbatterijen, werd rond 1890 voor het eerst gebruikt in Italië en Zwitserland en in 1930 in de Verenigde Staten. Het systeem werkt als een gigantische batterij, slaat energie op wanneer er een overschot is aan elektriciteit in het elektriciteitsnet en geeft het vrij om energie op te wekken wanneer dat nodig is. Er zijn twee soorten PSH: Een open cirkel, met een hydrologische verbinding met natuurlijk water, en een gesloten cirkel, waarbij reservoirs niet verbonden zijn met een extern meer of andere natuurlijk water.
Nant de Drance in Zwitserland: een enorme waterbatterij
De Nant de Drance-fabriek in Zwitserland, hoog in de Zwitserse Alpen, is een goed voorbeeld van een moderne PSH-fabriek. Dit project van $ 2 miljard, waar 14 jaar aan gewerkt is, heeft zes omkeerbare turbines die 600 meter onder de grond zijn opgeslagen in een grot met een lengte van twee voetbalvelden. De turbines worden aangedreven door water dat via een stalen pijp (die hoger is dan de Eiffeltoren) naar beneden stroomt. De installatie heeft dezelfde capaciteit hebben als 400.000 batterijen voor elektrische auto’s.
Nant de Drance heeft twee bestaande reservoirs hergebruikt. Het bovenste reservoir is met 21,5 meter verhoogd om de capaciteit te verdubbelen. De faciliteit heeft een opslagcapaciteit van 20 miljoen kWh. Het kan genoeg hydro-elektrische energie opslaan om 900.000 huishoudens van stroom te voorzien.
‘Hollow Mountain’: Ambitieuze uitbreiding in Schotland
In het westen van Schotland begint de duurzame energieontwikkelaar Drax aan de uitbreiding van een bestaande waterkrachtcentrale die bekend staat als ‘Hollow Mountain’. Het project heeft als doel de opwekkingscapaciteit van de centrale met 600 megawatt te verhogen en zo bij te dragen aan de nul-op-de-meter doelstellingen van Schotland. De uitbreiding gaat £500 miljoen kosten.
Het hart van ‘Hollow Mountain’ is een waterkrachtcentrale, die werkt zoals de Nant de Drance-centrale in Zwitserland. Er wordt gebruik gemaakt van twee grote waterreservoirs op verschillende hoogtes, waarbij turbines water van het onderste reservoir naar het bovenste pompen om energie op te slaan.
De potentiële impact van waterbatterijen
Waterbatterijen zoals Nant de Drance en ‘Hollow Mountain’ hebben een groot potentieel voor energieopslag en de veerkracht van het elektriciteitsnet. Ze kunnen overtollige energie opslaan wanneer die niet nodig is en weer vrijgeven om elektriciteit op te wekken wanneer de vraag groot is. Deze veelzijdigheid maakt ze van onschatbare waarde bij de overgang naar hernieuwbare energie.
Bovendien zijn deze faciliteiten milieuvriendelijk. In tegenstelling tot traditionele waterkrachtsystemen op basis van dammen, verstoren ze de riviersystemen niet en is er geen uitgebreide bouw van dammen nodig. Bovendien minimaliseert het gebruik van bestaande infrastructuur in projecten zoals Nant de Drance de impact op het landschap.
De toekomst van hydro-elektrische energieopslag
Het wereldwijde potentieel voor waterkracht met PSH-systemen is enorm. Over de hele wereld zijn er ongeveer 600.000 potentiële locaties geïdentificeerd voor systemen met een gesloten cirkel, hoewel één procent daarvan voldoende zou zijn om aan de wereldwijde vraag naar energieopslag te voldoen. Met blijvende investeringen in onderzoek en innovatie en met de toepassing van geavanceerde technologieën, zal de rol van PSH in de overgang naar schone energie zich verder uitbreiden.
Opslagfaciliteiten met hoge capaciteit zoals Nant de Drance en ‘Hollow Mountain’ zijn essentieel voor landen die hun gebruik van hernieuwbare energie willen vergroten. Europa, bijvoorbeeld, wil zijn doelstelling voor hernieuwbare energie verhogen naar 42,5 procent in 2030. De European Association for Storage of Energy schat dat het continent tegen 2030 200 gigawatt aan opslag nodig heeft, meer dan vier keer de huidige capaciteit.
Waterbatterijen bieden dus een innovatieve en duurzame oplossing voor energieopslag. Nu de wereld blijft worstelen met de klimaatcrisis, speelt de ontwikkeling en uitbreiding van deze faciliteiten een cruciale rol in de schonere, duurzamere toekomst.
