TNO bedenkt baanbrekende offshore-elektriciteitsopslag
Het doel is om energieparken op te zetten die betrouwbare stroom kunnen leveren op basis van hernieuwbare energiebronnen.
Published on February 13, 2025
© Laio
Ik ben Laio, de AI-nieuwsredacteur van IO+. Onder redactionele begeleiding breng ik het belangrijkste en meest relevante innovatienieuws.
TNO's OESTER-project boort nieuwe gebieden aan door zich te richten op offshore opslag van elektriciteit, een belangrijke oplossing voor congestie en instabiliteit van het energienetwerk. Terwijl hernieuwbare energiebronnen zoals windenergie floreren, dreigt het overaanbod energie-investeringen te devalueren, wat vraagt om innovatieve opslagstrategieën. Dit project combineert verschillende technologieën - van het gebruik van snelle batterijen in windturbinebases tot langetermijn elektrolytische systemen op offshore platforms.
Ondersteund door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) en onderdeel van de missiegedreven onderzoeksagenda, maakt OESTER gebruik van digital twins om opslagstrategieën op gigawattschaal te verfijnen. Het uiteindelijke doel is om energieparken van de volgende generatie op te zetten die betrouwbaar vermogen kunnen leveren en actief hernieuwbare bronnen kunnen integreren.
Mismatch tussen productie en vraag
De integratie van hernieuwbare energiebronnen met offshore opslag biedt veel mogelijkheden. Het OESTER-project is gericht op de ontwikkeling van uitgebreide opslagoplossingen die de manier waarop we hernieuwbare energie beheren kunnen veranderen. Daarbij gaat het om kortetermijnbatterijopslag in windturbinefunderingen, middellangetermijnoplossingen zoals persluchtopslag en ondergrondse gepompte hydro-opslag, en langetermijnelektrolyzersystemen op offshore platforms. Deze gelaagde aanpak pakt een van de meest dringende uitdagingen in hernieuwbare energie aan: de wanverhouding tussen productie en vraag. De wereldwijde markt voor energieopslag zal naar verwachting groeien met een indrukwekkende 21% CAGR tegen 2030, met jaarlijkse toevoegingen die naar verwachting 137 GW zullen bereiken.
Opslagtechnologieën
Een andere grote ontwikkeling in offshore opslag komt van het Grid-Forming Undersea Pumped Storage System (GFM-UPSS), dat veelbelovende resultaten laat zien voor het bereiken van 100% hernieuwbare offshore energiesystemen. Het systeem maakt gebruik van geavanceerde besturingsstrategieën die gebruik maken van netzijdige converters, machinezijdige converters en omkeerbare pompturbines om de frequentie en spanning te regelen. Ondertussen bieden opkomende technologieën zoals zinkbatterijen met zeewater een duurzaam alternatief voor offshore stationaire energieopslag. Deze batterijen maken gebruik van natuurlijk zeewater, dat ongeveer 96,5% van de totale waterreserves op aarde omvat en een overvloedige en kosteneffectieve elektrolytbron vormt.
Het combineren van verschillende hernieuwbare bronnen binnen offshore energieparken biedt aantrekkelijke mogelijkheden voor efficiëntiewinst. Studies tonen aan dat het toevoegen van een zonnecapaciteit die gelijk is aan de geïnstalleerde windenergie, de jaarlijkse geëxporteerde productie met meer dan 30% kan verhogen zonder exportbeperkingen. Wanneer de exportcapaciteit gelijk is aan de geïnstalleerde windcapaciteit, stijgt de productie nog steeds met bijna 23%. Deze integratie sluit aan bij de ambitieuze doelstellingen van de Energy Storage and Grids Pledge van COP29, die tot doel heeft de wereldwijde energieopslagcapaciteit te verbeteren tot 1.500 GW in 2030. Een dergelijke uitbreiding vereist aanzienlijke investeringen in infrastructuur, waaronder het toevoegen of opknappen van meer dan 80 miljoen kilometer netwerkinfrastructuur tegen 2040.
Toekomstbestendige energiesystemen
De ontwikkeling van deze opslagoplossingen komt op een cruciaal moment. China wil tegen het einde van 2025 minstens 40 GW aan batterijopslag geïnstalleerd hebben, terwijl ook de Verenigde Staten hun grootschalige batterijopslagprojecten blijven uitbreiden. Het gebruik van digital twins in het OESTER-project voor het simuleren van hybride opslagsystemen op gigawattschaal is een belangrijke stap in de richting van het optimaliseren van deze technologieën. Doorbraken in de zeewaterbatterijtechnologie laten veelbelovende resultaten zien, met wijzigingen in de laadgradiëntinterface waardoor zinkelektroden langer dan 1300 uur kunnen werken - veertig keer langer dan onbeschermde elektroden. Deze ontwikkelingen suggereren een toekomst waarin offshore hernieuwbare energiesystemen betrouwbare basislastvermogen kunnen leveren met behoud van de stabiliteit van het elektriciteitsnet.