1. Wat is een superbatterij?

Batterijen kennen we allemaal, en ook grote, krachtige batterijen zijn niet nieuw. De eerste auto’s waren elektrische auto’s met ‘superbatterijen’. Bij de ontwikkeling van de auto begin vorige eeuw hadden elektrische motoren met nikkel-ijzer batterijen als krachtbron aanvankelijk een voorsprong op de brandstofmotor, schetst Fokko Mulder, hoogleraar energieopslag aan de TU Delft. Ze waren gebaseerd op een uitvinding van Thomas Edison. “Op oude foto’s kun je nog Porsches en T-Fords zien met dergelijke accu’s.” Later werden de accu’s (van lood) alleen nog maar gebruikt als startmotor.

Sinds begin deze eeuw maken grote batterijen een wereldwijde comeback. Behalve voor elektrische auto’s nu ook als opslag van elektriciteit, gekoppeld aan het elektriciteitsnet. In de energietransitie zijn ze onmisbaar.

2. Hoezo zijn ze cruciaal?

Zon en wind zijn aan een opmars bezig. Vorig jaar waren ze, met biomassa samen, in België goed voor 22% van de opgewekte stroom, tegen 19 % het jaar ervoor, volgens cijfers van netbeheerder Elia. Vooral zonnepanelen, die relatief weinig ruimte innemen, doen het goed; die wekten in 2022 22 % meer op dan het jaar ervoor. Gas- en kolencentrales zijn regelbaar en kunnen worden aangepast aan de vraag. Zon en wind zijn niet regelbaar. Hierdoor kan het gebeuren dat ze op een zonnige dag met veel wind meer energie leveren dan we nodig hebben, of op een bewolkte, windstille dag juist te weinig produceren. Dat leidt tot een probleem in de elektriciteitsvoorziening.

Nu worden die pieken en dalen nog opgevangen door CO₂-intensieve kolen- en gascentrales, die dan zachter of harder draaien. In de energietransitie kunnen superbatterijen die rol overnemen door overtollige energie op te slaan en bij tekorten weer aan het net te leveren. “Voor kortstondige opslag van duurzame elektriciteit zijn batterijen uitermate geschikt”, legt professor Mulder uit. “Ook om de verschillen binnen 24 uur op te vangen. ’s Nachts waait het gemiddeld beduidend minder dan overdag. Voor langdurige opslag van zonne- en windenergie moet je daarvan echter waterstof, alcohol of vloeibare ammoniak maken.”

Daarnaast helpen superbatterijen om verschillen in netspanning die door storingen ontstaan op te vangen. Ze maken het mogelijk dat netbeheerder Elia de frequentie van het elektriciteitsnet op 50 hertz kan houden. Dit is het aantal keren per seconde dat de netspanning tussen negatieve en positieve waarden wisselt. Als de frequentie niet klopt, krijgen we black-outs.

3. Wat is de rol van Triodos Bank?

In december 2021 heeft het consortium EStor-Lux het eerste batterijopslagpark geïnstalleerd dat op het Belgische hoogspanningsnet is aangesloten. Op dat moment had het batterijpark de grootste opslagcapaciteit in de Benelux en was het een van de eerste in Europa met een langetermijncapaciteit voor de teruglevering van elektriciteit, wat cruciaal is om het netwerk in evenwicht te houden. Dit model, dat geen subsidies nodig heeft, werd meegefinancierd door Triodos Bank en vormt een echte meerwaarde voor de energietransitie.   

Het project van Estor-Lux is het eerste superbatterijproject in België dat Triodos Bank financiert en er zitten er nog meer aan te komen. “Als we meer duurzame energie willen, dan moeten we ook voorkomen dat het net overbelast wordt. Superbatterijen zijn ideaal om het net te stabiliseren”, zegt Valentine Bodart, relatiebeheerder bij Triodos Bank. “Triodos was een van de eerste banken om superbatterijen te financieren. Daardoor zien andere banken dat het mogelijk is en tonen ook zij langzaam interesse. En door de shift in energiebevoorrading waar de EU op aanstuurt, worden superbatterijen nog pertinenter”, besluit Valentine Bodart.

4. Mooi die superbatterijen voor de energietransitie, maar hoe duurzaam zijn hun onderdelen?

De grondstoffen van superbatterijen zijn doorgaans metalen als lithium, kobalt, mangaan en nikkel. De winning daarvan vraagt veel CO2 en gebeurt nogal eens onder onveilige omstandigheden. Een metaal als kobalt is schaars en in Congo de inzet van conflict. Wat betekent dit voor een batterijpark zoals EStor-Lux?

"Wij zijn niet blootgesteld aan de sociale en milieurisico's van kobaltwinning, om de eenvoudige reden dat wij gekozen hebben voor de lithium-ijzer-fosfaattechnologie (LFP), waar geen kobalt aan te pas komt", verzekert Cédric Legros, managing director van BSTOR, beheerder van het batterijpark EStor-Lux.

En recycling? Dat gebeurt volgens de geldende normen. Cédric Legros: "De verwerking is de verantwoordelijkheid van de leverancier. De verwerking voldoet aan de regelgeving, die in België van toepassing is en die importeurs gebiedt om de recyclage te garanderen. In België neemt Bebat die recyclage op zich. De 'zero lithium'-oplossingen, die nog vijf tot tien jaar op zich laten wachten, zijn nog niet rijp voor projecten van de omvang van EStor-Lux.

Triodos Bank van haar kant is ook betrokken bij bedrijven die de volgende generatie batterijen ontwerpen, die de afhankelijkheid van zeldzame metalen zal verminderen en een maximale recycleerbaarheid van alle componenten mogelijk zal maken. Dit is een volgende stap in de energietransitie

5. Moet ik thuis ook een batterij voor energieopslag installeren?

Een thuisbatterij kan interessant worden voor zonnepaneelbezitters. Dan kun je de opgewekte energie gebruiken voor de tijd zonder zonneschijn. Maar die markt is nog klein, en de rol voor de bank nog beperkt. Thuisbatterijen kosten nu nog duizenden euro’s en hebben een beperkte opslagcapaciteit. En met de groei van het aantal elektrische auto’s zullen ook steeds meer mensen over een grote accu beschikken die je als thuisbatterij in kunt zetten. Wanneer de auto opgeladen wordt, kan hij het productieoverschot van de zonnepanelen opnemen om het later vrij te geven naargelang de behoeften van het huishouden, bijvoorbeeld wanneer een droogkast 's nachts draait.

"Gezien de kosten van batterijen is het rendabeler om op grote schaal te werken", benadrukt Cédric Legros. "Zelfs EStor-Lux, met zijn 10 MW, is een kleinschalig project binnen het net. De volgende Belgische batterijparken in onze portefeuille, die op dit moment in ontwikkeling zijn, zullen een veel grotere capaciteit hebben. Bovendien vervult een op het net aangesloten batterijpark specifieke functies om het elektriciteitssysteem in evenwicht te houden. Dat bereiken door batterijen voor privégebruik te hergroeperen, is ingewikkelder binnen een portefeuille met flexibele capaciteit."

6. Welke plaats nemen superbatterijen in de toekomst in?

Om de rol van gas- en kolencentrales over te nemen die een constante levering van stroom garanderen, moeten er in België vele gigawatts vermogen aan superbatterijen bijkomen. De schattingen en de scenario’s variëren. De noden hangen namelijk af van de eventuele verlenging van de kerncentrales en hoe internationaal we de stroomvoorziening maken. Hoe internationaler, hoe minder opslagcapaciteit nodig er nodig is dan wanneer elke regio of elk land zelfvoorzienend wil zijn.

"De enorme behoefte neemt toe naarmate het aandeel van hernieuwbare energie in de energiemix toeneemt. Want hoe meer zonne- of windenergie we gebruiken, hoe meer flexibele opslagcapaciteit we nodig hebben om het elektriciteitssysteem in evenwicht te houden en de rol te spelen die gas- en steenkoolcentrales momenteel vervullen," legt Cédric Legros uit.  Één ding is zeker: er moeten grote investeringen worden gepland, en wel vanaf vandaag. "Dit zijn complexe projecten om op te zetten en ze vergen tijd", benadrukt Cédric Legros.

7. Voor langetermijnopslag zijn superbatterijen (nog) niet geschikt. Wat mogen we verwachten van groene waterstof?

Water kan met overtollige zonne-of windenergie gesplitst worden in waterstof (in gasvorm, H₂) en zuurstof – die techniek heet elektrolyse. Daarbij worden de molecules 'gebroken' en komen er O₂ en H₂-molecules vrij. Die 'groene waterstof' kan direct op de plaats van productie worden gebruikt of naar industriële installaties worden vervoerd via een gasnet of schepen. Zo zou de zware industrie kunnen vergroenen en kunnen de nieuwe windparken op zee hun stroom leveren (anders moet dat via lange dikke kabels op de zeebodem). Groene waterstof is ook uitermate geschikt voor seizoensopslag – in de zomer wek je meer op, maar verbruik je minder, in de winter andersom – wat superbatterijen (nog) niet kunnen.

De Belgische ambitie voor 2026 volgens het nationaal afhankelijkheids- en veerkrachtplan is 150 megawatt, en de EU wil tegen 2030 40 GW aan groenewaterstofelectrolysers. Ondanks de grote ambities is de productiecapaciteit voor groene waterstof nog beperkt, dus ook op dat gebied moet een serieuze versnelling plaatsvinden.

Conclusie: de opslag van elektriciteit in batterijen en de productie van waterstof vullen elkaar aan en zijn geen concurrenten van elkaar. Zeker zolang de productie van waterstof veel energie verbruikt. Momenteel is een groot deel van de waterstof die in industriële processen wordt gebruikt van niet-duurzame oorsprong. Er is dus veel werk aan de winkel om waterstof te vergroenen, voordat we het als alternatief kunnen gebruiken."