Er zijn drie belangrijke vereisten voor energieopslagbatterijen, waarbij veiligheid de allerbelangrijkste is.
Elektrochemische energieopslag wordt beschouwd als de belangrijkste vorm van energieopslag in het toekomstige energiesysteem. Batterijen en PC's (Power Storage Centers) vormen de hoogste waarde en tegelijkertijd de grootste belemmering in de industriële keten. De kernvraag ligt in hoge veiligheid, een lange levensduur en lage kosten. Veiligheid is daarbij cruciaal. Sommige experts stellen dat de ontwikkeling van elektrochemische energieopslagcentrales snel verloopt, maar dat de veiligheid een knelpunt vormt voor grootschalige ontwikkeling. De explosies in de energiecentrale van Beijing en het energieopslagproject van Tesla in Australië hebben de energieopslagsector dan ook de nodige waarschuwingen gegeven.
Hiertoe pleiten de Richtlijnen voor het Versnellen van de Ontwikkeling van Nieuwe Energieopslag voor de invoering van veiligheidsnormen en een beheersysteem, het versterken van het brandveiligheidsbeheer, het strikt naleven van de veiligheidsnorm als basisprincipe, en het streven naar vooruitgang op het gebied van hoge veiligheid, lage kosten, hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur. Ook wordt aanbevolen om het onderzoek naar de veiligheid van elektrochemische energieopslagtechnologie te versterken. De Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie en de Nationale Energieraad hebben op 24 augustus het ontwerp "Tijdelijke Maatregelen voor het Veilig Beheer van Elektrochemische Energieopslagstations (Ontwerp)" ter consultatie voorgelegd aan de gemeenschap om het beheer van de veiligheid van energieopslag te versterken.
Hoge veiligheid, lange levensduur, voordelen van nikkel-metaalhydridebatterijen
Uit gegevens van de Chinese Vereniging van Batterij-industrie blijkt dat nikkel-metaalhydride-accu's zeer veilig zijn, een lange levensduur hebben, een positieve elektrode hebben van nikkelbolletjes en een negatieve elektrode van een waterstofopslaglegering. Deze materialen zijn relatief stabiel. De waterige elektrolyt heeft goede brandvertragende eigenschappen, waardoor explosies en brandgevaar worden voorkomen. De energiedichtheid van de accu bedraagt tot 140 Wh/kg; de levensduur is tot 3.000 cycli, met een laad- en ontlaadcyclus van 10.000 of meer. De accu kan meer dan 10.000 keer worden gebruikt en kan een hoge laad- en ontlaadsnelheid behouden in een omgeving van -40 °C tot 60 °C. De wereldwijde verkoop van Toyota HEV-auto's heeft meer dan 18 miljoen exemplaren bereikt en deze zijn grotendeels uitgerust met nikkel-metaalhydride-accu's. Er is nog geen enkel geval van brandgevaar door accu's voorgekomen, wat de hoge veiligheid van de accu's ruimschoots bevestigt.
Bovendien is het laden en ontladen van batterijen de omzetting van chemische energie in elektrische energie, waarbij de temperatuur een grote invloed heeft op de chemische reactie. Energieopslagcentrales bevinden zich meestal in de buitenlucht, waardoor de meeste soorten batterijen gevoelig zijn voor omgevingsinvloeden en temperatuur. Dit beperkt de locatiemogelijkheden van centrales en verzwakt de rol van energieopslag. Nikkel-metaalhydridebatterijen hebben een uitstekende laad- en ontlaadefficiëntie bij zowel zeer lage als hoge temperaturen. Hierdoor is de locatie van energieopslagcentrales flexibeler, handiger en levert het betere algehele prestaties. Dit is een van de sterke punten van nikkel-metaalhydridebatterijen in de concurrentie tussen verschillende batterijtechnologieën.
Nikkel-metaalhydridebatterijen (Ni-MH) zijn in feite al langer een voorbeeld van toepassing in de energieopslagmarkt. In 2020 ontving het bedrijf Nilar, dat zich richt op de ontwikkeling van Ni-MH-batterijen voor energieopslag, een investering van 47 miljoen euro van de Europese Investeringsbank. Nilar richt zich naar verluidt op de integratie van hernieuwbare energieopwekking en -opslag, noodstroomvoorziening en het opladen van elektrische voertuigen. De investering is bedoeld om de integratie van de batterij in residentiële, commerciële en industriële systemen, evenals grootschalige infrastructuursystemen, te bevorderen. Volgens Frontiers in Polymer Science heeft het team van professor Yi Cui aan de Stanford University een nikkel-metaalhydridebatterij (Ni-MH) ontwikkeld voor grootschalige toepassingen in hernieuwbare energie en -opslag. Deze batterij heeft als voordelen een extreem lange levensduur, geen risico op brand of thermische oververhitting, geen routineonderhoud nodig, goede prestaties bij lage temperaturen en lage kosten. Het team van Cui zal in 2021 een pilotinstallatie bouwen met een opslagcapaciteit van 2 megawatt en is van plan deze capaciteit in 2022 twintig keer zo groot te maken.
Geplaatst op: 24 augustus 2023
