Energieconversie en – opslag

Met de voorziene sterke groei van de productie van duurzame energie uit zon en wind zal het aandeel elektriciteit in het energiesysteem sterk toenemen. Een deel van het energieverbruik binnen het energiesysteem kan door elektriciteit worden ingevuld, voor een ander deel is dat niet eenvoudig: hoge temperatuur warmte, zwaar transport en grondstoffen zullen naar verwachting nog langere tijd afhankelijk zijn van vloeibare of gasvormige brandstoffen. Deze functies kunnen worden ingevuld door conversie van biomassa of van elektriciteit naar brandstoffen en grondstoffen, bijvoorbeeld via groen gas of waterstof.

Een sterke toename van de hoeveelheid duurzame elektriciteit zal eisen stellen aan de capaciteit van het elektriciteitsnet, eerst lokaal, maar later ook nationaal en internationaal. Conversie naar gasvormige of vloeibare brandstoffen kan het elektriciteitsnet ontlasten. Naast conversieverliezen is er een kostenvoordeel omdat transport van moleculen in veel gevallen goedkoper is dan transport van elektronen.

Door het fluctuerende karakter van duurzame energie uit zon en wind zal ook de behoefte aan flexibiliteit van het energiesysteem toenemen. De toenemende fluctuaties in vraag en aanbod van elektriciteit zullen voor een deel opgevangen worden door import en export van elektriciteit, en door verschuivingen in de vraag naar elektriciteit (‘demand response’). Daar liggen vooral ook kansen voor de industrie, bijvoorbeeld door de inzet van conversietechnieken als Power-to-Gas, Power-to-Heat of Power-to-Ammonia. Ook zal energieopslag een deel van de flexibiliteitsvraag invullen; dit kan zowel elektriciteitsopslag (voor of achter de meter), opslag van warmte en geïntegreerde conversie en opslag van brand- en grondstoffen zijn.

ECN part of TNO ontwikkelt, demonstreert en implementeert technologie voor de conversie van elektriciteit naar bijvoorbeeld waterstof (elektrolyse) als verschillende technologieën voor de opslag van energie, ook in de context van de integratie van grootschalige productie van elektriciteit door Wind op Zee en zonneweides.

ECN part of TNO bouwt, als onderdeel van het Voltachem samenwerkingsverband, aan toonaangevende open innovatie onderzoeksinfrastructuur voor de ontwikkeling van elektrolyse en elektrochemie: Het Faraday-laboratorium voor elektrochemie is gericht op verlaging van de productiekosten van waterstof, levensduurverlenging van elektrolysers en de ontwikkeling van nieuwe elektrochemische scheidings- en conversietechnologie.

Elektriciteitsopslag in duurzame redox-flow systemen voor het opvangen van pieken in het elektriciteitsnet, opslag direct gekoppeld aan zonnecellen en batterijen met een ongeëvenaarde energiedichtheid zijn ontwikkelingen waar de brede elektrochemische en materiaalkundige kennis en expertise van ECN part of TNO tot zijn recht komt.   

Bij ECN part of TNO aanwezige kennis van de ondergrond speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van grootschalige seizoensopslag van energie in bijvoorbeeld zoutcavernes.  

Opslag van warmte speelt zowel een rol in de gebouwde omgeving als, voor met name hoge temperatuur, bij de industrie. In samenwerking met zowel bedrijfsleven als universiteiten ontwikkelt ECN part of TNO technologie voor de opslag van warmte, bijvoorbeeld door het gebruik van metalen als koolstof-vrije brandstof voor de productie van hoge temperatuur warmte.

Naar een betrouwbaar duurzaam energiesysteem

Sjaak van Loo

Contact
E-mail

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.