Binnenin China's gigantische 'zwaartekrachtbatterij'-systeem

In een belangrijke mijlpaal op het gebied van energieopslagtechnologie is China begonnen met de massale inzet van grootschalige 'zwaartekrachtbatterijen'. Deze stap heeft het potentieel om de manier waarop hernieuwbare energie wereldwijd wordt opgeslagen fundamenteel te veranderen.

Deze innovatieve aanpak vormt een uitdaging voor de dominante positie van lithium-ionbatterijen en biedt veelbelovende voordelen voor het milieu, nu landen steeds meer op zoek gaan naar groenere energieoplossingen.

“Zwaartekrachtbatterij”

"Zwaartekrachtbatterijen" werken door zware blokken materiaal op te tillen en neer te laten om energie op te slaan en vrij te geven. Energie wordt "geïnvesteerd" in een blok materiaal, zoals een groot blok beton of een watermassa, terwijl het wordt opgetild.

Deze energie wordt opgeslagen totdat de massa naar beneden zakt. Op dat moment zet een generator of turbine de kinetische energie van de neerwaartse beweging om in elektriciteit. Het voordeel van deze technologie ten opzichte van conventionele batterijen is dat de energie na verloop van tijd niet afneemt.

Het meest typische voorbeeld van deze potentiële technologie is het “Evx”-project in China, een product van samenwerking tussen de Chinese overheid en het Zwitserse energiebedrijf Energy Vault.

Het is een enorme constructie van meer dan 120 meter hoog, maar zonder deuren of ramen. Binnenin worden 3500 25 ton wegende "stenen" omhoog en omlaag bewogen door een complex systeem van liften en rails. De blokken worden opgetild wanneer hernieuwbare energiebronnen overtollige elektriciteit produceren en neergelaten wanneer de vraag naar elektriciteit hoog is.

Het 120 meter hoge "zwaartekrachtbatterijsysteem" in Rudong, Shanghai, China. Foto: EnergyVault.

Met een gerapporteerde capaciteit van maximaal 100 MWh laat het EVx-systeem zien dat China zich inzet voor alternatieve technologieën voor energieopslag, ondanks de dominante positie van het land op de markt voor lithium-ionbatterijen.

China heeft momenteel ongeveer 72% van de wereldwijde productie van lithium-ionbatterijen in handen, maar erkent nog steeds het strategische belang van diversificatie van de methoden voor energieopslag.

De eerste commerciële zwaartekrachtbatterij van Energy Vault in China is gebouwd naast een windmolenpark. Met een indrukwekkende opslagcapaciteit van 100 megawattuur (MWh) kan het systeem, eenmaal volledig opgeladen, ongeveer 4600 elektrische auto's 100 kilometer van stroom voorzien.

"We hadden niet verwacht dat onze eerste fabriek in China gebouwd zou worden", vertelde Robert Piconi, CEO van Energy Vault, aan SWI .

Yan Shengjun, voorzitter van China Tianying Group, stelde dat de "revolutionaire technologie" van Energy Vault de energietransitie van China zal versnellen.

Volgens Forbes waarderen Chinese beleidsmakers de mogelijkheden van het gebruik van lokale grondstoffen voor de bouw van deze infrastructuur, evenals de levensduur van 35 jaar.

Drie vergelijkbare zwaartekrachtbatterijsystemen zijn momenteel in aanbouw in China, en er zijn er nog zes in de planning. Samen zullen ze een gezamenlijke opslagcapaciteit hebben van 3700 MWh.

Enorm potentieel

Zwaartekrachtbatterijen werken op een vergelijkbare manier als pompaccumulatie-waterkrachtcentrales. Deze systemen pompen water omhoog naar verhoogde reservoirs wanneer er overtollige energie is en laten het via turbines los tijdens piekmomenten.

Volgens de International Hydropower Association zijn deze systemen nu goed voor meer dan 94% van de totale geïnstalleerde energieopslagcapaciteit wereldwijd. Dit toont het enorme potentieel en de bewezen betrouwbaarheid van het gebruik van zwaartekracht voor energieopslag.

Ondanks hun hoge prestaties en betrouwbaarheid vereisen deze systemen specifieke geografische kenmerken, zoals hooggelegen reservoirs en grote waterbekkens. In veel gebieden zijn deze kenmerken niet aanwezig.

Het EVx-systeem van Energy Vault geïnstalleerd in een demonstratieproject in Zwitserland. Foto: Energy Vault.

Zwaartekrachtbatterijen die vaste gewichten gebruiken, kunnen daarentegen flexibeler worden gebouwd, met als belangrijkste beperking de bestaande infrastructuur om de last te tillen en te laten zakken. Dit opent de mogelijkheid voor een breder scala aan toepassingen voor zwaartekrachtbatterijtechnologie op veel verschillende locaties wereldwijd, zonder beperkingen door natuurlijke terreinfactoren.

Zwaartekrachtbatterijen bieden ook verschillende milieuvoordelen ten opzichte van lithium-ionbatterijen. Het EVx-systeem maakt gebruik van bouwstenen gemaakt van gemakkelijk verkrijgbare materialen zoals zand of gerecycled afval, waardoor de behoefte aan zeldzame mineralen aanzienlijk wordt verminderd.

De maatschappelijke impact van zwaartekrachtbatterijprojecten in China is eveneens positief. Deze projecten creëren banen voor de lokale beroepsbevolking en maken gebruik van de beschikbare middelen in het gebied, waardoor de transportbehoefte en problemen in de toeleveringsketen worden verminderd.

Deze lokale aanpak staat in schril contrast met de complexe wereldwijde toeleveringsketens die nodig zijn voor de productie van lithiumionbatterijen. Deze kunnen namelijk natuurlijke habitats verstoren en een bedreiging vormen voor kwetsbare ecosystemen.

Bron: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html