Lithium-ion domineert de markt voor batterijopslag, maar Australië zet nu een opvallend alternatief aan het werk. Een nieuwe natrium-zwavelbatterij kan minstens zes uur stroom leveren en moet aantonen hoe industrie ook na zonsondergang op hernieuwbare energie kan blijven draaien.
Australië heeft voor het eerst een natrium-zwavelbatterij (NaS) aangesloten op zijn nationale elektriciteitsmarkt. De installatie in Brisbane kan minstens zes uur achtereen energie leveren en laat zien dat voor langdurige energieopslag niet noodzakelijk lithium nodig is.
De batterij staat bij het Center for Predictive Research into Specialty Materials (PRiSM) van technologiebedrijf Lava Blue. Het systeem heeft een vermogen van 250 kW en een opslagcapaciteit van 1,45 MWh en is aangesloten op het lokale elektriciteitsnet van Energex en daarmee op de National Electricity Market (NEM).
Zes uur stroom uit één batterij
Lithium-ionbatterijen domineren momenteel de markt voor stationaire energieopslag. Ze zijn zeer geschikt om snel vermogen te leveren, maar veel installaties zijn ontworpen voor ongeveer twee tot vier uur opslag.
NaS-batterijen richten zich op een ander deel van de markt. De technologie gebruikt gesmolten natrium en zwavel en werkt bij hoge temperaturen, doorgaans rond 300 graden Celsius. Daardoor zijn goede thermische isolatie en veiligheidsvoorzieningen noodzakelijk. Daar staat tegenover dat NaS-systemen urenlang vrijwel continu vermogen kunnen leveren.
De installatie van Lava Blue komt uit op bijna zes uur wanneer de volledige capaciteit bij het nominale vermogen wordt benut. Dat maakt de technologie interessant voor bijvoorbeeld industrie die ook ’s avonds en ’s nachts elektriciteit nodig heeft.
Zonne-energie voor raffinage van kritieke materialen
De batterij is gekoppeld aan een bestaande zonne-installatie van 200 kW. Opvallend is vooral waarvoor de elektriciteit wordt gebruikt: PRiSM ontwikkelt processen voor het raffineren van kritieke mineralen voor onder meer halfgeleiders, elektrische voertuigen en geavanceerde productie.
Lava Blue gebruikt daarbij zoutzuur in plaats van zwavelzuur, dat traditioneel sterk verbonden is met de fossiele industrie. Met zonnepanelen en langdurige batterijopslag wil het bedrijf bovendien de uitstoot van het raffinageproces verder terugdringen. Volgens Lava Blue is PRiSM daarmee de eerste lichte industriële locatie in Australië die volledig met zonne-energie wordt aangedreven.
Geen nieuwe batterijtechnologie
Natrium-zwavel klinkt als een nieuw alternatief voor lithium, maar de technologie zelf is dat niet. Het Japanse NGK Insulators produceert al tientallen jaren commerciële NaS-batterijen. Nieuw is vooral de toepassing binnen het Australische elektriciteitssysteem.
Voor de koppeling ontwikkelde het Australische Advanced Converter Solutions speciale DC-DC-converters. Ingenieursbureau Allset Energy verzorgde de installatie. Meer dan 80 procent van de speciaal ontwikkelde besturingseenheid zou uit Australische componenten bestaan.
Dat is relevant nu elektriciteitsnetten steeds grotere hoeveelheden zonne- en windenergie moeten inpassen. Niet één batterijtechnologie hoeft daarbij de winnaar te worden: lithium-ion kan snelle vermogenspieken opvangen, terwijl langdurige opslagsystemen zoals NaS juist uren zonder zon of wind kunnen overbruggen. De installatie in Brisbane vormt daarvan nu een praktijkproef op het Australische net.
