Duurzame stroom opslaan met persluchttechnologie

Boge Kompressoren Otto Boge GmbH & Co. KG en het Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) gaan in een gezamenlijk onderzoeksproject een technische uitdaging aan: elektrische stroom uit duurzame energiebronnen economisch opslaan. Doelstelling is een opslagmethode voor persluchtenergie te ontwikkelen die klaar is voor de toekomst, elektrische energie duurzaam opslaat en bij behoefte weer in het elektriciteitsnet voedt.

Om de energievoorziening te verplaatsen van fossiele brandstoffen naar duurzame energie zijn opslagtechnologieën nodig die veilig, betaalbaar en efficiënt zijn. Nu staat perslucht niet bekend als een efficiënte energievorm, maar toch gaan Boge en Fraunhofer-UMSICHT de uitdaging aan.

In een gezamenlijk onderzoeksproject werken beide partners tot 2019 aan de technologische ontwikkeling voor een nieuw soort opslagsysteem voor persluchtenergie. Het onderzoeksproject wordt met zo'n drie miljoen euro gesubsidieerd door het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Turbomachine ontmoet zuigermachine

De layout van de installatie combineert onder meer een turbomachine van Fraunhofer-UMSICHT en een zuigermachine van Boge. Laatstgenoemde wil samen met het onderzoeksinstituut een economische en universeel toepasbare opslagtechnologie ontwikkelen en daarmee bijdragen aan de energietransitie.
In tegenstelling tot conventionele pompopslagcentrale, die een hoogteverschil nodig hebben, kan opslag van perslucht ook in vlakke gebieden worden toegepast. Dat geldt met name voor Noord-Duitsland waar het veel waait; daar moeten nu al af en toe duurzame energie-installaties worden teruggeregeld.

Maar één machine

Het nieuwe concept voor de opslag van persluchtenergie is zodanig opgezet, dat enerzijds de proceswarmte wordt opgeslagen en dat bij het expanderen geen extra energietoevoer nodig is. Om naar verhouding lage investerings- en opslagkosten te realiseren, moet onder andere dezelfde machine worden gebruikt voor de compressie en expansie van de lucht.

In vergelijking met conventionele opslagmethoden voor persluchtenergie vervalt daardoor een extra expansiemachine. De technologie moet ook in staat zijn regelmatige wisselingen van de belasting bij variërende behoefte aan stroombalans en korte aanlooptijden van de installatie voor opslag van persluchtenergie op te vangen. Als tussenopslag voor de perslucht kunnen bijvoorbeeld onderaardse zoutcavernes of buisaccumulatoren fungeren.

nder aan de stroom moet de nieuwe technologie van de opslag van persluchtenergie lagere kosten per kWh opslagcapaciteit en een te verwachten langere levensduur bieden - ook in vergelijking met batterijen (lithium-ionen- en loodaccu's).

bron: Fraunhofer-UMSICHT