Fossielvrije, hernieuwbare energiebronnen schommelen vaak en zijn moeilijk consistent te gebruiken. Neem zonne-energie: in bepaalde delen van de wereld is er een overvloed aan zonlicht, maar als het overschot niet kan worden opgeslagen, kan het niet worden gebruikt als het donker wordt.
De Australische zonne-energie-experts RayGen gaan deze uitdaging aan. Ze hebben een ultramodern energieopslagsysteem ontwikkeld in een proefinstallatie in Carwarp, Victoria, die zowel fotovoltaïsche als thermische zonne-energie gebruikt om hernieuwbare energie aan het lokale elektriciteitsnet te leveren.
Elektriciteit wanneer het net er het meest behoefte aan heeft
RayGen verzamelt zonne-energie met behulp van een groot spiegelveld en zet deze om in elektriciteit met fotovoltaïsche energie. De spiegels verzamelen zonlicht, dat vervolgens wordt omgeleid naar een zonnetoren, die op zijn beurt elektriciteit opwekt. Deze elektriciteit wordt dan gebruikt om het net op de gebruikelijke manier te voeden of om een waterlichaam tot bijna-vriespunt te koelen als een vorm van energieopslag.
Hoe kan koud water zonne-energie opslaan? Omdat de zonnecellen zeer geconcentreerd zijn, genereren ze veel warmte, die kan worden gebruikt om een tweede waterlichaam te verwarmen tot bijna het kookpunt. Met dit temperatuurverschil ontsluit het gebruik van een organische Rankine-cyclus (ORC - zie apart vak ) en turboexpandertechnologie van Atlas Copco Group de mogelijkheid om op elk moment elektriciteit op te wekken – ook na zonsondergang.
"Als je het hebt over energieopslag, denken mensen eerst aan batterijen, maar het opslaan van energie voor 12 tot 24 uur wordt erg duur. Onze expansieturbines zetten de thermische energie om in elektriciteit wanneer het net dat het meest nodig heeft", zegt Louis Mann, Manager of Marketing and R&D bij Atlas Copco Mafi-Trench in Californië.
"Er zijn niet veel toepassingen ter wereld die energieopslag gebruiken zoals deze fabriek doet", voegt Louis' collega, Sales and Application Engineer, Ysabel Murguia toe.
Afbeelding links: Turboexpander-technologie biedt de mogelijkheid om op elk moment elektriciteit op te wekken.
Rechter afbeelding: De proefinstallatie van RayGen in Australië maakt gebruik van zowel fotovoltaïsche als thermische zonne-energie om hernieuwbare energie aan het lokale elektriciteitsnet te leveren. (Foto met dank aan RayGen Resources Pty Ltd.)
Opschaling
Atlas Copco werd benaderd door RayGen vanwege zijn jarenlange ervaring met ORC-turboexpandertechnologie, die teruggaat tot de jaren 1980. De proefinstallatie ging in 2022 in bedrijf en het initiële succes en de groeiende interesse van nutsbedrijven in verschillende delen van de wereld hebben geleid tot een opschaling van de ambities.
"Voor de proefinstallatie hebben we een frame vier-expandergenerator gebouwd die integraal op de tandwielkast is afgestemd", legt Ysabel uit. "Een frame vier is een middelgrote machine, terwijl het commerciële systeem een nieuw ontwikkelde grootste framegrootte vereist. We ontwikkelen nu samen met RayGen een oplossing op volledige schaal."
Een vooruitziende oplossing
De echte demonstratie is op commerciële schaal; om de wereld te laten zien dat dit type energieopslag niet alleen technisch mogelijk, maar ook commercieel haalbaar is.
"Er is een trend naar grotere machines in de energietransitie in het algemeen om deze technologieën via schaalvoordelen te laten werken", zegt Louis.
Dit partnerschap draagt dus bij aan een transformatieve technologie die de energiesector meer betrouwbare en consistente hernieuwbare energie kan bieden met minimaal afval.
"Energieopslag als deze komt niet vaak voor, maar het heeft het potentieel om de wereldwijde kijk op de levering van hernieuwbare energie te veranderen", zegt Ysabel.
Geïnteresseerd in deze oplossing of turboexpandertechnologie in het algemeen? Lees er meer over in deze blogpost.
