André Oerlemans
30 mei 2024, 16:00

Offshore windpark levert altijd stroom dankzij opslagtank op zeebodem

De Nederlandse start-up FLASC heeft een systeem ontwikkeld om overtollige elektriciteit van windparken op zee ter plekke op te slaan. Op die manier kunnen die parken ook stroom leveren als het niet waait.

Power bundle flasc and subsea7 1536x864 De onderwateraccu van FLASC, waarin perslucht en zeewater onder hoge druk worden opgeslagen om weer stroom mee op te wekken | Credits: FLASC

Het Hydro Pneumatische Energie Opslag (HPES)-systeem maakt het mogelijk om grote hoeveelheden elektriciteit bij offshore windparken op te slaan, in plaats van in grote batterijen op het land. Dat is nodig om die parken rendabeler en winstgevender te maken en het aanbod van windenergie meer constant.

Net als Sushi

“Windenergie is net als sushi. Je moet het consumeren op het moment dat het beschikbaar is. We moeten er dus voor zorgen dat we alle windenergie kunnen consumeren. Maar wat als er geen wind is of geen vraag naar stroom? Dat probleem is een van de grote risico’s van de energietransitie in Nederland”, zegt CEO en medeoprichter Daniel Buhagiar van FLASC. “Onze oplossing slaat energie op waar het opgewekt wordt: bij het windpark. Zo kan de stroom geleverd worden wanneer die nodig is. Wij willen met ons systeem wereldleider worden in de levering van offshore energieopslag.”

Tank op de bodem

Het systeem komt bij een windturbine te liggen en maakt gebruik van hydraulische pompen, drukvaten, turbines, perslucht en zeewater, die samen een plug & play systeem vormen. Als het windpark meer stroom levert dan nodig is of meer dan wat het elektriciteitsnet aan kan, dan perst een hydraulische pomp op een drijvend platform lucht en zeewater via buizen samen in een stalen tank op de zeebodem, die als drukvat dient. Daardoor loopt de druk in die tank op tot 200 bar. Zo wordt de stroom opgeslagen als hydraulische energie. Als er geen of te weinig wind is, wordt de druk in de tank verlaagd en drijven zeewater en perslucht een turbine aan, die weer elektriciteit opwekt. Op die manier kan het windpark ook stroom leveren als het niet waait. Driekwart van alle elektriciteit die in het systeem wordt opgeslagen, komt er ook weer uit als stroom.

10 megawatt opslaan

De tank die als accu dient, kan op een diepte van 40 tot 400 meter liggen. Daardoor is het prima geschikt voor ondiepe zeeën als de Noordzee. Het systeem is modulair opgebouwd, dus hoe meer tanks, buizen, turbines en pompen, hoe meer stroom het op kan slaan. FLASC gaat ervan uit dat het systeem straks vier tot twaalf uur lang 10 megawatt aan stroom kan opslaan. Meer of minder kan ook, dat is afhankelijk van hoeveel units je bij een windpark plaatst. “We kunnen heel veel energie opslaan in ons compacte systeem. Bij een windpark van honderd windturbines heb je er ongeveer acht tot tien nodig, eentje per rij turbines”, zegt Buhagiar.

Kijk hier hoe de technologie van FLASC werkt:

300 miljoen opbrengst

Volgens hem is deze vorm van opslag goedkoper dan opslag in batterijen op land en benut je hiermee de ruimte bij windparken die er al is. Bovendien kan de eigenaar van een windpark zijn stroom tegen hogere prijzen verkopen omdat hij die kan opslaan tot er meer vraag naar is. FLASC heeft al zeven intentieovereenkomsten gesloten met grote windparkontwikkelaars als Ørsted en SSE Renewables. “Zij willen onze technologie kopen om hun opbrengsten met 20 procent te verhogen en de businesscase van hun windparken te verbeteren”, zegt Buhagiar. “Wij focussen nu op de Noordzee, waar onze technologie in 2030 al 300 miljoen euro per jaar kan opleveren.”

Meer bedrijven mee bezig

Meerdere bedrijven zijn bezig met de opslag van offshore windenergie. Het Schotse bedrijf Verlume slaat overtollige energie op in een onderzeese lithium-ion-batterij. Het Groningense bedrijf Ocean Grazer
wil energie opslaan in hogedruk-waterreservoirs onder de zeebodem. Dat laatste lijkt een klein beetje op de technologie van FASC, maar die start-up is al een stuk verder. De technologie van FLASC heeft zich al in 2017 bij een test op Malta bewezen en is gepatenteerd
in Europa, China, Japan en de VS. Het Delftse bedrijf heeft al 5 miljoen aan investeringen opgehaald voor de patenten, testen, de bouw van het eerste prototype en de noodzakelijke certificering door DNV. Momenteel is FLASC bezig opnieuw financiering op te halen.

Driekwart stroom uit wind

Nederland zet voor zijn toekomstige groene stroom vooral in op windparken op zee. In het Klimaatakkoord is afgesproken dat er rond 2030 voor 21 gigawatt aan windparken op zee moet staan. Die turbines leveren dan driekwart van alle stroom en 16 procent van alle energie. De eerste mijlpaal – 4,7 gigawatt aan vermogen – werd eind vorig jaar al bereikt.

CEO en medeoprichter Daniel Buhagiar van FLASC nam tijdens Upstream de cheque in ontvangst | Credit: Upstream

Uitvinder van het jaar

FLASC is genomineerd voor de Europese uitvindersprijs
die het Europese Patentbureau op 9 juli uitreikt. Ook won het woensdag 29 mei de start-up wedstrijd die MT/Sprout
organiseerde tijdens het Upstream in Rotterdam, in de categorie energietransitie. Daar hoorde een cheque van 10.000 euro bij

Lees ook:

Deze ‘baksteenbatterij’ kan tot maar liefst 1.800 graden aan hitte opslaan

De industrie leunt nog hevig op het gebruik van fossiele brandstoffen als steenkool en aardgas. Dat komt omdat er voor industriële processen veel warmte nodig is. De productie van staal vergt bijvoorbeeld temperaturen van tot wel 1.500 graden Celsius. Het blijkt voor industriële producenten moeilijk om over te stappen op duurzamere alternatieven vanwege technologische beperkingen en hoge kosten. Die alternatieven zijn wel hard nodig: het industriële energieverbruik vertegenwoordigt 26 procent van het Europese totaal. Daarbij komt een uitstoot van 500 miljoen ton CO2 kijken. Thermische batterij Het Amerikaanse Electric Thermal Solutions (ETS) is erin geslaagd om zo'n alternatief te ontwikkelen. Het bedrijf deed jarenlang onderzoek naar een soort baksteen die extreme hitte kan opslaan voor later gebruik. Het idee is simpel. Een verzameling elektrisch geleidende, keramische bakstenen wordt onder stroom gezet; in het specifiek hernieuwbare stroom uit bijvoorbeeld zon of wind. Hierdoor warmen de stenen (duurzaam) op en kunnen ze temperaturen bereiken van wel 1.800 graden Celsius. Dankzij de geïsoleerde behuizing kan de warmte dagenlang worden vastgehouden. Later, op het moment dat er warmte nodig is (bijvoorbeeld voor een industrieel proces), kunnen de bakstenen die afgeven. Het systeem wordt ook wel een thermische batterij genoemd. 95 procent efficiëntie Aangezien de thermische batterij van ETS zulke hoge temperaturen kan bereiken, leent hij zich voor industrieel gebruik – bijvoorbeeld het produceren van cement of staal. Volgens het bedrijf heeft het systeem een efficiëntie van 95 procent, wat wil zeggen dat 95 procent van de ingevoerde hernieuwbare energie wordt omgezet naar hitte. Hoe duur de opgewekte hitte van ETS is, wordt niet specifiek gemaakt. Wel wordt gezegd dat deze in de buurt komt van de prijs van fossiele hitte of daar zelfs onder duikt. Demonstratie In januari keerde het Amerikaanse ministerie van Energie ruim 4,5 miljoen euro aan financiering uit aan ETS. Met het geld gaat het een demonstratiefaciliteit bouwen op commerciële schaal in San Antonio, Texas. Het formaat van die faciliteit is nog niet duidelijk, al zal hij naar verwachting ongeveer even groot zijn als een scheepscontainer. Ter vergelijking: de huidige testfaciliteit van ETS heeft de grootte van een liftcabine. Lees ook: Warmtebatterij van Fourth Power werkt als een zon in een doosjeWat is thermische energieopslag en kan het de industrie op korte termijn verduurzamen?Warmtebatterij verwarmt wijken en gebouwen als het net geen stroom kan leveren