Breman omarmt Fortona zoutbatterij voor duurzame energieopslag

Netcongestie is een groot en groeiend probleem. Daarom is batterijopslag in opkomst, ook onder bedrijven en instellingen. Lithiumbatterijen lijken de oplossing voor energieopslag. Maar technisch, ecologisch én economisch verliezen ze het uiteindelijk van zoutbatterijen. Er is dus volgens Fortona feitelijk geen enkele reden om niet voor een energieopslagsysteem (EOS) met zoutbatterijen te kiezen.

Primeur voor Nederland

Dat beseft ook Breman Utiliteit, dat afgelopen voorjaar een pilot met een energieopslagsysteem op basis van zoutbatterijen van Fortona startte. Breman test met deze installatie zowel de zoutbatterij als de aansturing van verschillende fabrikanten, waaronder Priva. De resultaten zijn veelbelovend: “De batterij reageert snel, doet wat hij doen moet en ook de aansturing werkt goed”, zegt projectleider Arjen Langendijk van Breman. Daarom zal het installatieconcern binnenkort het eerste gebouw in Nederland met dit systeem uitrusten. Die primeur gaat naar een school in Zwolle, waar vanwege brandveiligheidsrisico’s geen lithiumbatterij geplaatst mag worden. Het pilot-toestel is ondertussen al bestemd voor een nieuwe vestiging van Breman, in Roermond.

Duurzamere energietransitie

Hoe kunnen we de energietransitie versnellen om het milieu minder te belasten? Vanuit die vraag zoekt het Nederlandse bedrijf Fortona naar oplossingen. Het zusterbedrijf van Hemmink heeft de exclusieve Benelux-vertegenwoordiging van de Zwitsers-Italiaanse energieopslagsystemen. Technisch adviseur Kees Compaan: “De systemen zijn al enkele jaren op de markt en worden voortdurend doorontwikkeld. Wereldwijd past men ze vooral toe als backup-noodstroomvoorziening voor onder andere datacenters en offshore-installaties, maar er zijn veel meer toepassingsmogelijkheden”. 

Compaan is een warm voorstander van de veelbelovende zoutbatterijsystemen die Fortona onder eigen naam op de markt brengt. “De energietransitie is op zichzelf niet duurzaam, maar met deze systemen maken we duurzame keuzes binnen die transitie.” 

Eerst een energieprofiel

Fortona kan complete oplossingen met zoutbatterijen leveren. “Dat betekent dat wij altijd bij voorkeur eerst een energieprofiel van een klant maken”, aldus Compaan. “Daaruit blijkt of er een zoutbatterij nodig is en welke omvang. Ook kunnen we in onze simulatie rekening houden met zaken als extra zonnepanelen en laadaansluitingen. Een energieopslagsysteem kan uiteindelijk ingezet worden voor peak shaving of het bufferen van eigen opgewekte energie.”  

Efficiënt energieverbruik

Klanten kunnen binnen het TITAN-programma kiezen uit drie omvormers met vermogens van 30 kW, 50 kW en 100 kW. Daarmee kunnen systemen vanaf 90 kWh tot 360 kWh of meer worden opgebouwd. Alle batterijen zijn voorzien van een Battery Management Systeem (BMS) voor monitoring op afstand en om optimale prestaties te leveren. Ook wordt bij elke batterij een Energie Management Systeem (EMS) geleverd. “Men kan kiezen uit een intern of extern energiemanagementsysteem, dat op maat wordt ingeregeld”, licht Compaan toe.  

Energiestromen worden goed in kaart gebracht en zo efficiënt mogelijk ingezet, bijvoorbeeld om piekbelasting voor een gebruiker te voorkomen of om een auto juist op te laden wanneer er een overschot aan lokaal opgewekte stroom beschikbaar is. De systemen zijn overigens modulair uitbreidbaar door batterijen onderling te koppelen. Er is dus een oplossing van klein- tot grootzakelijk. 

Samenwerking

Fortona zocht een installatiepartner en kende Breman Utiliteit, ook een familiebedrijf, al jaren. Drie jaar geleden raakten ze in gesprek over de zoutbatterij. Langendijk: “Wij zijn al jaren bezig met circulariteit en zoeken continu naar innovaties en verbeteringen. De zoutbatterij van Fortona is zo’n circulair product en had vanwege de techniek meteen onze interesse. En doordat we beiden in Zwolle zijn gevestigd, is samenwerken makkelijker.” De pilot bij Breman was de aftrap van die samenwerking, waarbij Fortona het installatieproces ondersteunde.

Wat is een zoutbatterij? 

Een zoutbatterij is een geavanceerd systeem voor energieopslag. Het gesloten toestel bevat keukenzout (NaCl) en – als werkzame stof – nikkel. De technologie is gebaseerd op de chemische reactie tussen deze twee (elektrolyse). Het zout wordt bij een temperatuur van 150 ºC vloeibaar. Daarbij vormt nikkel de positieve elektrode en het verwarmde zout de negatieve elektrode, onderling gescheiden door een keramische buis van beta aluminium. Zodra de interne bedrijfstemperatuur circa 260 ºC bedraagt, is het mengsel geschikt voor de opslag van energie, die kan worden afgegeven als elektrische stroom. In stilstand is er energie nodig om de batterij op temperatuur te houden, hoewel die optimaal is geïsoleerd. Dit wordt bij cycli minder, doordat de batterij zichzelf dan warm houdt. Uniek is dat een zoutbatterij geen externe koeling nodig heeft. Lithium daarentegen wel, hetgeen verborgen kosten impliceert qua installatie, energieverbruik en onderhoud. 

Locatiekeuzevrijheid

Fortona’s missie komt mede voort uit de explosieve opmars van lithiumbatterijen. “In veel situaties zijn lithiumsystemen echter geen goede oplossing vanwege strikte veiligheidseisen”, aldus Compaan. Lithium is – bij NMC- en LFP-cellen – immers brandbaar en bij brand kan er een thermal runaway (vrijkomen van giftige of explosieve gassen) ontstaan. Daarom moet een lithiumbatterij op een bepaalde afstand tot een huis worden geplaatst, wat binnen een bebouwde omgeving moeilijk kan zijn. “Per 1 januari 2027 wordt de PGS 37-1 voor EOS daarom ook opgenomen in de Omgevingswet. Ook voor monumentale panden die met netcongestie en een te krappe netaansluiting kampen, is lithium geen oplossing.” 

Volledig brandveilig

De innovatieve Fortona zoutbatterijsystemen zijn volledig brandveilig. “Daardoor zijn ze binnenstedelijk én binnen gebouwen toepasbaar”, zegt Langendijk. Voor de productie worden uitsluitend natuurlijke, niet-giftige materialen verwerkt. Brandbare materialen ontbreken, zodat de zoutbatterij, uitgezonderd wat onvermijdelijke elektronica in het BMS, ook niet bijdraagt aan een eventuele brand (brandversneller). “Een belangrijke eigenschap, ook voor verzekeraars.” 

Door de hoge binnentemperatuur en goede isolatie is de zoutbatterij minder gevoelig voor buitentemperaturen. Dankzij deze stabiele hoge-temperatuurtechnologie kan een zoutbatterij niet verbranden of ontploffen, ook niet in combinatie met water. Een thermal runaway is dus uitgesloten.  

Grote milieuvoordelen

Op het gebied van duurzaamheid presteren de zoutbatterijen veel beter dan lithiumbatterijen. Er worden geen schaarse grondstoffen zoals lithium of kobalt in verwerkt, waarvan de mijnbouw veel energie kost en milieuschade oplevert. Daarnaast is een zoutbatterij door het gebruik van louter natuurlijke materialen bijna volledig (98%) recyclebaar. Bovendien gebeurt de recycling binnen Europa, waardoor transportemissies worden beperkt. Lithiumbatterijen daarentegen zijn slechts gedeeltelijk en tegen hoge kosten recyclebaar. De ecologische voetafdruk van de zoutbatterij is zodoende minimaal.  

Betrouwbare energieprestaties

Een zoutbatterij is optimaal geïsoleerd. Daardoor wordt de temperatuur van de behuizing slechts enkele graden hoger dan van de omgeving en blijft het energieverlies beperkt. Zoutbatterijen functioneren betrouwbaar in een breed temperatuurbereik (-20 ºC tot +60 ºC) zonder extra koeling of verwarming. Lithiumbatterijen vereisen vaak actieve koeling en verliezen efficiëntie bij extreme temperaturen.  Erger nog, lithium zal bij temperaturen vanaf ongeveer 30 ºC versneld degraderen, een onomkeerbare vermindering van de batterijcapaciteit. 

Zeer lange levensduur  

Zoutbatterijen kennen geen degradatie in opslag, in tegenstelling tot lithiumbatterijen die ook verouderen wanneer ze niet gebruikt worden. Hierdoor hebben zoutbatterijen een veel langere levensduur – tot 20 jaar bij dagelijks gebruik – en is eventueel vervangen minder snel nodig. Dat verlaagt de totale milieu-impact. 

Hoge verwachtingen 

Breman ziet veel potentie in de Fortona zoutbatterijen en verwacht snel op te schalen. Langendijk: “Netcongestie is nog lang niet opgelost, we krijgen er steeds meer mee te maken. Het is tegenwoordig in elke tender wel aan de orde. Overheden, bedrijven en instellingen moeten nu nog zoeken naar oplossingen, maar de zoutbatterij is in opkomst. Wij verwachten er veel van, vooral voor stationaire toepassingen in of nabij gebouwen waar netcongestie speelt.”