Hoe kan je elektriciteit opslaan?

Technisch gezien kun je elektriciteit niet direct bewaren. Ze moet eerst worden omgezet naar een andere vorm. Dit gebeurt via een transformatiecyclus. De stroom van elektronen verandert dan in chemische, mechanische of thermische energie. Pas op het moment dat je de stroom nodig hebt, wordt deze weer vrijgegeven.

Elke opslagmethode heeft unieke eigenschappen. Daarbij kijken we vooral naar 3 factoren:

• Het rendement: de verhouding tussen de opgeslagen en de teruggewonnen energie.
• De energiedichtheid: hoeveel energie je kunt bewaren per volume of gewicht.
• De ontlaadtijd: hoe snel of traag de energie weer beschikbaar is.

In één oogopslag

Hier is  een beknopte samenvatting van de verschillende opslagmethoden. Klik op een technologie om direct naar de gedetailleerde uitleg te gaan:

Tip : Dit artikel biedt een volledig overzicht van alle beschikbare technologieën. Ben je vooral op zoek naar wat jij concreet in jouw woning kunt doen? Spring dan direct naar onze praktische conclusie onderaan.

Met een batterij

Een batterij werkt op basis van een ‘omkeerbare’ chemische reactie. Dat betekent dat de reactie in 2 richtingen kan verlopen:

Met een condensator

Een condensator slaat energie niet chemisch op zoals een batterij, maar houdt elektrische lading kortstondig vast tussen 2 metalen platen. Het is de "sprinter" onder de opslagtechnologieën.

Condensatoren hebben enkele typische kenmerken:

• Bliksemsnel: Hij kan extreem snel laden en ontladen. Denk aan de flitser van een fototoestel die in één klap al zijn energie afgeeft.
• Korte pieken: Ideaal om plotselinge pieken in het stroomnet op te vangen of om elektrische voertuigen een ultrakorte "boost" te geven bij het optrekken.
• Beperkte adem: Hij heeft een zeer kleine capaciteit. Een condensator kan een machine een krachtige start geven, maar is niet geschikt om je woning een hele avond van stroom te voorzien.

Met waterstof

Je kunt elektriciteit ook opslaan door het om te zetten in gas. Met een overschot aan stroom splits je water (via elektrolyse) in zuurstof en waterstof. Dit waterstofgas kun je onder druk bewaren in tanks, alsof het een grote batterij is.

Wanneer je de energie weer nodig hebt, wordt het waterstof gecombineerd met zuurstof:

• In een brandstofcel wordt de elektriciteit rechtstreeks opgewekt.
• In een motor drijft het gas een generator aan die stroom produceert.

Hoewel dit een krachtige manier is om grote hoeveelheden energie voor lange tijd te bewaren, is het rendement nog laag. Er gaat namelijk veel energie verloren bij de dubbele omzetting (stroom naar gas en weer terug), waardoor het vandaag vooral een oplossing is voor de industrie en minder voor woningen.

Via pompen-turbineren

Een van de meest gebruikte methoden ter wereld (zoals de centrale van Coo in België). Bij dit systeem wordt water van een lager gelegen meer opgepompt naar een hoger gelegen spaarbekken. Wanneer er later vraag is naar elektriciteit, stroomt het water terug naar beneden. Onderweg drijft het een turbine en alternator aan, die samen elektriciteit opwekken. Dit systeem wordt vandaag al op grote schaal gebruikt om schommelingen in hernieuwbare energie op te vangen.

Via drukopbouw

Samengeperst gas wordt opgeslagen in een afgesloten ruimte met waterdichte wanden. Laat je dat gas opnieuw ontsnappen, dan zet het een turbine in beweging. Die turbine drijft een alternator aan die elektriciteit produceert. Ook dit systeem is vooral geschikt voor grootschalige energieopslag.

Met een zwaartekrachtput

Bij dit concept wordt een zware zuiger met behulp van een elektrische motor omhoog getrokken uit een put van 500 meter diep. Wanneer je de massa loslaat, zakt ze opnieuw naar beneden. Door haar gewicht wordt water samengedrukt en verplaatst, wat een elektrische generator aandrijft. Zo wordt opgeslagen energie opnieuw omgezet in elektriciteit.

Zwaartekrachtopslag is een interessant concept, maar vandaag nog vooral een niche oplossing of een demonstratieproject.

Met een hellende trein

Dit principe lijkt op het opwinden van een oud mechanisch horloge. Een zware trein rijdt een lange helling op van 10 km met een hellingspercentage van 7%. Tijdens de afdaling zorgt het gewicht van de trein ervoor dat een generator draait en op zijn beurt elektriciteit opwekt.

Met een vliegwiel

Een vliegwiel is een zware draaiende massa (wiel, cilinder, ...) die met een motor op snelheid wordt gebracht. Tijdens het vertragen drijft het wiel een generator aan die elektriciteit produceert.

Met een waterreservoir

De meest bekende manier om thuis energie op te slaan, is via warm water. Je gebruikt een overschot aan elektriciteit om het waterreservoir van je centrale verwarming of je boiler op te warmen. Zo zet je stroom direct om in bruikbare thermische energie.

Met zand

Naast water kan ook zand warmte vasthouden, en dat zelfs op zeer hoge temperaturen. In Finland bijvoorbeeld wordt deze technologie al op grotere schaal ingezet. Een 'zandbatterij' kan maandenlang hitte opslaan bij een temperatuur van ongeveer 500 graden Celsius. Zo kan de overtollige zonne- en windenergie van de zomer gebruikt worden om hele wijken te verwarmen in de winter.

Hoewel technologieën zoals zandbatterijen of waterstofpanelen de toekomst kleuren, zijn ze vandaag nog niet rijp voor je eigen kelder. Wat kun je dan wél doen als particulier of binnen een mede-eigendom?

• De thuisbatterij: De meest bekende weg. Ideaal om je zonne-energie van overdag 's avonds te verbruiken, al blijft het een aanzienlijke investering.
• De elektrische wagen (V2G): Heb je een elektrische auto? Dan bezit je misschien al een enorme batterij op wielen die in de toekomst je huis kan voeden.
• Thermische opslag: De eenvoudigste en goedkoopste methode. Door je elektrische boiler of warmtepomp slim aan te sturen, sla je energie op in de vorm van warm water.