Loodzuuraccu's spelen al lange tijd een belangrijke rol bij het opslaan van energie, vooral in het verleden toen auto's steeds populairder werden aan het einde van de 1800er jaren. Deze ouderwetse accu's blijven in gebruik omdat ze behoorlijk goed werken en vrijwel niets kosten. Natuurlijk leveren ze minder energie per eenheid op in vergelijking met nieuwere accutechnologieën, maar wat mensen aan hen waarderen is de lage prijs. Loodzuuraccu's zijn gemiddeld veel goedkoper per kilowattuur dan die moderne lithium-ionpakketten waar iedereen tegenwoordig over praat. Daarom kiezen mensen nog steeds voor loodzuur wanneer het budget bepalend is. Ze zijn uitstekend geschikt voor standaard auto-starters, noodstroomsystemen in kantoren en ziekenhuizen, en zelfs kleine zonnepanelen waar elke euro telt. Budgetbeperkingen maken deze traditionele accu's vaak de voor de hand liggende keuze, ondanks hun enigszins verouderde reputatie.
Lithium-ionbatterijen zijn tegenwoordig vrijwel de goudstandaard geworden, omdat ze vergeleken met ouderwetse loodzuurbatterijen veel meer vermogen leveren in zo'n kleine verpakking. Kijk naar de cijfers voor energiedichtheid en lithium slaat loodzuur met verve de loef af als het gaat om de hoeveelheid stroom die je krijgt per pond. Hierdoor zijn ze ideaal voor zonnepanelen op zolder, waar de beschikbare ruimte belangrijk is, en bovendien werken ze uitstekend met windturbines en andere groene technologie-installaties. Het echte verschil zit hem echter in de levensduur. Deze batterijen kunnen honderden keren meer opladen dan hun loodzuur-tegenhangers voordat ze vervangen moeten worden, wat verklaart waarom ze overal opduiken, van zonnepanelen in de achtertuin tot grote opslagprojecten op netniveau. Recente marktonderzoeken wijzen uit dat de trend naar lichtere oplossingen onverminderd doorgaat, waarbij bedrijven hard werken om batterijpakketten te ontwikkelen die in steeds kleinere ruimtes passen, terwijl ze toch een goede prestatie leveren op verschillende toepassingsgebieden.
Nikkelmetaalhydride- of NiMH-batterijen bieden een goede balans wat betreft prestaties, vooral voor hybride auto's en alledaagse huishoudelijke apparaten. In bepaalde markten kiezen mensen vaak voor deze batterijen, omdat ze hun lading behouden en consistente stroom leveren zonder overdreven energiedichtheid. Als we ze vergelijken met lithium-ion- en ouderwetse loodzuurbatterijen, dan bevindt NiMH zich qua stroomopbrengst en gewicht ergens tussenin. Milieutechnisch gezien zijn NiMH-batterijen volgens de meeste mensen eigenlijk beter voor de planeet, omdat ze veel makkelijker te recyclen zijn dan andere typen. Dat maakt ze tot duurzamere opties voor bedrijven die rekening houden met hun ecologische impact.
Opslag van batterijen is momenteel in grote veranderingen aan het doorgaan, met nieuwe technologieën zoals vaste-stofbatterijen en flowbatterijen die grote vooruitzichten bieden voor wat we kunnen doen met opgeslagen energie. Vaste-stofbatterijen lijken erg veelbelovend omdat ze veiliger zijn en meer energie leveren per eenheid gewicht, maar er moet nog werk worden verzet om de productiekosten te verlagen en de fabricage op te schalen. Flowbatterijen hebben op hun beurt hun eigen voordelen bij grootschalige projecten, omdat ze langer meegaan en het mogelijk maken om het vermogen los van de totale capaciteit aan te passen. Experts binnen de industrie wijzen erop dat vaste-stofbatterijen alles zouden kunnen veranderen zodra de kostenproblemen zijn opgelost. Uitgaande naar de toekomst geloven veel onderzoekers dat deze innovaties zich verder zullen blijven ontwikkelen dankzij dagelijkse doorbraken in de materiaalwetenschap in laboratoria wereldwijd. Als de huidige trends zich voortzetten, zouden we al binnen een paar jaar geheel andere soorten energiesystemen kunnen zien.
Het kennen van de batterijcapaciteit en spanning helpt om te begrijpen hoeveel energieopslag een batterij daadwerkelijk biedt. Capaciteitsmetingen worden meestal uitgedrukt in ampère-uur (Ah) en geven eigenlijk aan hoeveel elektriciteit de batterij in totaal kan opslaan. Dan is er de spanning, die het elektrische drukverschil binnen de batterij meet. Dit geeft een indicatie van het vermogen dat op elk moment kan worden geleverd. Bij het kiezen van batterijen voor verschillende toepassingen geldt over het algemeen: hoe hoger de waarden, hoe beter de prestaties. Denk hierbij aan elektrische auto's die veel energie nodig hebben versus kleine apparaten die werken op weinig vermogen. Neem bijvoorbeeld zonnepanelen die zijn aangesloten op huishoudsystemen. Een batterij met een hogere spanning werkt beter wanneer meerdere apparaten tegelijkertijd worden gebruikt in de avonduren, wanneer de vraag piekt. De IEC stelt de meeste industrienormen vast voor het testen van al deze specificaties, zodat fabrikanten duidelijke richtlijnen hebben bij het ontwerpen van producten voor zowel huishoudelijk als zakelijk gebruik. Deze normen beïnvloeden uiteindelijk welke soort batterijen mensen uiteindelijk kopen, afhankelijk van hun specifieke behoeften en budget.
Bij het praten over batterijen zijn er twee belangrijke factoren die opvallen voor iedereen die wil weten hoe lang ze meegaan: cyclusleven en ontladingsdiepte (DoD). Cyclusleven betekent eigenlijk hoe vaak een batterij kan worden opgeladen en ontladen voordat hij vermogen begint te verliezen. De meeste mensen beseffen niet dat de ontladingsdiepte aangeeft welk deel van de totale capaciteit van de batterij elke keer wordt gebruikt. Neem bijvoorbeeld lithium-ionbatterijen, deze houden meestal tussen 500 en 1500 volledige cycli stand, wat verklaart waarom zoveel apparaten er vandaag de dag op vertrouwen. Vanuit kostenoverwegingen betekent dit dat batterijen die langer meegaan, minder vaak hoeven te worden vervangen en dus op de lange termijn geld besparen. Vertrouwd raken met deze getallen helpt mensen bij het kiezen van de juiste opslagoplossingen voor welke toepassing dan ook, of het nu gaat om het aandrijven van gereedschap op een werkvloer of om het licht aan te houden tijdens stroomuitval.
De laad- en ontlaadsnelheden zijn erg belangrijk wanneer het gaat om de prestaties van batterijen in verschillende situaties. Deze snelheden vertellen eigenlijk hoe snel een batterij stroom kan opnemen of afgeven, wat bepaalt voor welk soort toepassing hij geschikt is. Neem bijvoorbeeld lithium-ionbatterijen, die meestal goed kunnen omgaan met snel laden en ontladen, waardoor ze uitstekend geschikt zijn voor toepassingen waarin korte energie-uitbarstingen nodig zijn, zoals in elektrische auto's. Aan de andere kant doen loodzuurbatterijen het niet zo goed bij snelle laad/ontlaadcycli, wat verklaart waarom ze vaker worden gebruikt in minder veeleisende toepassingen. Iedereen die werkt met energieopslag zou deze factoren goed moeten bestuderen voordat een bepaald batterijtype wordt gekozen. Het juiste samenspel tussen wat nodig is en de beschikbare technologie maakt al het verschil wanneer men betrouwbare opslagsystemen op lange termijn wenst te creëren voor welke toepassing dan ook.
Energiesystemen voor opslag in huizen spelen een grote rol bij het efficiënt en duurzaam maken van het gebruik van elektriciteit in huishoudens. De meeste installaties omvatten verschillende onderdelen, waarbij batterijen centraal staan in het geheel. Lithium-ionbatterijen zijn de laatste tijd erg populair geworden omdat ze meer energie kunnen opslaan in kleinere ruimtes en langer meegaan dan veel alternatieven. Het combineren van opslag met zonnepanelen op het dak maakt zin, omdat het families in staat stelt de opgewekte energie daadwerkelijk te gebruiken, in plaats van sterk afhankelijk te zijn van externe stroombronnen. Sommige studies laten zien dat het combineren van zonne-energie met opslag de jaarlijkse elektriciteitskosten met ongeveer 40% kan verlagen, wat neerkomt op aanzienlijke kostenbesparing en meer controle over het moment en de wijze waarop energie wordt gebruikt. Het installeren van deze systemen vereist echter aandacht voor detail. Eigenaren moeten ervoor zorgen dat alle bedrading correct is aangesloten en de batterijen regelmatig controleren op tekenen van slijtage of schade, wil hun investering op de lange termijn rendabel zijn.
Grootschalige batterijensystemen spelen een steeds belangrijkere rol bij het in stand houden van een stabiele elektriciteitsvoorziening in combinatie met hernieuwbare energiebronnen. Wat er in principe gebeurt, is dat deze grote batterijen elektriciteit opslaan die wordt opgewekt door onvoorspelbare bronnen zoals windmolenparken en zonnepanelen, wanneer er sprake is van een overschot aan productie. Dit draagt bij aan een betrouwbare verdeling van stroom over het netwerk. Kijkend naar recente cijfers, voorspellen experts dat de wereldwijde capaciteit voor opslag op netniveau zal stijgen van ongeveer 10 gigawatt in 2020 naar ongeveer 200 gigawatt in 2030. Een dergelijke groei laat duidelijk zien hoe belangrijk deze technologie is geworden voor moderne energiebeheersing. Veel landen zijn er al mee begonnen om geïnvesteerd te worden in de ontwikkeling van betere batterijtechnologie, die wordt gezien als een essentieel onderdeel in de transitie van traditionele fossiele brandstoffen naar schonere alternatieven. We kunnen verwachten dat er in de toekomst meer beleidsveranderingen zullen komen die de bredere toepassing van deze oplossingen stimuleren, waarmee uiteindelijk de overgang naar een schonere toekomst voor onze elektriciteitsinfrastructuur wordt bevorderd.
De energiebehoefte voor industriële opslag lijkt in niets op wat huishoudens nodig hebben, vanwege de omvang en stroomverbruik. Grote fabrieken en opslagloodsen hebben doorgaans massale batterijbatterijen nodig die continu voldoende stroom kunnen leveren om alles probleemloos draaiende te houden. Neem bijvoorbeeld autofabrieken of distributiecentra, die afhankelijk zijn van dergelijke systemen, maar te maken krijgen met problemen rondom initiële kosten en de juiste installatie in combinatie met bestaande infrastructuur. Residentiële opstellingen werken echter anders. Eigenaren kiezen meestal voor compacte systemen die slechts basisfuncties hoeven te ondersteunen, zoals verlichting, verwarming of het bedrijven van enkele apparaten tijdens stroomuitval. De meeste mensen die thuisbatterijen installeren, geven aan vrij tevreden te zijn, omdat het geld bespaart en het dagelijks leven vereenvoudigt. Ondertussen hechten fabrieksmanagers meer waarde aan of een systeem een volledige productieshift kan doorstaan zonder te falen. Het begrijpen van dit verschil is cruciaal bij het kiezen van de juiste opslagoplossing voor een bepaalde situatie.