Met een alsmaar toenemend aantal elektrische auto’s (EV’s) op het parkeerterrein voelt ook golfbaan The Dutch de nut en de noodzaak om nog meer in te zetten op elektrische laadmogelijkheden. Sinds kort prijkt er dan ook een 10-voets energieopslagsysteem van Refurb Battery op het terrein bij de valet parking. Wie is Refurb Battery en hoe werkt batterijopslag voor energie?

Een tweede leven voor fietsaccu’s

Refurb Battery is een Nederlands bedrijf dat zich richt op het hergebruik van Lithium-ion batterijcellen en de exploitatie van circulaire energieopslagsystemen. In samenwerking met de producentenorganisatie voor eBikes (Stichting EPAC), inzamelorganisatie Stichting OPEN (voorheen STIBAT), eBike fabrikanten en technische partners hebben zij een proces ontwikkeld dat cellen uit gebruikte (fiets‐)accu’s een tweede leven geeft.

Accu’s worden ingezameld, gedemonteerd en op kwaliteit beoordeeld. Cellen die nog van hoge kwaliteit zijn worden ingezet in nieuwe batterijmodules, ontworpen voor circulariteit. Door het circulaire ontwerp van de modules kunnen cellen aan het einde van de levensduur eenvoudig worden vervangen en kan de rest van de module worden hergebruikt. De modules kunnen worden toegepast in verschillende energieopslagsystemen, van hele grote batterijen tot thuisbatterijen.

Batterijopslag als antwoord op groeiende vraag

Uit het recent gepubliceerde rapport van het Internationaal Energieagentschap (IEA) blijkt dat batterijen en energieopslag een cruciale rol gaan spelen in de energietransitie. Door energie op te slaan als het opgewekt wordt, kunnen we het gebruiken op momenten dat de opbrengst van duurzame energiebronnen tekortschiet. Zo wordt duurzame energie over de hele lijn stabieler. Niet voor niets was batterijopslag in de energiesector de snelst groeiende energietechnologie in 2023. De implementatie verdubbelde ten opzichte van het voorgaande jaar.

Optimaal gebruik energiecontract

Maar ook zonder zonnepanelen of windmolen verdient zo’n batterij zich terug. Door de batterij te laden met stroom als de vraag laag is, kan er optimaal gebruik worden gemaakt van het afgesloten variabele energiecontract van de golfbaan. Als het energieverbruik (en daarmee de stroomprijs) hoog is, bijvoorbeeld rond 18.00 uur, wordt de energiebuffer van de container als eerste ingezet, voordat het net wordt aangesproken. Als de prijs laag is, bijvoorbeeld ’s nachts of bij veel zon, wordt de buffer weer aangevuld. Zo helpt de container de piekbelasting van het net te beperken maar ook de energiekosten van de golfbaan te optimaliseren.

Een slim energiemanagementsysteem (EMS) maakt continu de afweging hoe de batterij zo optimaal mogelijk ingezet kan worden en zo efficiënt mogelijk wordt gebruikt. Zeker in combinatie met het laadplein zorgt een EMS er zo voor dat het systeem zich relatief snel terugverdient, maar de grootste winst zit hem in het kunnen leveren van een grotere stroomvraag op een relatief kleine aansluiting.

Batterijen vervuilend en gevaarlijk?

Maar aan het gebruik van batterijen zitten ook nadelen. Over de productie van batterijcellen is veel te doen. Hiervoor zijn namelijk water en zeldzame materialen zoals lithium, nikkel en kobalt nodig. Elke geproduceerde cel heeft zo zelf een CO2-uitstoot van ~150kg/kWh die zich eerst moet terugverdienen. Innovaties op het gebied van batterijproductie zijn dan ook essentieel om de capaciteit van hernieuwbare energie te vergoten, stelt de IEA, en de verwachting is dat de productie van bijvoorbeeld lithium-ion accu’s steeds schoner wordt.

Een ander punt van aandacht is de brandveiligheid, waar het risico vooral zit in de moeilijkheid van het blussen van een batterijbrand. Doordat de energieafgifte van een batterij een chemisch proces is, ontstaat bij brand in een batterij soms een zelfversterkend proces, waarbij de warmte van de brand de chemische reactie versnelt en daarmee risico geeft op een nog hogere brandtemperatuur.

Het batterijsysteem is ontworpen om deze risico’s te minimaliseren. Door de modulaire opzet van het energieopslagsysteem, waar elke module voorzien is van een slim batterijmanagementsysteem (BMS) en het overkoepelende management systeem, wordt doorlopend de status van de cellen gemeten op verschillende aspecten zoals temperatuur. Modules en het hele systeem wordt afgeschakeld indien nodig. Met deze beveiliging wordt voorkomen dat cellen te warm kunnen worden. Daarnaast is het systeem voorzien van rook- en gasdetectie en een koppeling met de meldcentrale van de brandweer.

Nu al actie

Refurb Battery wil daar niet op wachten en onderneemt daarom nu al actie. Als enige in de markt maakt Refurb Battery gebruik van hergebruikte Li-ion batterijcellen, afkomstig uit ingezamelde fietsaccu’s. De accu’s worden op de productielocatie gedemonteerd, de cellen gecontroleerd en vervolgens ingebouwd in energieopslagsystemen zoals de 10-voets container.

Hoe het kan dat de fietsaccu al is afgedankt, terwijl de cellen nog goed zijn? Dat heeft te maken met hoe zo’n fietsaccu is opgebouwd. Om een stabiele output te geven, wordt de energieopbrengst van alle cellen in de accu samengevoegd door het BMS. Als er één cel aftakelt, heeft dat gevolgen voor de prestatie van de hele batterij. En zo presteert een fietsaccu met een enkele slechte cel vaak al onvoldoende voor de elektrische fiets van de gemiddelde particulier. Voor de consument is dat meestal het moment om de accu in te leveren bij Stichting OPEN of de fietsfabrikant, die een wettelijke verplichting heeft tot terugname van de accu’s. Naar inschatting van Refurb Battery zijn vaak meer dan 70% van de cellen nog van goede kwaliteit op het moment dat een fietsaccu wordt ingeleverd.

Refurb Battery werkt samen met Stichting OPEN en fietsfabrikanten als Accell en demonteert de fietsaccu’s en controleert en monteert de cellen vervolgens in modules die zijn voorzien van een ‘slimmere’ BMS. Slimmer omdat deze op celniveau naar de opbrengst kijkt en cellen uitschakelt indien nodig. Door daarnaast de in- en output van de container in zijn geheel te monitoren, meten ze feilloos waar en wanneer welke cellen aan vervanging toe zijn. Cellen worden op deze manier steeds opnieuw gecontroleerd en indien mogelijk vaker hergebruikt. Dankzij dit unieke proces werken onze systemen nu al aan het verminderen van het toekomstige én het bestaande e-waste probleem. Een batterij zoals deze nu op The Dutch staat bespaart op die manier 75 ton CO2-uitstoot en levert zelfs een mindering van uitstoot op onderaan de streep voor de gehele golfbaan.

Groeiende vraag

Voor The Dutch is dit energieopslagsysteem onder andere nodig om naast de groeiende vraag van e-laadaansluitingen ook aan de vraag om snel-laders te voldoen. De container van Refurb Battery ondersteunt zo de bestaande en toekomstige laadaansluitingen op hun terrein. Met een volle batterij kunnen namelijk ca. 8 EV’s geladen worden. Daarnaast ondersteunt de buffer in de algehele energievoorziening van de club. Zo kan de golfbaan met een relatief kleine aansluiting toch aan de verbruiksvraag blijven voldoen en tegelijkertijd verlicht het de druk op netbeheerders, die met steeds langere wachtlijsten voor netaansluitingen kampen.