Hoe werkt een mobiele batterij?

Technologie evolueert tegenwoordig snel. En terwijl de meeste mensen begrip hebben gekregen van hoe de batterij van hun smartphone of elektrische auto werkt, is de werking van grotere mobiele batterijen vaak een mysterie. Om duidelijkheid te geven over de werking van een mobiele batterij, zullen we de belangrijkste aspecten ervan onderzoeken.

Voordat we uiteenzetten hoe een batterij eigenlijk werkt, noemen we alle verschillende onderdelen van de mobiele batterij:

  • De container – De verpakking van de batterij
  • De batterijen – De DC energieopslag
  • De computer – Het brein van de batterij
  • De omvormer – Het AC gedeelte

De container – De verpakking van de batterij

De buitenkant van de accu moet stevig en weerbestendig zijn, omdat mobiele batterijen kunnen worden gebruikt op allerlei locaties met sterk wisselende weersomstandigheden. Bij Greener gebruiken we hiervoor een 10 voets zeecontainer. Dit type container is niet alleen geschikt voor projecten op land, maar kan indien nodig ook worden gebruikt voor offshore projecten. Bovendien is de afmeting van 10 voet geschikt voor modulair gebruik en kan hij gemakkelijk worden verplaatst. Met een gewicht van 8,2 ton is de container zwaar, maar toch hanteerbaar voor transport.

Een ander belangrijk onderdeel van de container is de klimatisering. Alle apparatuur in de container wordt op bedrijfstemperatuur gehouden om een optimaal proces te garanderen. Verschillende technologieën, zoals een vloeistofkoelsysteem, verbeteren de klimatisering en zorgen voor de juiste temperaturen. In het geval van het systeem dat in de batterijen van Greener is geïnstalleerd, kan zelfs bij extreme buitentemperaturen van -20 tot +40 °C voor veilige gebruikstemperaturen worden gezorgd.

De batterijen – De DC energieopslag

Het hart van het energieopslagsysteem zijn de batterijen. Er kunnen verschillende soorten batterijen worden gebruikt, die verschillen in grootte, gewicht en efficiëntie. Greener gebruikt lithium-ion batterijen, afkomstig uit de automotive sector. De batterijen die je in de BMW i3-serie vindt, vind je ook in onze mobiele batterijen. Dit garandeert een hoge veiligheid en betekent dat deze batterijen veilig zijn voor verplaatsing. Bovendien kan het batterijsysteem binnen een uur worden opgeladen en ontladen (afhankelijk van het beschikbare vermogen). De snelle (ont)lading zorgt ervoor dat pieken in de stroomvoorziening zonder problemen kunnen worden opgevangen.

Aangezien onze batterijen ook worden gebruikt om onbalans op de energiemarkt tegen te gaan, heeft Greener gekozen voor een vermogen en capaciteit van respectievelijk 318kVA en 336kWh voor haar huidige batterijvloot. Dit maakt de batterij bovendien betaalbaar in de verhuurmarkt. Hoewel de batterijsystemen nu nog een hogere prijs hebben in vergelijking met dieselgeneratoren, zijn de operationele kosten lager door de ontwikkelde software en doordat er geen dieselgenerator nodig is die 24/7 op diesel draait. Deze lage operationele kosten zorgen ervoor dat batterijen een kostenefficiënte optie zijn voor veel projecten. Naast het kostenvoordeel op lange termijn kunnen ook de lagere CO2- en stikstofemissies samen met minder overlast een voordeel zijn.

De computer – Het brein van de batterij

De computer bevindt zich in de container en is het besturingssysteem van de batterijen. De software en verschillende besturingsopties verschillen afhankelijk van de leverancier van de mobiele batterij. Greener zet vol in op slimme softwareoplossingen om de batterijen zo goed mogelijk uit te lezen en op afstand te besturen. Daarom zijn er  verschillende opties beschikbaar voor de klant bij het monitoren en controleren van het energieopslagsysteem. Met behulp van ons lokale besturingssysteem, de Human-Machine-Interface (HMI), kunnen commando’s worden gegeven en wordt belangrijke informatie weergegeven. Naast ons lokale besturingssysteem bieden wij ook besturing op afstand via onze Telegram chatbot en met ons Energy Management System (EMS). Dit garandeert toezicht op alle operaties op elk moment. Omdat de computer alle informatie bijhoudt, inclusief de informatie van eventueel aangesloten energiebronnen (zoals een generator of zonnepanelen), worden rapporten met gedetailleerde cijfers over energieverbruik en de besparing van CO2- en stikstofemissies in de service opgenomen. Deze gegevens worden gebruikt om de nauwkeurigheid van toekomstige energieplannen te verbeteren en volledig inzicht te hebben in het elektriciteitsverbruik. Bovendien worden alle gegevens bijgehouden en verwerkt in onze online dashboards, die de klanten en Greener-medewerkers real-time en historisch inzicht geven.

De omvormer – Het AC gedeelte

De omvormer is verantwoordelijk voor het omzetten van de elektriciteit van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC) en omgekeerd. Qua input heeft kan de elektriciteit worden geleverd door bijvoorbeeld een dieselaggregaat of een aansluiting op het elektriciteitsnet, die wisselstroom leveren. Deze moet worden omgezet in gelijkstroom om in de accu’s te worden opgeslagen. Als er geen externe energiebron is aangesloten, gebruikt de batterij uitsluitend de elektriciteit die is opgeslagen in de lithium-ionbatterijen en maakt het een eigen net. De omvormer zet deze elektriciteit om voor de output en na de conversie optimaliseren verschillende netfilters de wisselstroom om ervoor te zorgen dat de energie geschikt is voor alle energiegebruikers op de uitgang.

Veel verschillende toepassingen zijn mogelijk op de uitvoer, zoals het voeden van apparaten op een bouwplaats of het leveren van elektriciteit voor restaurants op een festival. AC en DC werken dankzij de omvormer naadloos samen om krachtige energie in een passende vorm te leveren.

Voor onze Greener batterijen gebruiken we een omvormer van het merk Vacon met een vermogen van 285 kW.

De binnenkant van een Greener mobiele batterij

Op deze foto zie je de vier verschillende delen van de batterij en hoe ze zijn geplaatst aan de binnenkant van de batterijencontainer.

Opzetmogelijkheden

Nu we weten waartoe de batterijen in staat zijn, kunnen ze in verschillende combinaties worden gebruikt:

  • Als een stand-alone oplossing: Dit kan het geval zijn bij projecten met een geringe energiebehoefte, die slechts gedurende een beperkte tijd lopen, of bij projecten met een grote energiebehoefte, waarbij de batterij gemakkelijk kan worden vervangen. Deze optie wordt alleen geadviseerd als er geen andere energiebron kan worden gebruikt en de elektriciteit die de batterij levert, de vraag ruimschoots overtreft.
  • Zonnepanelen of windenergie: Zonnepanelen en windturbines zijn de perfecte partner voor een mobiele batterij. Ze leveren duurzame energie, die in de batterij kan worden opgeslagen voor het geval deze niet meteen nodig is.
  • Netaansluiting: In het ideale geval is er een netaansluiting beschikbaar. Als een grotere netaansluiting is aangevraagd en niet op tijd beschikbaar is, is een mobiele batterij een passende oplossing om het net tijdelijk te verzwaren. In dat geval wordt de batterij gebruikt als buffer en wordt hij door de netaansluiting opgeladen om probleemloos piekvermogen te leveren.
  • Generator: Er zijn verschillende mogelijkheden voor de generatoren, die in combinatie met een batterij kunnen worden gebruikt, zoals een dieselgenerator. Als de dieselgenerator is aangesloten op een batterij, levert de batterij de elektriciteit en wordt de dieselgenerator alleen ingeschakeld als de batterij moet worden opgeladen. De batterij zorgt ervoor dat het stroomaggregaat bij het inschakelen op zijn optimale vermogen werkt, zodat alle inefficiënties worden uitgefilterd. Dit vermindert de bedrijfsuren en bespaart tot 60% brandstof en emissies.

Andere generatoropties zijn het gebruik van met waterstof behandelde plantaardige olie (HVO) diesel of mierenzuur om het duurzaamheidsaspect verder te verhogen. Bovendien kan waterstof ook worden gecombineerd met mobiele batterijen. Er is een grote flexibiliteit voor verschillende energiebronnen, vooral voor op maat gemaakte oplossingen, waarbij de software daaraan kan worden aangepast.

Er zijn verschillende combinaties mogelijk voor de opstelling, evenals de combinatie van meerdere batterijen naargelang de behoeften van de situatie.

Hoewel de grote broer van onze smartphone batterij niet alleen een groter formaat heeft, maar ook meer vermogen levert, is de eigenlijke batterij vergelijkbaar in het gebruik. Beide soorten batterijen slaan na te zijn opgeladen elektriciteit betrouwbaar op om op een ander moment te worden gebruikt. En de meeste smartphones geven tegenwoordig ook een overzicht van de verbruikte energie om een optimaal gebruik te garanderen. Mobiele batterijen zijn echter van industriekwaliteit en daarom gebouwd met materialen met een hoge weerstand, evenals een klimatiseringssysteem. Bovendien zijn batterijen in vele situaties toepasbaar, terwijl een smartphone-accu een energieopslag is die uitsluitend voor de smartphone is bestemd. Op die manier dragen mobiele batterijen bij tot een schone en efficiënte energievoorziening – overal.