Blog post header set-up van batterijen

Welke opstelling is de beste voor je batterijproject?

februari 28, 2022

Als je aan batterijen in je dagelijks leven denkt, zijn er veel verschillende mogelijkheden. Met de gewone AA-batterijen kun je veel dingen van stroom voorzien: van je afstandsbediening voor je TV, tot je polaroid-camera of de klok aan je muur. Er zijn oplaadbare batterijen en batterijen die je gebruikt tot ze leeg zijn en dan weggooit. Jij en ik weten allebei welke van de twee de meest duurzame is. Maar in je leven zul je merken dat dit niet de enige batterijen zijn die je dagelijks gebruikt. Oplaadbare batterijen, ook accumulatoren genoemd, zitten in je mobiele telefoon, de elektrische fiets waar je in je vrije tijd graag op fietst en op grotere schaal in je elektrische auto die je gebruikt om naar je werk te gaan. Je ziet dus dat batterijen veelzijdig zijn in hun functie en hoe ze gebruikt worden, maar hoe zit het met industriële mobiele batterijen en hun opstellingsopties?

Terwijl in deze vorige blogpost over mobiele batterijen in het algemeen ook de verschillende toepassingsgebieden van mobiele batterijen genoemd werden, leer je deze keer meer over technische opstellingen en hun verschillen. Afhankelijk van de situatie van een project wordt de meest geschikte opstellingsmogelijkheid gekozen. Alle mogelijkheden hebben hun duidelijke voor- en nadelen. Aan het eind van dit blogbericht ben je vertrouwd met de verschillende termen die gebruikt worden om de opstellingen te beschrijven en kun je een inschatting maken over welke opstelling het meest geschikt is voor je eigen project. Om zeker te zijn van een optimale keuze en een opstelling die op gegevens gebaseerd is, kun je altijd contact opnemen met experts om je te helpen.

Maak een geïnformeerde keuze

Voordat je je opstelling kiest, moet je je ook bewust zijn van enkele belangrijke gegevens om een weloverwogen keuze te kunnen maken. Wij moedigen je dan ook aan om over deze aspecten na te denken voordat je een keuze maakt, zodat je uiteindelijk de juiste oplossing kiest.

Je moet het volgende weten:

  1. De reeds beschikbare stroombronnen (bijvoorbeeld in kW, kVA of ampère): Dit kan een aansluiting op het elektriciteitsnet zijn of zonnepanelen of een andere vorm van stroombron die ter plaatse beschikbaar is. En als er geen stroombronnen op de locatie aanwezig zijn, moet je dit ook vermelden.
  2. Het nominale vermogen van jouw toepassing (bijvoorbeeld in kW, kVA of ampère): Wat verwacht je dat het stroomverbruik zal zijn? Hier kun je alle apparatuur of eventuele energieverbruikers vermelden, zoals de verwarming, de torenkraan op de bouwplaats, de lichtshow voor je festival of wat de mobiele batterij nog meer aan elektriciteit nodig heeft. Probeer de stroomsterkte van de vereiste elektriciteitsaansluitingen te vermelden (in ampère), en het vermogen (in kW) indien beschikbaar. Hoe meer je weet over je toepassing, hoe beter de opstelling op jouw project kan worden afgestemd.
  3. Welke verschillen zijn er voor de energiebehoefte (bv. dag/nacht of seizoen)? In sommige gevallen heb je misschien alleen overdag stroom nodig en kan de accu ’s nachts worden opgeladen. In andere gevallen zal de verwarming die je geïnstalleerd hebt in de zomer slechts minimaal draaien, maar in de winter een veel grotere stroombehoefte hebben. Zorg ervoor dat je alle voorspelbare schommelingen meerekent.
  4. Verwachte doorlooptijd: Jouw project duurt misschien maar een paar dagen of enkele maanden tot een jaar. Dit kan ook de opzet veranderen, aangezien de investering in een langetermijnoplossing hoger kan zijn dan voor een eendaags evenement.

Zorg ervoor dat je deze aspecten in gedachten houdt bij het kiezen van je opstelling en wanneer je met deskundigen praat over de mogelijke opties voor jouw project. De in deze blogpost gepresenteerde opstellingsmogelijkheden kunnen als leidraad worden gebruikt, maar elk project is anders en moet eerst door een deskundige worden beoordeeld voordat een keuze wordt gemaakt.

Eiland opstelling met een batterij

Eiland – De batterij alleen

De meeste mensen die aan batterijen denken, verwachten een volledige oplading zoals bij een AA-batterij. Dit is precies het geval bij een eilandopstelling. Hier is de batterij de enige energiebron en zal ze alle energie leveren tot ze volledig ontladen is. In theorie is er een mogelijkheid om de batterij te vervangen door een nieuwe. Dit wordt echter over het algemeen afgeraden omdat de vervanging van de accu niet alleen gepaard gaat met transportkosten, maar ook met de bijbehorende transportemissies. Deze emissies kunnen hoger zijn dan de combinatie van de accu met bijvoorbeeld een andere energiebron, zoals een kleine netaansluiting of een dieselgenerator.

Deze opstelling is het meest geschikt wanneer een geringe hoeveelheid energie nodig is, of wanneer de accu slechts gedurende een korte periode wordt gebruikt. Aangezien mobiele batterijen krachtig zijn, kunnen zij gedurende een korte periode grote hoeveelheden energie leveren totdat zij volledig zijn ontladen. Dit heeft als voordeel dat er geen extra energiebronnen nodig zijn en de opstelling dus flexibeler is. Het nadeel daarentegen is dat de accu leeg kan raken, en er geen stroom meer beschikbaar is. Om dit te voorkomen moet het energieverbruik voor het begin van het project nauwkeurig worden berekend, om er zeker van te zijn dat het verbruik lager is dan de hoeveelheid stroom die de accu kan leveren. Dit scenario is het enige van alle scenario’s die in deze blogpost zijn gepresenteerd, waarbij de accu aan het eind van het project volledig leeg kan zijn, omdat er geen stroombronnen zijn aangesloten.

Disclaimer: Alle volgende opstellingen zijn gebaseerd op de mogelijkheden die Greener Power Solutions biedt met hun mobiele batterijen. De gegeven opstellingen kunnen verschillen bij andere bedrijven en andere soorten batterijen. Dit is een overzicht van mogelijkheden om jou, de lezer, meer inzicht te geven in wat je kunt doen bij het inbouwen van een mobiele batterij, maar er kunnen meer mogelijkheden zijn die door anderen worden geboden. Houd daar bij het lezen rekening mee en bespreek alle opstellingsmogelijkheden altijd uitvoerig met je batterijspecialist om zeker te zijn van de juiste oplossing.

Peak shaving opstelling met een mobiele batterij

Peak shaving – Het boosten van een stroombron om stroompieken op te vangen

Vaak is er op locatie een stroombron beschikbaar of kan een dieselgenerator worden gebruikt om stroom te leveren. Voor een netaansluiting kan het gaan om een netaansluiting van 3×80 ampère. Hoewel deze netaansluiting op zichzelf niet de benodigde energie kan leveren om bijvoorbeeld een torenkraan van de piekstroom te voorzien, kan deze wel gecombineerd worden met een accu voor dit doel. Terwijl de netaansluiting de accu oplaadt en alle energie levert, wordt de accu gebruikt als buffer voor deze energie om de stroompieken te leveren die de torenkraan nodig heeft.

Hetzelfde geldt voor een dieselgenerator. Normaal gesproken kan het probleem van een generator zijn dat je de generator moet kiezen die het maximale vermogen kan leveren dat je nodig hebt voor de stroompieken van je apparatuur. Dit kan ertoe leiden dat een krachtige dieselgenerator gedurende lange perioden op een zeer lage en dus inefficiënte belasting draait, aangezien het grootste deel van zijn vermogen niet nodig is voor de normale werking, maar alleen voor de stroompieken. Deze inefficiëntie leidt niet alleen tot verspilling van hulpbronnen, zoals de dieselbrandstof, maar ook tot grote hoeveelheden emissies, lawaai en onaangename geuren. Door de dieselgenerator te combineren met een mobiele batterij, wordt de dieselgenerator alleen ingeschakeld door de batterij om de batterij op te laden.

Data van een torenkraan als voorbeeld voor een mogelijke peak shaving opstelling met een mobiele batterij

Een voorbeeld:

Deze grafiek toont de gegevens van een torenkraan. Dit is een voorbeeld van een geval waarin peak shaving een goede optie is, aangezien er stroompieken zijn tot 140 ampère. Bovendien kan deze torenkraan in theorie vermogenspieken tot 220 ampère vragen.

In een normaal geval zou voor dit soort projecten een dieselgenerator van 250 kVA worden gebruikt om voldoende energie te kunnen leveren voor de vermogenspieken van de torenkranen. Aangezien de gemiddelde belasting echter slechts ongeveer 13,9 ampère bedraagt, zou de generator meestal voor een veel lagere en niet optimale belasting draaien, wat leidt tot een hoge inefficiëntie en energieverspilling. Met een peak shaving opstelling kan deze inefficiëntie worden voorkomen.

Peak shaving heeft vier voordelen:

  1. Het aantal bedrijfsuren van de generator wordt verminderd.
  2. Als hij draait, werkt hij bij optimale belasting, wat efficiënt is
  3. Door een hoger efficiëntieniveau worden de hulpbronnen optimaal gebruikt
  4. En door minder bedrijfsuren zijn er minder emissies, is er minder lawaai en zijn er minder onaangename geuren.

Hoewel het combineren van een batterij met een dieselgenerator misschien niet de eerste oplossing is die in je opkomt, resulteert het hogere rendement in een duurzamere oplossing. De dieselgenerator als flexibele energiebron kan in veel gevallen een optie zijn die moet worden overwogen. Lees meer over de duurzaamheid van mobiele batterijen en hoe de combinatie van batterij en dieselgenerator zich verhoudt tot het gebruik van alleen een generator in dit blogbericht over de levenscyclusanalyse die door onze voormalige stagiair is uitgevoerd.

Peak shaving kan dus een makkelijke oplossing zijn wanneer de grotere netaansluiting niet op tijd geleverd kan worden en om de efficiëntie te optimaliseren. Door met de mobiele accu een smart grid op te zetten, wordt optimaal gebruik gemaakt van de beschikbare elektriciteit.

Cycle opstelling met een mobiele batterij

Cycle – Vermindering van de draaiuren van dieselgeneratoren

Wanneer een mobiele batterij wordt aangesloten op een dieselgenerator, hoeft deze dieselgenerator niet meer de hele dag en nacht te draaien zoals normaal het geval zou zijn. In plaats daarvan wordt de accu door de dieselgenerator opgeladen tot een maximale capaciteit en kan de dieselgenerator daarna worden uitgeschakeld totdat de accu weer moet worden opgeladen. Dit samenspel van opladen en ontladen van de batterij tot een bepaalde drempel betekent dat de bedrijfsuren van de dieselgenerator sterk kunnen worden verminderd, en dat de belasting wordt geoptimaliseerd. Aangezien de bedrijfsuren van de dieselgeneratoren overeenkomen met de laadcycli van de batterij, wordt in dit geval de term cycling gebruikt.

Zoals in het vorige deel over peak shaving is uitgelegd, hebben de kortere bedrijfsuren extra voordelen, zoals een hoger rendement, minder emissies, minder lawaai en minder stank. In het algemeen kunnen de bedrijfsuren met deze opzet met 80-90% worden verminderd, wordt de dieselbrandstof met 30% tot 60% teruggebracht, wat op zijn beurt de uitstoot van CO2, stikstof en zwevende deeltjes met hetzelfde percentage vermindert. Bovendien kan de dieselgenerator voor het project in de meeste gevallen in omvang en vermogen worden teruggebracht, aangezien de accu als buffer zal fungeren. Hoewel er nog steeds directe emissies worden geproduceerd, zal dit in sommige gevallen de meest kostenefficiënte methode zijn, vooral voor off-grid projecten zonder andere beschikbare energiebronnen. Houd dit dus in gedachten wanneer je nadenkt over een mogelijke energieopstelling voor je volgende project.

Load share opstelling met een mobiele batterij

Load share – Verdeling van de last over meerdere stroombronnen

We hebben het gehad over de mogelijkheden als er ofwel een netaansluiting ofwel een dieselgenerator op locatie is – maar wat als beide er zijn? Of wat als de netaansluiting of één dieselgenerator alleen niet voldoende is om het benodigde vermogen te leveren? In deze situatie kan een load sharing opstelling een passende oplossing zijn. In het voorbeeld van één netaansluiting en één dieselgenerator zal de batterij ervoor zorgen dat de netaansluiting optimaal wordt gebruikt. Alleen wanneer het door de netaansluiting geleverde vermogen niet voldoende is, zal de dieselgenerator worden toegevoegd aan de mix om het energienet synchroon en met een optimale last te leveren. Door de combinatie van net en generator te gebruiken, kan voldoende energie worden geleverd zonder de noodzaak van een grotere netaansluiting. Dit is ook mogelijk met twee dieselgeneratoren, die dan afwisselend zullen draaien om overbelasting van één generator te voorkomen. Net als bij de combinatie van een net en een generator, zullen beide generatoren alleen gelijktijdig draaien wanneer dat nodig is.

Deze combinatie van energiebronnen kan voordelig zijn wanneer een back-up dieselgenerator nodig is om de energievoorziening veilig te stellen of wanneer het door één energiebron geleverde vermogen niet voldoende is voor de hele duur van het project.

Opstelling met een mobiele batterij in combinatie met hernieuwbare energie

Hernieuwbare energie – Gebruik maken van hernieuwbare energie voor een duurzame oplossing

Bij het zoeken naar duurzame oplossingen zijn hernieuwbare energiebronnen de eerste keuze. En ze zijn ook perfect voor een combinatie met mobiele batterijen. Aangezien wind- en zonne-energie gevoelig zijn voor schommelingen in de opwekking van stroom, kan de mobiele batterij de overtollige stroom opslaan die niet direct nodig is. Bovendien kan de batterij worden gebruikt om een smart grid te creëren, waarbij de batterij de toevoer van de beschikbare elektriciteit regelt.

Mobiele batterijen kunnen niet alleen worden gebruikt in combinatie met zonnepanelen of windturbines, er is ook een project geweest met Kitepower om de door een vlieger opgewekte elektriciteit op te slaan voor verder gebruik. Lees hier meer over dit specifieke project. Er zijn verschillende mogelijkheden en nieuwe hernieuwbare energiebronnen kunnen worden aangesloten op mobiele batterijen. Om een vlot proces en communicatie tussen de verschillende elementen van het beschikbare smart grid te verzekeren, is de juiste software nodig. Deze software kan specifiek voor bepaalde opstellingen worden ontwikkeld en vooraf worden getest om een vlekkeloos proces te garanderen zodra het project is opgestart.

Door de schommelingen die hernieuwbare energiebronnen vaak hebben, is een van de nadelen dat er meestal een back-up optie moet zijn. Dit kan bijvoorbeeld een aansluiting op het elektriciteitsnet zijn of een dieselgenerator. Als de opstelling echter werkt, is de geleverde energie 100% duurzaam.

Opstelling met twee mobiele batterijen parallel

Parallel – De combinatie van meerdere batterijen voor maximaal vermogen

Een parallelle opstelling betekent in feite dat er meer dan één batterij bij betrokken is. Twee batterijen kunnen bijvoorbeeld worden gecombineerd met een netaansluiting om samen een hoger vermogen te leveren dan elk afzonderlijk. De capaciteit van twee accu’s is groter dan die van één en een dergelijke opstelling kan worden gecombineerd met verschillende energiebronnen. Bovendien kan het ontladen en opladen van de verschillende batterijen softwarematig worden geregeld, zodat het proces naadloos verloopt.

De kosten voor het huren van twee mobiele batterijen of misschien zelfs meer zijn uiteraard hoger dan voor het huren van slechts één. Bovendien nemen de batterijen samen meer ruimte in beslag. Deze aspecten moeten in overweging worden genomen bij de keuze van deze opstelling. Het combineren van twee of meer batterijen leidt echter wel tot een hogere capaciteit en extra zekerheid met betrekking tot de stroomvoorziening.

De rol van software

Alle opstellingsmogelijkheden die na de eilandmodus in deze blogpost worden uitgelegd, zijn mogelijk door de software die in dit geval door Greener Power Solutions wordt geleverd. Met de verschillende besturingsopties en programma’s die in het energiebeheersysteem (EMS) beschikbaar zijn, zijn veel verschillende combinaties van stroombronnen en stroomverbruikers mogelijk. Bovendien kan voor jouw speciale geval specifieke software worden geschreven om ervoor te zorgen dat alle elementen naadloos met elkaar samenwerken. De software zorgt er bovendien voor dat er duidelijke inzichten zijn in het energieverbruik, de stroompieken en de laadtoestand van de batterij. Dit betekent dat eventuele problemen snel kunnen worden gedetecteerd en dat maatregelen kunnen worden genomen om deze snel op te lossen.

Keuze genoeg voor je volgende project

Hoewel een mobiele batterij qua toepassing en opstelling anders is dan je gebruikelijke AA-batterijen thuis, bieden ze je evengoed een hele reeks mogelijkheden. Van één tot meerdere energiebronnen, van diesel tot net tot hernieuwbaar, of het combineren van meerdere batterijen om de energievoorziening te krijgen die je nodig hebt – alles is mogelijk. We hopen je een duidelijk overzicht te hebben gegeven van je mogelijkheden en een idee van hoe de energievoorzieningsopstelling voor je volgende project er uit zal zien.

Recent posts

Visual blog Tijdelijke netverzwaring voor de uitbreiding van je bedrijf

Tijdelijke netverzwaring voor de uitbreiding van je bedrijf

Foto van renovatie hoogbouw

Grote renovatie, grote besparingen: twee voorbeelden van renovatieprojecten

Schoon en stille batterijstroom festival

Een stille stroomoplossing op events in stad of natuur