Energieopslagsysteem is een fundamentele pijler voor de ontwikkeling van nieuwe energiebronnen. Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie laat een aanzienlijke variatie in de opwekking zien, wat uitdagingen met zich meebrengt bij het handhaven van het delicate evenwicht tussen energieaanbod en -vraag dat essentieel is voor de veiligheid van het elektriciteitsnet. Bijgevolg komt de integratie van energieopslag naar voren als een cruciale oplossing om het energielandschap flexibel te reguleren.

Elektriciteit, met zijn momentane verbruik, vereist een nauwkeurige afstemming tussen opwekking en verbruik om de stabiliteit van het elektriciteitsnet te handhaven. Projecties uit de EIA geven aan dat wind- en zonne-energie in 2050 72% van de hernieuwbare energieopwekking zullen uitmaken, waardoor hun aandeel vanaf 2020 bijna zal verdubbelen. In tegenstelling tot traditionele fossiele brandstoffen met robuuste aanpasbaarheid, vertonen wind- en zonne-energie kenmerken zoals lage inertie, lage demping en zwakke spanningsondersteuning, wat leidt tot aanzienlijke schommelingen die de evenwichtsoefening tussen opwekking en verbruik bemoeilijken. Het gevolg is dat overtollige energie vaak verloren gaat, wat resulteert in verschijnselen als 'inperking'. In 2023 was China alleen al getuige van ruim 300 miljard kilowattuur aan inperking van wind- en zonne-energie, ter waarde van ruim 100 miljard yuan. De inzet van energieopslag biedt een perfecte oplossing voor dit probleem: overtollige energie tijdens piekopwekkingsperioden kan worden opgeslagen en opgeslagen energie kan worden vrijgegeven tijdens piekverbruiksperioden, waardoor realtime energiematching en netstabiliteit worden gegarandeerd.

Van de verschillende technologieën voor energieopslag is de opslag van lithium-ionbatterijen leidend in de commercialisering. Elektrochemische opslagsystemen op basis van lithium-ionbatterijen vertegenwoordigen het grootste deel van de moderne energieopslagoplossingen en bestaan uit batterijpakketten, batterijbeheersystemen (BMS), energiebeheersystemen (EMS), energieopslagconverters (PCS) en andere elektrische componenten. Batterijpakketten dienen als primaire energieopslageenheden, terwijl BMS batterijen bewaakt, evalueert, beschermt en balanceert. EMS zorgt voor de gegevensverzameling, netwerkmonitoring en energieplanning, terwijl PCS bidirectionele conversie tussen AC en DC mogelijk maakt en het laad- en ontlaadproces van de batterij regelt. Omdat de batterijkosten meer dan 60% van de totale kostenstructuur uitmaken en PCS ongeveer 10% kosten, heeft de opslag van lithium-ionbatterijen zich bewezen als de meest gangbare en volwassen technologie voor energieopslag.

Opslag van lithium-ionbatterijen kan worden onderverdeeld in lithiumijzerfosfaat (LFP) en ternaire lithiumbatterijsystemen. LFP-batterijen, gekenmerkt door hun veiligheid, uitstekende prestaties bij lage temperaturen, goede levensduur en relatief lagere kosten, vertegenwoordigen de belangrijkste technische route voor de energieopslag van lithiumbatterijen in China. Ondertussen behouden ternaire lithiumbatterijen, bekend om hun hoge energiedichtheid, kleine voetafdruk en vroege ontwikkelingsvoordelen, nog steeds een aanzienlijk marktaandeel in regio's als Europa en de Verenigde Staten.

Het mondiale landschap van energieopslag is getuige van een toename van toepassingen op utiliteitsschaal in China en de Verenigde Staten, naast installaties op residentiële schaal in Europa. In 2022 bereikte de mondiale markt voor energieopslag 50 GWh, waarbij de Verenigde Staten, Europa, het Midden-Oosten en Afrika (EMEA) en China een aanzienlijk aandeel voor hun rekening namen. Tegen 2026 zullen deze verhoudingen naar verwachting verschuiven, waarbij de Verenigde Staten, China en EMEA de belangrijkste bijdragers zullen zijn.

Concluderend kan worden gezegd dat de energieopslagsector van cruciaal belang is voor het aanpakken van de wisselvalligheid van hernieuwbare energiebronnen en het garanderen van de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Terwijl de lithium-ionbatterijtechnologie zich blijft ontwikkelen en de kosten dalen, staan oplossingen voor energieopslag klaar om een steeds belangrijkere rol te spelen bij het vormgeven van een duurzame en betrouwbare energietoekomst.