Dat technici en ontwerpers creatief bezig zijn om de energietransitie vooruit te helpen blijkt uit de nieuwe LEAS-techniek: het opslaan van energie in vloeibare lucht. De eerste projecten met Liquid Air Energy Storage (LAES) beginnen net van de grond te komen, maar het blijkt nu al een veelbelovende technologie. In dit artikel behandelt Warmte365 drie vragen over LAES als oplossing voor netcongestie.

Er is een handjevol bedrijven dat momenteel werkt aan de ontwikkeling van LAES, maar volgens de European Association for Storage of Energy (EASE) is het Europese Highview Power momenteel de kartrekker op het gebied. In 2015 is de bouw van het eerste systeem gestart waarbij restwarmte werd omgezet in energie. Tegenwoordig wordt de technologie uitgebreid door de energie in te zetten op momenten van piekvraag. 

Maar hoe werkt het?
Het LAES-systeem bestaat grotendeels uit drie hoofdcomponenten. Het eerste onderdeel is het oplaadapparaat waar restwarmte van industrieën als input wordt gebruikt om, bij een aanbod overschot van stroom, vloeibare lucht te produceren. Dit liquefactieproces wordt ook wel het ‘Claude proces’ genoemd. Door middel van compressie en expansie wordt lucht gekoeld en vloeibaar gemaakt.

Deze vloeibare lucht wordt vervolgens naar het tweede component getransporteerd, waar het in een geïsoleerde tank wordt opgeslagen onder lage druk. Deze tanks kunnen gerecycled worden uit de gasindustrie.

Zodra er vraag is naar energie, bijvoorbeeld op piekmomenten of wanneer het aanbod van hernieuwbare energie lager is, kan de vloeibare lucht naar het derde component worden getransporteerd. In het energieterugwinningsysteem wordt vloeibare lucht tot hoge druk gebracht en opnieuw verwarmd waardoor de massa uitzet. Het resultaat hiervan is een hogedrukgas die de turbinegeneratoren aandrijven, waardoor elektriciteit wordt opgewekt.

Welke projecten lopen al?
Momenteel heeft Highview Power meerdere projecten lopen. De demonstratielocatie staat in Pilsworth en is sinds twee jaar in gebruik. Door de successen van de testlocatie heeft Highview meerdere nieuwe projecten gestart.

In Manchester wordt er een centrale voor 50 megawattuur gebouwd. De installatie kan voldoende groene energie opslaan om in de behoeften van 480.000 huishoudens te voorzien, en levert daarnaast stabiliteit op het net.

Naast de installatie in Manchester gaat Highview Power ook in Schotland en Australië projecten installeren. Highview Power heeft de ambitie om in totaal zestien installaties in het Verenigd Koninkrijk te plaatsen om daarmee 7,6 miljoen huizen van energie te voorzien.

Wat zijn de voor- en nadelen?
LAES heeft veel potentie omdat het een lage voetafdruk heeft en geen brandstof verbrandt, waardoor de uitstoot slechts bestaat uit schone, droge lucht. De restwarmte en -koude die overblijft kan worden opgeslagen en later worden gerecycled.

Naast dat het proces duurzaam is kent het nog meer voordelen, zoals dat er geen geografische eisen zijn: het is niet afhankelijk van bijvoorbeeld stromend water, wind of zonlicht. Daarentegen vereisen LAES-systemen wel een grote hoeveelheid ruimte en is er veel infrastructuur nodig voor de installatie, waardoor het lastig kan zijn om de installatie bij dichtbevolkte gebieden te implementeren.

Het systeem heeft een levensduur van ongeveer dertig tot veertig jaar. Daarnaast is het systeem modulair en schaalbaar: het begint met 5 megawatt en kan worden opgeschaald tot een vermogen van 100 megawatt. In de toekomst heeft Highview Power de ambitie om het ontwerp uit te breiden om 200 megawatt vermogen te kunnen produceren met een capaciteit van 1,2 gigawattuur.

Een belangrijke uitdaging voor de ontwikkeling van LAES ligt in het verzamelen van de beschikbare kennis. Daarnaast gaat er tijdens het proces veel energie verloren wat leidt tot een lagere energie efficiëntie.