Batterijopslagsystemen: Niets werkt zonder de juiste omvormer

Dagelijks schone elektriciteitsvoorziening zonder dure netuitbreiding – geen probleem voor zonnestroomsystemen in combinatie met batterijopslagsystemen. Dankzij de intelligente systeemtechnologie is er soepele interactie tussen zonnestroomsystemen, battijen, het elektriciteitsnet en ladingen. SMA opslagsysteemexpert Dr. Aleksandra-Sasa Bukvic-Schäfer legt uit waarom de juiste batterijomvormer een centrale rol speelt in elk opslagsysteem.

Sasa, waarom hebben we een batterijomvormer nodig om stationaire batterijopslagsystemen te bedienen?

SMA-opslagsysteemexpert Dr. Aleksandra-Sasa Bukvic-Schäfer

Een centraal punt hierbij is de omzetting van gelijkstroom in wisselstroom en andersom. De batterij kan alleen gelijkstroom opslaan, maar wisselstroom stroomt naar het openbare stroomnet en is vereist om de meeste elektrische toestellen te laten werken. Dat betekent dat de batterijomvormer in beide richtingen moet werken. Als de batterij wordt opgeladen via het stopcontact of een AC-gekoppeld zonnestroomopslagsysteem, dan moet deze wisselstroom omzetten in gelijkstroom. Als elektrische toestellen op de batterij werken of als er stroom naar het net wordt geleid, werkt het proces omgekeerd.

Zonnestroomsystemen produceren echter ook gelijkstroom. Is het niet mogelijk om zonnestroom rechtstreeks in de batterij te voeden?

Ook hier moeten bepaalde aanpassingen worden gemaakt. Meestal werken het zonnestroomsysteem en de batterij op verschillende spanningsniveaus. De spanning van de zonnestroomgenerator is afhankelijk van zijn grootte, maar alleen in zeldzame gevallen is de spanning van de zonnestroomreeks identiek aan de spanning van de batterij. Deze verschillende spanningen worden daarom gekoppeld met behulp van een DC/DC-omzetter. De DC/DC-omzetter in de batterijomvormer past de spanningsniveaus aan en maakt elektriciteit in beide richtingen mogelijk. Een ander belangrijk aspect is de aansluiting van de batterij op het net. De batterijomvormer maakt hier ook de nodige aanpassingen. De omvormerbrug in de batterijomvormer werkt daarom in beide richtingen, in tegenstelling tot die in de zonnestroomomvormer.

Je leest vaak dat de batterijomvormer ook zorgt voor een ‘optimale werking‘ van de batterij. Wat zit hierachter?

Dit is de andere belangrijke taak van de batterijomvormer. Hij meet continu de relevante waarden van de batterij en regelt zijn lading en ontlading zodat alle parameters worden nageleefd en de batterij probleemloos in werking is. Als de werking van de batterij ondermaats is, zal deze veel sneller verouderen, waardoor hij eerder onbruikbaar wordt dan verwacht en daarom ook snel oneconomisch. Daarom is het ook belangrijk dat de batterij en de batterijomvormer perfect op elkaar zijn afgestemd en dat voor elke toepassing de juiste batterij wordt gebruikt.

Kun je hier wat meer over vertellen?

Batterijen verschillen soms aanzienlijk van elkaar. Dit gaat niet alleen over de batterijtechnologie – bijvoorbeeld lithium-ion- of loodzuurbatterijen – en het spanningsniveau, d.w.z. hoge of lage spanning, maar ook over de parameters die variëren van batterij tot batterij. Deze omvatten de ontladingsdiepte of het opgewekte vermogen. Deze parameters worden opgeslagen in de batterijomvormer, zodat hiermee rekening kan worden gehouden bij het bedienen van de batterij. Ze veranderen ook door de constante verdere ontwikkelingen in batterijtechnologie. Het is ook erg belangrijk om omvormers en batterijen in een vroeg stadium van de ontwikkelingsfase op elkaar af te stemmen om een algeheel efficiënt en economisch systeem te creëren. SMA werkt hiervoor nauw samen met toonaangevende batterijproducenten.

Dit klinkt allemaal erg ambitieus.

Ja, en dat is het ook – en het is ook ongelooflijk spannend omdat batterijopslagsystemen de komende jaren en decennia steeds belangrijker zullen worden voor de elektriciteitsvoorziening. Ze zorgen ervoor dat elektriciteit opgewekt uit wind- en zonnestroom dag en nacht beschikbaar is. Ook ondersteunen ze netwerken die de ruggengraat vormen van een decentrale en hernieuwbare elektriciteitsvoorziening. Bij SMA hebben we uitgebreide ervaring met bijna elke batterijtechnologie en -toepassing. We kunnen hier vol vertrouwen op voortbouwen om toekomstige ontwikkelingen te bevorderen. Ik ben er echt enthousiast over.

Sasa, bedankt voor het interview.