ThermalBattery™

De ENERGYNEST ThermalBattery™

Wij bieden oplossingen voor een duurzame toekomst: onze ThermalBattery™ technologie voor warmteopslag

De kern van onze oplossingen voor energieopslag is onze modulaire en schaalbare ThermalBattery™: een hoge temperatuur warmteopslagsysteem op een solide basis van beton (inzetbaar tot 400°C).

 

De ThermalBattery™ wordt geïntegreerd met de toepassingen van de klant en de processen op locatie. Als in processen al gebruik wordt gemaakt van thermische olie of stoom, dan kan de opslag hier op aansluiten en dit als warmtegeleidende vloeistof gebruiken om naar behoefte op te laden en te ontladen. Als alternatief kan een warmtewisselaar worden ingezet van thermische olie naar bijvoorbeeld, stoom, hete lucht of een ander type olie.

Hoe onze technologie werkt

(1) Om de ThermalBattery™ op te laden, stroomt de warmtegeleidende vloeistof van boven naar beneden door de modules, waardoor warmte wordt overgedragen aan het opslagmateriaal (HEATCRETE®).

(2) Energie wordt opgeslagen met minimaal warmteverlies.

(3) WWanneer een industriële installatie warmte nodig heeft, wordt de thermische opslag weer ontladen. Dit werkt door de stroom om te keren. De warmtegeleidende vloeistof gaat van beneden naar boven door de modules, neemt de warmte op van de ThermalBattery™ en geeft het af aan het proces van de klant. Dit was voor stoom omschreven, ik heb het generiek gemaakt zodat het ook voor olie klopt

Operationeel bereik van de ThermalBattery™

De maximale temperatuur voor het opladen van onze opslag is ongeveer 400°C bij gebruik van conventionele koolstofstalen buizen. Economische toepassingen laden tussen 250°C en 400°C en ontladen tussen 150° en 350°C. Normaliter variëren de klantoplossingen van 5 tot 1000 MWh, met een lading- en ontlading duur van enkele minuten tot enkele uren.
Kosteneffectief
Dankzij het ontwerp en de materiaalkeuze is onze ThermalBattery™ een kosteneffectieve oplossing voor het terugwinnen van restwarmte, het omzetten van groene elektriciteit in warmte of het leveren van balanceringsdiensten aan netbeheerders. Modules inclusief Balance of Plant worden in Rotterdam geassembleerd en aan onze klanten geleverd voor eenvoudige montage op locatie – dit verlaagt de kosten en verhoogt de waarde.
Veilig in gebruik

ENERGYNEST-modules zijn ontworpen conform de relevante codes en normen. Elke individuele module ondergaat strenge tests en certificering voordat deze bij de klant wordt afgeleverd en heeft een CE-markering.

Eenvoudig te installeren

Bij levering op locatie zijn de modules klaar voor directe montage, waardoor de tijd van constructie en werkzaamheden on site kort is en klanten snel kunnen profiteren van de operationele voordelen.

Snelle terugverdientijd van CO2-reductie

De CO2-terugverdientijd van het verkleinen van uw CO2-voetafdruk is snel. Afhankelijk van de vervangen fossiele brandstof is CO2-terugverdientijd van de ENERGYNEST ThermalBattery™ ongeveer 2 maanden.

Bent u geïnteresseerd in ENERGYNEST of heeft u vragen over onze oplossingen voor thermische energieopslag of onze toepassingen voor uw specifieke branche?

 

We horen graag van u.

Van productie naar locatie: eenvoudige transport per vrachtwagen, trein of schip dankzij het standaard formaat container

Thermische opslag op basis van thermische olie

Voor het laden en ontladen van de ThermalBattery™ kan zowel gekozen worden voor thermische olie als voor stoom als warmtegeleidende vloeistof.

 

Opslag op basis van thermische olie kan worden gebruikt voor het opslaan van elektriciteit, zonne-energie en restwarmte. In deze systemen wordt thermische olie gebruikt om energie van en naar de ThermalBattery™ te transporteren. Tijdens het opladen wordt thermische olie uit warmtebronnen zoals elektrische heaters, warmtewisselaars of zonnevelden gepompt, waarna de olie van boven naar beneden door de stalen buizen van de ThermalBattery™ wordt geleid. Hierdoor wordt warmte aan het opslagmateriaal overdragen. Bij het ontladen wordt de vloeistofstroom omgekeerd. Zowel bij het laden als ontladen kan een constante uitgangstemperatuur worden ingesteld via geïntegreerde bypass-leidingsystemen met regelkleppen. Om veranderingen in volume te compenseren, bevat het systeem een expansievat. Het type thermische olie wordt afgestemd op de specifieke behoeften van het systeem en de eisen van de klant. Het thermische olie Balance of Plant  (BOP)-pakket, inclusief leidingen, pompen, kleppen en expansievat, wordt meestal geleverd als kant-en-klaar systeem.

Thermische opslag op basis van stoom

Stoomsystemen vormen de kern van onze oplossingen voor stoomopslag. Tijdens het laden stroomt stoom onder hoge druk van de bron (stoomnetwerk, turbine of boiler) in het systeem waar het condenseert in de ThermalBattery™-modules, terwijl het de warmte overdraagt aan het opslagmateriaal. Het verzadigde condensaat wordt opgeslagen in een drukvat. Wanneer de fabriek extra stoom of warmte nodig heeft, wordt de thermische batterij weer ontladen door lagedrukstoom terug naar de fabriek te voeren. Dit werkt door de stroom om te keren. Het drukvat voedt de modules met condensaat dat in de modules verdampt tot stoom, parallel met het flashen van stoom vanuit het vat zelf. Dit dubbele stoomgeneratieproces wordt geregeld door een set regelkleppen. Indien nodig kan het verdampingssysteem in serie worden aangesloten op een superheater om oververhitte stoom van hoge temperatuur te leveren. Verzadigde of oververhitte stoom kan worden geleverd met constante, trapsgewijze of glijdende druk en temperatuur. Het stoom Balance of Plant (BOP)-pakket, inclusief leidingen, kleppen en drukvat, kan als kant-en-klaar systeem worden geleverd.

Wetenschappelijk gevalideerd ontwerp

Het ontwerp van ons systeem en de resultaten van onze ThermalBattery™ pilot zijn gevalideerd en gepubliceerd in het Journal of Energy Storage ‘Long-term performance results of concrete-based modular thermal energy storage system’.

Journal-artikel [PDF]

Van productie tot montage op locatie: voorbereiding van de stalen modules tot het gieten en de uiteindelijke montage van de afgewerkte modules op de YARA-locatie in Porsgrunn, Noorwegen.

Visionaire projecten, succesvol opgeleverd

ENERGYNEST heeft zijn innovatieve technologie onderworpen aan strenge tests in onze ThermalBattery™-pilot, geïnstalleerd bij Masdar, Abu Dhabi. Op dit moment leveren we diverse baanbrekende commerciële projecten voor verschillende toepassingen.

Meer informatie over onze projecten

Samenwerkingsverbanden om de energietransitie te versnellen

Dankzij onze sterke samenwerking met partners integreren we onze ThermalBatteriy™ naadloos in bestaande infrastructuur. Decarbonisatie van industrie met warmteopslag is vandaag al mogelijk.

Meer informatie over onze partners

Veelgestelde vragen

Hoe werkt de ThermalBattery™?

Een ThermalBattery™is een thermisch energieopslagsysteem op hoge temperatuur dat modulair is opgebouwd. Wanneer het systeem wordt opgeladen, wordt het gevoed met stoom onder hoge druk (of thermische olie) die afkomstig is van de fabriek of uit zonne- of windenergie. De stoom stroomt van boven naar beneden door de modules, waar het condenseert en zijn latente warmte afgeeft aan het opslagmateriaal (HEATCRETE®). HEATCRETE® is een speciaal type beton met een zeer goede warmtegeleiding dat is ingegoten in koolstofstalen buizen, in de vorm van U-vormige warmtewisseling buizen. In het geval van stoom, wordt het verzadigde condensaat opgeslagen in een drukvat. Wanneer de fabriek extra stoom of warmte nodig heeft, wordt de thermische batterij weer ontladen door lagedrukstoom of thermische olie terug naar de fabriek te voeren. Dit werkt door de stroom om te keren. In het geval van stoom, voedt het drukvat de modules met condensaat dat in de modules verdampt tot stoom, parallel met het flashen van stoom vanuit het vat zelf. Dit dubbele stoomgeneratieproces wordt geregeld door een set regelkleppen.

Waarin verschilt de ENERGYNEST ThermalBattery™ van elektrochemische batterijen?

Elektrochemische batterijen, zoals lithium-ion en loodzuur, hebben elektriciteit nodig om op te laden, terwijl de ENERGYNEST ThermalBattery™ oplaadt met warmte. Dit betekent dat de ThermalBattery™ kan worden gebruikt voor toepassingen (zoals warmtekrachtkoppeling) die fysiek niet mogelijk zijn met elektrochemische batterijen. Bovendien heeft de ThermalBattery™ een aanzienlijk langere levensduur, geen degradatie en is hij gemaakt van volledig recyclebare materialen. Deze materialen bestaan voornamelijk uit staal en beton, wat goedkope en wereldwijd beschikbare basismaterialen zijn. Daarom is het systeem aanzienlijk goedkoper dan batterijen.

Wie is verantwoordelijk voor het bouwen van de ThermalBattery™?

We bieden onze klanten de best passende optie voor hun situatie, doorgaans een van de volgende twee:

    • De klant brengt zijn eigen Engineering, Procurement and Construction  (EPC)-aannemer naar de bouwplaats en ENERGYNEST biedt advies op locatie om hen te begeleiden tijdens de bouw van de  ThermalBattery™.
    • Of ENERGYNEST is verantwoordelijk voor een bedrijfsklare oplossing, samen met een van onze EPC-partners.

Hoe garandeert u de kwaliteit van uw systeem?

We werken alleen met ISO 9001:2015 gecertificeerde leveranciers en partners, die bekend zijn met onze producten en diensten. Daarnaast voeren we samen met gecertificeerde instanties externe audits uit, en houden we toezicht op locatie tijdens de cruciale fasen van het constructieproces.

Wat is de doorlooptijd voor het installeren van een ThermalBattery™? (uitgaande van: levering van materialen + constructie)

Drie maanden na de afronding van het ThermalBattery™ ontwerp zijn de belangrijkste onderdelen klaar om naar de locatie te worden vervoerd. De duur van het transport naar de locatie hangt sterk af van de locatie van het project: van een week in een Europees project, tot een maand in het geval van een overzees project. De duur van het bouwproces hangt af van de grootte van de opslag, maar een goede referentie is drie maanden voor een klein project, van civieltechnische werken tot inbedrijfstelling, tot zes maanden voor een groter project.

Wat is de CO2-uitstoot bij het bouwen van een ThermalBattery™?

CO2-emissies zijn sterk afhankelijk van de context en variëren sterk per project. Wat met zekerheid vaststaat, is dat het effect ervan over het algemeen niet aanzienlijk groter zal zijn dan dat van cement. Een voorzichtige totale schatting komt uit op een totale uitstoot van 15 kg per kWh opslagcapaciteit. Als we dit getal vergelijken met ongeveer 300 gram CO2 per kWh bij verbranding van fossiele brandstof, dan is een goede inschatting voor het terugverdienen van de CO2-emissies voor een ThermalBattery™ minder dan twee maanden. Daarom zal de ENERGYNEST ThermalBattery™, ongeacht het type project, zijn ecologische voetafdruk snel terugverdienen. De ThermalBattery™ is een slimme en kosteneffectieve oplossing voor het terugdringen van de CO2-uitstoot in warmte-intensieve industrieën.

Hoe genereert u besparingen en vermindert u de CO2-uitstoot van industriële installaties?

ENERGYNEST projectontwikkelaars beginnen met het evalueren van procesgegevens van de installatie. Dit omvat het analyseren van temperatuur, druk en volumes van verschillende warmtebronnen. Veel industriële installaties hebben processen die intermitterend zijn of waarbij de energieproductie en het energieverbruik sterk variëren. Door warmte terug te winnen uit restwarmtebronnen met een hoge temperatuur, deze energie op te slaan en op een later tijdstip af te voeren naar andere processen, opent ENERGYNEST nieuwe mogelijkheden voor het terugwinnen van restwarmte: In plaats van fossiele brandstoffen te verbruiken om de warmte op te wekken die ze nodig hebben, kunnen industrieën gebruik maken van opgeslagen thermische energie. De vermindering van het verbruik van fossiele brandstoffen zorgt voor een gelijkwaardige vermindering van de CO2-uitstoot. Daarnaast kan door thermische opslag optimaal gebruikgemaakt worden van duurzame elektriciteit. Bijvoorbeeld door het efficiënter benutten van de netaansluiting, of door zonneparken en windturbines op locatie beter te benutten.De ThermalBattery™ biedt eigenaren van industriële installaties een efficiënt en optimaal beheer van hun energieverbruik.

Wat voor soort inkomsten creëert u voor onafhankelijke energieproducenten?

De ThermalBattery™ is de optimale flexibiliteit oplossing voor thermische energiecentrales. De batterij kan direct worden geïntegreerd in bestaande stoomcycli en biedt op effectieve wijze een buffer voor stoomopslag tussen de boiler en de turbine. Hierdoor kunnen beheerders van centrales hun boiler continu laten draaien terwijl ze de stroomproductie op elk gewenst moment kunnen verhogen of verlagen. Afhankelijk van het systeem kan de reactietijd minder dan 7 seconden bedragen. Dit maakt de ThermalBattery™ een perfecte oplossing om warmtecentrales de flexibiliteit te bieden die nodig is om te reageren op primaire frequentie veranderingen. De ThermalBattery™ kan dus ontworpen worden voor een korte of lange reactietijd, afhankelijk van wat de meeste waarde oplevert op de elektriciteitsmarkt.

Hoeveel kost de ThermalBattery™?

De materiaalkosten voor onze opslagmodules zijn afhankelijk van de benodigde opslagcapaciteit en de specifieke projectomstandigheden zoals temperaturen en drukken. De materiaalkosten zijn voor het opslagmedium, de behuizing van het medium en de middelen om warmte aan het medium toe te voegen en te onttrekken. Hierbij moet ook rekening worden gehouden met lokale EPC-kosten die per project sterk kunnen verschillen. De totale systeemkosten zullen daarom variëren afhankelijk van de grootte, functionaliteit, onderdelen en locatie.

Wat voor temperaturen kan uw ThermalBattery™ aan?

Ons opslagmateriaal HEATCRETE® is getest tot 550°C en presteert gegarandeerd naar behoren tot 450°C.

Hoe weerstaat de ThermalBattery™ de druk van thermische expansie?

Het opslagmateriaal is zo ontworpen dat het een soortgelijke thermische expansiecoëfficiënt heeft als die van de ingegoten koolstofstalen buizen.

Hoeveel laad-/ontlaadcycli kan uw ThermalBattery™ aan?

Bij dagelijks gebruik zal een ThermalBatteryTM minder dan 20.000 cycli ondergaan gedurende 50 jaar gebruik. Aangezien de spanningswaarden ver verwijderd zijn van de faalwaarden voor beton, is geen sprake van materiaalmoeheid of degradatie bij onze ThermalBattery™ systeem gedurende 10.000 - 20.000 cycli. We kunnen het systeem ook ontwikkelen voor meer cycli, zoals in het geval van Yara waarbij het systeem ontworpen is voor meer dan 450.000 cycli.

Dalen de prestaties van de ThermalBattery™ na verloop van tijd?

De ThermalBattery™ zelf vertoont geen prestatievermindering of degradatie tijdens gebruik, omdat het systeem volledig gemaakt is van duurzaam beton en staal, dat tienduizenden cycli kan verdragen. Dit geldt ook voor de gebruikte materialen, die een levensduur tot 50 jaar hebben.

Hoe minimaliseert u technische risico's?

ENERGYNEST heeft de ThermalBattery™ zo ontworpen dat de technische risico's minimaal zijn. Onze technologie heeft een groot aantal tests ondergaan, zowel in laboratoria als met operationele proefinstallaties, die zijn gecertificeerd door externe auditors. Gegevens over de exacte prestaties van het materiaal kunnen op verzoek worden gedeeld.

Wat zijn de warmteverliezen in de loop van de tijd?

Het warmteverlies is minder dan 2% over een periode van 24 uur voor grootschalige projecten. Kleinere projecten kunnen iets hogere verliezen hebben naarmate de oppervlakte/volumeverhouding toeneemt.

Welk onderhoud heeft de ThermalBattery™ nodig?

De ThermalBattery™ vereist zeer weinig onderhoud omdat er geen bewegende delen zijn, afgezien van een aantal regelkleppen op de verbinding tussen het leidingwerk en de fabriek en eventuele pompen.

Hoe snel kan de batterij reageren?

De ENERGYNEST ThermalBattery™ kan binnen enkele seconden reageren en kan variëren van een korte frequentierespons (30 minuten opladen/ontladen) tot langere cycli van meerdere dagen.

Hoe meet u de prestaties van de ThermalBattery™?

De prestaties van de ThermalBattery™ zijn gebaseerd op de metingen van de inlaat- en uitlaattemperatuur van de warmtedragende vloeistoffen en de doorstroming door het systeem. Deze parameters maken een nauwkeurige prestatiemonitoring mogelijk. In het geval van stoom wordt de prestatie gemeten op basis van de volumestroom van damp (stoom), gecombineerd met temperatuur en druk.
Group-14.svg

CO2-reductie in de industrie door thermische opslag

©2024 ENERGYNEST AS

Neem contact op met

Kann Ihr Unternehmen von unserer ThermalBattery™ profitieren?

Whitepaper: Thermische Energiespeicher in der Industrie

Jetzt Whitepaper downloaden

Can your company benefit from our ThermalBattery™?

Whitepaper: Thermal Energy Storage in Industry

Download Whitepaper now