Innovatief off-grid energieopslagsysteem op basis van zoutwateraccu’s: Duurzamer, efficiënter én schoner werken op de bouw

Van woning tot bedrijfsgebouw of bouwplaats: een zoutwaterbatterij is bij uitstek geschikt voor alle situaties waarin duurzame energieopslag gewenst is. Top Systems speelt hierop in met de Natrium-Ion AIB zoutwateraccu’s, die volledig onderhoudsvrij en geoptimaliseerd zijn voor dagelijks diepe ontladingen. Frequente deelse (ont)ladingen hebben geen enkele invloed op de levensduur van de batterijen, vertelt sales engineer Norman Heins. “De zoutwateraccu’s onderscheiden zich door een hoog rendement van 88,5% en een groot temperatuurbereik van -5°C tot +50°C. Ook zijn ze volledig veilig om aan te raken, niet ontvlambaar en niet explosief. Zoutwater als elektrolyt maakt de accu’s tot de meest milieuvriendelijk vorm van energieopslag. Bovendien zijn de accu’s aan het eind van hun levensduur volledig recyclebaar. Toen Infra Licht ons in 2020 benaderde om gezamenlijk een duurzaam energieopslagsysteem voor bouwplaatsen te ontwikkelen, hebben we als vanzelfsprekend onze zoutwateraccu’s geadviseerd.”

Infra Licht verzorgt het ontwerp, de aanleg, het onderhoud en de storingsopvolging van openbare verlichtingsoplossingen. “Daarnaast verhuren en plaatsen wij tijdelijke verlichting op zonne-energie, voor toepassing langs rijbanen door het gehele land”, aldus Gertjan Eek, eigenaar van Infra Licht. “Doordat wij werken met lichttorens op LED-verlichting met een hoogte van 12 meter wordt een lichtveld bereikt die zich uitstrekt over 3 rijstroken. Hierdoor zijn aanzienlijk minder lichtmasten nodig. Bovendien is het uitrollen van kabels en onderhouden van (diesel)generatoren niet aan de orde. De 100% zonne-energie resulteert in 0% CO2-uitstoot.”

Met de tijdelijke verlichtingsoplossingen levert Infra Licht een belangrijke bijdrage aan een duurzamer Nederland. “Deze ontwikkeling wilde ik graag doortrekken naar de bouwplaats, waar duurzaamheid en CO2-reductie vandaag de dag ook hot item zijn”, aldus Eek. “Ik heb mijn ideeën voorgelegd aan Top Systems, dat al jarenlang de accusystemen en omvormers voor onze lichttorens levert en waarmee ik een lange en goede relatie heb. Dit leidde tot de ontwikkeling van onze eerste off-grid en plug-and-play zoutwater/biogascontainer (230 volt). Dankzij de installatie met 18 zonnepanelen, 6 zoutwateraccu’s en een biogasgenerator kunnen wij maar liefst 6.000 Watt aan vermogen leveren! Zo ondersteunt de container professionals in de bouw en infra om hun werkzaamheden nog duurzamer, efficiënter en schoner uit te voeren.”

Naast de focus op een duurzame bouwplaats ziet Eek dat op steeds meer locaties wordt overgestapt van AC (wisselstroom) naar DC (gelijkstroom). “Ik ben op dit moment de eerste machine aan het bouwen die hierop inspeelt”, vertelt hij. “Dankzij de combinatie van een milieuvriendelijke biodieselgenerator, zonnepanelen, een DC-converter en een accupack kunnen we straks bijvoorbeeld camerasystemen en kleinere tijdelijke verlichtingssystemen met DC-stroom voeden. En ook bij de ontwikkeling van de zoutwater/biogascontainer hebben we rekening gehouden met deze trend. Hierdoor kan de container niet alleen worden ingezet voor de tijdelijke verlichting langs rijbanen, waar tot 30 straatlantaarns gevoed kunnen worden, maar ook als off-grid energievoorziening voor bouwketen. Hierdoor is een dieselgenerator niet meer nodig en neemt de CO2-uitstoot af van 100% naar 15% (biogasgenerator) of zelfs 0% (100% zonne-energie).”

Voor de energieopslag zocht Infra Licht naar een systeem met een zo hoog mogelijk rendement, een uitstekende duurzaamheid en zo min mogelijk componenten. “Daarnaast speelden productkwaliteit en levensduur een rol”, aldus Eek. “Top Systems geeft 10 jaar garantie op de zoutwateraccu’s. Bovendien kunnen de accu’s maar liefst 5.000 keer geladen en ontladen worden, tegenover 700 cycli van een standaard AGM accu. Deze cycli, in combinatie met de brandveiligheid en recyclebaarheid hebben ons overtuigd.” De samenwerking in dit project, evenals de duidelijke communicatie en korte lijnen zijn hem uitstekend bevallen. “We hebben een uitgebreid adviesgesprek gevoerd en de lijnen voor het energiesysteem uitgezet, op basis waarvan Top Systems een ontwerp op maat heeft gemaakt.”

Op het dak van de zoutwater/biogascontainer zijn 18 zonnepanelen geplaatst, die binnen 3 minuten hydraulisch omhoog en omlaag gestuurd kunnen worden. Hierdoor gaan een optimale zonopbrengst én veilig wegvervoer hand in hand. “De zonne-energie die door de panelen wordt opgewekt, wordt opgeslagen in 6 Natrium-Ion BlueSky Energy zoutwateraccu’s van 48V/56Ah per stuk (totaal: 16,2 kW/h)”, vertelt Heins. “Bovendien is het mogelijk om het systeem modulair uit te breiden naar twaalf accu’s, waardoor ook grotere aantallen straatlantaarns en bouwketen op 100% zonne-energie kunnen draaien. Op bewolkte en regenachtige dagen, wanneer de zonne-energieopbrengst niet toereikend is om de zoutwateraccu’s te vullen, springt een betrouwbare en milieuvriendelijke biogasgenerator bij.”

Aan de zoutwateraccu’s is een AIB Combiner Box 48/1 2 (regelsysteem) gekoppeld, die onder andere de stromen, voltages en temperaturen van de accu’s meet. Alle meetwaarden worden via een CAN-bus doorgegeven aan een Victron omvormer/ladercombi, die de container multi-inzet baar maakt. “Gekozen is voor een MultiPlus-II 48/5000/70-50 230V met een continu vermogen van 5.000 VA (4.000 Watt) en een geïntegreerde 48V/70A acculader, die speciaal is ontwikkeld voor off-grid PV-installaties en alternatieve stroomvoorzieningen”, aldus Heins. “Voor de monitoring van het energiesysteem is een Victron Cerbo GX communicatiecentrum geïntegreerd, die zowel communiceert met de Combiner Box als met 2 Victron BlueSolar MPPT 150/45-MC4 zonnelader s, die de opgewekte energie van de zonnepanelen verzamelen en opslaan in de accu’s. Bovendien monitort het systeem de om- vormer/ladercombi. Alle informatie komt binnen op een Cerbo, die is verbonden met een Victron GX GSM 4G modem. Dankzij deze module kan het Victron systeem tevens worden voorzien van mobiel internet, waardoor ook monitoring op afstand en via het VRM portaal mogelijk wordt.”

Bovenstaande systemen zijn just-in-time door Top Systems geleverd. Infra Licht heeft de montage en installatie verzorgd. In februari is de container vervoerd naar Rotterdam, voor een pilotproject in samenwerking met Heijmans Infra regio Zuidwest.

Op Distripark Maasvlakte West in Rotterdam heeft Heijmans Infra regio Zuidwest namelijk een dubbele duikerverbinding tussen de noordelijke watergang en Amaliahaven gerealiseerd, in opdracht van het Havenbedrijf Rotterdam. “De duikerverbinding doet dienst als bufferzone, zodat bij hevige regenval het hemelwater niet op straat blijft liggen”, vertelt teamleider Maarten Broos. “Onze ambitie was om, samen met het Havenbedrijf Rotterdam, dit project een duurzame, gezonde en veilige invulling te geven en daarmee bij te dragen aan onze strategie en ambitie ‘Verbeteren, Verslimmen, Verduurzamen’. Daarom hebben we het project ook aangemerkt als pilot. De verwarming en verlichting in de bouwketen voor uitvoerend personeel werden duurzaam gevoed door de zoutwater/biogascontainer. Een bijzondere innovatie en uniek in bouwend Nederland, waarin veelal met hybride gasolie-installaties wordt gewerkt. Bij de opstart van het project hebben we enkele obstakels moeten overwinnen en voorzieningen moeten optimaliseren, waarin Infra Licht uitstekend heeft ondersteund.”

Heijmans startte de pilot in de koudste periode van het jaar. “Het was -5°C en de zon was nog niet krac htig genoeg om de zoutwateraccu’s volledig op te laden”, vertelt Broos. “De accusystemen waren dan ook (te) snel leeg. Bijvoorbeeld omdat we aanvankelijk gebruik maakten van ongeïsoleerde bouwketen met radiatoren. Bovendien bleef de verwarming vaak ’s nachts aan staan, omdat onze mannen ’s ochtends niet in een koude en vochtige keet wilden beginnen. Omdat de accu’s tijdens de avond- en nachtelijke uren niet oplaadden, draaide de installatie dan volledig op de biosgasgenerator. Een ongewenste situatie, die Infra Licht heeft opgelost door in de installatie een timer in te bouwen. Tussen 17.00 en 06.00 uur werd de stroom van de keet gehaald, waardoor enorm bespaard kon worden op de draaitijd van de generator. Bovendien hebben we kort na de start van het project onze bouwketen omgeruild voor geïsoleerde keten, zodat de warmte binnen bleef en aanzienlijk minder gestookt hoefde te worden. Via een app konden we exact monitoren wanneer en hoeveel energie werd opgewekt, gebufferd en geleverd aan de bou wketen.”

De pilot duurde circa 5 weken. Op dit moment wordt door Heijmans Infra regio Zuidwest en Infra Licht geëvalueerd of en hoe de duurzame en innovatieve zoutwater/biogascontainer ook op andere projecten ingezet kan worden. “Ik ben in ieder geval blij dat we pilot zijn gestart, omdat we nu beter weten wat er in de markt verkrijgbaar is”, aldus Broos. “Maar ook welke aanpassingen hiervoor nodig zijn. Daarmee is de eerste stap  naar een duurzame bouwplaats gezet.”