Maken batterijen geluid?
De ontwikkelingen in de opslag van energie, met name in lithium-ion batterijen en vliegwielen (kinetisch opslag) gaan razendsnel. Door de fluctuaties in het aanbod van zonne- en windenergie is er een groeiende behoefte aan mechanismen om het energienet te balanceren. ‘Batterijen’ met verschillende technologieën, bieden hiervoor een oplossing. Helaas brengen deze oplossingen ook geluid met zich mee.
Lithium-ion batterij oplossingen
Een lithium-ion batterij maakt op zich uiteraard geen geluid. Echter, een industriële batterij bestaat uit een container vol Li-Ion batterijen. Tijdens het opladen en ontladen produceren deze batterijen warmte. Wanneer er veel batterijen zijn, kan deze warmte niet meer passief worden afgevoerd en is actieve koeling noodzakelijk, die wel geluid produceert. En bij grote industriële batterijprojecten is dat significant te noemen.
Bij batterijopslag met een capaciteit in de orde van 2 tot 4 MWh per container, ligt het akoestische bronvermogen rond de 80 tot 95 dB(A) per container. Voor een batterijpark met 200 containers hebben we het dus over een serieus bronvermogen, wat resulteert een geluidsniveau van 50 tot 60 dB(A) op een afstand van 100 meter van het park.
De elektrische omvormers, die deel uitmaken van de batterijoplossing, moeten ook gekoeld worden en produceren dus ook geluid. De hoeveelheid geluid hangt af van de omgevingstemperatuur. Overdag en in de zomer is meer koelvermogen nodig, waardoor ook meer geluid wordt geproduceerd.
Kinetische vliegwiel oplossingen
Naast batterijen worden ook vliegwielen gebruikt voor energieopslag. Hierbij moet gedacht worden aan zeer zware vliegwielen die tot een hoge rotatiesnelheid worden opgetoerd (circa 1500 tot 3000 RPM). Door het vliegwiel te vertragen komt de energie weer vrij. De energiecapaciteit van grootschalige oplossingen varieert van zo’n 10 kWh tot 40 kWh per vliegwiel.
Behalve geluid ontstaan bij dit soort oplossingen ook trillingen. Om de omgeving te beschermen worden deze oplossingen afhankelijk van de ligging inpandig geplaatst, waarbij het gebouw meestal een eigen en verzwaarde of trilling geïsoleerde ondergrond krijgt.
Locatie, locatie, locatie…
Uit het voorafgaande mag duidelijk zijn dat energieopslag dusdanig veel geluid produceert dat dergelijke oplossingen niet overal geplaatst kunnen worden. Akoestisch onderzoek naar de te verwachten impact op de omgeving is essentieel. In het geval van vliegwielen moet ook het beheersen van trillingen de nodige aandacht krijgen.
Niet voor niets wordt er vaak voor gekozen om batterijparken bij windturbines te plaatsen. Immers... deze produceren ook geluid, waardoor er binnen een radius van 600 meter meestal geen mensen wonen. Ook wordt vaak voor industrieterreinen gekozen en ook combinaties van beiden (dus bij een windturbine op een industrieterrein). Het akoestisch bronvermogen van een park met 200 batterijen is al snel net zo groot of groter als dat van een windturbine, waardoor het qua geluidsruimte al snel passen en meten is.
Waar onvoldoende geluidsruimte beschikbaar blijkt te zijn zullen maatregelen moeten worden getroffen. Door het grote oppervlak van batterijparken is afscherming rondom niet effectief. Bronmaatregelen zijn wel goed mogelijk. Zo wordt soms gekozen voor systemen met waterkoeling die minder geluid produceren, of dempers die optioneel door leveranciers worden aangeboden voor de koelingsuitlaat van batterijcontainers en converters.
Conclusie
Bij energieopslagprojecten vormen geluid en trillingen regelmatig een knelpunt. Daarom moeten deze aspecten integraal worden meegenomen in het ontwerp van de oplossing. M+P heeft de benodigde kennis en ervaring in huis om u hierin te begeleiden van ontwerp, tot gunningsaanvraag en controlemeting. Neem contact op met een van onze adviseurs om hierover verder te praten…