Project van de week | Moonwatt koppelt natrium-ionbatterij aan zonnepark Arnhem

Het Amsterdamse Moonwatt claimt op Cleantech Park Arnhem een wereldprimeur te hebben gerealiseerd: de eerste operationele natrium-ionbatterij ooit die direct is gekoppeld aan een grondgebonden zonnepark. Het project is opgezet in samenwerking met IPKW en Veolia. De installatie heeft een opslagcapaciteit van 500 kilowattuur en levert al stroom onder echte omstandigheden, waarbij zonne-energie over de hele dag gespreid wordt geleverd in plaats van alleen wanneer de zon schijnt.

Natrium versus lithium
‘Dit is geen marginale verbetering ten opzichte van lithium-ion, want het is een opslagproduct dat van de grond af is ontworpen voor zonne-energie’, aldus Zukui Hu, chief executive officer van Moonwatt.

De batterijen van Moonwatt heten Moonpods en maken gebruik van natrium-iontechnologie in plaats van het gangbare lithium-ion. Concreet maakt het bedrijf gebruik van natriumijzerfosfaatpyrofosfaat (nfpp), een chemie op basis van overvloedig beschikbare grondstoffen. De kristalstructuur van de technologie is stabieler dan die van lithiumijzerfosfaat, de meest gangbare batterijchemie voor de huidige generatie energieopslagsystemen. Dat vertaalt zich in minder degradatie per laadcyclus en daarmee een levensduur van 12.000 laadcycli bij volledige ontlading. Voor een zonnepark dat dagelijks laadt en ontlaadt, is dat volgens de fabrikant het verschil tussen het systeem wél of niet hoeven vervangen binnen de levensduur van de installatie. Een tweede voordeel van de nfpp-chemie is de brede temperatuurbestendigheid. De Moonpod functioneert zonder koelingsinstallatie over een breed temperatuurbereik, van koude winterdagen tot warme zomers, zonder prestatieverlies.

Geen beton, geen kraan
De installatie in Arnhem bewees dat energieopslag toevoegen aan een zonnepark niet meer uitrusting of voorbereiding hoeft te vragen dan de installatie van het zonnepark zelf. De Moonpods worden op standaardpallets geleverd, geplaatst met de heftruck die de bouwploeg al op locatie heeft voor de zonnepanelen, en aangesloten via een DC-verbinding op de hybride omvormer. Er is geen betonnen fundering nodig, geen kraan, geen aparte middenspanningstransformator en geen afzonderlijke batterijzone. Dat versnelt de doorlooptijd van projectontwikkeling aanzienlijk en maakt de Moonpod geschikt voor zowel nieuwe zonneparken als voor het achteraf uitrusten van bestaande installaties, zonder de elektrische architectuur volledig te herontwerpen.

‘Het eerste wat je opvalt is wat er níét is’, licht Greig Swanepoel, directeur elektrotechniek van Moonwatt, toe. ‘Geen betonnen funderingen, geen kraan, geen aparte batterijzone. De Moonpods staan op de grond onder de zonnepanelen, en dezelfde heftruck die de ploeg al gebruikt voor de zonnepanelen plaatst ze. Dan volgt een eenvoudige DC-verbinding op de hybride omvormer, met bekabeling langs de bestaande constructies. Geen sleufwerk, geen extra AC-leidingen. Dat scheelt weken van de planning.’

Minder onderhoud, meer uptime
Het Arnhemse project demonstreert beide koppelingsprincipes naast elkaar in de praktijk. Bij DC-koppeling wordt de batterij rechtstreeks verbonden met de zonnepanelen via een gedeelde hybride omvormer en worden onnodige omzettingsstappen vermeden. Bij AC-koppeling gebruiken de batterij en de zonnepanelen elk hun eigen omvormer. Het product werkt voor beide architecturen met dezelfde Moonpods.

Doordat de Moonpod geen bewegende onderdelen heeft en volledig passief gekoeld wordt, vervallen de voornaamste oorzaken van ongeplande stilstand bij batterijsystemen: storingen aan koelpompen, verslechterende klimaatbeheersing, vervanging van ventilatoren en koelmiddellekkages. Het systeem heeft bovendien een IP68-classificatie, wat wil zeggen dat het volledig stof- en waterdicht is en geschikt voor buiteninzet in elk Europees klimaat.

Stiller én veiliger
De gedistribueerde opbouw van de Moonpods, verspreid over het perceel en geplaatst direct onder of naast de zonnepanelen, draagt ook bij aan de brandveiligheid. Per eenheid is een orde van grootte minder energie opgeslagen dan in een traditionele batterijcontainer en de onderlinge afstand tussen eenheden verkleint de kans op brandpropagatie.

Bovendien werkt het systeem volledig geluidloos. Die eigenschappen maken de vergunningprocedures voor brand en geluid aanzienlijk eenvoudiger dan bij conventionele batterijen. Moonwatt neemt inmiddels bestellingen aan voor levering in 2027, wanneer de commerciële uitrol in heel Europa van start gaat.