De herontdekking van perslucht als energiebuffer 

De herontdekking van perslucht als energiebuffer 
Persluchtopslagproject met een capaciteit van 2,4 GWh in Huai'an in China. Foto: FEATURECHINA/Newscom/Sipa USA.

In de zoektocht naar manieren om overtollige duurzame energie op te slaan, komt een oude techniek weer naar boven: Compressed Air Energy Storage (CAES). Al in de jaren zeventig werd dit systeem ingezet tijdens de energiecrisis om goedkopere stroom te leveren. Nu, meer dan vijftig jaar later, krijgt CAES hernieuwde aandacht als schakel in de energietransitie. Met de toenemende pieken op het elektriciteitsnet door zon en wind groeit de behoefte aan opslag die niet na een paar uur is uitgeput. Perslucht kan dat bieden; al blijkt de praktijk weerbarstig.

Eerst even naar de basis: hoe werkt CAES eigenlijk? CAES werkt op papier opmerkelijk simpel. Wanneer er veel hernieuwbare stroom is, bijvoorbeeld op een winderige of zonnige dag, wordt die energie gebruikt om lucht samen te persen. Die samengeperste lucht wordt ondergronds opgeslagen, vaak in zoutcavernes of andere natuurlijke formaties. Op momenten dat de vraag naar elektriciteit groot is, wordt de lucht vrijgelaten, verwarmd - vroeger met aardgas, tegenwoordig steeds vaker met teruggewonnen compressiewarmte - en via een turbine weer omgezet in stroom. De cyclus is daarmee gesloten: elektriciteit erin, elektriciteit eruit, met lucht als medium.

Niet nieuw

De techniek is niet nieuw. In het Duitse Huntorf staat al sinds 1978 een persluchtcentrale van 290 MW; deze is nog altijd operationeel. In de Amerikaanse staat Alabama draait sinds 1991 een vergelijkbare installatie. Maar daarna bleef het decennialang stil. De kosten waren hoog, het rendement laag, en batterijen leken sneller terrein te winnen. Pas de laatste jaren, met de razendsnelle groei van wind- en zonne-energie, krijgt CAES opnieuw de wind in de rug. Waar batterijen vooral geschikt zijn voor opslag tot enkele uren, richt CAES zich op opslag voor dagen. En dat is precies wat energiesystemen met veel hernieuwbaar vermogen steeds vaker nodig hebben.

In China zijn sinds 2022 meerdere CAES-installaties gebouwd met een opslagcapaciteit van boven de 1 GWh. De grootste, in de stad Yingcheng, heeft een vermogen van 100 MW en kan 1,5 GWh opslaan, goed om tienduizenden huishoudens een etmaal van stroom te voorzien. Ook in de Verenigde Staten, Canada en Australië lopen projecten die de technologie nieuw leven inblazen. Zo ontwikkelt het Canadese bedrijf Hydrostor in Australië een installatie van 200 MW in een voormalige mijn bij Broken Hill. Het rendement van deze nieuwe generatie CAES, vaak adiabatisch, waarbij de compressiewarmte wordt opgeslagen in plaats van afgevoerd (zie kader voor de verschillende soorten CAES), nadert inmiddels de 70%.

Cruciale schakel

Europa volgt het allemaal met belangstelling, en zo hier en door ook met actie. De Europese Commissie ziet langdurige energieopslag als cruciale schakel in de energietransitie, en noemt CAES - naast waterstof en thermische opslag - nadrukkelijk als sleuteltechnologie. Vooral landen met geschikte ondergrond, zoals Duitsland, Denemarken en Nederland, worden als kansrijk gezien. In zoutlagen kunnen immers enorme volumes lucht veilig worden opgeslagen. Een infrastructuur die nu vaak nog wordt gebruikt voor aardgas of zoutwinning, maar zich goed leent voor deze nieuwe functie.

Zuidwending

In Nederland leek het Groningse Zuidwending het eerste grote CAES-project te krijgen. Het bedrijf Corre Energy Storage, opgericht in 2020, wilde daar twee lege zoutcavernes inzetten als ondergrondse luchtaccu’s. Op momenten van overvloedige zon of wind zou de lucht worden samengeperst en opgeslagen. Bij tekorten zou deze lucht weer worden vrijgelaten en omgezet in stroom. Het project moest in 2026 operationeel zijn en zou een vermogen van 300 MW krijgen, met een opslagcapaciteit van 3 à 4 GWh, ruim twee keer zoveel als de grootste installatie ter wereld nu heeft. Energiebedrijf Eneco tekende een afnamecontract voor de volledige capaciteit. De toekomst leek even veelbelovend als groots.

Maar het liep anders. Op 19 september van dit jaar sprak de rechtbank Noord-Nederland het faillissement uit over de Nederlandse tak van Corre Energy. De vergunningen voor zoutwinning en opslag bleven uit, terwijl de kosten opliepen. Volgens de curatoren was er geen uitzicht meer op vergunningen, terwijl de financiële verplichtingen zich opstapelden. De droom van Zuidwending, die ooit gepresenteerd was als de eerste Nederlandse ‘luchtbatterij’, verdampte letterlijk in de lucht.

Integratie met waterstof

Het faillissement betekent niet dat de techniek dood is. Corre Energy had ook projecten in Duitsland en Denemarken lopen, al ligt ook daar de uitvoering grotendeels stil. In Ahaus, net over de grens bij Enschede, was een persluchtopslag voor 75% gereed, maar ook dat project is bevroren. Eneco, dat aanvankelijk bereid was de helft van de kosten - geschat op € 700 miljoen tot € 800 miljoen - te dragen, stapte begin 2025 uit. Toch blijft de belangstelling voor CAES groot. In Denemarken is de technologie gekoppeld aan zogeheten Hydrogen Hubs, waar perslucht en waterstofproductie samenkomen. De integratie van CAES met waterstofproductie, waarbij de compressielucht deels wordt gebruikt om elektrolyse te voeden, wordt gezien als een veelbelovende stap.

Ook andere bedrijven betreden de markt. In het Verenigd Koninkrijk werkt Storelectric aan een grootschalig CAES-systeem in Cheshire, dat onder meer door de EU is aangewezen als ‘Project of Common Interest’. Hun adiabatische systeem, dat zonder aardgas werkt, is bedoeld om zowel elektriciteitsopslag als netondersteuning te leveren. Binnen de EU wordt daarnaast in het kader van het Air4NRG-programma gewerkt aan een nieuwe generatie CAES met een rendement van boven de 70%. Onderzoekers uit meerdere landen ontwikkelen daar een ‘isothermische’ variant, waarbij de temperatuur van de lucht tijdens compressie en expansie vrijwel constant blijft, wat energieverlies drastisch vermindert.

Wereldwijde groei

Ondanks de Nederlandse tegenvaller zijn de marktverwachtingen wereldwijd optimistisch. Volgens analyses van IMARC Group en Mordor Intelligence groeit de wereldwijde CAES-markt met bijna 20% per jaar, van circa $ 6 miljard in 2024 naar meer dan $ 35 miljard in 2033. Vooral Europa en Azië laten een sterke groei zien. Dat heeft alles te maken met de energiemix: hoe meer zon en wind, hoe groter de nood aan langdurige opslag. CAES kan daarbij een rol spelen die batterijen of waterstof alleen niet kunnen vullen: grootschalig, relatief goedkoop per opgeslagen kWh, en met een technisch bewezen basis.

Nederland heeft ondanks de tegenslag met Corre Energy nog altijd een gunstige uitgangspositie. De zoutlagen in Groningen en Twente bieden uitstekende mogelijkheden voor ondergrondse opslag. Chemiebedrijf Nobian, dat verantwoordelijk is voor de zoutwinning in Zuidwending, onderzoekt of dergelijke cavernes ook voor duurzame opslag kunnen worden ingezet. En daarbij gaat het niet alleen om perslucht, maar ook om waterstofopslag. De synergie tussen die twee technologieën ligt voor de hand: beide vereisen vergelijkbare druksystemen en infrastructuur, en kunnen elkaars sterktes aanvullen. Een geïntegreerd concept van waterstofproductie, luchtcompressie en seizoensopslag kan Nederland een unieke positie in Europa geven.

Financiering lastig

Toch blijft het pad hobbelig. De ontwikkeling van CAES vergt forse investeringen, langdurige vergunningsprocedures en duidelijke beleidskaders. De businesscase is bovendien complex: de terugverdientijd hangt af van meerdere inkomstenstromen, van arbitrage op stroomprijzen tot netbalancering en capaciteitstegoeden. Zonder marktmechanisme dat langdurige opslag beloont, blijft de technologie moeilijk rendabel. Dat geldt niet alleen voor Nederland: ook in Duitsland en het Verenigd Koninkrijk worstelen ontwikkelaars met financiering en regelgeving.

Ondanks die obstakels groeit het besef dat de energietransitie niet zonder langetermijnopslag kan. Wind en zon leveren inmiddels een fors deel van de elektriciteit in Europa, maar het evenwicht tussen vraag en aanbod wordt steeds fragieler. Op dagen met veel productie dreigt overschot en netcongestie; bij windstilte of bewolking juist schaarste. CAES kan in dat gat springen - niet als concurrent van batterijen, maar als complement. Waar batterijen de dagelijkse fluctuaties gladstrijken, kan perslucht de seizoensmatige balans helpen bewaren.

 

Lees meer over

Onderwerpen aanpassen

Mijn artikeloverzicht kan alleen gebruikt worden als je bent ingelogd.