De capaciteit van vijfhonderd Tesla’s

Onderwerp: Elektrische stroom

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Aan de Deens-Duitse grens is de grootste batterij van Europa verbonden met het elektriciteitsnet, zo meldt de NRC van 11 mei 2018. De ‘batterij’ bestaat uit een loods naast een transformatorstation en in die loods staan 10.000 accu’s, die er uitzien als zware metalen bureaula’s. Samen hebben ze de capaciteit van meer dan vijfhonderd  Tesla-auto’s.

a) Zoek op internet op hoeveel ‘capaciteit’ een Tesla 75 heeft in kWh.

75 kWh

b) Welke natuurkundige grootheid wordt bedoeld in vraag a?

(Elektrische) energie

c) Wat is dus de minimale ‘capaciteit’ in kWh van die grootste batterij?

500 x 75,5 kWh levert meer dan 36 MWh op

Om de batterij op te laden kunnen ook windturbines gebruikt worden. Zie het filmpje.

d) Bereken de tijd om de batterij op te laden als 20 turbines met elk een vermogen van 2,5 MW gebruikt worden.

36 MWh / (20 x 2,5 MW) = 0,72 uur = 43 minuten

e) Wat is het nut van deze batterij?

In het geval van windstilte kan zo’n batterij even het tekort aan elektriciteit opvangen. Omgekeerd, als er teveel wind is (dat wil zeggen: er wordt meer elektriciteit geproduceerd dan er verbruikt wordt) kan de te veel geproduceerde elektriciteit worden opgeslagen.

f) Waarom kun je een batterij niet zomaar via een transformator opladen?

Een transformator levert wisselspanning. Een batterij kan alleen opgeladen worden met gelijkstroom. Je hebt dus een gelijkrichter nodig tussen transformator en batterij.