Het genoemde artikel heb ik uiteraard gezien.

Ik heb een (schattings)berekening van het verlies gegeven omdat in de voorgaande commentaren zo vaak sprake is van 50% of zelfs maar 25% rendement dat een leek waarschijnlijk als snel denkt dat het rendement echt zo laag is. Ook je opmerking in commentaar 10 over het opladen van een bijna lege condensator aan een “tank”station lijkt er op te wijzen dat het laden van condensatoren altijd inefficiënt is.

Het laden van condensatoren is echter alleen inefficiënt als het gebeurt met een constante spanningsbron (een bepaalde situatie wordt overigens ook in je artikel over het laden van condensatoren met een berekening uitgewerkt).
Bij een condensator “tank”station zou ik een oplossing zoeken in de richting van een switching regulator. Ik kan me zelfs indenken dat die switching regulator niet met zo’n 3,5 kV gevoed wordt, maar met 10 kV, of zelfs 25 kV. Ook het opladen kan dan op een beheerste manier (b.v. met de berekende constante stroom van 361 A) gebeuren.

Overigens staat in commentaar 10 een slordigheid: je schrijft dat bij het aansluiten van een verbruiker een constante stroom uit de condensator getrokken wordt. Bij verbruikers die een constante vermogensopname hebben klopt dat niet, de condensatorspanning zal immers dalen zodra stroom (eigenlijk lading) onttrokken wordt. Om bij een lagere spanning hetzelfde vermogen te kunnen leveren moet de stroom toenemen. Of een verbruiker direct op de condensator aangesloten wordt, of via een omvormer maakt daarbij niet uit. Voor kleine verbruikers en een volledig opgeladen condensator zal de spanningsdaling/stroomverhoging zeer langzaam verlopen.

Wat mijn woordgebruik in mijn vorige commentaar betreft: dat is inderdaad zeer hard. Ik heb de eerder genoemde 600.000 A niet gezien als een fout, maar als een wilde gok. Voor een artikel dat verder goed onderbouwd is heeft zo’n gok het grote gevaar dat de niet-kritische leek dit zonder meer als ‘waarheid’ beschouwd en dit klakkeloos verder bezuind. Alleen al het feit dat het bijna 2 jaar geduurd heeft voordat iemand een opmerking hierover gemaakt heeft is veelzeggend …

Mooie berekening en volgens mij klopt deze. Ik heb het nog eens op een andere manier nagerekend, namelijk:
Integraal_van_0_tot_300sec van V(t)xA dt = 52 kWh, dit komt dan op:
Integraal_van0tot300s 3500/300 x t x A dt = 187.2 MJ en dit is weer:
A = 187.2E6 / (3500/300 x 1/2 x 300^2) = 357 A.
Dat komt overeen met jouw berekening en ik beken dat ik fout zat met 600.000 A. Ik zal het aanpassen. Bedankt.
Voor wat betreft de ESR, daar heb ik een apart artikel aan geweid.
Verder nog even je tweede alinea, waar je je op jouw manier uit over de gemaakte fout. Ik vind het woordgebruik weinig motiverend, dat kan ook anders. Gewoon een tip.

In het artikel wordt gesproken over een benodigde laadstroom van ruim 600.000 A. Dat is gewoon de grootst mogelijke flauwekul. Een heel klein beetje rekenwerk (van middelbaar school niveau!) laat zien dat de laadstroom zelfs bij laden in enkele minuten relatief klein is.

Het rekensommetje:
Een condensator van 31F heeft een capaciteit van 31 F, d.w.z. 31 Coulomb per Volt (C/V). Dat betekent dus dat uitgaande van een ongeladen condensator 31 Coulomb lading nodig is om de condensatorspanning van 0 V tot 1 V te verhogen. Om de condensatorspanning van 0 V op 3500 V te brengen is dus 3500 * 31 = 108500 Coulomb lading nodig.
Het uitrekenen van de laadstroom is nu echt simpel als je weet dat een stroom van 1 Ampere hetzelfde is als 1 Coulomb per seconde. Om de 31F/3500V condensator in 5 minuten = 300 seconden volledig op te laden is dus gedurende 300 seconde een stroom nodig van 108500/300 = 361,7 A.

Hoe zit het met de efficïentie bij het laden?
Helaas wordt nergens vermeld wat de ESR van de supercondensator is. Ik maak maar een schatting: 0,01 Ohm.
Het verlies vermogen tijdens het laden is dan V*I = (I*R)*I = I^2 * R = 361,7^2 * 0,01 = 1308 Joule/seconden. Totaal verlies = 300 * 1308 = 392.400 J.
T.o.v. de totaal opgeslagen energie (189.875.000 J) is dit verlies van 2 promille te verwaarlozen!
Bij langzaam laden is het verlies nog veel lager, de laadstroom zal dan immers veel kleiner zijn. Hetzelfde geldt meestal ook voor het ontladen, ook dan zal de stroom veel kleiner zijn dan 361,7 A.

Is het efficiëntie verhaal hiermee afgerond?
Wat de condensator zelf betreft wel. Wat de “buitenwereld” betreft niet. Die “buitenwereld” is met name de lader/ontlader van de condensator. Condensatoren hebben de onhebbelijkheid dat de spanning tijdens het laden stijgt (en tijdens ontladen daalt). Hoeveel verliezen de oplaad/ontlaad electronica veroorzaakt is helemaal afhankelijk van het ontwerp van die electronica. Bij goede ontwerpen zal het verlies onder de 1% tot 2% kunnen blijven.

Nu is het alleen nog wachten dat deze condensator te koop is.

Laten we hopen dat dit soort producten snel tegen een betaalbare prijs op de markt komen, één van de factoren die de grootschalige invoering van duurzame energie in de weg staat is de onmogelijkheid het goedkoop op te slaan.

Dat er nog vele andere struikelblokken uit de weg geruimd moeten worden staat vast

Ik hoop dat de supercapicitors (betaalbaar) er zullen komen, tot die tijd lever ik gewoon die paar zonnestroom kWh per dag aan het net, hetgeen zonder problemen verloopt, niemand schade toebrengt, en wat gewoon bevorderd dient te worden zoals overal elders in de wereld. Zelfs in Duitsland, waar de megawatt PV-centrales en de gigawindturbines je om de oren vliegen, zijn er totaal geen netproblemen. We zijn nog lang niet zo ver dat dat zelfs ter sprake hoeft te komen. Eerst die martkontwikkeling op gang brengen, er gebeurt genoeg. Elders, dus…

Je hebt helemaal gelijk dat we nu prima onze zonnestroom kunnen terugleveren aan het net.

Echter als we duurzame energie opwekking grootschalig willen doorvoeren dan hebben we ook een energie buffer nodig voor de momenten dat het aanbod niet overeenkomt met de vraag. Als het aanbod hoger is dan vullen we dit buffer en als het de vraag weer hoger is dan het aanbod dan kunnen we weer energie tappen uit dit buffer.

De supercondensatoren zouden hiervoor perfect gebruikt kunnen worden. Als ieder huishouden deze plaatst in de meterkast van creeer je hiermee een enorm groot “distributed” buffer waarmee we alle fluctuaties in het elektriciteitsnet kunnen opvangen.

Verder kun je de supercondensator ook toepassen als energie bron in een elektrische auto. Aangezien zo’n supercondensator (bijna) niet slijt en zeer veel energie per kg kan bevatten heb je hiermee de ultieme accu.

Als zo’n supercondensator betaalbaar kan worden voor elektrische auto’s dan zou de opmars van de elektrische auto weleens heel snel kunnen gaan.

Op dit moment zijn de nieuwste elektrische auto’s zoals de Tesla en de X1 al veel sneller dan de snelste sportwagens.

Dus het is al helemaal geen kunst meer om een elektrische gezinswagen te bouwen die vergelijkbare prestaties heeft als een model met verbrandingsmotor.

Als ze elektrische auto dan ook nog eens goedkoper wordt in gebruik, in aanschaf met een zeer hoge levensduur dan ben je wel gek als je een auto met conventionele verbrandingsmotor koopt.

Je hebt dan alleen nog te maken met de bestaande automobiel fabrikanten en oliebaronnen die zo’n elektrische wagen het liefste willen laten verdwijnen…