I takt med att den gröna omställningen accelererar ökar behovet av energilagring. Vätgaslager och batterier ses som särskilt viktiga tekniker. Att bygga ett energilager är en stor investering – men här finns möjligheter att också spara och tjäna pengar.
Förnybara energikällor som sol och vind tar en allt större plats i energimixen. Det ökar behovet av lösningar för energilagring, som gör det möjligt att spara energi tills den behövs. För att upprätthålla en pålitlig elförsörjning måste energin vara tillgänglig hela tiden, inte bara när det är gynnsamma väderförhållanden. Med hjälp av ett energilager kan tillverkningsföretaget vars produktion rullar dygnet runt och sjukhuset med livsuppehållande utrustning säkra sin tillgång till el.
Flera tekniker för energilagring
I dag finns det en rad olika tekniker för energilagring. Pumpad lagring av vatten, lagring i form av mekanisk rörelse, magnetisk lagring och termisk lagring är några exempel. De tekniker som är mest i ropet är dock batterier och lagring av vätgas.
– Traditionellt sett har energilagring i stor skala gjorts med fossila ämnen som olja. Det är en väldigt effektiv lagringsform, men den gröna omställningen innebär att vi behöver hitta nya energikällor som inte belastar genom koldioxidutsläpp. Då har batterier dykt upp som en lösning, och även vätgas har blivit mer intressant. Beroende på omständigheter och applikation passar olika tekniker olika bra, säger Claes Winzell, affärsutvecklare på RISE.
– Förenklat kan man säga att batterier är tunga och dyra, så att ha den lösningen i stor skala blir ofta kostnadsineffektivt. Batterier passar bra vid mindre applikationer, som i en elbil, och vätgaslager passar bra i stora applikationer. Vätgas kan också vara bättre för långtidslagring. Energiförlusterna i konverteringen från el till vätgas och från vätgas tillbaka till el är dock ganska stora. Det behöver man också ha i åtanke, säger Gustav Green, forsknings- och utvecklingsingenjör på RISE.
Genom att inneha ett energilager kan du leverera stödtjänster till elnätet och vara en del av balansmarknaden
Energilager genererar intäkter
Gustav Green och Claes Winzell lyfter det lätt blir kostnadsdrivande när man börjar tänka stort – oavsett val av teknik. Men att ha ett energilager på plats öppnar också dörren till nya intäkter.
– Genom att inneha ett energilager kan du leverera stödtjänster till elnätet och vara en del av balansmarknaden. Det här spelar en väldigt stor roll om vi pratar industrisammanhang, för där vill man ju tjäna pengar såklart, säger Gustav Green.
– Vi brukar tala om lokala nyttor och nyttor till det stora systemet. Har man egna solceller på fastigheten och ett energilager går det att använda den lagrade solenergin på natten till exempel. Det är en lokal nytta, säger Claes Winzell och fortsätter:
– Tittar man på nyttorna till det stora systemet kan energilager fungera som reglerfunktion och bidra till att balansera elnätet. Om uttaget av el är större än elproduktionen kan energilager kicka in och fylla på. Är produktionen högre än uttaget går det att minska inmatningen från energilagren. Levererar man den här stödtjänsten får man ekonomisk ersättning av Svenska Kraftnät.
Se över de egna behoven
För att kunna implementera ett energilager i sin verksamhet behöver de egna behoven ses över. Hur behöver man energin – hög effekt under kort tid, eller ett konstant flöde under lång tid? Var finns det möjlighet att etablera ett energilager? Vad finns det för anslutningspunkter till elnätet där? Det är många parametrar att tänka och räkna på. Här kan RISE bidra.
– Vi har väldigt mycket kunskap och kan hjälpa företag och organisationer som vill bygga ett energilager med utredningsarbete i form av förstudier och dimensionering till exempel, säger Claes Winzell.
– Vi ser ett behov av ökad kunskap längs med hela värdekedjan, från produktion av energi till distribution och användning. Där kan vi hjälpa till och även bidra med systemperspektiv. Sedan har vi massor av labb, ett där vi kan testa vätgaskomponenter till exempel. Vi är både en test- och kompetenspartner, säger Gustav Green.
Från dammar till magnetiska fält – tekniker för energilagring
Energilagring är processen att spara energi för senare användning. Det möjliggör balans mellan energiproduktion och efterfrågan. Batterier och vätgaslager är mest omtalade i dagsläget, men det finns fler:
Vattenkraftsdammars vattenreservoarer
Metoden kräver två vattenreservoarer på olika höjder. Överskottsel används för att pumpa vatten från den lägre till den högre reservoaren. När el behövs släpps vattnet från den högre reservoaren till den lägre och driver en generator.
Ultrakondensatorer
En ultrakondensator är en elektronisk komponent som kan lagra elektrisk energi likt ett vanligt batteri, men här används elektriska fält i stället för kemiska reaktioner.
Lagring i form av mekanisk rörelse
Stora svänghjul sätts i rörelse i exempelvis vattenkraftverk eller kärnkraftverk. Svänghjulen driver generatorer.
Magnetisk lagring
Teknik där energi lagras i magnetiska fält. Uppnås med hjälp av superledande material som magnetiseras. När det finns ett behov av att återvinna den lagrade energin avlägsnas den magnetiska energin.
Tryckluftslagring
Luft komprimeras och lagras i underjordiska stora vätskebehållare. När el behövs släpps den komprimerade luften ut och används för att driva en generator.
Termisk energilagring
Material med hög värmekapacitet, till exempel smält salt, används för att lagra värmeenergi. Det går också att lagra energi med hjälp av kyla. Ett exempel på detta är att använda överskottsel för att frysa vatten. När det finns behov av kylenergi kan värme från processmiljöer användas för att smälta isen som då avger kyla.
