Projektet ”GridScale – Et omkostningseffektivt storskala el til el lager” med DTU som part har som ambition at tage energilagring i sten til nyt niveau.
Den grønne omstilling er i fuld gang, og stadig større energimængder kommer fra vedvarende energikilder som vind og sol. Mange forventer, at vores elektricitet om kun 10 år er 100 procent baseret på vedvarende energikilder. Men når solen ikke skinner, vinden ikke blæser, og de traditionelle kraftværker ikke længere er i drift, hvad gør vi så? Det er en af de store udfordringer i den grønne omstilling, og her er lagring af energi i sten et stærkt svar.
Elektricitet fra varme sten
Potentialet i energilagring i sten er dokumenteret i to danske innovationsprojekter gennemført på DTU Risø Campus af henholdsvis Andel og Stiesdal Storage Technologies. I begge projekter bliver elektricitet lagret som varme i sten – og den varme kan benyttes til at producere elektricitet, når der er behov.
Med projekterne blev videnniveauet for storskalalagre løftet fra en idé til noget, som er realistisk og teknisk muligt. Det har både medført et nyt projekt, ”GridScale – Et omkostningseffektivt storskala el til el lager”, samt et partnerskab mellem Andel og Stiesdal Storage Technologies.
Otte danske projektpartnere er blevet tildelt støtte fra Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP) under Energistyrelsen til at accelerere udviklingen yderligere. Det er sket med et projekt, der løber over tre år og har et budget på 35 millioner kroner. Ud over DTU tæller partnerkredsen Stiesdal, Andel, Aarhus Universitet, Welcon, BWSC, Energi Danmark og Energy Cluster Denmark. Partnerne skal levere en energisystemanalyse og en designoptimering af et stenlager.
Man vil eksempelvis kombinere den model for Europas energisystem, som Aarhus Universitet har udviklet, med DTU’s model for optimering af gasturbiner, så man både får et indblik i stenlagerets potentielle rolle i europæisk kontekst og kan optimere et idealdesign:
”Målet er at fastlægge, hvordan stenlagring bedst hjælper Danmarks og Europas grønne omstilling. Ambitionen er at have et alternativ klar til opførelse på vind-øer og mange andre lokationer, hvor der er behov for lagring af vedvarende energi,” siger CEO Glenda Napier, Energy Cluster Denmark.
Kommerciel løsning på vej
Det energilager, som partnerne Andel og Stiesdal Storage Technologies arbejder på, indeholder knuste sten i ærtestørrelse, der opbevares i isolerede ståltanke. Når der er overskud af strøm på elnettet, bliver lageret opladet ved, at et specialkonstrueret varmepumpesystem flytter varmeenergi fra ét sæt af tanke til et andet. Stenfyldet bliver koldere i de tanke, hvor energien tages fra, mens det bliver meget varmere i de tanke, som modtager varmen, helt op til cirka 600 grader. Varmen kan opbevares i stenene i mange dage, og når der på et tidspunkt er behov for mere strøm på elnettet, tilbageføres varmeenergien igen fra de varme tanke til de kolde tanke med en slags gasturbine, der producerer elektricitet. Denne løsning giver en høj effektivitet takket være lavt energitab. Lagerets størrelse kan skaleres op ved blot at tilføre flere tanke med stenfyld.
”Jeg ser meget frem til at indlede et tæt samarbejde med Henrik Stiesdal og hans kolleger. Henrik er en pioner, som har været i den grønne omstilling siden 1976, og hans virksomhed repræsenterer en helt særlig teknologisk kompetence. Vi skal nu i fællesskab færdiggøre en prototype, som efterfølgende kan testes og vises frem. Det er vejen frem, hvis vi skal have løst et problem, der skaber barrierer for de ambitiøse mål om endnu mere vedvarende energi og elektrificering af samfundet," siger adm. direktør Jesper Hjulmand, Andel.
Henrik Stiesdal har arbejdet med energilagring siden 2010 og glæder sig også over partnerskabet:
”Den eneste rigtig store udfordring for en 100 procent grøn elforsyning er, at vi ikke kan gemme strømmen fra de tidspunkter, hvor vinden blæser og solen skinner, til senere brug. Produktion og forbrug er simpelthen ikke i balance. Der er endnu ikke kommercielle løsninger på dette problem, men det håber vi at levere med vores GridScale-energilagringssystem. Teknologiudvikling og avanceret udstyr gør det ikke alene, vi har også brug for samarbejde med en erfaren operatør, som har stor viden om elnettet og kan få produktion, lager og forbrug til at spille sammen i praksis. Her står Andel som en stærk og ambitiøs medspiller, som kan få teknologien afprøvet og rullet ud i stor skala.”