Blog
22. oktober 2018

Hvordan udnytter vi energi, når vi har for meget af den?

Hvis vi bliver bedre til energilagring, kan vi udnytte vores resurser bedre. Bliv klogere på energilagring, og hvordan vi kan blive bedre til at gemme vores kostbare energi.

gade-i-sommervarme-energilagring

Gem et lille smil, til det bli’r gråvejr. Sådan sang Gustav Winkler i landeplagen af samme navn fra 1975. I dag ville han måske have sunget ”Kan man ikke gemme noget af den der varme og energi til det bliver mørkt og vinter?”.

Der skulle nok arbejdes lidt med versefødder, og den vil sikkert kun slå i gennem som et kuriosum på et landsmøde for enten Alternativet eller Enhedslisten, men ideen er god nok.

Og svaret er, at det kan vi godt, og vi har altid gjort det. Men det er svært at gøre det billigt og effektivt.

Solen er et energimæssigt overflødighedshorn

Det giver god mening at gemme på solens varme. Solen bliver nemlig ved med at skinne de næste 4-5 mia. år. Og hvert sekund udsender solen energi, der svarer til mere end en million gange jordens samlede energiforbrug – eller mere end mennesket samlet set har brugt, siden vi var aber.

Læs også: Fremtidens energi kommer fra toiletbesøg

Og selvom det ikke er alle solstråler, som rammer jorden, og vi også skal bruge lidt til at blive brune af på stranden, er der rigtig mange sekunder at tage af på bare et år. Smid solceller på omkring en tiendedel af Saharas areal, og der produceres energi nok til, at alle i hele verden kan bruge lige så meget som en gennemsnitsdansker – om det så er fornuftigt, det er en anden snak. Men energi har vi nok af takket være solen.

Det svære er at distribuere den og gemme den til natten, og så er vi tilbage til udgangspunktet – hvordan skal vi blive bedre til energilagring? Naturen selv har gjort det altid i form af fotosyntese. Men det er meget lidt af solenergien, som gemmes på den måde i fx et træ. Regnes der på tabet ved at producere energi igen i et kraftværk, er naturens metode meget ineffektiv. Der er mange gode grunde til at plante mere skov, men ikke fordi vi skal bruge den til vores energiforsyning.

Smarte nordmænd

Når man taler om at gemme energi, er Norge den heldige elev i klassen. Nordmændene har nemlig været smarte og bosat sig i et land med masser af sne, regn og bjerge. Og det er en værdifuld kombination, når man taler om energi. Når det sner og regner meget, løber der vand ned igennem de norske turbiner – og producerer nærmest uanede mængder af energi i form af vandkraft.

Læs også: 9 nemme tips til at spare energi i madlavningen

Vores norske naboer er også privilegerede, når de skal gemme på energien. Efter en tør sommer som den, vi har haft i år, kommer de til at mangle energi. Når det ikke regner, kan de ikke producere energi, fordi de mangler det vand, der skal løbe igennem turbinerne.

Men når danske vindmøller producerer meget energi, og prisen dermed er lav, kommer det nordmændene til gode. De køber den billige energi og bruger den til at pumpe vand fra floderne op i et højere liggende vandreservoir, hvor det kan ligge til vinter. Når de skal bruge energien, løber vandet gennem turbinerne og producerer strøm igen.

Energilagring under jorden

Desværre har vi i Danmark ingen bjerge, kun en lille rynke som vi som miniputsnation med storhedsvanvid kalder for ”Himmelbjerget.” Vandkraft er derfor ikke oplagt for os. Men vi kan faktisk gøre det modsatte.

Langt nede i især den jyske undergrund er der såkaldte kaverner, som enten er naturlige eller skyllet ud i forbindelse med produktion af salt. I stedet for at pumpe vand op til et højere niveau, som i Norge, så er det muligt at pumpe luft ned i disse hulrum.

Når der er overskud af strøm på en vindblæst dag, komprimeres luft og pumpes ned i undergrunden under tryk. Når der så er brug for energien igen, åbnes ventilen som på en cykelslange, og luften kommer tilbage, hvor den udvider sig igen og kan drive en generator. Og derved er det muligt at producere elektricitet igen.

Det lyder let, men der er en del tab. Derfor er der kun to anlæg i verden indtil videre. Men verden har heller ikke haft brug for så meget lagerkapacitet før, så det har ikke haft den store værdi at bygge og drive sådan et anlæg. Der har været snak om at bygge et i Danmark, men energitabet er fortsat for stort, så det bliver en alt for dyr løsning.

Den grønne flyrejse

Brint er en anden god måde at gemme energi på. Stoffet findes ikke frit tilgængeligt, men som du måske husker fra fysiktimerne, er brint relativt let at fremstille.

Vand består af to brintatomer for hvert iltatom, og ved hjælp at energi og elektrolyse, er det muligt at skille brinten fra ilten. Brinten kan så gemmes i tanke og sendes med lastbiler, fly eller skibe til hvilket som helst sted i verden. Og der er mange metoder til at få energien tilbage igen.

Brinten kan fx brændes af eller via en brændselscelle, kan der produceres elektricitet og varme. Brint kan også tilsættes biogas, og derved opgradere biogas til metan, som benyttes i naturgasnettet.

Eller sammen med enzymer og biomasse producere flydende brændstoffer – og så er flyveturen til Berlin igen acceptabel, rent miljømæssigt. Denne lovende løsning en af dem, der arbejdes på, så den kan blive billig nok. Men vi er der ikke endnu, og vi kan også godt regne med, at prisen på den grønne flyrejse vil være markant højere, end de billige billetter, vi kender til i dag.

Tabet er for stort

De mange metoder lyder smarte, men hver gang man laver energi om til noget andet for at producere noget tredje, så mister man energi.

Så selvom det er teoretisk muligt at plastre hele Sahara til med solceller, trække et kabel ud til vandet og bygge elektrolyseanlæg på Gran Canaria med udskibning til hele verden – så vil tabet desværre være for stort.

Men det er muligt, i meget mindre skala, at producere brint i Danmark, når elpriserne er lave, og så bruge det i vores tunge transport og måske i skibe. I fremtiden vil det formentlig være en mulighed, men som det er i dag, kan det ikke betale sig. Olien er fortsat så billig, at der ikke er nogen, der vil gå den vej. Men hvis oliepriserne stiger, vil det blive mere attraktivt.

VARME

Elektricitet er ikke det eneste, vi har brug for. Vi har også brug for varme. Og det er muligt at gemme solens stråler som varmt vand til vinterens kulde. Eller i hvert fald til de første par måneder af vinteren.

Det sker allerede i stor stil på mange af de danske fjernvarmeværker. Faktisk har cirka en fjerdedel af alle værkerne solvarme. Silkeborg Forsyning har bygget verdens største solfangeranlæg med et areal på over 150.000 kvadratmeter.

Nogle steder gemmes varmen i store damlagre, som kan holde hele forsyningsområdet varmt indtil jul, før man må tænde op for kedlerne. Varmelagre er meget billige og effektive, men det er svært at oplade sin telefon med varmt vand.

Batterier kan holde på el

En oplagt metode til at gemme elektricitet er batterier, og dem kommer der også mange flere af i fremtiden. Men som du kender det fra mobilen, så bliver de en lille smule dårligere, hver gang de benyttes. Og de er dyre og vil være det mange år ud i fremtiden.

Læs også: Vindmøller – god eller dårlig ide?

Vi hører meget om Tesla og deres fabrik, som når den er færdig, forventes at blive verdens største bygning. Den vil fordoble verdens årlige produktion af batterier, og det lyder godt. Men verdens årlige produktion er desværre bare ikke særlig stor.

Når Tesla Gigafactory er færdig, vil den årligt producere en batterikapacitet svarende til, at vi i Danmark kan gemme til én arbejdsdags forbrug. Kort fortalt, hvis vi tog et helt års produktion af batterier fra Teslas fabrik og ladede helt op, så kunne de holde Danmark kørende på den energi i 7-8 timer.

Hvis vi skulle gemme energioverskud fra om sommeren til at dække bare 14 dage i den mørke vinter, ville det kræve, at vi købte alle de batterier, der blev produceret de næste 40 år. Med lidt mængderabat kunne vi nok få det for godt en billion kroner…

Kæmpe sten kan holde på energi

Men der er løsninger på vej, som vil kunne hjælpe os med at gemme energi, uden at det koster en formue. Forestil dig en bygning på størrelse med en IKEA-forretning, hvor gulv, vægge og lofter består af Rockwool. Indholdet i bygningen er ikke saml-selv møbler, forelskede par, og ægteskaber tæt på opløsning – men sten på størrelse med golfbolde. Svingdøren ind til forretningen er udskiftet med en gigantisk varmekanon, som det kendes fra en hårtørrer.

Når der er overskud af strøm, hvor energien derfor ofte vil være meget billig eller gratis, sender varmekanonen 600 grader varm luft ind i bygningen og varmer stenene op. Når alle stenene er varme, eller elprisen igen stiger, så stoppes kanonen.

Læs også: Hvad skal jeg gøre ved min klimaangst?

Nogle dage eller uger senere vil der ske det, at der ingen vind eller sol er, og elprisen bliver derfor høj. Så blæses der i stedet kold luft ind i lageret, og luften opvarmes til 600 grader af de varme sten.

Den varme luft kan så bruges til at fordampe vand, som kan benyttes i en dampturbine. Og på den måde kan der produceres elektricitet igen.

energilagring-infografik
Når der er overskud af strøm, sender en varmekanon 600 grader varm luft ind i lagerbygningen. Kilde: Energilager.nu

Lille tab=lovende teknologi

Som tidligere nævnt, så tabes der altid noget energi, når vi laver det om til noget andet. Men tabet i løsningen med de varme sten, sker i form af varme, som kan benyttes i fjernvarmenettet. Når man ser på energien, er der med denne teknologi god udnyttelse – og hos SEAS NVE, der også står bag Grøn Forskel, betragter vi det som en meget lovende teknologi. I samarbejde med blandt andre DTU og Århus Universitet er vi godt i gang med at udvikle dette lagerprojekt, der balancerer effektivitet og pris.

Metoden er langt fra lige så effektiv som batterier, men den er meget, meget billigere. Og så er den simpel, i hvert fald på papiret.

Så alt i alt, vi kan godt gemme et lille smil til det bliver gråvejr! Der er mange metoder, nogle bedre end andre, nogle dyre og andre knapt så dyre. Og det store spørgsmål er så, hvilken af alle de teknologier, skal vi investere vores penge i? Og svaret er let – dem alle! :o)

Samarbejdspartnere i energilagerprojektet er foruden DTU og SEAS-NVE, Aarhus Universitet, Rockwoll, Dansk Energi og Energinet.dk. Projektet får støtte fra EUDP. Du kan læse mere her. 


ole alm_udvklingschef i SEAS NVE
Ole alm, udviklingschef i SEAS NVE
  • Ole Alm er civilingeniør, og har i mange år arbejdet med energi (produktion og forbrug), lavenergihuse, elbiler og generelt den grønne omstilling.
  • Som udviklingschef hos SEAS NVE, står han blandt andet for energilagerprojektet, der er omtalt i bloggen.
Læs mere om