Denne artikel er fra før Green Power Denmark blev dannet og er udgivet af enten Dansk Energi, Dansk Solkraft eller Wind Denmark.

FOTOREPORTAGE

Små sten kan være løsning på stor udfordring

I fremtidens energisystem skal vi kunne gemme den grønne energi til senere brug. Batterier er dyre, så jagten er gået ind på et billigere og bedre alternativ. Tag med til DTU Campus Risø.

Man tager et IKEA varehus, en masse Rockwool, millionvis af småsten og bygger en ekstrem stor føntørrer. Og så har man måske løsningen på, hvordan vi lagrer vedvarende energi til de dage, hvor vindmøllerne står stille.

Det lyder som en plan, som Egon Olsen kunne have udtænkt til en Olsen-banden film, men den er god nok. På DTU Campus Risø er forskere i samarbejde med energiselskabet SEAS-NVE ved at blive klogere på, om man ved hjælp af relativt simple metoder kan løse den store udfordring, det er, at gemme vedvarende energi.

I et energisystem, der om få år skal være uafhængig af fossile brændsler, står vi nemlig over for to store spørgsmål, som hænger sammen: Hvor skal vi gøre af al den grønne strøm, vi ikke får brugt eller solgt, de dage hvor vinden får vingerne på møllerne til at dreje ekstra hurtigt. Og hvor skal strømmen komme fra, når vinden ikke blæser, og solen er gemt bag tunge skyer?

Seniorforsker Allan Schrøder, og udviklingschef i SEAS-NVE Ole Alm har arbejdet tæt sammen omkring energilageret. For DTU er der mulighed for at få gode forskningsresultater, og der er  netop blevet knyttet en ny Ph.D-studerende på projektet. For SEASNVE, der har taget flere patenter i forbindelse med projektet, handler det ikke kun om viden – stenlageret er også et kommercielt produkt.

Udviklingschef i SEAS-NVE Ole Alm
Ole Alm er udviklingschef er udviklingschef i energiselskabet SEAS-NVE og projektleder på energilageret, som han kalder en ’Harald Nyborg-løsning’ – Forcen ved det her projekt er, at det er billigt, og det er grønt, fordi vi reelt ikke bruger noget, man ikke kan købe i Harald Nyborg. Det er simpelt, og det er praktisk – og reelt er det jo ikke noget nyt. Der er ikke noget, der skal opfindes. Man har altid gemt energi i sten. I Grønland har man varmet sten op i bål og derefter taget de varme sten med i iglooen for at få varme. At det er billigt, er afgørende – ellers bliver den grønne omstilling for dyr, siger Ole Alm.

 

Stenlager
Kilde: SEAS-NVE
Allan Schrøder
Seniorforsker Allan Schrøder fortæller, at DTU Energi beskæftiger sig med mange typer energilagring – blandt andet nye batterityper, der kan afløse lithium-batterier. Stenlageret udmærker sig dog ved, at det er et grønt produkt, hvor der ikke er meget, der kan gå i stykker, og hvor der ikke vil være meget vedligehold. Samtidig vil der ikke være langt fra udvikling til brug, hvis stenlageret skal realiseres. Ved udgangen af marts går Allan Schrøder på pension.
Temperaturen i stenlageret er afgørende for succes
Temperaturen i stenlageret er afgørende for succes. Det handler om at få stenene varmet op til 600 grader. Når temperaturen ikke helt derop, kan man ikke lave den damp, som er nødvendig, når man skal trække energien ud af lageret. Samtidig skal man sikre sig, at varmen fordeler sig korrekt i lageret. Skal lageret virke, skal varmen lægge sig i én ende af stenlageret, så der er 600 grader i den ene ende og koldt i den anden frem for, at alle stenene er lunkne. Hvordan man bedst sikrer sig den rigtige fordeling af varmen, er en af de øvelser, som forskerne nu skal blive klogere på. Derfor har man først lavet en firkantet forsøgsopstilling (Shoebox) og en dråbeformet (Droplet), som nu skal i sættes i test. Der testes blandt andet på betydningen af, om luften bliver sendt vandret eller lodret ind i stenlageret.
Shoebox stenlager
Shoebox hed den første forsøgsopstilling, som blev lavet i forbindelse med stenlageret. Den er markant større end en almindelig skotøjsæske med sine 2x2 meter, der siden blev pakket godt ind i isolering. Netop isoleringen er afgørende for, at stenlageret kan holde på varmen – standard Rockwool rækker dog ikke, når temperaturen rammer 600 grader. Trods dette er isoleringen, ligesom stenene, relativt billig, hvilket er med til at gøre et stenlager en meget attraktiv løsning i forhold til batterier. Med et storskala stenlager vil prisen for at lagre energi kun være en tiendedel af prisen for lagring på et batteri, forudser Ole Alm.
Droplet
Størstedelen af den dråbeformede testopstilling, der går under navnet Droplet, er gemt under jorden, hvor tre kubikmeter sten er pakket godt ind. Dråbeformen er optimal, fordi stenene udvider sig, når de bliver varme. I dråben kan stenene skubbe sig op ad. Over jorden var Droplet endnu ikke pakket ind i isolering, da Magasinet Energi var forbi. Det kommer.
Forskningstekniker Mike Wichmann
Forskningstekniker Mike Wichmann var stadig i gang med at få ’Droplet’ sat helt rigtigt op, da Magasinet Energi var på besøg. Det handler blandt andet om at få sat  temperaturmålere op alle de rigtige steder, så forskerne kan få et fuldt overblik over, hvordan varmen fordeler sig i stenene. Forsøgene med Droplet gik for alvor i gang i februar og 18. marts er der officiel indvielse.
Diabas sten
De svenske sten hedder Diabas og er udvalgt til projektet. Samtidig er geologer på Aarhus Universitet i gang med at teste en lang række forskellige typer sten. Laboratorieforsøg viser, at diabas-stenene kan holde 20 år eller mere med diverse opvarmninger og nedkølinger. Man arbejdede først med sten, der var lidt større, men det er en fordel, at de er små. Jo større overflade, jo nemmere er de at varme op og nedkøle. Sand ville ud fra det perspektiv være optimalt, men det er svært at få luften igennem, konstaterer Ole Alm med et smil.
Stenlager
Kilde: SEAS-NVE

SÅDAN VIRKER STENLAGERET

  • I fuld størrelse skal man forestille sig et energilager på størrelse med et IKEA-varehus, der er fyldt med sten. Her vil man, når der er overskud af grøn og billig strøm kunne bruge strømmen til at opvarme luft, der så sendes ind i det isolerede lager. Her vil varmen fra luften opvarme stenene, der dermed lagrer energien.
  • Når man skal tømme lageret, blæser man kold luft ind. Den kolde luft trækker varmen ud af stenene, og den varme luft kan herefter indgå i en proces, hvor der blandt andet dannes damp, der kan bruges til at producere både el og fjernvarme.
  • Man kan få cirka 40% af den el, man placerede i lageret ud som el igen. 59% af energien vil komme ud som varme, og dermed er stenlagre oplagte i et energisystem som det danske, hvor fjernvarme er udbredt.
  • Stenlageret er markant billigere, men ikke så hurtigt, som et batteri.
  • I 2018 ville det danske energisystem ikke have haft brug for et stenlager. Men om 5-10 år kan behovet være der, vurderer Ole Alm.
  • Stenlageret skal kunne gemme energien i 7-14 dage.
  • Udover SEAS-NVE og DTU Energi er Rockwool, Institut for Geoscience ved Aarhus Universitet, Energinet og Dansk Energi samt EUDP partnere på projektet.
  • Læs mere på energilager.nu
...
Stenlager

Testmodellen Droplet bliver officielt indviet 18. marts 2019.

Artiklen er oprindeligt bragt i Magasinet Energi

Nyheder direkte i din indbakke?