Publicerad: 2023-05-25
Värmelager med smält salt har en potential att halvera spilld el från vindkraft och samtidigt spara 20 procent av bränslet i kraftvärmeverk. Det visar ett Termoprojekt som presenteras på nästa Termowebbinarium den 8 juni.
– Vi ser att det bör kunna löna sig skapligt. I vår studie skulle en investering återbetala sig på cirka 20 år, säger Fredric Ottermo, docent i energiteknik vid Högskolan i Halmstad.
I länder som Spanien och Marocko använder man högtemperaturlager i form av smält salt för att lagra värme från solkraftanläggningar. Mei Gong och Fredric Ottermo från Högskolan i Halmstad tänkte: Varför inte placera den tekniken i ett nytt sammanhang? Det har de gjort i Termprojektet Integration av el och värme via högtempererade värmelager, som Fredric Ottermo kommer presentera på Termowebbinariet den 8 juni.
– Nyttan ligger i att introducera en fungerande lagringsteknik till en redan befintlig infrastruktur, som ett fjärrvärmenät och en ångturbin. Med ett ganska enkelt tillägg skulle man kunna skapa stor nytta, säger Fredric Ottermo.
Lagringen sker med en typ av salt som hela tiden hålls inom temperaturintervallet 250–560 grader, då saltet är i flytande form. Ju större volymer, desto enklare att hålla nere värmeförlusterna. Tekniken fungerar bäst för kortare lagringscykler, ett dygn eller några dagar.
I studien från Högskolan i Halmstad har Mei Gong och Fredric Ottermo simulerat hur en kraftvärmeanläggning skulle kunna dra nytta av ett lager med smält salt.
– Enligt vår studie skulle det sannolikt vara lönsamt att installera en sådan anläggning, för att dra nytta av varierande elpriser. Genom att ladda lagret när elen är billig går det att spara biomassa och på så vis tjäna pengar, säger Fredric Ottermo.
I studien utgick de från danska elpriser från 2017, eftersom elpriserna där varierar mer än i Sverige på grund av högre andel vindkraft. De tittade också på effekterna av en utbredd användning av tekniken och undersökte då ett framtidsscenario med 88 TWh vindkraft i årlig produktion.
– I ett sådant scenario finns det tillfällen där man ibland skulle behöva spilla el, men med storskalig introduktion av saltlagring skulle man kunna ta hand om drygt 50 procent av vindkraftselen, enligt vår studie. Dessutom skulle man spara cirka 20 procent av bränslet i kraftvärmeverken, säger Fredric Ottermo.
Nyttan med tekniken är alltså inte att öka elproduktionen, utan att ta hand om överskottsel och minska användningen av biomassa. Fredric Ottermo ser även framför sig att man sommartid skulle kunna köra kraftvärmeverk i kondensläge, det vill säga att man kör anläggningar bara för att sälja el utan att leverera värme. I ett sådant läge skulle tekniken kunna bidra till ökad elproduktion.
En investering för en anläggning anpassad för Örtofta kraftvärmeverk, med en kapacitet på 90 MW värme och 38 MW el, skulle landa på cirka 160 miljoner kronor, vilket enligt studien skulle ge en återbetalningstid på cirka 20 år.
Vad behövs eller saknas för att den här tekniken ska kunna spela en större roll i Sveriges energisystem?
– Andra alternativ kan vara mer kostnadseffektiva, exempelvis en vattentank. Det ger liknande nytta, men har inte riktigt samma flexibilitet. Dessutom finns det inte så många anläggningar i världen med solkraft som använder smält salt, men av de som finns har några haft problem, även om de flesta fungerar bra. Så det kan det finnas en rädsla för att investera i tekniken.
Vad tror du om framtiden för lagring, hur kommer den utvecklas?
– Jag tycker att det är intressant med elbilar, där jag ser stor potential. Främst borde frekvensstabilitet och liknande tjänster vara aktuellt, där man inte påverkar batteriet så mycket. Ännu är inte tekniken eller affärsmodellen riktigt framme, men det kommer finnas en enorm lagringskapacitet i bilarna, så det vore dumt att inte använda den.
Vilka är de största utmaningarna för att lagring ska bidra mycket till energisystemet?
– Affärsmodeller för att få konsumenter att bidra är en utmaning. Ett exempel är värmelagring i byggnaders termiska massa, som stommar och väggar. Med en värmepump och varierande elpriser är det ganska lätt att motivera kunderna att vilja bidra. Även fjärrvärmesidan skulle dra fördel av att kunna motivera kunder att vara flexibla i uppvärmningen, men där saknas affärsmodell och incitament. Det handlar också om att hitta de bästa uppvärmningssystemen för att fortfarande ha komfort, men där man kan förskjuta uppvärmningen några timmar. Vi tittar på detta i ett nytt projekt här på Högskolan i Halmstad.
Ser du optimistiskt eller pessimistiskt på framtiden?
– Optimistiskt. Nyligen fick jag upp ögonen för koldioxidinfångning för att klara klimatmålen. Med bio-CCS, där man eldar biomassa och fångar upp koldioxiden, kan bioeldade kraftverk bidra med negativa koldioxidutsläpp. Det ser jag som en möjlighet.
Pågående
"Framtidssäkra fjärrvärme" syftar till att öka förutsättningarna att utveckla försörjningsberedskapen inom svensk fjärrvärme. Det treåriga projektet bygger på en djupgående samverkan mellan näringsliv och akademi. I referensgruppen finns representanter för alla delar; produktion, distribution och användning.
Pågående
I ett nytt bostadsområde implementerades ny fjärrvärmeteknik och systemlösning (4GDH). Bygget studerades av forskare vid Högskolan i Halmstad – som nu följer upp lågtemperaturnätet i ett nytt projekt. ”Vi ska analysera hur nätet rent praktiskt fungerar, tidigare har vi ju bara simulerat, och i slutet kommer vi presentera systemets egenskaper”, säger Helge Averfalk, universitetslektor i energiteknik.
Avslutad
Projektet ska demonstrera och utvärdera en ny typ av energilager baserat på ett nanobelagt salt i en fiberväv. En prototyp för värmelagring ska tas fram hos Ahlstrom-Munksjö Paper med en värmeeffekt på 6 kW och en lagringskapacitet på 20 kWh.
Pågående
The project will accelerate the heating and cooling transition by facilitating the development of Geothermal 5th Generation District Heating and Cooling, Geo5GDHC, systems with climate-neutral shallow geothermal energy resources. It will also assist in the integration of heating and cooling in local and regional energy systems.
Pågående
Projektet ska accelerera omställningen till smarta energisystem och energieffektiv teknik för lågtemperaturvärme och högtemperaturkyla, LTV/HTK-system. Med hjälp av maskininlärning ska projektet utveckla reglersystem som löpande förbättrar sig självt.
Pågående
Det internationella projektet Recoin ska utveckla ett system för att effektivt lagra värme och kyla i grupper av borrhål. Tillsammans med partners från Tyskland och Schweiz ska KTH och Bengt Dahlgren Stockholm Geo ta fram ett system för prediktiv styrning.
Avslutad
Projektet utför en transdisciplinärt studie i samband med implementering av en ny fjärrvärmeteknik (4GDH) till ett bostadsområde, för att studera teknikacceptans av bygg- och installationsbranschen samt identifierar vilka hinder som uppstår vid införande av ny teknik.
Avslutad
Målet med projektet har varit att utarbeta system för säsongslagring av överskottsvärme producerad vid KVV Filborna i Helsingborg.
Avslutad
Syftet med projektet är att ta fram en generell inmatningscentral för att ansluta decentraliserade värmekällor till fjärrvärmenätet och öka förutsättningarna för små industrier att anslutas till fjärrvärmenäten. Inom projektet designas en prefabricerad-central för decentraliserad inmatning, som efter inkoppling följs upp och utvärderas.
Avslutad
Projektet ska visa ett helt digitaliserat fjärrvärmenät som ger nya möjligheter till effektivisering och tjänster, som t.ex. ökad verkningsgrad och minskade utsläpp i produktion, minskade förluster i distribution, samt ökad leveranskvalitet och kundnöjdhet vid energianvändning.
Termoprogrammets nya etapp 2 gick som en röd tråd genom konferensen Värme- och kyladagen som arrangerades i Stockholm den 13 november. Den öppnades av Energimyndigheten, som påminde om värme och kylas viktiga roll i energiomställningen. Omkring 120 personer var på plats, klart fler än Termoprogrammets tidigare konferenser.
Energimyndigheten vill påskynda omställningen till ett hållbart och robust energisystem. Myndigheten har utlyst 45 miljoner kronor för etablering av innovationskluster.
Hur kan social hållbarhet påverka fjärrvärmens affärsmodeller? Det är en av frågeställningarna i ett av flera internationella projekt som IEA-DHC startat. "I framtiden levererar man andra värden än uppvärmning. Företagen blir någon form av samhällsaktörer", säger projektledaren Kristina Lygnerud, adjungerad professor Energivetenskaper vid LTH.
En investering i energieffektivisering på 15 miljarder kronor kan spara elkonsumenterna närmare 100 miljarder kronor per år, genom minskad och flyttad elförbrukning. Flexibel drift av vattenburna värmepumpar kan tillgängliggöra mer än 10 procent av Sveriges maximala effektbehov en kall vinterdag. Den uppskattningen gör Björn Berg, vd på Ngenic.
85 procent mindre fel för ett beräkna det dimensionerande effektbehovet i ett fjärrvärmenät, det uppger Johan Kensby på Utilifeed att de kan uppnå. Med deras metod vill de hjälpa energiföretag att fatta klokare investeringsbeslut.
I år fyller uppvärmningsbranschens Färdplan för fossilfri konkurrenskraft fem år. De lägst hängande frukterna är genomförda inom värmebranschen, det som återstår är både svårt och dyrt. Det säger Kjerstin Ludvig från Profu som på nästa Termowebbinarium presenterar de största utmaningarna för branschen att bli fossilfri.
Tekniska Verken i Linköping och företaget Hydroc har testat att skapa sprickor i berggrunden för att skapa ett värmelager till fjärrvärmenätet. Pilotprojektet har gått enligt plan, nästa steg är att utöka spricksystemet och höja temperaturerna. Om allt funkar kan lagret vara i full drift om två år.
Energimyndigheten förlänger forsknings- och innovationsprogrammet Termo med minst fem år. Myndigheten satsar 160 miljoner kronor på att finansiera forskning om hur värme- och kylasektorn kan snabba på omställningen till ett robust och hållbart energisystem. Två nya områden i programmet är försörjningstrygghet och värmeproduktion från kärnkraft.
Digitaliseringen öppnar för nya affärsmodeller och energidelning. Utmaningarna ligger i regelverk som hindrar effektivt utnyttjande av data från värmepumpar. Det anser Davide Rolando från KTH, som presenterar ett Termoprojekt om internet of things på nästa Termowebbinarium den 5 december.
Med maskininlärning har Qian Wang och hans kollegor på KTH skapat en modell för att prognosticera efterfrågan av värme i bostadsområden. Men han vill se mer samarbete mellan forskare och fjärrvärmebolag för att kunna förstå hur nya affärsmodeller kan integreras i branschen.
Den 13 november arrangerar forskningsprogrammet Termo en heldagskonferens om värme och kylas roll i energiomställningen i Stockholm. Under dagen kommer resultat från forskningsprojekt både inom och utom Termo att presenteras, liksom nya projekt från Termos programförlängning varvat med externa talare. Anmälan är nu stängd.
Ta del av resultat från projekt som utvecklar luftvärmepumpstekniken genom att minska frostuppbyggnaden och utnyttja 3D-utskrift för att skapa innovativa värmeväxlare.
Kom och lyssna på hur fjärrvärmeföretag kan optimera sina investeringar respektive potentialen för flexibilitet i befintliga värmepumpar.
Vid detta tillfälle får du ta del av två projekt om färdplan för fossilfri uppvärmning och en ny generation av underjordiskt värmelager.
Webbinarium där internet of things för värmepumpar och maskininlärning för fjärrvärme presenteras.
Den 19 oktober kommer Termodagen 2023. Forskare inom värme och kyla har stor betydelse för att sprida kunskap till politiska beslutsfattare och samhället i stort. Kunskapen som kommer fram inom Termo ska bidra till att utforma framtidens energisystem. Under den här dagen vill vi öka engagemanget och möjligheten till samverkan.
Digital workshop där Energimyndigheten informerar om sina tankar kring strategin för framtidens värme och kyla.
Ett webbinarium som presenterar hur olika tekniker för energilagring bättre kan utnyttja förnybara energikällor
Ett webbinarium som presenterar värme, kyla och flexibilitet som en del av framtidens energisystem.
Ett webbinarium om hur IEA:s program inom fjärrvärme och fjärrkyla, IEA-DHC, främjar innovation och utveckling i Sverige och världen.
