Publicerad: 2023-05-25

Saltlager kan balansera vindkraften och spara bioenergi

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.

Relaterade projekt

Se alla projekt

Pågående

Ranagårds lågtemperaturnät utvärderas i praktiken

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.

Områden

FjärrvärmeUppvärmning

Relaterade Nyheter

Se alla nyheter

Relaterade Event

Se alla event

Termodagen 2023 – värme och kylas roll i energiomställningen

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.

Områden

AktörssamverkanEnergilagringFjärrkylaFjärrvärmeGeoenergiKyl- & VärmepumpsteknikÖvrigtTeknikUppvärmning