Publicerad: 2026-08-20
How much does the actual performance of thermal energy storage systems differ from their nominal performance? This is one of the questions investigated in the HECTAPUS project. One installation had a rated capacity of 275 kWh, but the actual capacity was only 100 kWh.
– Our results show that it is not enough simply to install an advanced storage technology. Monitoring, control strategies and integration with the surrounding energy system are at least as important as the storage itself, says Justin Chiu, Associate Professor in Energy Systems at KTH Royal Institute of Technology and project leader of the HECTAPUS project.
Justin Chiu.
The HECTAPUS project, which will be presented at a webinar in October, has evaluated phase change materials (PCM) in combination with underground thermal energy storage (UTES) and heat pump technology. Put simply, PCM makes it possible to store heat or cooling by utilizing the phase transition of a material as it melts or solidifies. The evaluation combined real-life operational monitoring with material characterization and energy system modelling.
The project includes installations of varying sizes and configurations in Sweden, Norway and Türkiye, ranging from 20 kWh solar-assisted heating and cooling systems to MWh-scale PCM cooling storage systems.
– This has provided us with a valuable basis for comparing different technologies, climatic conditions and operating strategies, says Justin Chiu.
An important aspect of the project was the integration of short-term PCM storage with underground thermal energy storage and heat pumps.
– The objective is to combine the high energy density and compact design of PCM storage with the long-term storage capability of underground thermal energy storage systems, while also investigating how operation and control can be optimized.
One finding that particularly caught Justin Chiu’s attention was the large gap that can exist between the designed or nominal performance of a thermal storage system and its actual performance in operation.
– We identified one installation that had been reported to have an actual cooling capacity of around 100 kWh, despite an installed capacity of 275 kWh. In practice, thermal energy storage systems are often not systematically monitored after commissioning. This makes it difficult to identify performance deficiencies and improve operation, which is one of the key challenges addressed by the project.
According to Justin Chiu, the project’s results demonstrate how thermal energy storage can make heat pump-based heating and cooling systems more flexible and better integrated with both underground and above-ground energy systems.
– The future value of heat pumps will increasingly depend on when they operate, not only on how efficiently they perform at a specific operating point. By combining heat pumps with short-term PCM storage and long-term underground thermal energy storage, heat or cooling can be produced when operating conditions are favourable and used later when demand is higher. This creates opportunities to reduce peak loads and ease the burden on electricity and thermal networks, says Justin Chiu.
On 8 October, Termo will host the webinar “Heat pumps and thermal energy storage in synergy: Maximising benefits for the energy system”.
Pågående
Projektet ska utveckla en effektiv, nollutsläppsbaserad geotermisk lösning för industriell uppvärmning och kylning, i linje med det europeiska forsknings- och innovationsprogrammet CETP:s mål kring effektiva nollutsläppsbaserade lösningar för värme och kyla till 2050, TRI4.
Avslutad
Projektet ska ta fram ny kunskap om faktisk drift i svenska bergvärmesystem med koaxialkollektor och bygga världens första borrhålslager utrustat med koaxialkollektorer – Thermex-kollektorn.
Pågående
Projektet Hectapus ska undersöka potentialen av att använda fasändringsmaterial i kombination med underjordiska värmelager och värmepumpsteknologi. Syftet är att accelerera energiomställningen inom värme och kyla inom ramen för de europeiska samarbetsprogrammen Era-Net Geothermica och JPP Smart Energy Systems.
Pågående
Det övergripande målet är att se om det är möjligt att bygga ett system där det köps in 0 kWh värme under vinterhalvåret. Förhoppningen är att om det i denna förstudiefas visar sig vara görbart för en villamatta, bör det vara görbart för ett stort antal andra villamattor.
Pågående
Projektet Thermflex ska med hjälp av AI optimera hur värmelager, fjärrvärmenät och elnät kan samspela. Förhoppningen är att det ska leda till ökad flexibilitet som kan bidra till minskat topplastbehov och bättre balansering av effektbehovet mellan olika energisektorer.
Pågående
Projektet "Uthållig geotermisk energi för framtiden" ska utveckla maskininlärningsmodeller för akvifär termisk lagring, ATES. Målsättningen är att förbättra drift och styrning av geotermisk energi.
Avslutad
Projektet ska utveckla ett högupplöst geografiskt informationssystem för att kartlägga potentialen för förnybara och återvinningsbara värmekällor. Sedan ska man försöka matcha värmekällorna med möjligheter till säsongslagring för att värma byggnader. Slutrapporten visar att Stockholm har stor potential.
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.
Avslutad
Projektet ska sänka kostnaden för geoenergisystem med en metod för borrhål med lägre systemkostnader och minskad dieselförbrukning. Tekniken har utvecklats inom gruvnäringen och ska nu tillämpas för geoenergisystem.
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
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
Målet med projektet har varit att utarbeta system för säsongslagring av överskottsvärme producerad vid KVV Filborna i Helsingborg.
Pågående
Syftet med GeoCoHorT är att påskynda övergången till 4:e generationens fjärrvärme och kylning (4GDHC), genom att utvärdera, optimera och demonstrera integrationen av ytlig geotermisk värmeutvinning med andra förnybara källor och smarta byggnader.
Avslutad
Projektet avser att utveckla en metodik för att bedöma hur markens egenskaper och möjlighet till energiuttag påverkas av närliggande bergvärmepumpar. Framtagen metodik avses tillgängliggöras i ett öppet verktyg för berörda aktörer.
Avslutad
Projektet ska studera hur man kan utveckla ett kombinerat energilagervärmeväxlare med luft som värmebärare. Detta projekt är första steget i utvecklingen av ett innovativt PCM-baserat kylabatteri som kan användas för klimatsmart kyla i t ex frikyla, nattkyla för stora kondensorer, samt komfort i fordon vid avstannad motor och fler. Ny kunskap ger förståelse för de bidragande mekanismer som är inblandade i de kombinerade värmeöverförings- och fasändringsprocesserna i en PCM-värmeväxlare, och nyttjas till att ta fram en första prototyp som utvärderas i laborationsmiljö.
Avslutad
Projektet ska undersöka hur optimeringen av köldbärarflödet i bergvärmeanläggningar kan leda till energibesparingar och öka prestandan med 10–40 procent. Det görs genom modellering, studier av statistiska parametrar samt validering genom experiment i KTH:s Live-in Lab ihop med data från befintliga anläggningar.
Avslutad
Storskalig solvärme för fjärrvärme har ökat snabbt och tekniken har kommersialiserats i Danmark. Mycket talar för att en ökad konkurrens om biomassan leder till högre bioenergipriser och bättre lönsamhet för solvärme även i Sverige. Projektet genomför teknoekonomiska fallstudier på tre olika fjärrvärmenät med (koncentrerande) solfångare och groplager som även används med värmepumpar vid tider av lågt elpris.
Avslutad
Termiska nätverk tillsammans med säsongslagring ger en lovande lösning för att integrera spillvärme och förnybara energikällor i energisystemet. Projektet fokuserar på modellering av termisk energilagring i borrhål och de utmaningar som följer av deras integration med termiska nätverk.
Pågående
Projektet är ett delprojekt för den svenska delen i annexet “Economics of Energy Storage – EcoEneSto” inom IEA TCP Energy Storage. Målet är att ta fram modell för utvärdering av den tekniska prestandan tillsammans med ekonomisk genomförbarhet i dem integrerade energilagrings tillämpningarna, som uppvärmning, kylning, integrering av förnybar energi, med fokus på att förbättra systemeffektiviteten.
Avslutad
Halkbekämpning av vägar och annan transportinfrastruktur baserad på geoenergi är ett förnybart sätt att ersätta kemisk, elektrisk och mekanisk halkbekämpning. Projektet ingår i det drygt treåriga internationella samverkansprojektet IEA ECES Annex 38 (Task 38).
Avslutad
Att göra långtidsuppföljningar av prestanda av för större geoenergianläggningar har ett stort värde för fastighetsägare och leverantörer. Därför ska ett flertal större svenska geoenergianläggningars prestanda mätas och analyseras för flera systemgränser, från markslinga till värmepump och distributionssystem.
Avslutad
Göteborg Energi behöver förstärka sin energiproduktion och utvärderar djup geotermisk energi som en del i morgondagens fossilfria fjärrvärmesystem. Fjärrvärme kan potentiellt utvinnas på 5-7 km djup under Göteborg där naturliga sprickor i berget öppnas upp för att skapa en geologisk värmeväxlare
Avslutad
Projektet testar och verifierar tekniken att skapa ett lager i berggrunden och att därefter överföra värme till och från lagret. Målet är ta fram ett tekniskt beslutsunderlag för en fortsättning av projektet som då ska drivas utan elförbrukande värmepumpar för att värma en stadsdel i Linköping under vintern.
Avslutad
Projektet startade för att ge större kunskap om hur, var och när termiska energilager kan utformas och användas i fjärrvärmesystem och vilka nyttor de kan ge. Projektet har också syftat till att minska investeringsrisken i ny, innovativ lagringsteknik.
Avslutad
I det här projektet undersöktes en ny möjlighet att balansera variabel förnybar el i elnätet, nämligen genom att använda smält saltlagring i anslutning till ett kraftvärmeverk, vilket ger en form av ellagring i elnätet.
Energimyndighetens generaldirektör Caroline Asserup deltar på Termodagen den 21 oktober. I en intervju med Termo lyfter hon vikten av värme som del av försörjningstrygghet och att hon ser ett växande fokus på energieffektivisering och överskottsvärme för att minska importberoendet av energi.
At this webinar, Justin Chiu from KTH Royal Institute of Technology will present the HECTAPUS project, which has evaluated phase change materials (PCM) in combination with underground thermal energy storage and heat pump technology. The results will be discussed with Halime Paksoy, Professor of Chemistry with a focus on thermal energy storage at Çukurova University in Türkiye.
Den 21 oktober arrangerar forskningsprogrammet Termo en konferens om värme och kylas roll i energiomställningen, med presentationer från forskare och företag och där Energimyndighetens generaldirektör Caroline Asserup deltar. Två teman för konferensen är försörjningstrygghet och kärnvärme. Bland talarna finns Varberg Energis vd Björn Sjöström och Calentix grundare Ulrika Jardfelt.
Under webbinariet kommer Valentina Zaccaria, Mälardalens universitet och Qian Wang, KTH, att presentera sina projekt Geothermal Community Heat technology and Transfer och Digitalisering och innovativ reglerteknik för effektiv lågtemperatursvärme och högtemperaturskyla med integrerad lagring.
