 |
| |
Kunskapen
finns för energilagring. Batteritekniken behöver i mycket högre grad
inriktas för samhällsbehoven.
|
Foto:
Solkraft Sverige |
SOLKRAFT
SVERIGE
Energi
från sol
och vind
Lagring
av förnybar energi
Förnybara
energikällor som vind och sol producerar av naturliga skäl inte el
under dygnets alla timmar. För att kunna utnyttja dessa energislag
vid tidpunkter då solen inte skiner och vinden inte blåser behövs
någon form av energilagring, där överskottet kan lagras och användas
när vinden inte blåser, nattetid eller vintertid.
Ulf
Wengeler: |2021-02-08|
Förnybara
energikällor som vind och sol producerar av naturliga skäl inte el
under dygnets alla timmar. För att kunna utnyttja dessa energislag
vid tidpunkter då solen inte skiner och vinden inte blåser behövs
någon form av energilagring, där överskottet kan lagras och användas
när vinden inte blåser, nattetid eller vintertid.
BATTERILAGER
Allt fler former av batterilösningar utvecklas för användning för
energilagring. Idag används dessa batterilager oftast för att utjämna
dygnsvariationer av elbehovet – från små batterilager för
villabruk till större batterilösningar för att balansera el-flödet
i de större elnäten. Batterier används förstås också för att
ladda elbilar eller laddhybrider.
För
korttidslagring är batterier oslagbara, och att ha solceller med någon
form av batterilösning är att rekommendera, särskilt för villaägare.
Dessa hushåll är oftast på jobbet, eller i skolan när
produktionen av solenergi är som störst, och hemma först när
produktionen av solenergi är som störst, och hemma först när
solen sakta försvinner inför natten, och elförbrukningen i hushållet
stiger.
Med
dagens priser för stora batterilager är det svårt att få ekonomi
i större batterilager som skall kunna lagra förnybar energi från
solen eller vinden över en större tidsrymd. Storleken på sådana
batterilager blir väldigt stort och komplext, och även ganska
dyrt.
Ett
batterilagers livslängd avgörs i första hand av antalet
laddningscykler som batterierna klarar innan lagringskapaciteten
minskar för mycket. Vanligen räknas en cykel per dygn, eller högst
några dagar – d v s från dag till natt för solceller, och några
dagar mellan blåsiga och mindre blåsiga dagar.
Blybatterier
håller upp till ca 1 800 laddningscykler – ca 5 år – medan
litiumbatterier håller för ca 8 000 laddningscykler – d v s 20
års livslängd vid normal användning.
VÄTGAS
Många aktörer världen över ser vätgas som en gångbar lösning
för att långtidslagra energi från vindkraft och solceller. Den förnybara
energi som solen och vinden genererar spjälkas till syrgas och vätgas
genom elektrolys av vatten. Vätgasen lagras i tankar under högt
tryck. Under det mörka vinterhalvåret eller perioder av mindre blåsiga
perioder används vätgasen för att driva bränsleceller. Dessa
producerar den el som behövs. Biprodukten från elektrolysen är
vanligt vatten.
En
intressant bieffekt från en aktiv bränslecell är att vattnet som
produceras är ganska varmt – närmare 65 grader – vilket gör
att det kan användas för uppvärmning och varmvatten. Om vattnet
samlas upp och återanvänds för att producera ny vätgas, blir
vattenåtgången väldigt liten.
Vätgas
kan under rätt omständigheter i anpassade tankar lagras under årtionden.
En normal villa behöver en lagringskapacitet på ca tre kubikmeter
vätgas med 300 bars tryck – d v s en storlek som motsvarar de
gamla oljetankar som fram tills för några årtionden sedan användes
för uppvärmning av många hus och fastigheter.
SVÄNGHJUL
Ett svänghjul är en rund cylinder med ganska ansenlig massa, som försätts
i snurrning genom den överskottsenergi som alstras från
vindkraften eller solenergin. Svänghjulet driver en generator för
att omvandla rörelseenergin till elektrisk ström. Friktionen akn
minimeras genom att svänghjulet är magnetiskt upphängt i vakuum.
Tekniken är avancerad och beprövad, men ännu inte särskilt
vanlig. Tack vare att det handlar om en mekanisk konstruktion, så
är den känslig för påverkan. Den kan vara ett alternativ för
korttidslagring av energi under speciella omständigheter, t ex om
batterier av säkerhetsskäl inte kan användas.
SUPERKONDENSATORER
Ett alternativ till batterilagring är superkondensatorer, som med hög
strömstyrka kan laddas upp helt på bara några sekunder, och också
kan laddas ur på mycket kort tid. Det är förstås trevliga fördelar,
men nackdelen är att lagringskapaciteten än så länge inte räcker
till för praktiskt bruk. Den är helt enkelt för dålig i jämförelse
med modern batteriteknik.
Batterier
tappar lagringskapacitet efter för många laddcykler, medan en
superkondensator kan användas under betydligt fler laddningscykler,
men kan knappast anses vara anpassad till dagens krav på
lagringsteknik av förnybar el.
SUPRALEDARE
En supraledare är en elektrisk ledare helt utan elektriskt motstånd,
vilket i teorin innebär att energi kan lagras helt utan energiförluster.
Supraledning kan med dagens teknik endast uppnås vid temperaturer nära
den absoluta nollpunkten, där flytande helium eller kväve används.
Det är avancerat och kostsamt – och därmed en stor nackdel.
Utvecklingen inom området gör ständigt framsteg, så den dagen då
material kan göras supraledande vid rumstemperatur kan tekniken för
energilagring absolut vara en möjlighet.
PUMPKRAFT
Att pumpa upp vatten till högre höjder med hjälpa av sol- och
vindenergi görs bl. a på en av de västligaste kanariska öarna
utanför norra Afrikas kust. När lågtrycken från Atlanten drar in
västerifrån brukar det blåsa rejält. Då pumpas vatten från
havet upp till dammar i bergen. När vinden mojnar släpps vattnet
från dammarna, som får passera turbiner kopplade till generatorer,
som alstrar förnybar el. Solcellsanläggningar används som extra
elproducent, eftersom det oftast blåser mindre när solen skiner.
Ett
pumpkraftverk fungerar på samma sätt som vattenkraftverk, men med
den skillnaden att det är vädrets makter och nederbörden som
fyller på dammarna vid vattenkraftverken – medan det är solen
och vinden som fyller på dammarna för pumpkraftverken.
Pumpkraft
kräver ganska ansenliga höjdskillnader och stora mängder lagrat
vatten för att kunna användas vid långtidslagring av energi, men
som balanskraft är det definitivt en tänkbar och praktiskt genomförbar
lösning – kanske för att fylla vattentorn med vatten genom den
överskottsel som solceller alstrar inom närområdet.
Ett
problem för nordiska förhållanden är att behovet att realisera
den lagrade energin är som störst under vintern, och då gäller
det att hålla vattnet frostfritt.
TRYCKLUFT
Existerande övergivna bergrum kan användas för att lagra
tryckluft. Den förnybara energin från vindkraft och solceller får
driva en kompressor som komprimerar luften som under högt tryck
pressas in i bergrummet. När elbehovet stiger får tryckluften
driva ett turbinhjul som är anslutet till en generator som
producerar el för att täcka behovet. Finns inte bergrum eller poröst
berg till förfogande, blir troligen den initiala kostnad för
investeringen för stor. Tryckluft har en ganska begränsad energitäthet,
så det kräver rejält med utrymme. Men med rätt förutsättningar
och för passande ändamål är tekniken intressant.
LÖNSAMMAST
ÄR SOLCELLER
Batterilager kräver extra investeringar, men en investering i
endast solceller från Solkraft Sverige – utan batterilager – är
lönsam redan från dag ett – och bidrar till mindre behov av köpt
nätel. Överskottselen kan villaägare och mindre fastigheter försälja
med förtjänst till elhandelsbolaget, tack vare skattereduktionen på
60 öre / kWh. Solceller ger också ett effektivare
energiutnyttjande och en jämnare energiproduktion, som minimerar
risken för effektbrister i det svenska elnätet.
solkraftsverige
|
