Nordisk Energi 1
KÄRNKRAFT VINDKRAFT ENERGILAGRING en viss organis
ation som skulle motsätta sig det. Det har spekulerats i om man inte skulle kunna använda elbilar som tillfälligt energilager, men det är ingen bra lösning. Bilägarna vill inte oroa sig för om bilen är laddad eller inte och det kan bli problem med garantin på batterierna om de används av elnätet istället för att köra bilen. Mellanlagring i blybatterier Blybatterier (bilbatterier) är inte alls lika eff ektiva som litiumbatterier och slits fortare. Denna typ av batterier avger dessutom explosiv gas och sura ångor. De kräver mycket underhåll, och de har relativt kort livslängd. Detta gör dem olämpliga att använda i storskalig energilagring för elnätet. Blybatterier innehåller också ämnena antimon (toxiskt) och arsenik, kadmium, svavel och andra sammansättningar som används för att förbättra batterierna Mellanlagring i fl ödesbatterier Flödesbatterier har nyligen blivit intressanta. De lagrar inte energin i elektroderna utan i elektrolyten. Man kan ha massor av laddad elektrolyt i stora tankar och pumpa in i batteriet när det behövs. Det har den fördelen att det inte kan börja brinna eftersom elektrolyten är vattenbaserad. Behöver man mera kapacitet kan man bara bygga till fl era tankar för elektrolyt. Batteriet tål att stå urladdat länge. Men den specifi ka energin är dålig, 10–20 Wh/kg, jämfört med litiumbatteriernas 300 Wh/kg. Kineserna har tagit ett 400 MWh Vanadin redox-batteri i drift i staden Dalian. Den ser ut att vara cirka 10.000 kvadratmeter och anses vara världens hittills största. Det ska laddas med vind och solkraft. Mellanlagring med komprimerad luft AA-CAES (Advanced adiabatic compressed air energy storage) har provats på fl era ställen och fungerar, men ett problem är att luften blir varm när den komprimeras till 70 bar. Den värmen måste avlägsnas och sparas i ett värmelager för att återanvändas när luften används för att generera el igen. Tomma akvifärer, underjordiska grottor, uttömda naturgaslager och saltgruvor går att använda som reservoarer för den komprimerade luften. En lagringskapacitet mellan 60.000 och 300.000 kubikmeter är lämpligt. Det fi nns metoder att lagra högtrycksluft och förbränna den med bränsle när den utvinns ur lagret, men den metoden är inte koldioxidneutral. Den helt koldioxidneutrala metoden är ännu experimentell. Pumpkraft Pumpkraftverk är en väl etablerad teknik och har använts i över 100 år. Man pumpar upp vatten ur en sjö, till en annan sjö ovanför ett vattenkraftverk, vilket sedan får rinna ned igen. Verkningsgraden är väldigt hög, men resultatet blir en stor sjö, som, om den ska vara realistisk, kommer att dränka mycket mark runt omkring. Det kommer att resultera i fl era miljöhysteriker fastlimmade på våra motorvägar, protesterande mot allt för mycket våtmarker. Dessutom kräver det högsta möjliga höjdskillnad mellan de två vattenytorna, vilket pekar på att underjordisk hantering i exempelvis en gammal gruva kan vara eff ektivast. Lagra på elnätet Lagra på elnätet, dvs sälja el till andra förbrukare när man har god tillgång och köpa tillbaka efteråt, kan knappast betraktas som en lagringsmetod. Det är snarare att sälja och köpa kraft. I detta fall blir verkningsgraden givetvis 100 %, men bara om det faktiskt fi nns förbrukning av överskottskraften och att man får lika bra betalt för försäljning som man betalar för förbrukningen. Tillgången är dessutom beroende på hur kraftigt elnät man har till producenten-förbrukaren. ◆ Nordisk Energi 6 2022 Exempel – pappersbruk Pappersbruk drar massor av ström, ja de är den mest energislukande industriformen vi har. Ändå är det en av våra basindustrier som drar in mest pengar till landet.Skulle man till exempel förse Holmens bruk i Hallstavik, som kontinuerligt drar 442 megawatt, med kraft för en natt, 12 timmar, skulle det kräva cirka 5,3 GWh. En enkel division ger 17,7 megaton batterier (300 Wh/kg), eller omvandlat till volym, 88.333 kubikmeter, en envåningsbyggnad på 35.000 kvadratmeter, inklusive arbetsgångar, kylsystem, intern struktur, redundans och lager av utbytesbatterier. Och det är bara ett av Sveriges dryga 50 pappersbruk. Men det är för svår matematik för miljöfolket. H2 η =~54 % η =~35 %el värme El in > likriktning > elektrolys > väte lagras > bränna > ånga > generator + fjärrvärme ηel=~90-95 % El in > laddare > li-jon-batteri > frekvensomriktare Litiumbatteriernas livslängd: 8-14 år ηel=~70-90 % El in > laddare > blybatteri > frekvensomriktare Blybatteriernas livslängd: 3-5 år ηel=~50-80 % Flödesbatteriernas livslängd: 5-20 år El in > laddare > flödesbatteri > frekvensomriktare ηel=~40-60 % Luft El in > kompressor > luft lagras > turbin med generator ηel=~70-80 % El in > Vattenkraft där man pumpar tillbaka vatten vid elöverskott Översiktlig förklaring till de olika lagringsmetoder som diskuteras i texten, med verkningsgrader för hela energilagringsprocessen, från el in till el ut. 39