Nordisk Energi 1
Sektorskoppling ➛ Ett alternativ för utökad långt
idsvärmelagring är varmt vatten. Vatten har en hög specifi k värmekapacitet vilket innebär, att det kan hålla mycket energi under en lång tid vilket gör det idealiskt för lagring med låg temperatur (upp till 99 ° C). Stora täckta och isolerade markgropar kan hålla vattnet varmt under hela kalla säsongen. Fjärrvärme är den mest lämpade applikationen. Ofta har begreppet "sektorskoppling" också förknippats med kopplingen av el- och gassektorn och utnyttjandet av synergier mellan dem. I en nära framtid (och redan i pilotprojekt) kommer överskottsel (när mer el är tillgängligt än för närvarande behövs inom en viss geografi ), från intermittenta förnybara källor som vind och sol, att användas för att skapa väte från vattenelektrolys och antingen använda det direkt eller bearbeta det vidare till syngas, syntetisk metan eller uppgradera biogas till biometan och injicera gaserna i befi ntliga naturgasnät. Naturgasnätet har en massiv energilagringskapacitet, både i specifi ka lagringsanläggningar och i det omfattande rörnätet själva. Genom att ersätta fossila motsvarigheter med förnybart väte eller syntetiska gaser kommer CO2-utsläppen eff ektivt att minskas i en specifi k energislutanvändning som för närvarande inte är elektrifi erad såsom bostäder 130 MWh termiskt energilager i Tyskland baserat på vulkaniska stenar som uppvärms till +600 C med elektrisk upphettad luft. Lagret kan värmas till full kapacitet på 24 timmar och ”tömmas” inom 24 timmar eller upp till en vecka. med naturgaspannor eller industritillämpningar som behöver gas för högtemperatur värmeprocesser. Så "kopplingen av sektorer" tjänar fl era syften den garanterar eff ektivitet genom att överföra annars bortkastad energi mellan energislutanvändningar varigenom den totala energiförbrukningen inom en specifi k geografi reduceras och det underlättar användningen av överskott förnybar el genom omvandling av el till andra energibärare som kan användas i energislutanvändningar som för närvarande inte är elektrifi erade eller kan elektrifi eras. Sektorskoppling inkluderar också energilagring antingen i form av termisk lagring (värme) eller kemiskt lagrad energi i form av väte, syntetiska gaser, fl ytande syntetiska bränslen eller syntetiskt uppgraderade biobränslen såsom bio-LNG eller biodiesel. Genom att överföra omvandla el till annan energi i olika former och sektorer kopplas elsektorn ihop med både uppvärmnings- och gas- och kemiska sektorer, därmed "sektorskoppling". REFERENSER: BP (2020) EN VANLIG EU DEFINITION AV "SEKTORSKOPPLING" ÄR: "Sector coupling is a concept that has been developed in Germany but has been gaining attention elsewhere in Europe. Originally, sector coupling referred primarily to the electrifi cation of end-use sectors like heating and transport, with the aim of increasing the share of renewable energy in these sectors (on the assumption that the electricity supply is, or can be, largely renewable) and providing balancing services to the power sector. More recently, the concept of sector coupling has broadened to include supply-side sector coupling. Supply-side integration focuses on the integration of the power and gas sectors, through technologies such as power-to-gas. The European Commission also uses this broader notion of sector coupling and understands it as a strategy to provide greater fl exibility to the energy system so that decarbonization can be achieved in a more cost-eff ective way." EU3 (2018) Utan tvekan defi nierar sektorskoppling ett nödvändigt sätt att tänka energianvändning och eff ektivitet och det verkar som att både nationella regeringar och överstatliga institutioner som EU stöder detta koncept via olika forsknings- och incitamentsprogram. I fl era europeiska länder, inklusive Storbritannien, Tyskland, Danmark, Sverige, Holland och fl era, upprättas pilotprojekt i olika skalor för att omvandla förnybar kraft till väte, syntetisk metan, metanol eller ammoniak för att ersätta fossila motsvarigheter i naturgasnät, transportbränslen eller inom kemikaliesektorn. I länder med omfattande fj ärrvärmenät som Danmark ses nu utrullningen av storskaliga värmepumpar som använder förnybar kraft för att förse Diagram "Sektorskoppling". Källa EU3 (2018) värme till fj ärrvärme. Också industrin plockar upp handsken, såsom vi ser det i Sveriges HYBRIT-projekt, ett samarbete mellan Vattenfall, LKAB, SSAB, och olika teknologipartners, som har utvecklat en metod för kolfri och CO2-reducerad stålproduktion med väte och elektricitet. När denna metod skalas upp till att ersätta nuvarande metoderna för ståltillverkan, förväntas den minska Sveriges nationella CO2-utsläpp med så mycket som 10 procent! ”Energy demand by sector” https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook/demand-by-sector.html Deutsche Umwelthilfe (2016) “Residential wood burning Environmental impact and sustainable solutions” ENS2017 (Energistyrelsen 2017); “Hvordan er landets boliger opvarmet og hvor ofte skiftes opvarmningsform?” https://ens.dk/sites/ens.dk/fi les/Statistik/opvarmningsundersoegelsen.pdf EU1 (2020); “Heating and cooling – Facts and Figures” https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-effi ciency/heating-and-cooling EU2 (2020); “Final energy consumption by sector and fuel in Europe” https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/fi nal-energy-consumption-by-sector-10/assessment EU3 (2018) "Sector coupling: how can it be enhanced in the EU to foster grid stability and decarbonise?", Policy Department for Economic, Scientifi c and Quality of Life Policies, European Parliament Frontier Economics (2018) “The Future Cost of Electricity-Based Synthetic Fuels" https://www.agora-energiewende.de/fi leadmin2/Projekte/2017/SynKost_2050/Agora_SynKost_Study_EN_WEB.pdf IEA (2019); “The future of rail” https://www.iea.org/reports/the-future-of-rail IEA (2020); “Transport biofuels” https://www.iea.org/reports/tracking-transport-2019/transport-biofuels RESET 2019; ”Thousands of Hot Stones Used as Innovative Energy Storage Solution” https://en.reset.org/blog/thousands-hot-stones-used-innovative-energy-storage-solution-06262019 Sterman, John et al (2018) ; ”Does replacing coal with wood lower CO2 emissions? Dynamic lifecycle analysis of wood bioenergy ” https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aaa512 30 Nordisk Energi 3 2020 u