Nordisk Energi 1
Aktuellt ENERGILAGRING ➛ gör det möjligt att lagr
a energi under lång tid med mycket små förluster tar den till skillnad från många andra gravitationsbaserade lösningar inte mycket mark i anspråk och kan byggas i stort sett var som helst. Själva blocken kan dessutom tillverkas billigt med hjälp av material som grävts ut när anläggningen byggts eller lokalt industriavfall, som använd betong, från bland annat soptippar. Tekniken är också mycket fl exibel och beroende på kranens höjd och antalet block som tillverkas kan lagringskapaciteten variera mellan 20 och 80 megawattimmar. Vid behov kan en eff ekt på mellan 4 och 8 megawatt produceras kontinuerligt i 8 till 16 timmar. I juli 2020 färdigställde företaget en kommersiell demonstrationsanläggning med en 110 meter hög kran i Ticino i Schweiz. Anläggningen, som är ansluten till det nationella schweiziska elnätet, har sedan dess genomgått en rad tester för att bevisa att tekniken fungerar i praktiken. Batterilagring ökar En energilagringsteknik som växer i snabb takt är elektrokemisk lagring i batterier. Batterier har länge använts för lagring av energi i liten skala, till exempel i mobiltelefoner, men på senare tid har även storskalig batterilagring blivit möjlig tack vare utvecklingen av elbilar, som lett till att tillverkningskostnaden för batterier sänkts kraftigt. I december 2020 togs till exempel ett batterilagringssystem med en eff ekt på 300 megawatt och en lagringskapacitet på 1 200 megawattimmar i drift vid företaget Vistras befi ntliga kraftverk Moss Landing i Kalifornien i USA. Den nya energilagringsanläggningen inryms i en ombyggd turbinbyggnad och består av mer än 4 500 batteriställningar med vardera 22 batterimoduler. Mer än 90 procent av de batterier som används i storskaliga batterilagring är idag litiumjonbatterier, som jämfört med andra batterier har en hög energidensitet. Eftersom litiumjonbatterier tappar laddning med tiden, även om de inte används, lämpar de sig emellertid bäst för kortvarig energilagring. Organiskt batteri Med hjälp av nya innovationer, som anoder av kisel istället för grafi t, skulle litiumjonbatterier kunna bli mer attraktiva när det gäller långvarig energilagring, men det fi nns också fl era 60 alternativ till litiumjonbatterier. Till exempel har redox-fl ödesbatterier, där energin lagras utanför battericellen i den fl ytande elektrolyten, använts i fl era energilagringsprojekt där energi behöver lagras under längre tid. Än så länge utgör redox-fl ödesbatterier en mycket liten del av batterimarknaden. Förutom att de har en relativt låg energidensitet är ett av problemen att de ofta innehåller den sällsynta och dyra metallen vanadin. Forskare från Linköpings universitet meddelade emellertid i oktober 2020 att de för första gången tagit fram ett organiskt redox-fl ödesbatteri. Batteriet, som har en vattenbaserad elektrolyt och elektroder i organiska material, har fortfarande lägre energidensitet än redox-fl ödesbatterier med vanadin, men det är både väldigt billigt att tillverka och helt återvinningsbart. Miljontals laddningscykler Alla batterier har också en begränsad livslängd och de förlorar en del av sin lagringskapacitet för varje gång de laddas och laddas ur samt när de utsätts för extrem värme eller kyla. Elektrokemiska kondensatorer, som även kallas för superkondensatorer eftersom de har mycket högre kapacitans än traditionella kondensatorer, kan däremot laddas och laddas ur miljontals gånger utan att deras prestanda försämras avsevärt och de är även mycket mindre känsliga för temperaturskillnader. De kan dessutom laddas och laddas ur mycket snabbare än batterier. Även om de har lägre energidensitet lämpar sig elektrokemiska kondensatorer därför väl som alternativ till batterier när det handlar om tillämpningar som kräver många snabba laddningscykler. Energi till gas Energi från förnybara energikällor kan också lagras i form av kemisk energi genom att överskottsel omvandlas till ett bränsle, som i sin tur kan användas för att producera elektricitet. Det bränsle som framförallt används är vätgas, som kan framställas med hjälp av elektrolys av vatten. De två elektrolysmetoder som främst används är alkalisk elektrolys, med en fl ytande elektrolyt, och PEM-elektrolys, som använder en fast elektrolyt i form av ett polymermembran. Gemensamt för dessa metoder är att elektricitet utnyttjas för att dela upp vatten i beståndsdelarna syre och väte. Vätgasen kan sedan komprimeras och lagras tills den kemiska energi den bär på behövs. Den kan då användas som bränsle i till exempel bränsleceller för att producera elektricitet. Förutom att den kan användas för elproduktion kan den lagrade vätgasen dessutom användas inom industrin och som fordonsbränsle. Nordisk Energi 1 2021