Læsetid: 7 min.

Vil vi væk fra olie, kul og gas, skal vi blive bedre til at opbevare den grønne energi

Hvor skal energien komme fra, når solen ikke skinner, og vinden ikke blæser. I takt med at vi får mere vedvarende energi, bliver lagring af energi selve nøglen til at gennemføre den grønne omstilling
DTU samarbejder med en lang række danske og udenlandske virksomheder og forskningsinstitutioner om udvikling af metoder for energilagring, hvor de blandt andet lagre energi som varme i sten eller i vand, som det også kendes fra det danske fjernvarmenet.

DTU samarbejder med en lang række danske og udenlandske virksomheder og forskningsinstitutioner om udvikling af metoder for energilagring, hvor de blandt andet lagre energi som varme i sten eller i vand, som det også kendes fra det danske fjernvarmenet.

9. oktober 2019

Det gode er, at det er lykkes at knække koden for produktion af grøn energi: Vindmøller er i dag den billigste måde at producere strøm på. Ikke engang ny atomkraft eller de mest effektive kulkraftværker er billigere.

Således blev der under en nyligt afsluttet udbudsrunde i Storbritannien igen sat ny markedsrekord for havmøllestrøm med en pris på blot 31 øre pr. kilowatttime. Til sammenligning er salget af strøm fra det britiske Hinkley Point C atomkraftværk, der forventes færdigopført i 2025, projekteret til at koste 74 øre pr. kilowatttime.

Der er derfor al den energi, klodens samlede befolkning kan drømme om, det er kun et spørgsmål om at opføre tilstrækkeligt med vindmøller og solfarme.

Men skal den grønne omstilling lykkes, er det lige så afgørende at finde de løsninger, der også gør, at energien kan lagres i passende former til alle formål.

»Problemet er, at energien ikke nødvendigvis skal bruges, når solen skinner, og vinden blæser, så vi har brug for et medium – vi må gøre noget ved energien,« siger professor Søren Linderoth, leder af afdelingen for energilagring på Danmarks Tekniske Universitet, DTU.

På samme måde er der perioder, hvor der er brug for mere energi, end der kan produceres, og der er derfor behov for måder at stabilisere elnettet på, så det altid er i balance, og der altid er den strøm, der er behov for.

»Lagring af energi er helt klart den grønne omstillings missing link – nøglen til at få det hele til at hænge sammen,« siger Søren Linderoth.

Mange muligheder

Heldigvis er energilagring et af de områder, der de seneste år har fået stigende opmærksomhed. Både i forhold til at udvikle nye løsninger, men også i forhold til at forbedre allerede kendte og i mange tilfælde temmelig gamle løsninger og metoder til at lagre energi.

Det forklarer Søren Linderoth, der med DTU samarbejder med en lang række danske og udenlandske virksomheder og forskningsinstitutioner om udvikling af metoder for energilagring, og som i marts i år udgav en såkaldt hvidbog om energilagring med titlen Energy storage technologies in a Danish and international perspective.

»Batterier er nok det, de fleste tænker på i forbindelse med energilagring, og de er også gode til rigtig mange formål. Problemet er energitætheden – at der ikke kan lagres så meget energi på batterier.«

»Samtidig er det en forholdsvis dyr løsning,« siger Søren Linderoth, der derfor mener, at man skal passe på med at tro, at batterier løser alle udfordringer. »Det gør de ikke.«

Selv om meget store batterier i stadigt større grad bruges til at balancere energiforsyningen i perioder med lidt vind, eksempelvis i Nordhavn i København eller på Bornholm, er der behov for løsninger, der både har større kapacitet, og som er billigere.

En meget stor del af den globale kapacitet for energilagring findes i dag i de enorme opdæmmede vandanlæg, hvor vandpumper drevet af overskudsstrøm fra typisk atomkraftværker, sender vand fra et nedre til et øvre bassin, der så igen kan lave strøm ved at lede vandet tilbage igennem turbiner, når der er behov for mere energi.

Sådanne løsninger kan også anvendes i kombination med overskudstrøm fra sol og vind, men anlæggene er dyre at etablere og er derfor ikke en løsning, der investeres i.

Det gør der derimod i at lagre energi som varme i sten eller i vand, som det også kendes fra det danske fjernvarmenet, der dagligt pumper varmt vand ud til mere end 1,7 mio. danske hjem og konstant rummer mere end en mia. liter varmt vand.

»Varmelagring i vand bruger vi jo allerede i dag. Kombineret med varmepumper er det en billig og meget enkel løsning, som er god til opvarmning. Problemet er, at energilagring i vand fylder meget, energitætheden er lav, og man kan ikke køre bil på varmt vand.«

Brug for høj energitæthed

Det kan man derimod, hvis strøm fra eksempelvis vindmøller laves om til brint – og det kræver kun vand og mere strøm. Det kaldes elektrokemisk lagring.

»Vi kan også lave energien om til et kemisk materiale som metanol, metan, ammoniak eller brint og bruge det som drivmiddel i den tunge transport. Skibe kan eksempelvis sejle på ammoniak eller metanol lavet ved hjælp af vindenergi,« siger Søren Linderoth, der mener, at det ville give »rigtig god mening« at satse på elektrokemisk lagring i Danmark.

For mens elbiler synes at være det mest fornuftige og nemmeste valg i forhold til privatbilismen, er udfordringen for den tunge transport – fly, skibe og lastbiler – at det både er en dyr og upraktisk løsning. Energitætheden på et batteri er simpelthen for lav til at drive meget store maskiner.

»Vi har været vant til at bruge kul og olie, som jo er energi lagret i sig selv. Fossile brændsler er samtidig meget energitætte – der er meget energi i det – og kan holde i meget lang tid. Det skal vi finde andre løsninger på,« siger Søren Linderoth, der mener, at Danmark med fordel kunne satse på havvindmølleparker kombineret med store elektrokemiske anlæg til produktion af brint til ammoniak eller metanol.

»Vi har talt meget om energi-øer, der skal erstatte olieboringerne i Nordsøen. Hvor man laver vindenergi om til brint eller ammoniak. Det synes jeg, er en oplagt idé.«

Danmark bør satse på brint

Så selv om professor Søren Linderoth anbefaler, at man fra i dansk side satser forskningsmæssigt bredt, og Danmark er godt med indenfor både batteriteknologi og varmelagring, er kemisk lagring og brint alligevel et af de mere oplagte steder at investere.

»Varmt vand ligger lige til højrebenet. Det har vi udviklet over mange år, og vi har hele fjernvarmenettet, så det er lige for. Men der er meget, man ikke kan bruge varmt vand til, derfor skal vi også satse på den kemiske lagring,« siger Søren Linderoth.

Brint er en oplagt løsning, fordi flere danske virksomheder historisk har satset på brint, og er derfor udviklingsmæssigt meget langt fremme, forklarer Søren Linderoth fra DTU.

Tejs Laustsen Jensen, direktør i den danske brintbranche, er ikke overraskende meget enig. Han spår en stor fremtid for løsninger baseret på brintproduktion.

»Vi skal dels bruge brintproduktion til at stabilisere elnettet – så vi kan skrue op og ned for energien, uafhængigt af om vinden blæser, men der er mange andre muligheder.«

»Et andet oplagt sted at bruge brint er i busser. Eller lave brint om til ammoniak ved at tilsætte kvælstof. Vi kan også lave CO2-fri kunstgødning eller bruge det i den tunge transport ved at tilsætte kulstof til brint og lave metanol,« siger Tejs Laustsen Jensen.

Ligesom Søren Linderoth fra DTU, mener Tejs Laustsen Jensen også, at det er en oplagt idé at bygge raffinaderier i forbindelse med de store vindmølleparker og dermed lave grønt brændstof af brintproduktion med overskudsenergi fra møller.

Men, advarer Tejs Lausten Jensen, det er naturligvis ikke kun i Danmark, der satses på brint.

»Holland har sat gang i et kæmpe projekt. Det samme har Tyskland. Så det er virkelig begyndt at rykke i landene omkring Nordsøen,« siger Tejs Laustsen Jensen.

–Hvad er udfordringen i forhold til den videre udvikling?

»Det er stadig en dyr løsning – det er stadigt dyrere end bare at bruge fossile brændsler.«

Kræver massive investeringer

Både Søren Linderoth og Tejs Laustsen Jensen mener, at det vil kræve store investeringer at komme videre med produktionen af grøn brint og andre løsninger for lagring af energi. Men sådan var det også med vindmøllerne, minder Søren Linderoth om.

»Tag vindmøller eller solceller som eksempel. I dag er de billige og en billig måde at producere energi på. Men man glemmer måske, at vi har arbejdet og investeret i det her i mere end 40 år,« siger han.

»I dag produceres 100-200 gange mere energi pr. mølle end tidligere, og derfor er prisen kommet ned, hvor det i dag kan betale sig. Derfor kan man sige, at de her nye lagringsløsninger stadigt er alt for dyre, og derfor skal der gøres en indsats for at få dem ned i pris. Det sker igennem en satsning på forskning og udvikling,« siger Søren Linderoth

Tejs Laustsen Jensen tror, at gennembruddet for en grøn brintproduktion venter lige om hjørnet. Men det har man imidlertid før troet på i brintbranchen – uden at det skete.

Få år tilbage satsede man fra dansk side på brint og brændselsceller til opvarmning af huse ved Vestenskov på Lolland, men det projekt lukkede ned uden et egentligt gennembrud.

»For fem år siden var vi på mange måder en branche i krise,« siger Tejs Laustsen Jensen.

»Haldor Topsøe havde lige lukket deres store brændselscellesatsning, og det eventyr, man havde troet på op igennem 1990’erne, havde vist sig ikke at være bæredygtigt,« siger Tejs Laustsen Jensen:

»Man havde måske satset for stort og for hurtigt, men vi er helt klart et helt andet sted i dag. Jeg tror, at med støtte får vi de første store anlæg at se inden for et par år. Vi står over for noget, der potentielt kan blive et nyt energieventyr for danske virksomheder – som vi tidligere har oplevet det med vindmøller,« siger direktøren for den danske brintbranche.

På Risø ved Roskilde eksperimenterer DTU med at opvarme sten og på den måde lagre energi i længere tid. Det vil være helt nødvendigt, i takt med at stadig mere energi produceres af vedvarende energikilder.
Læs også
Serie

De store klimaløsninger

Til trods for at klodens beslutningstagere i 2015 besluttede »at gøre deres ypperste for at holde klodens temperaturstigning til 1,5 grader celsius,« fortsætter udledningerne af drivhusgasser med at sætte nye rekorder.

Information sætter i en ny serie fokus på de store løsninger, der skal findes, hvis udviklingen skal vendes, og klimakrisen skal under kontrol: Hvordan lagrer vi den vedvarende energi, hvordan producerer vi fødevarer til ti mia. mennesker, og hvordan suger vi overskydende CO2 ud af atmosfæren, som både FN og mange klimaforskere peger på, er en nødvendighed?

Seneste artikler

Bliv opdateret med nyt om disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Anbefalinger

  • Søren Kramer
  • John Hansen
  • Sebastian Sylvester Rosenberg
  • Eva Schwanenflügel
Søren Kramer, John Hansen, Sebastian Sylvester Rosenberg og Eva Schwanenflügel anbefalede denne artikel

Kommentarer

Philip B. Johnsen

Fra artikel.
“Der er derfor al den energi, klodens samlede befolkning kan drømme om, det er kun et spørgsmål om at opføre tilstrækkeligt med vindmøller og solfarme.”
Citat slut.

Fakta er at 20% af det i artiklen omtalte globale energiforbrug er elektricitet, der ‘potientielt’ kan produceres af vedvarende energi.

80% af det globale energiforbrug er ‘ikke’ elektricitet.

Så der mangler den bæredygtige energi, der er brug for til at afløse olie, gas og kul afbrænding, plus den bæredygtige energi der skal bruges til omlægningen.

Tid er en vigtig faktor og den har verden ikke!

Kjeld Schmidt, Claus Poulsen og John Hansen anbefalede denne kommentar
Philip B. Johnsen

Der kommer automatisk, før eller senere, focus på kortest mulig afstand til producenten, reparation, vedligehold frem for køb og smid væk, samt stigende kvalitet og garanti krav.

Der bør indføres helt nye handelsaftaler der afløser ‘frihandel’.
Global økonomisk vækst og ‘frihandel’ har konsekvenser.

World hunger continues to rise due to conflict, climate change, says UN report.

United Nations
“A profound change of the global food and agriculture system is needed if we are to nourish the 815 million people who are hungry today and the additional 2 billion people expected to be undernourished by 2050.

Right now, our soils, freshwater, oceans, forests and biodiversity are being rapidly degraded. Climate change is putting even more pressure on the resources we depend on, increasing risks associated with disasters, such as droughts and floods.”
Link: https://www.un.org/sustainabledevelopment/hunger/

Fra Global Sustainable Development Report.
“Adding to the concern is the fact that recent trends along several dimensions with cross-cutting impacts across the entire 2030 Agenda are not even moving in the right direction.

Four in particular fall into that category:

Rising inequalities.
Climate change.
Biodiversity loss and increasing amounts of waste from human activity that are overwhelming capacities to process them.”
Citat slut.

Det går globalt den forkerte vej på alle punkter der vedrøre de menneskeskabte klimaforandringer, det svindende eksistensgrundlag, sult og stigende ulighed generelt globalt.

Fra Global Sustainable Development Report (fortsat)
“Critically, recent analysis suggests that some of those negative trends presage a move towards the crossing of negative tipping points, which would lead to dramatic changes in the conditions of the Earth system in ways that are irreversible on time scales meaningful for society.

Recent assessments show that, under current trends, the world’s social and natural biophysical systems cannot support the aspirations for universal human well-being embedded in the Sustainable Development Goals.”
Citat slut.

Global Sustainable Development Report 2019:
The Future is Now – Science for Achieving Sustainable Development, (United Nations, New York, 2019).
Link: https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/24797GSDR_report...

Ib Christensen

Gad vide om der ligger et patent eller to i skuffer rundt omkring, fordi patent indehaveren mener de kan tjene flere penge på at holde dem skjult.
Lignende er sket før.

Ib Christensen

Jeg har nogle fordomme ang. olie branchen der gør, at jeg ikke ville fortænke dem i at tilbageholde teknologi der kunne forringe oliens værdi. Om det så koster os planeten.

Og det siges der er flere penge i at behandle end i at heldbrede, så syntes ikke tanken burde være så fjern.

Alt i alt en rimeligt vildledende artikel, da omtalen af A-kraft er ret skæv.
Vind er ikke billigere end A-kraft, og det udelades at lige nu er A-kraft den eneste mulige CO2 fri energiform (elektricitet, varme og transport).

@torben
Submarining
Du laver et patent og lægger i skuffen. Går ind i grupper og får bøjet standarder og eller teknologi den vej hvor dit patent dækker central teknologi eller proces..

@Claus
Vågn op - vi er ikke i 90erne mere. A kraft er I dag over dobbelt så dyr som vindkraft.
Ja vindkraft har lagrings problem, men i omkostningerne til a kraft er der ikke medregnet omkostninger til nedrivning og ikke mindst til dækning af forsikring. Læs på nettet hvad det koster. Medregnet de omkostninger er du let på 4 gange pris. Varme sten, varmt vand, brint plus vind. Der er ikke mange steder på kloden i dag hvor a kraft kan konkurrere med det.

@Philip
Du bliver ved med at gentage forbruget ikke er 20% fordi du vil fremme de sædvanlige sange om vækst og frihandel.
Enhver lille hytte i Indien og Kina har strøm indlagt i dag. Når der fyres med kul, gas, brænde er det pga prisforskellen og fordi det er tilladt. Det er langt mere bekvemt at bruge strøm og derfor går forbruget også den retning. Og det er også derfor virksomheden Kina investerer massivt i grøn energi.

Det er befriende læse endnu artikel af Jesper som er klassisk journalistisk og som vægter interview med specialister og ny viden frem for de sædvanlige billige holdninger. Det har vi nok af. Det her journalistik er interessant og gør en forskel.

Philip B. Johnsen

@Søren Kramer
Opgaven er ‘reduktion’ af CO2 i atmosfæren.
Ikke mindre udledning af CO2, den tid er forbi for mange år siden, kvoten er opbrugt!

Der er et par ting ved Paris aftaler der må påpeges.

Faktum er at for at nå målene i Paris aftalen 1,5˚C. maksimal temperaturstigning som folketinget har tilsluttet sig, det er aftalen alle der har underskrevet tager udgangspunkt i, er der budgetteret med at suge enorme mængder CO2 ud af atmosfæren, det er udsugning og opbevaring af CO2 i en målestok der kræver, ikke til dato opfundet teknologi, CO2 skal efterfølgende opbevares i jorden på samme måde som man i dag opbevare atomaffald, uden mulighed for at CO2 kan undslippe igen.

Bæredygtig omstilling er uforeneligt med global samlet set økonomisk vækst, som et træ der vokser til det ikke længere betaler sig, at træet vokser yderligere.
Udgangspunktet for fornuft i økonomi.

Kapitalisme, kommunisme og andre religiøse sekter er med et dogme eksternaliteter.

Martin Sørensen

skal vi ikke skære problemet ind til benenet, det som energi sikkerheden handler om er de perioder, hvor vind og solcellerne samt en vis mægte af biomasse og gas ( bio masse skal reduceres )
ikke kan levere os den forsynings sikkerhed, som vi behøver der er tale om dage uden sol og vind, perioder hvor vi ikke med møllerne kan levere nok strøm.

Det som det handler om er at udligne perioderne med for meget energi til perioderne med for lidt energi. der er ca tale om 100 dage om året. med perioder på max 1-1½ uges tid, uden vind og eller sol nok, det er idag billigst, og levere vindkraft. de øvrige 265 dage om året hvor vi har nok vind ofte med overskud af vind,

som læserbrevet så rigtigt siger så bør den ligge til højrebenet, vi har vindkapasitet nok til at blive forsynet med vind, og fjernvarme nettet til at tage overskudsvarmen fra brint produktionen i vejen fra el til brint og retur til el. og med nok møller ja så har vi nok resurser til at kunne lave, et overskud af brint som vi kan bruge til shipping tung transport og luft fart.

dog bør lastbilerne bruge denne simens teknolologi på vores motorveje der gør dem direkte forbundet til elnettet. via en e higway løsning.

https://www.ln-online.de/Lokales/Stormarn/E-Highway-bei-Luebeck-Testphas... i

(i tyskland handler man mere end man snakker) vi kunne godt lære lidt af tyskerne her. :-)

Lad os bygge E highways som man gør det i tyskland og, herved har vi mere brint til rådighed til at lave brænstof til fly og, skibe.

glem atomkraft det er hamrende dyrt

Philip B. Johnsen

@Martin Sørensen
Det er alt sammen fint og godt, det hedder ‘forsyningssikkerhed’, men det som ‘energi sikkerheden’ handler om, er bæredygtig omstilling der er uforeneligt med global samlet set økonomisk vækst, som et træ der vokser til det ikke længere betaler sig, at træet vokser yderligere.

Et ligevægtsprincip udgangspunktet for fornuft i økonomi.
Kapitalisme, kommunisme og andre religiøse sekter er med et dogme eksternaliteter.

“Verdensøkonomien er ikke i stand til at vokse, uden at CO2-udledningerne følger med.
Sådan lyder konklusionen i et omfattende internationalt studie, der dermed gør op med forestillingen om grøn vækst.
I de rige lande må der søges veje til mindre produktion og forbrug.”

Fra link:
“Is it possible to enjoy both economic growth and environmental sustainability?

This question is a matter of fierce political debate between green growth and post-growth advocates.

Over the past decade, green growth clearly dominated policy making with policy agendas at the United Nations, European Union, and in numerous countries building on the assumption that decoupling environmental pressures from gross domestic product (GDP) could allow future economic growth without end.

Considering what is at stake, a careful assessment to determine whether the scientific foundations behind this “decoupling hypothesis” are robust or not is needed.

This report reviews the empirical and theoretical literature to assess the validity of this hypothesis.

The conclusion is both overwhelmingly clear and sobering:
Not only is there no empirical evidence supporting the existence of a decoupling of economic growth from environmental pressures on anywhere near the scale needed to deal with environmental breakdown, but also, and perhaps more importantly, such decoupling appears unlikely to happen in the future.”
Link: https://mk0eeborgicuypctuf7e.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2019/07/De...

En stor del af Verdens forbrug af fossiler er hidtil gået udenom el-nettet til transport og opvarmning, Men det kan laves om! Oliefyr og gasfyr til opvarmning kan erstattes af varmepumper (eller direkte el-varme), ligesom el-motorer nok skal vinde indpas i person- og vare-biler og større lastbiler med tiden. Hvorfor skulle elektrificeringen af varme og transport stoppe nu, hvor de el-drevne løsninger man kan købe er bedre end nogensinde før?

Omstillingen vil helt sikkert blive udfordrende på mange måder, men ikke umulig. Det vil være svært at nå på et årti, og lettere over to årtier.

Jeg mangler endnu at se saglig og overbevisende kritik af de analyse, der har vist at det kan lade sig gøre at lave et helt fossil-frit energisystem (og de fleste analyser viser også at kernekraft ikke vil være nødvendig). De laves typisk for et land ad gangen. Altså mange tror umiddelbart ikke på at omstillingen kan lade sig gøre, men har ikke påvist at det er umuligt. (nogen antager at energilagring ikke findes, heller ikke i fremtiden, eller at power-to-gas ikke kan bruges i fremtiden, eller at bio-metan ikke kan produceres.)