Kjapp start/stopp: Bærekraft krever mer ny rask regulering av kraftpoduksjonen

Det er mange måter å redusere utslippene av CO2 på. Norge utnytter ikke mulighetene, men går bare inn i vind- og solprosjekter som en person som ikke forstår de mange mulighetene som finnes. Hvor er jordvarme og varmepumper og alle de andre? Men det vil ordne seg etterhvert.

Vårt kommende energi/kraftsystem vil få mye større bredde, flere muligheter. Vind/solkraft krever store lager av balanse-energi. Når mer vind- og solgenerert kraft taes inn i elektrisitetssystemet vil behovet for balansekraft bli stadig større. Lokalt produsert kraft vil stige fram som en mulighet.

Vi vil si at i går hentet vi kraften fra sentraliserte kilder, nå/i morgen er kraften ren og lokal. Husk at med et stort innslag av elektriske biler vil kraftbehovet øke kraftig. Men samtidig kan bilenes batteri levere tilbake til nettet når det passer. Bilprodusenten Tesla er allerede i gang med stor produksjon av batterier til bruk innen langtidslagring av energi.

LDES Long Duration Energy Storage

Norge må skaffe seg ny lagret energi for raskt og effektivt kunne balansere et kraftnett med store innslag av vind og solkraft. Begrepet energilagring av lang varighet, på engelsk LDES Long Duration Energy Storage, kommer nå fram. LDES blir en nødvendig del av energisystemet i samfunnet vårt. Vi snakker da om nødvendig energi som lagres lenge i en eller flere av mange mulige former: termisk, kjemisk, mekanisk, elektromekanisk energi.

Vinden blåser ikke alltid og sola skinner bare om dagen

Samfunnets maskineri kan ikke vente på strømmen. Energi må finnes tilgjengelig slik at ønsket kraft kan produseres på kort varsel, ofte på bare sekunder eller minutter.

I Norge har vi alltid vært heldige med den dynamiske vannkraften som kan startes og stoppes veldig raskt. Inn og utkobling i vannkraftanlegg er en rask sak - vannkraft er perfekt å regulere. Nå må vi ta inn over oss at det kan blr større behov for å lagre kraft til regulering, og at nye måter å produsere på kan bli aktuelt. Balansekraften må selvsagt produseres før lagring - vi går inn i en ny verden nå med mye mer lokal distribuert produksjon.

Energilagring er avgjørende for å balansere energiproduksjon og forbruk i et vind- og sol-basert energiforsyningssystem. Her er en oversikt over teknikker for langvarig energilagring:

1. Batterier: Batterier er en av de mest kjente teknikkene for energilagring. De kan lagre elektrisk energi og frigjøre den når det er nødvendig. Eksempler inkluderer litium-ion-batterier, blysyrebatterier og natrium-svovel-batterier.

2. Pumped Hydro Storage (PHS), pumpekraftverk: Dette er en av de eldste og mest utbredte metodene. Vann pumpes fra et lavere reservoar til et høyere reservoar når det er overskudd av energi. Når det er behov for energi, slippes vannet nedover og driver turbiner for å generere elektrisitet. Pumpekraftverk kan også benyttes til å dra nytte av høye og lave strømpriser: Pump vannet opp når prisene er lave, .....

3. Termisk lagring: Termiske lagringssystemer bruker varme eller kulde til å lagre energi. Eksempler inkluderer varmelagring i steinmasser, varmepumper og islagringssystemer.

4. Svinghjul, flyhjul: Flyhjul lagrer kinetisk energi ved å rotere i høy hastighet. Når det er behov for energi, bremses hjulet ned og frigjør den lagrede energien.

5. Trykkluftslagring (CAES): Trykkluftslagring komprimerer luft og lagrer den i underjordiske hulrom. Når energi trengs, slippes ludten ut/utvides luften og driver en turbin.

6. Gravitasjonslagring: Dette konseptet innebærer å løfte tunge vekter til høyder og slippe dem ned for å generere energi. Det er fortsatt i utviklingsstadiet.

7. Termokjemisk lagring: Dette inkluderer teknologier som lagrer energi ved å omdanne den til kjemiske forbindelser, for eksempel hydrogenproduksjon ved elektrolyse.

8. Superkondensatorer: Superkondensatorer kan lagre store mengder energi på kort tid og har høy effektivitet.

9. Fysisk lagring: Dette kan omfatte energilagring i fjellhuler, underjordiske hulrom eller andre naturlige formasjoner.

10. Bioenergi. Kanskje vi må ta med bioenergi fra trevirke og planter også. Her er det mange dårlig utnyttede ressurser i Norge.

Husk at valg av teknikk avhenger av lokale forhold, kostnader og spesifikke energibehov. Det er mange tekniske aspekter å ta hensyn til. Norsk kompetanse må bygges opp og inkludering i det norske energisystemet må komme etterhvert.

Balansekraft krever veltrimmede systemer med nok energi, og vil føre til økte kostnader. Norge har en kraftdugnad foran seg.

Linker:

Long Duration Energi Storage LDES-rådet arbeider for å fremskynde bruken av langvarig energilagring til samfunnets beste

DNV: Det er tid for langtidslagring av energi

Kilde: Conversation with Bing, 28/04/2024

FOTO Pexels Killian Eon