Professor: Danmark kan tage føringen inden for energilagring
Skiftet fra fossile brændsler til vedvarende energikilder rejser et behov for at lagre energi – både på kort og langt sigt. Her har Danmark en unik mulighed for at tage føringen. Det mener Peter Christian Kjærgaard Vesborg, professor på DTU Fysik i en klumme bragt på DTU’s hjemmeside.
Ifølge Peter Vesborg er det bydende nødvendigt at få løst et helt centralt problem, når det kommer til vedvarende energi, som den danske energisektor i stigende grad overgår til: Energilagring.
”Ofte nævnes batterier som løsningen her, og der er ingen tvivl om, at batterier kommer til at spille en stor rolle. Men der skal andet og mere til,” indleder Peter Christian Kjærgaard Vesborg sin klumme.
Det helt afgørende for fremtidens energinet bliver nemlig, hvordan de forskellige løsninger til lagring af energi – uanset om den kommer fra sol, vind, bølgekraft eller geotermi – skalerer i forhold til pris, lagerkapacitet og effektkapacitet, lyder det.
Læs også: Disse grønne teknologier skal løse klimaproblemerne
Forskellige teknologier til at lagre strøm
Der er ifølge Peter Christian Kjærgaard Vesborg flere teknologier, der kan bruges til at lagre energi fra vedvarende kilder. Det er:
Batterier
Batteriteknologi er den mest modne teknologi, og batterier er ”yderst attraktive til korttidslagring”, forklarer Peter Vesborg. Men batterilagring har den ulempe, at batteriers størrelse, masse og pris er direkte proportional med energikapaciteten.
Batterilagring bliver derfor ikke billigere, efterhånden som løsningen skaleres, forklarer han.
Redox Flow Batterier (RFB)
Redox Flow Batterier (RFB) er en anden batteriteknologi til lagring af energi. Peter Christian Kjærgaard Vesborg skriver, at RFB er ”en slags kombineret elektrolysecelle/brændselscelle, men hvor både “opladet” og “afladet” elektrolyt (brændsel) opbevares i tanke i et lukket system.”
RFB har den fordel, at de kan gøres arbitrært store uden nødvendigvis at være ret dyre.
RFB er ifølge Peter Christian Kjærgaard Vesborg velegnet til lagring af el over tidsperioder, der svarer til tiden mellem de vandrende lavtryk på vore breddegrader. Teknologien har derfor potentiale til at lagre energi, men den er endnu umoden, lyder det.
Flydende brændstof (power-to-x)
Den sidste løsning er flydende brændstof – også kendt som power-to-x eller P2X. Her kan strøm lagres i blandt andet metanol, ammoniak, brint og syntetisk dieselolie – og endda over meget lang tid, for eksempel fra sommer til vinter.
”En stor tank med syntetisk olie er meget billig sammenlignet med værdien af den energi, den kan lagre. Prisen for et power-to-x-anlæg stiger altså med hvor mange watt, det kan håndtere at lagre som x,” siger Peter Christian Kjærgaard Vesborg, som dog også peger på en ulempe ved power-to-x:
”Et svagt punkt ved power-to-x er virkningsgraden – i særdeleshed sammenlignet med batterier, men også sammenlignet med RFB. Det betyder, at energiindholdet af produktet er betydelig lavere end input-energien”.
Læs også: Danmark skal værende førende inden for Power-to-X
Energitab skal nedbringes – kræver forskning og udvikling
Alle teknologier har en eller anden grad af tab af energi over tid – og når energilagring på sigt skal implementeres nationalt og globalt, har graden af tab derfor enorm betydning.
”Eftersom både batterier, RFB og power-to-x i global sammenhæng skal implementeres på terawattskala – det vil sige 1.000 GW-skala – og på GW-skala alene i Danmark, tæller hver eneste millivolt (mV) i tab!”
“Hvis man kan skære blot 1 mV af tabet i en 1 terawatt proces, skal der bygges i størrelsesordenen 1 GW mindre input-effekt. Det svarer til en besparelse på næsten 100 km² solceller eller cirka 500 havvindmøller. Faktisk kan det meget vel være, at der også kan skæres hundredevis af millivolt af tab ved at anvende ny, kløgtig teknologi,” siger han.
Der skal derfor forskes massivt i alle lagringsteknologierne, forklarer han. Det er nemlig ”for dyrt at lade lovende ideer forblive uprøvede”.
Danmark kan blive førende inden for R&D af energilagring
Vi har altså endnu ikke teknologierne til at kunne lagre energi i den skala, der er behov for i fremtiden. Men det er netop her, Danmark kan komme på banen, mener han.
Danmark har traditioner for at være på forkant med nye energiteknologier. Han ser derfor energilagring som en ny stor udfordring, men samtidig også som en stor mulighed, hvor Danmark kan være førende.
”Danmark har mulighed for at spille en nøglerolle inden for dette område. Det kræver dog, at der bliver investeret i alt fra grundforskning til rammevilkårene for high-risk startupvirksomheder for at få afprøvet ny teknologi fra laboratorierne i en industriel sammenhæng på pilot-skala. Her skal både industrien og venture-miljøet på banen.”
Han forklarer til sidst også, at lagring af energi skal tænkes på systemniveau, og at benspænd som forældede afgifter, støtteordninger, aftageregler skal ryddes af vejen, hvis det skal lykkes. Hvis vi vil, kan forskning og udvikling bringe Danmark i front, afslutter Peter Christian Kjærgaard Vesborg.
Læs også: Nyheder om klima og grøn teknologi