Varför pratar alla om att lagra energi?

Lagra el är att ta tillvara på värdefull energi

Vi använder el på andra sätt idag än tidigare. Det ställer nya krav på hur elen produceras – till exempel att överskottsenergi som produceras när användningen av el är liten måste kunna lagras för att skickas ut på elnätet när användningen är stor. Alessandro Ferraris är affärsutvecklare för vattenkraften på Fortum och arbetar med att utveckla Fortums lagringskapacitet.

– Tidigare visste vi exempelvis att användningen låg på topp på morgonen när folk vaknade och när de stora industrierna startade upp. I takt med elektrifieringen blir topparna fler och mer oregelbundna. När allt fler till exempel kör elbil behöver många ladda den mitt på dagen, berättar Alessandro.

I Sverige har energisystemet länge dominerats av vatten- och kärnkraft. Där är elproduktionen planerbar, det vill säga oberoende av vädret. Men på senare tid har vindkraften i Sverige byggts ut kraftigt, ett kraftslag som inte kan slås av och på utifrån hur mycket el som används. Därför blir det viktigt att kunna lagra energi som blir över när det är rätt väder och liten användning av el. Och det finns allt fler sätt att göra det på.

Därför är energilagring så viktigt

Behovet att kunna lagra energi är egentligen inte nytt, bara större än tidigare. Att lagra energi har alltid behövts för att balansera elsystemet, det vill säga att det i varje sekund finns lika mycket el i näten som det används.

I vattenkraften, som länge varit Sveriges största och viktigaste energislag, kan man lagra energi med hjälp av klassiska fysikaliska lagar. Man samlar vatten på en hög punkt i en damm, och släpper ut det i kraftverket och låter det forsa genom en vattenturbin med en generator. Lägesenergi omvandlas till elektricitet.

– Vi har ett modernt elektrifierat samhälle som kräver mer energi än någonsin förr. Det blir sårbart att endast ha tillgång till energi när det är rätt väder. Men med hjälp av lagring kan energin användas jämnt över tid och utifrån hur elen används, berättar Alessandro.

Fortum utvecklar nya sätt att lagra energi

När elproduktionen blir mer väderberoende och elanvändningen mindre förutsägbar måste vattenkraften snabbt kunna gå in och täcka upp. Det tar tid för ett kraftverks turbiner att ändra hastighet och det sliter också på anläggningen. Fortum genomför just nu olika projekt för att korta ner vattenkraftens så kallade svarstid med hjälp av batterier. Batterier är speciellt bra just när det behövs små och snabba regleringar mot elnätet, eftersom energin redan är omvandlad till elektricitet. Batterier kan också lagra energi från sol- och vindkraft.

– I ett batteri lagras energin i form av kemisk energi. Man använder elektrisk ström för att starta en reaktion som laddar batteriet med elektricitet, berättar Alessandro.

Vätgasen avgörande för att nå klimatmålen

Men för att komplettera utbyggnaden av väderberoende kraftslag behövs det storskaliga energilager. Och även om priset på batterier stadigt sjunker är de fortfarande för dyra att köpa i stor skala. Därför pågår ett enormt utvecklingsarbete världen över för att hitta nya och effektivare sätt att lagra energi. Den teknik som har störst potential att lagra energi är istället att omvandla överskottsel till vätgas.

Vätgasen har även många andra användningsområden och ses som helt avgörande för att klara omställningen inom industrin och tunga transporter. Fossilfri vätgas tillverkas genom en teknik som kallas för elektrolys. Med hjälp av el så splittras vatten i vätgas och syrgas. Vätgasen kan sedan antingen användas för att ersätta fossil råvara i exempelvis kemiindustrin, ersätta olja i cementproduktion eller för att ställa om transportsektorn.

För ett Europa som redan idag använder stora mängder fossil gas är trycket på att minska dess klimatavtryck stort. I Tyskland är exempelvis gasen en dubbelt så stor energibärare som el. Så det behövs stora mängder vätgas. En utmaning med vätgas är de stora mängder el som krävs för att producera den. Fortum räknar med att Sverige ensamt kommer behöva 70 procent mer el till 2045 för att klara omställningen av industrin och transporter. Att det både på EU-nivå som på nationell nivå, även i Sverige, tas fram särskilda vätgasstrategier är alltså inte så konstigt.

Fler sätt att lagra energi

Super­kon­den­sator

Två metall­plattor som separeras av ett icke-ledande material. När den laddas kan man lagra energi mellan plattorna. I en super­kon­den­sator lagras energin i en blandning av material som leder ström.

Svänghjul

Överskottsel kan användas för att ge energi till en motor som är kopplad till en rotor. Rotorn snurrar snabbt med hjälp av magneter. Motorn kan användas till att omvandla rörel­see­nergi till elektrisk energi som en generator.

Termisk energi­lagring

Energi­lagring som tar vara på överskottse­nergi med hjälp av fjärr­värme.

Lagring av tryckluft

Genom att komprimera luft skapar moleky­lerna i luften energi som kan lagras för att användas när det behövs.