Færøyene, de 18 små øyene mellom Island og Norge med rundt 49.000 innbyggere, er i full gang med en massiv utbygging av vindkraft, fjernvarme og varmepumper.
Målet er å dekke innbyggernes økende behov for energi, og kvitte seg med avhengigheten av å importere olje til landets mange oljefyrer.
Bare i 2014 ble øygruppens installerte vindkrafteffekt nesten tredoblet fra 6,6 megawatt til 18,3 megawatt - og flere vindparker er på vei.
Lagringsteknologier
Men satsingen innebærer store utfordringer for øygruppens energisystem, som allerede har et sterkt presset strømnett.
Og hva gjør et øysamfunn som ikke kan få strøm fra land når vinden slutter å blåse - eller når vindmøllene produserer mer enn innbyggerne trenger?
– Vi har startet detaljundersøkelser av hvilken kombinasjon av lagringsteknologier som vil være best for det framtidige energisystemet til Færøyene, skriver ingeniør Bjarti Thomsen i det Færøyske jord- og energidirektoratet, Jardfeingi, i en epost til Teknisk Ukeblad.
En av teknologiene det færøyske direktoratet vurderer er varmebatteriteknologien til det norske gründerselskapet Energynest, med tidligere NTNU-professor og forskningsleder i DNV, Pål G. Bergan i spissen.
Mer om det senere.
Kobler vindpark til batteri
Tidligere i år ble det kjent at Færøyene skal ta i bruk det som beskrives som verdens første batterisystem koblet til en vindpark - for å kunne lagre overskuddskraft til når det er bruk for den.
Et 2,3 MW lithium-ione batterisystem (ESS) fra batteriprodusenten Saft skal kobles til den nye vindparken Húsahagi (12 MW), som stod klar i fjor, nord for byen Tórshavn på øya Streymoy.
Men øysamfunnet ser på langt flere muligheter for energilagring. Pumpekraft, det vil si vannkraftverk som pumper vann tilbake i vannmagasinene i perioder med overskuddskraft, er en aktuell løsning. Men også lagring av ren varme.
– Vi ønsker å erstatte oljefyrer, som i dag varmer opp bygningsmassen, med varmepumper og fjernvarme. I den forbindelse er termiske energilagre veldig interessant, skriver Thomsen til Teknisk Ukeblad.
– Lovende teknologi
Denne uken markerte Energynest åpningen av et pilotanlegg for lagring av varme i et betongsystem i Abu Dhabi, i tilknytning til Masdar institute of science and technology. Forskningsprosjektet er et ledd i arbeidet med å nå Abu Dhabis mål om sju prosent fornybar energiforsyning i 2020.
Pilotanlegget (TES) har kjørt tester den siste måneden, og på nyåret skal pilotanlegget kobles til og lagre solvarme fra universitetets forskningsanlegg for konsentrert solkraft (MISP).
Betongsystemet består av moduler laget av betong utviklet for å holde mest mulig på varmen, såkalt heatcreat. Betongen er formet i søyler med innstøpte stålrør. Varm væske, varmet opp av for eksempel et forbrenningsanlegg eller konsentrert solkraft, strømmer inn i stålrørene og avgir varme til betongen.
Når varmelageret skal tømmes, reversers prosessen: Kald væske kjøres inn, som varmes opp av betongen, og hentes ut igjen.
"...Energynests termiske lagringssystem virker som en lovende teknologi for både storskala og småskala lagring. Vi er interessert i å bli informert om utviklingen og kommersialiseringen av denne lagringsteknologien og gjennomføre mulighetsstudier for å installere slike termiske energilagre i energisystemet til Færøyene" skriver Jardfeingi i et anbefalingsbrev for selskapet bak teknologien, et såkalt "letter of support".
– Som 400 meter vannfall
Energynests betongmoduler kan i prinsippet lages i forskjellige størrelser, og settes sammen for å tilpasse behovet for energilagring, enten til et enkelt bygg, eller som på Færøyene, hvor batteriet vil fungere som balansekraft i et energisystem.
– Varmelagring er faktisk veldig effektivt sammenlignet med pumpekraft. For eksempel kan energien som er lagret ved oppvarming av vann en grad sammenlignes med 400 meters fall av samme mengde vann, supplerer Thomsen i en epost til Teknisk Ukeblad.
Gründer Pål G. Bergan i Energynest mener situasjonen Færøyene er i minner om utfordringene mange øystater og isolerte regioner får når de skal gå over til ny, fornybar energiproduksjon i stor skala.
– Kjerneproblemert er jo at kraftkilden ikke er kontinuerlig og forutsigbar. Energilagring er kjernekomponenten i å gjøre seg uavhengig av fossilt brensel. På Færøyene trenger de både elektrisitet, prosessdamp for fiskeforedlingsindustrien og fjernvarme til de mange hjem. I en slik setting er vår teknologi ideell fordi man kan oppnå å dekke alle disse behovene i en samlet løsning, mener Bergan.
Lagringseffektivitet
Bergan ser for seg at overskuddskraft fra vindmøller kan omdannes til varme og lagres i betongvarmelageret. Når vinden stilner kan varmen gjenvinnes som elektrisitet ved bruk av dampturbin.
Den lagrede varmen, samt varmen fra turbinprosessen, kan også brukes i industrien, og sendes ut gjennom fjernvarmeanleggene og ut til husstandene.
I Abu Dhabi bruker Energynest olje som varmemedium for å lede varmen inn og ut av betongvarmelageret. På Færøyene ser de for seg å erstatte oljen med vann og damp.
– Vi har utviklet en versjon av vår teknologi der varmeoverføringsvæsken er vann og damp. Ser man på energieffektiviteten vil Færøyeksempelet få en lagringseffektivitet på over 80-85 prosent, sier Bergan.
Færøyene har i dag mer enn 20.000 oljekjeler i drift, fordelt i 17.500 husholdninger, industribedrifter og kontorbygg. Rundt en fjerdedel av oljen må importeres. Øygruppen har satt et mål om å være 100 prosent forsynt med fornybar energi i 2030.
Les også: Så stort måtte et solcellepanel vært for å dekke hele verdens energibehov
