Luft og brint i underjordiske huler kan sikre balance i energisystemet
Kavernerne ved Lille Torup ved Limfjorden blev færdigetablerede i 1996. De er bygget ved først at bore brønde 1,5 kilometer ned i et underjordisk saltbjerg også kaldet en salthorst. Ferskvand blev pumpet ned i brøndene, så saltet blev udvasket og efterfølgende gav plads til syv 50 meter brede og 300 meter dybe menneskeskabte hulrum eller kaverner med en samlet volumen på 700.000 kubikmeter.
I snart 30 år har kavernerne spillet en vigtig rolle i Danmarks forsyningssikkerhed som et af landets af største lagre af naturgas.
Nu vil projektet Green Hydrogen Hub ombygge to af dem til et trykluftslager (Compressed Air Energy Storage, CAES) og et brintlager, der kan lagre 140 GWh grøn energi, svarende til batterikapaciteten i to millioner elbiler.
Det skriver Green Power Denmark i magasinet Naturlig Energi.
Om Compressed Air Energy Storage, CAES
Trykluftenergilagring er en måde at lagre energi til senere brug ved hjælp af trykluft.
CAES-teknologien er baseret på gasturbine-teknologi, som adskiller kompression og ekspansion. Kompressionen sker ved hjælp af eldrevne turbiner, som bruges til at lagre trykluft i kaverner på samme måde, som det sker ved brint eller naturgas.
Ved at lade trykluft fra kavernen drive en turbinen kan energien omdannes tilbage til strøm. I Green Hydrogen Hub sker det ved en proces, hvor brint tilsættes for at styrke elproduktionen.
Nettoresultatet er en energieffektivitet på 60 pct., som bygger på en tredjedel strøm og to tredjedele grønt brændsel. Dermed bruges væsentligt mindre brint end ved tilsvarende anvendelse i en klassisk gasturbine.
Kilde: Green Power Denmark
- Vi står foran et paradigmeskifte, hvor vi på kort tid skal accelerere den grønne omstilling. Her handler det ikke kun om at øge antallet af driftstimer fra vind og sol, men også om at begrænse produktionen fra de fossile kraftvarmeværker. Vores projekt er først skridt i omstillingen fra et fossilt gaslager til et grønt gaslager, forklarer Hans-Åge Nielsen.
Han er kommerciel chef i en af de førende udviklere af CAES-anlæg, Corre Energy, der sammen med Eurowind Energy og Gas Storage Denmark er kræfterne bag Green Hydrogen Hub. Projektet har været på tegnebrættet siden 2014, og der er sikret jord og screeningsaftaler. Myndighedsbehandlinger er begyndt, og for nylig blev der afholdt borgermøde i Viborg Kommune, hvor interesserede borgere mødte op for at høre om projektet.
Power-to-X-to-power
I Danmark får vi i dag over halvdelen af vores elforbrug fra vedvarende energi, men desværre er det ikke alle dage på året, hvor der er nok vind og sol til rådighed. Derfor er det nødvendigt med backups i energisystemet. Her spiller Green Hydrogen Hubs løsning ind ved at levere grøn energi, når vinden ikke blæser, og soltimerne er få.
- Det er en Power-to-X-to-power-løsning, der giver mulighed for at øge udbygningen med vedvarende energi, uden vi belaster elsystemet. Ved at kombinere to teknologier - Power-to-X og CAES-teknologi - kan vi lagre vedvarende energi i kavernerne i flere uger og levere den tilbage til energisystemet på de tidspunkter, hvor der er brug for den, forklarer Hans-Åge Nielsen.
Nøglen til Green Hydrogen Hub er vindmøller og solceller fra Eurowind Energys energiparker, som det nordjyske energiselskab planlægger at realisere i de kommende år. De skal producere strøm, der via elektrolyseanlæg skal levere brinten til lagring i den ene kaverne ved Lille Torup. Den anden kaverne skal indeholde et trykluftslager i form af et 320 MW CAES-anlæg, der skal udnytte brinten til at gendanne elektricitet, så det kan afhjælpe flaskehalse i elnettet.
- Grundlæggende hjælper vi med at løse tre udfordringer. For det første kan vi øge værdien af vind og sol, når der er for meget af det i energisystemet, fordi vi kan lagre grøn energi til senere brug. For det andet kan vi sikre forsyningssikkerheden i tilfælde af for lidt vind og sol, fordi vi også kan sende strøm tilbage i energisystemet. For det tredje kan vi gøre begge dele uden at belaste elnettet, forklarer Hans Åge-Nielsen.
Ifølge ClusterNortH2, der er et samarbejde mellem Evida, Eurowind Energy, Gas Storage Denmark og GreenLab Skive, koster det underjordiske anlæg 900 mio. kr. Derudover koster en investering i en brintinfrastruktur fra energiparkerne til Lille Torup omkring én milliard kr. Til gengæld vurderer Green Hydrogen Hub, at anlægget kan balancere grøn strøm svarende til over 280.000 husstandes årlige elforbrug.
Om Green Hydrogen Hub
Eurowind Energys energiparker Vindpark Overgaard, Handest Hede og Boldrup skal levere grøn strøm til Green Hydrogen Hub.
Energiparkerne producerer grøn strøm, der omdannes til brint og via brintrør transporteres til Lille Torup, hvor brinten tilføres i kavernen, der kan lagre 140 GWh grøn energi, eller batterikapaciteten i to millioner elbiler.
Brintkavernen kan dels anvendes til at levere grønne brændstoffer i bl.a. industri og tung transport, dels kan brinten i kavernen fungere som grønt brændstof til en generator, der anvendes til at forsyne CAES-anlægget med komprimeret luft.
Den komprimerede luft i CAES-kaverne anvendes til at levere strøm, der via kabler transporteres til et knudepunkt i transmissionsnettet, når vinden ikke blæser, og solen ikke skinner.
Kilde: Green Power Denmark
Regulatoriske udfordringer
Som det første anlæg af sin slags vil Green Hydrogen Hub give konkrete erfaringer med, hvordan brint og strøm kan balanceres i fremtidens energisystem. For eksempel giver det ifølge Hans-Åge Nielsen ikke mening, at energilagring dobbelttariferes for både at producere strøm til forbrugerne og til lagring af brint.
- Vi er regulatorisk udfordret, fordi de nuværende markedsmodeller ikke betragter energilagring som en selvstændig ydelse, men en kombination af forbrug og produktion. Så forsvinder præmissen, fordi lagring grundlæggende handler om at levere vedvarende energi tilbage til energisystemet, når der er behov for det, siger han og fortsætter:
- For eksempel kunne en regulatorisk løsning være at sidestille energilagring med udlandsforbindelser. Hvor en udlandsforbindelse giver adgang til et andet marked i geografi, så giver et energilager adgang til et andet marked i tid. Vores største konkurrent er norske vandkraftværker, der er tilsluttet Danmark via en udlandsforbindelse. I Tyskland har de 90 pct. rabat på lagerpunkter, så der er nok løsninger at blive inspireret af.
Klar i 2027/28
Projektet er sammensat af allerede kendte teknologier. Derfor handler det primært om integration og skalering. Afhængig af myndighedstilladelserne er planen at træffe en endelig investeringsbeslutning ultimo 2024, hvilket betyder, at Green Hydrogen Hub allerede kan være i drift i 2027/28.
Ifølge Hans-Åge Nielsen har erfaringen med opladningsstanderne til elbiler vist, hvordan et fleksibelt elforbrug kan være med til at aflaste et energisystem, der står til at få fordoblet mængden af grøn strøm frem mod 2030. Energilagring udgør det næste naturlige skridt på elektrificeringsrejsen, mener han:
- De regulatoriske rammevilkår skal på plads, men så er vi også klar med en løsning, der meget hurtigt kan skaleres i størrelse og rulles ud til resten af verden. Corre Energi har konkrete projekter i Holland, ligesom vi ser ind i markeder i Tyskland, Frankrig og Polen. Der er ingen tvivl om, at vi ser ind i et marked, der har et kæmpestort potentiale, og det er også derfor, at Eurowind Energy og Gas Storage Denmark er gået med, lyder det fra Hans-Åge Nielsen.
