Vindkraften är på framtåga i både Sverige och på många andra håll i världen. I och med detta ökar emellertid även kraven på att jämna ut de skillnader mellan tillgång och efterfrågan som uppstår på grund av att vindkraftverk bara genererar elektricitet då det blåser, vilket betyder att kapaciteten inte alltid finns där då den behövs som mest.
För att få produktionen av elektricitet att sammanfalla med konsumtionen är det viktigt med utbyggnaden av så kallade smarta elnät, som bland annat hjälper till att styra konsumtionen. Minst lika viktigt är det emellertid med energilagring. Energilagringens centrala roll i framtida energisystem, som förlitar sig till större del på förnybara energikällor som vind, märks på hur flitigt det forskas om energilagring i olika former.
Batterilagring
Den mest grundläggande formen av energilagring är givetvis batterier. Även om det är en beprövad teknik i liten skala är det emellertid en utmaning att tillämpa energilagring med hjälp av batterier i större skala.
Ett förslag är att utnyttja batterier i elbilar som lager för hela energisystemet och därmed jämna ut tillgången på energi. Förutom att det kräver ett stort antal anslutna elbilar medför det emellertid problem eftersom bilägarna inte vet om deras bilar är laddad eller inte och eftersom batteriernas livslängd försämras av de upprepade ur- och uppladdningar.
Det svenska företaget ABB har valt att satsa på lokala energilager som använder sig av batterier, som under natten då förbrukningen är låg laddas upp med hjälp av el från lokala vindkraftverk och som förser elnätet med extra elektricitet när förbrukningen är hög. Det första av ABB:s energilager och det första energilagret i Sverige invigdes i december 2011 i Falköping.
- Allt har fungerat helt perfekt från första dagen. Vår anläggning kommer att lära oss mycket om hur vi kan få en effektivare användning av el från vindkraft och andra förnybara energikällor, säger Lars Ohlsson, vd för Falbygdens Energi, som räknar med att hälften av elen i det lokala nätet om några år ska komma från vindkraftverk i regionen.
Energilagret för lågspänningsnätet i Falköping, som innehåller 20 sammankopplade litiumjonbatterier med en samlad effekt på 75 kilowatt, är än så länge en testanläggning med cirka 100 anslutna konsumenter. Fredrik Isacsson, ansvarig säljare från ABB, tror emellertid att den här typen av lösning kommer att växa.
- Inom några år kommer det säkert finnas upp mot 25 sådana här lager i Sverige och det är bara början, säger han.
Forskare världen över arbetar också med att utveckla nya batteritekniker för energilagring. Ett par exempel är batterier med tekniken litium-luft, som är betydligt lättare än vanliga batterier, och flödesbatterier, där elektrolyter pumpas runt mellan stora tankar.
Vätelagring
En annan populär metod för att lagra energi är med hjälp av vätgas. Vindenergi omvandlas i det här fallet till vätgas, som sedan lagras i tryckbehållare tills den omvandlas till elektricitet via bränsleceller eller vätgasdrivna generatorer.
Det svenska företaget Vattenfall deltar bland annat i ett projekt i Tyskland som tar till vara på vindenergi genom att omvandla den till väte via ett hybridkraftverk, som består av en biogasenhet, tre vindkraftverk på två megawatt var, två kombinerade värme- och kraftstationer samt en elektrolysenhet som producerar vätet. Vattenfall och övriga deltagare i försöket planerar dessutom att utöka verksamheten genom att bland annat bygga ytterligare ett hybridkraftverk.
Även i våra nordiska grannländer satsas det på att lagra vindkraft som vätgas. I Norge har företaget Statoil konstruerat världens första fullskaliga anläggning för vätgasproduktion med hjälp av vindenergi på ön Utsira i Nordsjön. För att kunna bygga ut vindkraften så att den står för så mycket som 70 procent av landets totala energiförsörjning planerar Danmark att använda sig av stora vätgaslager i underjordiska bergrum.
Tryckluft och svänghjul
Det finns också forskningsprojekt som utvecklar teknik för att lagra vindenergi i form av tryckluft, som sedan kan användas för att driva turbiner och generatorer. ABB bidrar till exempel till en planerad testanläggning i delstaten Texas i USA, där överskottselektricitet från en vindkraftpark ska användas för att driva pumpar som pressar ner komprimerad luft i underjordiska lager.
- Med den här lösningen producerar vindkraftparken alltid den utlovade elenergin, även om vinden mojnar, säger Christer Sundström från ABB.
Även om tekniken lämpar sig väl för lagring av stora mängder energi är emellertid energiförlusterna i form av spillvärme relativt stora.
För korttidslagring av el är det även möjligt att använda sig av svänghjul, som lagrar energin i form av rörelseenergi, något som det forskas kring vid Umeå Universitet.
