Kortlægning af teknologier til korttidslagring af el til elnettet

I PSO-projektet ’Fast Electricity Storage for Ancillary Services – FESTAS’ undersøgte en række eksperter de teknologiske muligheder for ellagring i forhold til elnettet. Fokus i rapporten lå på de tekniske muligheder for korttidslagring, dvs. de meget værdifulde, hurtige reaktioner, der skal hjælpe til at stabilisere elnettet, når andelen af fluktuerende, vedvarende energi øges kraftigt i fremtiden.

I projektet der var støttet af Energinet.dk, blev en række lovende teknologier sammenlignet og benchmarket på en række centrale parametre som responstid, levetid og anlægsinvestering.

Syv teknologier indgik i analysen – svinghjul, batterier, trykluft, vandkraft, super capacitors, brint og superledende magneter. Der var store forskelle i teknologiernes modenhed og egnethed. Inden for de enkelte kategorier, bl.a. batterier, var der også store forskelle i batteriteknologiernes driftsomkostninger og egnethed til korttidslagring.

A123 16 MW batteriinstallation til elnets stabilisering.

Flere af de andre analyserede teknologier var meget egnede til lagring af store energimængder (trykluft og vandkraft), men anlægsomkostningerne samt responstiden i tilfælde af driftsforstyrrelser gjorde disse lagringsteknologier mindre egnede til korttidslagring. Disse to teknologier vil være meget mere velegnede til udjævning af produktion og belastning over døgnet og ugen.

Endelig indgik super capacitors, brint og superledende magneter i projektet, men disse teknologier var generelt på udviklingsstadiet eller kunne ikke omkostningseffektivt skaleres til store systemer.

Frekvensafvigelserne i de to synkrone regioner i hhv. Vest- og Østdanmark blev analyseret, og det stod klart, at Østdanmarks elnet var præget af mange både store og små frekvensforstyrrelser, hvorimod Vestdanmarks elnet var mere stabilt. Konklusionen på projektet var således, at en egnet teknologi til at stabilisere det østdanske elnet er svinghjul, som er ganske kostbart i anskaffelse men er karakteriseret ved, at degraderingen ved anvendelse er meget begrænset. I et svinghjul ophængt i magnetiske lejer, og som kører i vaccum, er der ingen slitage. Konklusionen på analysen af det vestdanske elnet var, at batterier her var en mere egnet teknologi, idet anskaffelsesprisen var lavere, og antallet af oplade- og afladeforløb var meget lavere. Der var dog meget store forskelle imellem batteriteknologierne, og her var lithiumbaserede batterier markant mere egnede til mange mindre oplade- og aflade-forløb. De øvrige teknologier var bly-syrebatterier og varme saltbatterier.

Projektet blev støttet af Energinet.dk, og følgende virksomheder deltog i arbejdet:

• DONG Energy
• DTU Mekanik
• DTU Risø
• KK Electronic
• SEAS NVE
• Teknologisk Institut

Den fulde rapport kan downloades her