EnergiWatch

Danskere vil opfinde svinghjul til lagring af vind- og solenergi

En af tidens største udfordringer – hvordan man gemmer energien fra vindmøller og solceller – skal løses med unik, dansk teknologi. Det skal ske i et samarbejde mellem danske frontløbere inden for forskning og erhvervsliv.

Investorerne står i kø for at investere i batteriløsninger, der kan hjælpe til at lagre den overskydende energiproduktion fra vindmølleparker og solcelleanlæg. I England, USA, Finland og Danmark har de seneste måneder budt på opkøb og investeringer i virksomheder, der byder sig til med batteriløsninger til vedvarende energi. Alt sammen udløst af det faktum, at vi ikke kan styre hverken vinden eller solen, hvilket sender al for meget vedvarende energi lige ud i den blå luft.

Men det stærke fokus på batterier er muligvis for snævret. I hvert fald står en kreds af danske forskningsinstitutioner og højteknologiske, danske virksomheder nu klar til at kaste sig over et projekt, der de næste fire år skal udvikle en prototype på en helt ny energilagringsmekanisme, der kan vende op og ned på vores anvendelse af vedvarende energi.

I stedet for at lagre energien i batterier vil forskerne udvikle en løsning, hvor man ved hjælp af magneter kan lagre energien fra eksempelvis vindmøller og solceller som bevægelsesenergi (kinetisk energi) i svinghjul, så der også er strøm til rådighed, når solen ikke skinner, eller i tilfælde hvor det ikke blæser.

Og tiltroen til projektet er så stort, at det nu bliver tildelt 12 mio. kroner i støtte fra Innovationsfonden.

"I modsætning til de gængse måder at lagre energi på, ønsker vi med vores projekt at udvikle mekanisk lagring. Det er lidt samme koncept, som når man opdæmmer søer og efterfølgende dræner energien ved at lede vandet ud igen. Vi bruger bare svinghjul, hvor vi tror på, at vi ved at benytte os af nye materialer og mere intelligente løsninger kan få en endog meget høj effektivitetsgrad, hvor vi kan lagre energi i op til 24 timer," siger Mogens Christensen, lektor på Institut for Kemi og iNano på Aarhus Universitet.

Udover forskere fra Institut for Kemin og iNano deltager forskere fra Institut for Ingeniørvidenskab og fra Teknologisk Institut. Selve produktionen af de nye magneter vil ske i samarbejde mellem Haldor Topsøe og Sintex, mens Grundfos og WattsUp Power vil fokusere på anvendelsesmuligheder.

Kendt teknologi skal udvikles

Princippet bag et svinghjul er, at en tung cylinder holdes svævende i beholdere med vakuum ved hjælp af et magnetfelt. Ved at tilføre kraft – f.eks. energi fra en vindmølle – skubbes svinghjulet i gang. Så længe hjulet roterer, holder det på den energi, der først satte det i gang. Bevægelsesenergien kan derefter omsættes til f.eks. elektrisk energi, når der er brug for det og på den måde lagre energi.

Fordi svinghjulet svæver på magnetiske lejer og uden luftmodstand minimeres energitabet, og hjulet kan holde sig roterende til energien skal bruges.

"Vi vil forske i, hvordan man kan udvikle og bruge kompositmaterialer og keramiske magneter, hvilket vil reducere friktionen og dermed energitabet. Samtidig vil vi her kunne udvikle en metode, hvor vi kan holde på energien i meget længere tid, end hvad der er muligt i dag. Et svinghjul i dag formår måske at lagre energien i 10 eller 30 minutter højest. Vi tror på, at vi kan få den periode op på 24 timer, hvilket reelt vil betyde, at man kan bruge det som lagring af energiproduktionen fra f.eks. vindmølleparker og solcelleanlæg," siger Mogens Christensen.

Rent teknisk ønsker forskerne med projektet at udvikle en metode, hvor den eksisterende teknologi forbedres, så den svævende cylinder holdes i luften af nye nanomagneter, hvor alt skal kontrolleres med stor præcision. På den måde skal svinghjulene designes, så de kan holde på energien i op til et døgn.

Teknikken med at lagre energi i svævende svinghjul – Flywheel Energy Storage (FES) – har været kendt i mange år, og den benyttes allerede enkelte steder i USA, blandt andet til at udjævne fluktuationer i New Yorks strømforsyning. Herhjemme benyttes den f.eks. på hospitaler til at dække det hul der kan være, fra et strømsvigt rammer til en dieselgenerator er oppe at køre. Svinghjulet slår til med det samme og kan dække hospitalets energibehov i nogle få minutter.

"Effektiviteten i et svinghjul er helt fænomenal. De er hurtige at oplade, de kan frigive store mængder energi meget hurtigt og forventningen er, at de kan få langt længere levetid end batterier, for der er intet slid. Samtidig kan svinghjul noget, som batterier i dag har svært ved. De kan produceres på en meget enkel måde, der ikke belaster miljøet, og kan i princippet genbruges i det uendelige. Netop miljøbelastning er en stor udfordring for batteriproducenterne i dag.

Forventningen er, at man om fire år kan have en prototype klar på det nye svinghjul. Produktet kan i princippet både henvende sig til energiproducenter, men også til husstande. Et 30 kWh anlæg, svarende til hvad et parcelhus med solceller på taget har brug for, er omtrent på størrelse med en gulvspand.

For Innovationsfonden, der med bidraget på 12 mio. kr. er ude i en af de lidt større enkeltinvesteringer, handler projektet dels om potentialet for energilagring. Men perspektiverne er i princippet endnu større, vurderer man.

"Projektet vil benytte disse magneter til svinghjul, men i fonden ser vi potentialet som værende væsentligt større. Mange andre brancher og virksomheder ligeledes er afhængige af stærke magneter, og da flere af disse allerede en del af projektet, ser vi store muligheder for skalering," siger Tore Duvold, Vicedirektør i Innovationsfonden.

Batterianlæg på størrelse med sportshaller ventes i Danmark

Vattenfall arbejder med salt til energilagring

Forsiden lige nu

Dansk Energi kræver politisk ro om grøn forskning

Forskning i nye rene energiformer skal have bedre langsigtede rammer, hvis Danmark stadig skal være med, mener Dansk Energi ovenpå FN-møde i Bonn. Mødet var et skridt i den rigtige retning, men der skal langt mere fart på, mener danske græsrødder.

Seneste Cleantech

Relaterede

Seneste nyt

Energijob

Se flere

Se flere