Energilagring

Vindenergi i ballonger: Ny teknologi for å lagre strøm vil heve landskapet 15 meter

Det danske selskapet AquaNamic er på vei til å lage et anlegg for å lagre 230 MWh energi i vannfylte ballonger under jorden. Først må imidlertid et nytt mindre anlegg testes.

Vindselskaper har behov for å lagre energien når kraftprisene er lave og strømforbruket lite. Nå ser danske forskere på å lagre energien i store ballonger under jorda.
Vindselskaper har behov for å lagre energien når kraftprisene er lave og strømforbruket lite. Nå ser danske forskere på å lagre energien i store ballonger under jorda. (Illustrasjonsfoto: Colourbox.com)

Det danske selskapet AquaNamic er på vei til å lage et anlegg for å lagre 230 MWh energi i vannfylte ballonger under jorden. Først må imidlertid et nytt mindre anlegg testes.

  • energi

Snart ser vi bakketopp i det danske landskapet som vokser eller krymper, avhengig av om vinden blåser eller solen skinner. I hvert fall hvis det er opp til det danske selskapet AquaNamic, som nå starter et nytt testanlegg for å lagre energi i vannfylte ballonger under jorden.

AquaNamic, ledet av gründer Asger Gramkow, har tidligere høstet god erfaring med to års drift av et pilotanlegg i Sønderborg.

Her er ideen at overskuddsenergi fra for eksempel vindturbiner pumper vann i ballonger og dermed lagrer energien. Et lignende og gammelt konsept er kjent fra utlandet under navnet PHS-systemer, Pumped Hydro Storage, hvor vann pumpes opp i fjellvann.

– Et utrolig enkelt konsept

Nettopp fjell er vanskelig å finne i Danmark. Det er grunnen til at ballonger fylles i Sønderborg.

Det er basert på tidligere erfaring at AquaNamic i samarbeid med Aarhus Universitet og flere andre samarbeidspartnere, inkludert Vestas, nå bygger et anlegg for å teste lagring i 100 kvadratmeter store membraner av lavtetthets polyetylen.

Anlegget er et skritt på vei til et fullskala anlegg med en membran på 330 gange 330 meter, som graves 7,5 meter ned i bakken, hvoretter 25 meter jord fylles på toppen – og hele systemet løftes deretter 15 meter når energilageret er fullt.

AquaNamics nye konstruksjon av den underjordiske membranen betyr at den er plassert slik at når den tømmes danner den en halv ellipse og i full tilstand den danner en full ellipse. På denne måten er håpet å unngå en for stor belastning på kantene av membranen. Illustrasjon: AquaNamic
Membranen i fylt tilstand. Illustrasjon: AquaNamic

– Det er i virkeligheten et utrolig enkelt konsept. I bunn og grunn er det bare en stor ballong vi graver ned, men erfaringene vi har tyder på at det er en billig og effektiv måte å lagre energi på, sier Asger Gramkow, som er utdannet elektroingeniør, tidligere har jobbet i utviklingsavdelingen på Danfoss og har blant annet startet selskapet Gramkow med 250 ansatte.

Ballongen må være lenger nede i bakken

Det forrige pilotprosjektet, som gikk over to år i 2012 og 2013, styrket Gramkows tro på at det var mulig å bygge et fullskala anlegg på 200 MWh som kunne levere 1 kWh tilbake til nettet for 70 danske øre, tilsvarende 1 norsk krone etter dagens kurs.

Men det daværende konseptet hadde utfordringer med å lagre en tilstrekkelig kapasitet. Det ble utformet slik at membranen lå flatt på bakken under et tynt lag med jord og ble fylt på en slik måte at ytterkantene ble utsatt for et stort trykk da membranen løftet seg.

Med en endret konstruksjon foregår fyllingen av vann så å si over bunnen av membranen og vannet pumpes skrått nedover til membranen er halvfull. På denne måten kan utviklerne unngå at ytterpunktene i membranen er tungt belastet mens jorden heves. Videre vil AquaNamic grave membranen lenger ned i bakken for å minimere belastningen på ytterkantene.

– Ved å grave ballongen godt ned i bakken, og med den nye konstruksjonen, bør vi ikke få de samme problemene med belastning på ytre områder i det hele tatt. Under trykket fra mange meter jord er membranen bare en slags hinne som beveger seg og burde tåle trykket, sier han.

Les også

Testsystemer ser på membranens holdbarhet

Om membranen holder, skal det nye testanlegget svare på ved å grave den 10 gange 10 meter store ballongen under én meter jord. Planen er alene å teste den 1,5 mm tynne membranen ved å fylle og tømme den med vann åtte ganger om dagen i et halvt år.

Ulike membrantyper er tidligere testet i samarbeid med det Teknologisk Institut, og valget falt altså på lavtetthets polyetylen (LDPE), som når flytegrensen ved 16 prosent, men kan strekke seg opp til 180 prosent før den går i stykker. AquaNamic snakker med et lokalt teglverk om å bruke området deres nær Sønderborg, der det også er god leire og tung jord, sier Gramkow.

Nesten fem millioner i støtte fra EU

Testanlegget har mottatt 4,9 millioner danske kroner. DKK i støtte fra det energiteknologiske utviklings- og demonstrasjonsprammet i EU (EUDP) under den danske Energistyrelsen, men totalt koster anlegget 7 millioner danske kroner å bygge og drifte.

Prosjektet er utviklet i et samarbeid mellom AquaNamic og samarbeidspartnerne Solmax, PlanEnergi, Vestas, European Energy, AquaEnergy og Aarhus Universitet. Teknologien er utviklet av AquaNamic, og siden 2018 har Aarhus Universitet bidratt med verifisering og videreutvikling.

Video av tidligere ballongeksperimenter i en grustak på Sønderborg:

Artikkelen er tidligere publisert av Ingeniøren.

Les også

Kommentarer (12)

Kommentarer (12)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå