Pumpekraftverk i nedlagt gruve på Åland: Skal bruke havet som reservoar

På holmen Lilla Båtskär på Åland prøvde man på 1950-tallet å starte en malmgruve. Men funnet var for lite til å bli lønnsomt, og siden har gruvegangene stått tomme.

Nå vil et svensk selskap i stedet bygge pumpekraftverk i gruvegangene, med selve Østersjøen som øvre reservoar.

Pilotprosjektet fikk nylig 13,4 millioner svenske kroner i støtte fra svenske Energimyndigheten, og kan bli det første i sitt slag i verden.

Gruven er fylt med vann

Gruvesjakten er 250 meter dyp og på bunnen går en 1,6 kilometer lang tunnel horisontalt under havbunnen. Pumper, turbiner og generator skal installeres nede i sjakten, mens tunnelen blir nedre vannmagasin.

Når det er lite strøm i nettet, slippes havvann ned i tunnelen og passerer turbinene som genererer strøm. Når det er mye strøm i nettet, pumpes vannet opp gjennom gruven og ut i Østersjøen, som dermed fungerer som øvre magasin.

Før pumper, turbiner, rør og elektronikk kan installeres, må gruven tømmes for grunnvann som har sevet inn gjennom årenes løp. Dette vannet må renses før det kan slippes ut i havet.

– Siden gruven er fylt med vann, vet vi foreløpig ikke om vi må grave ut mer plass for pumper og turbiner. Gruvekartene er gamle og ikke så detaljerte, men trolig trengs det ingen større inngrep, sier Otto Werneskog, styreleder i Pumped Hydro Storage Sweden.

Det skal installeres en heis i sjakten, og tunnelen må kles med betong for å tåle det skiftende trykket. Håpet er at pumpekraftverket kan settes i drift i 2021.

Skal balansere vindkraft

Foruten den gamle malmgruven, finnes det også seks vindturbiner på Båtskjærene. Eieren Allwinds deltar også i pumpekraftprosjektet. Håpet er å kunne bruke pumpekraftverket som energilager for vindkraften.

– Allwinds er balanseansvarlig på Åland og kan bruke energilageret hvis vi ser økonomi i det. Åland ønsker å bli mer uavhengig av fastlandstilkoblingene til Sverige og Finland, også ved uventede strømbrudd. Mange ser på lageret som en mulig puslespillbrikke i den sammenheng, sier Werneskog.

Pumpekraftverket skal kunne lagre 8 MWh, ha en kapasitet på 2 MW og en maksimal frekvensregulering av 2.000 MWh/år. Anlegget vil også kunne motta signaler og bruke strøm fra kraftnettet.

– Noe av målet med piloten er å vise at vår løsning kan brukes til frekvensregulering. Lageret kan også brukes til å balansere mellom forventet og faktisk produksjon, noe vindparken kan bruke for å unngå balansekostnader, sier Werneskog.

«Ideell for formålet»

I forrige uke kunngjorde Energimyndigheten at de støtter prosjektet med 13,4 millioner kroner. Målet er å utvikle et standardkonsept for pumpekraftverk i nedlagte gruver.

Energimyndigheten skriver i en pressemelding at de ser et økende behov for energilagring, og mener det trengs forskjellige teknologier for å lagre energi over kortere og lengre tidsrom.

Energimyndigheten beskriver gruven på Åland som «ideell for formålet» og forventer minimalt med byggearbeider for å få prosjektet på beina. Pilotanlegget beregnes å koste 50 millioner svenske kroner å bygge og drive gjennom to år.

Må kunne settes i gang raskt

Pumpekraftverket skal legge inn bud på å regulere frekvensen i kraftnettet. For å gjøre det må anlegget kunne settes i gang på kort varsel. Kravet for det svenske reguleringsmarkedet er tre minutter. Derfor skal pilotanlegget ha separate pumper og turbiner, i stedet for reversible pumpeturbiner.

– Med historiske tall og markedsdata har vi simulert oss fram til 10 prosent avkastning. Det er bedre butikk enn vindkraft er i dag. Men det gjenstår å se hva testanlegget viser. Det skal bli spennende, sier styreleder Werneskog.

Han tror at pumpekraftverk kommer til å spille en stor rolle i framtidens energimiks.

– De økonomiske forutsetningene for lager på kraftnettnivå kommer til å øke vesentlig de neste årene og tiårene. Det gjeller bare å finne og optimere de største mulighetene, for eksempel ved å kombinere frekvens- og arbitrasjehandel, sier Werneskog.

Han mener derimot at store naturinngrep kan gjøre det vanskelig å bygge ut ny pumpekraft.

Vurderer mer pumpekraft i Sverige

Pumpekraftverk står for 94 prosent av all storskala energilagring i verden. Størst installert kapasitet finnes i Kina, Japan og USA.

Men pumpekraft under bakken er svært uvanlig. Ut over pilotprosjektet på Åland planlegges et storskala pumpekraftverk i en nedlagt gullgruve koblet til en solcellepark i Australia.

Sverige har i dag tre mindre pumpekraftverk, som alle ligger i Värmland. Sveriges største pumpekraftverk, Juktan, ble bygget om til et vanlig vannkraftverk i 1996. Nå pågår det en forstudie om å gjøre det om til pumpekraftverk igjen. Vattenfall, som eier kraftverket, skal ta beslutningen tidligst neste år.