Når varmesystemerne bliver mere varierede, opstår der behov for smarte måder at lagre energi på. Med varmebatterier kan overskudsvarme gemmes og anvendes, når behovet stiger – en løsning, der nu benyttes i både bygninger og fjernvarmenet.
Energilagring i ny form
Et varmebatteri fungerer som et energilager til varme. I stedet for at lagre elektricitet lagres varmeenergi, som derefter kan anvendes på et senere tidspunkt. Det kan f.eks. være varme lagret i varmt vand, sten, salt eller væsker med høj varmekapacitet.
For energiselskaber og ejendomsejere indebærer teknologien mulighed for at udjævne belastningen, udnytte overskudsvarme og drage fordel af lave elpriser i udvalgte timer. Resultatet er et mere fleksibelt og ressourceeffektivt varmesystem. Det er noget, der bliver stadig vigtigere i takt med, at andelen af vedvarende energi stiger.
> Læs mere om energilagring her.
Fra eksperiment til praksis
For blot få år siden var bæredygtige varmebatterier primært et forskningsområde. Dengang blev materialer testet baseret på blandt andet kokosnødsrester og citronsyre, dvs. naturlige stoffer, der kunne lagre varme gennem kemiske reaktioner.
Siden da har udviklingen taget store skridt. Flere fjernvarmeselskaber har etableret store akkumulatortanke, der fungerer som energilagre. De bruges til at lagre varme fra for eksempel overskudsvarme eller eldrevne varmepumper, hvilket gør det muligt at oplade lagrene i timer med lavere elpris og anvende varmen ved højere efterspørgsel.
Flere undersøgelser peger på, at mange lokaliteter har gode forudsætninger for storskala varmelagring i jord eller bjerg – såkaldte grubelagre – som består af store underjordiske bassiner, der lagrer varmt vand til brug i koldere perioder.
Sådan fungerer teknologien
Princippet er enkelt: Varme tilføres, når der er overskud, og hentes ud, når behovet stiger. I fjernvarmesystemer drejer det sig ofte om store akkumulatortanke, der lagrer varmt vand, mens ejendomme typisk anvender mindre, lokale løsninger.
Hvor meget energi der kan lagres, afhænger af materialet og temperaturforskellen mellem opladning og afladning. I visse systemer anvendes såkaldte faseændringsmaterialer (PCM) – stoffer, der lagrer og frigiver energi, når de smelter eller størkner – hvilket giver høj energitæthed på et begrænset areal.
Når lageret oplades, kan varmen komme fra flere kilder: overskudsvarme fra industri, solvarme eller eldrevne varmepumper. Energien frigives derefter, når temperaturen i systemet falder.
Fordele og udfordringer
Varmebatterier tilbyder flere fordele for både energiselskaber og ejendomsejere. De kan bidrage til at:
Udjævne belastningen
Ved at lagre varme, når efterspørgslen er lav, og anvende den ved spidsbelastning kan produktionen holdes mere stabil. Det reducerer behovet for reservekedler og gør systemet mere energieffektivt.
Styrke driftssikkerheden
Ved at lagre varme lokalt kan energiforsyningen blive mindre sårbar over for driftsforstyrrelser eller hurtige ændringer i efterspørgslen. Det øger fleksibiliteten i både bygninger og fjernvarmenet.
Udnytte spildvarme
Varme, der ellers ville gå tabt fra for eksempel industrier eller datacentre, kan lagres og anvendes, når behovet stiger – hvilket forbedrer ressourceudnyttelsen i energisystemet.
Samtidig er der udfordringer. Omkostningerne til installation og lagringsmaterialer kan være betydelige, og hvert system skal tilpasses lokale forhold. Derudover kræver teknologien omhyggelig styring for at kunne spille effektivt sammen med øvrige energikilder.
Et livscyklusperspektiv er også vigtigt. Materialernes holdbarhed, mulighed for genanvendelse og energitab under lagring påvirker både klimanytte og økonomi.
Nye anvendelser i fjernvarmen
Erfaringerne fra de første storskala varmelagre viser, at teknologien fungerer i praksis. I fjernvarmesystemer anvendes varmebatterier primært til at håndtere overskudsvarme i milde perioder og levere den, når efterspørgslen stiger.
En af de største fordele ved at udnytte overskudsvarme er, at behovet for brændsel til forbrænding reduceres. Ved at lagre varme lokalt kan fjernvarmeselskaber samtidig planlægge produktionen mere effektivt, mindske behovet for reservekedler og udnytte energi, der ellers ville gå tabt. Teknologien gør det desuden muligt at integrere flere eldrevne varmepumper og øge fleksibiliteten i hele energisystemet.
For energiselskaberne betyder det både en mere stabil drift og en mere ressourceeffektiv varmeforsyning.
Mod et mere fleksibelt energisystem
Varmebatterier betragtes i dag som en vigtig brik i et mere fleksibelt energisystem. Ved at koble el, varme og lagring sammen kan energistrømmene optimeres over både døgn og sæsoner.
For ejendomsejere handler det om at øge kontrollen over energiforbruget. For fjernvarmeselskaber kan varmebatterier bidrage til at balancere produktionen og styrke driftssikkerheden.
Teknologien udvikler sig hurtigt, og i takt med at flere projekter realiseres, styrkes grundlaget for et mere effektivt og ressourceeffektivt varmesystem.
