VF_clock_rgb 2019-03-14 Lästid: 9 min
Energiteknik

Batteriteknik - kapa effekttoppar och andra användningsområden

Säg att du behöver höja din elförbrukning, eftersom ditt företag ska öka produktionen. Vid kontakt med ditt lokala nätbolag får du svaret att du kan öka ditt abonnemang, men inte förrän om fem år. Om din elförbrukning inte är jämnt fördelad över dygnet är det dock inte främst mängden el som är begränsande, utan det du i det fallet behöver är egentligen mer effekt. Då kan ett batteri vara lösningen du söker. I den här artikeln tar vi upp några av de många nyttor du kan ha av batterier.

 1. Effekttariffen

Effekttariff innebär att man som kund betalar sin elavgift utifrån effekttoppar man har under en viss period. Alltså, om man konsumerar mycket el vissa tider på dygnet, har man också en högre kostnad. För att sänka denna kostnad kan man kapa effekttoppar och alltså jämna ut effekten, till exempel med hjälp av ett batteri, vilket minskar effektpriset. Det sker genom att man lagrar el i batteriet, från exempelvis egna solpaneler eller också från nätet när strömmen är billig. Då kan man använda den lagrade energin när behoven är som störst, för att få ner effekttopparna.

Ett exempel på detta hittar vi på en gård i Hälsingland, där projektet Solbruket är i full gång. Solbruket är ett projekt som drivs av Vattenfall i samarbete med RISE, Energimyndigheten, Bra Miljöval och lantbrukarna Eva Molin och Henrik Johansson. 2016 installerade Molin och Johansson solceller på sitt tak, som senare kopplades till batterier. Batteriernas syfte är att lagra energi och fördela förbrukningen, som är högst på morgon och kväll, och på så sätt optimera användningen solelen.

Förutom att lantbrukarna direkt kan använda sin egen solel, minskas också effekttopparna. Det leder till att säkringarna kan minskas och därmed även kostnaderna. Projektet är ett forskningsprojekt som nu har pågått ca 1,5 år. De som kan ha störst nytta av ett dylikt energilager är gårdar som temporärt använder mycket el, såsom mjölkgårdar. Solceller är i princip redan lönsamt idag och man förutspår att även batterier kommer vara lönsamma inom 2-3 år. Projektet visar hittills att lösningen är effektiv och att systemet fungerar även i praktiken. Här kan du läsa mer om solceller.

solbruket-vattenfall

2. Reservkraft och UPS

Att råka ut för ett kortare eller längre strömavbrott kan vara förödande, och orsaka otroligt mycket problem för ett företag och dess processer. Vid ett sådant tillfälle måste man ha Reservkraft eller UPS (Uninterrupted Power Supply) eller avbrottsfri kraftförsörjning som det heter på svenska. Reservkraft och UPS kan hjälpa att undvika att produktionen stoppas eller viktig utrustning skadas. Konstruktionerna påminner mycket om varandra, men det finns en viktig skillnad.

Reservkraft är en anordning som startas när ett strömavbrott skett. Tidigare skedde detta ofta genom att manuellt starta någon form av dieselgeneratorer, men idag kan detta ersättas med batterier. Tack vare dessa kan driften av central utrustning fortsätta, dock efter en kortare period utan ström. Hur länge din elektronik sedan kan drivas med hjälp av batterier beror på dess storlek och hur mycket ström som dras under strömavbrottet.

UPS är kort sagt en uppdaterad version av den förstnämnda. Batteriet laddas från nätet, och matar sedan automatiskt energi till elektroniken när det behövs. Den matar energi till de apparater som är kopplade till UPS:en från batteriet - som för backup power beror tiden en UPS-enhet kan ge energi på storleken på batteriet, och på hur mycket energi dina maskiner kräver.

Reservkraft och UPS används till exempel av stora datacenter, men också av processindustrin, där processen kan ta skada vid ett strömavbrott som varar till och med några enstaka sekunder. Vattenfall märker att efterfrågan på denna typ av utrustning ökar, och därför har man börjar fokusera på det allt mer. 

Utvecklingen av batteritekniken går idag snabbt, främst pådrivet av bilindustrin. Detta förbättrar prestandan och pressar priserna vilket öppnar upp för en kraftigt ökad användning även för energilagring i stationära tillämpningar. - Magnus Berg, R&D Portfolio Manager, Customer Products and Solutions, Vattenfall

3. Kapacitetsbegränsningar i nätet

När vi pratar om kapacitetsbegränsningar i nätet syftar vi på att man inte får den effekt man vill. Med batterier kan man kompensera kapacitetsbegränsningar genom att lagra energi, såsom man lagrar energi för att jämna ut effekttariffer. Kapacitetsbegränsningar uppstår när man vill bygga ut sin produktion eller då man vid specifika tillfällen behöver mer energi än vanligt, som till exempel VM i Åre 2019.

2019 hölls världens första hållbara VM, som delvis möjliggjordes tack vare att Vattenfall gick in som Smart Energy Partner. Inför eventet installerade man bland annat temporära laddplatser, som kunde användas av besökare, för att ladda ett antal eldrivna skotrar och för att ladda de elbilar som Audi hade på plats. Elnätet behövde, inte helt oväntat, förstärkas under alpina VM, och det gjorde man med ett avancerat batterilager. Detta är ett exempel på när batterier löst kapacitetsbegränsningar i nätet.

4. Frekvensreglering (FCR)

Många gånger vill man göra flera saker med ett och samma batteri, till exempel använda det som backup vid ett strömavbrott men också hålla nere sina effekttoppar. En av de nyttor som är möjlig att kombinera med andra är frekvensreglering, eller FCR (Frequency Containment Reserve). Svenska Kraftnät har ansvar för hela energisystemet och då bl.a. frekvenshållningen i nätet, och de köper idag den här tjänsten av olika producenter. Frekvensreglering är en typ av reglerfunktion, och i Norden sker den främst med vattenkraft.

I flera andra länder bidrar en flexibel konsumtion till frekvensregleringen, och även i Sverige kommer konsumentsidan att blandas in allt mer. Preliminärt ska konsumenter kunna göra detta från och med april i år. Frekvensreglering med hjälp av batterier fungerar så, att energi från till exempel solceller eller vindkraft lagras i ett eller flera batterier, och kan sedan leda ut effekt från batterierna till elnätet om frekvensen i elnätet sjunker under 50 Hz, vilket är det nominella frekvensvärdet.

Summering

De batterier som nämns i artikeln är olika typer av litiumjonbatterier, men olika varianter av litiumjonbatterier har använts för de olika projekten.

Främst tack vare forskning och framsteg inom bilindustrin, går utvecklingen av batterier snabbt framåt. I dagsläget visar flera pågående projekt vilka möjligheter som finns, såsom projektet Solbruket och inte minst alpina VM-succén 2019. Tack vare olika batterier kan vi både minska våra kostnader och öka vår effekt, och kanske till och med rädda en stor mängd data vid ett strömavbrott.

Vi anser att de fyra viktigaste nyttorna med batterier för företag är;

  1. Kapa effekttoppar
  2. Reservkraft och UPS
  3. Kompensera för kapacitetsbegränsningar i nätet
  4. Frekvensreglera (FCR)

Dessa kan användas separata eller delvis i kombination med varandra, och kan lösa många problem. Vi väntar med spänning på kommande steg inom batteritekniken.

Ett stort tack till Magnus Berg, R&D Portfolio Manager på Vattenfall, som möjliggjorde denna artikel.

All elanvändning i Sverige är skattepliktig. Vill du veta mer om vilka regler som gäller?

New call-to-action

Magnus Berg

R&D Portfolio Manager, Customer Products and Solutions, Vattenfall AB