När värmesystemen blir mer varierade behövs smarta sätt att lagra energi. Med värmebatterier kan överskottsvärme sparas och användas när behovet ökar – en lösning som nu används i både byggnader och fjärrvärmenät.
Energilagring i ny form
Ett värmebatteri fungerar som ett energilager för värme. I stället för att lagra elektricitet lagras värmeenergi, som sedan kan användas vid ett senare tillfälle. Det kan handla om att lagra värme i varmvatten, sten, salt eller vätskor med hög värmekapacitet.
För energibolag och fastighetsägare innebär tekniken en möjlighet att jämna ut belastningen, ta vara på överskottsvärme och utnyttja billig el under vissa timmar. Resultatet blir ett mer flexibelt och resurseffektivt värmesystem – något som blir allt viktigare i takt med att andelen förnybar energi ökar.
> Läs med om energilagring här.
Från experiment till praktik
För bara några år sedan var hållbara värmebatterier mest ett forskningsområde. Då testades material baserade på bland annat kokosnötsrester och citronsyra – naturliga ämnen som kunde lagra värme genom kemiska reaktioner.
Sedan dess har utvecklingen tagit stora steg. Flera svenska fjärrvärmebolag har byggt stora ackumulatortankar som fungerar som energilager. Utöver Vattenfalls ackumulatortank i Uppsala samt i Norrköping finns bland annat Tekniska verken i Linköping och Luleå Energi. De används för att lagra värme från exempelvis överskottsvärme eller eldrivna värmepumpar, vilket gör det möjligt att ladda lagren under timmar med lägre elpris och använda värmen vid högre efterfrågan.
Flera studier pekar på att många svenska orter har goda förutsättningar för storskalig värmelagring i mark eller berg, så kallade groplager – stora underjordiska bassänger som lagrar hetvatten för användning under kallare perioder.
Så fungerar tekniken
Principen är enkel: värme tillförs när det finns överskott och tas ut när behovet ökar. I fjärrvärmen handlar det ofta om stora ackumulatortankar som lagrar hetvatten, medan fastigheter använder mindre, lokala lösningar.
Hur mycket energi som kan lagras beror på materialet och temperaturskillnaden mellan laddning och urladdning. I vissa system används så kallade fasändringsmaterial (PCM), ämnen som lagrar och frigör energi när de smälter eller stelnar, vilket ger hög energitäthet på liten yta.
När lagret laddas upp kan värmen komma från flera källor: överskottsvärme från industrier, solvärme eller eldrivna värmepumpar. Energin frigörs sedan när temperaturen i systemet sjunker.
Fördelar och utmaningar
Värmebatterier erbjuder flera fördelar för både energibolag och fastighetsägare. De kan bidra till att:
- Utjämnar belastningen
Genom att lagra värme när efterfrågan är låg och använda den vid toppar kan produktionen hållas jämnare. Det minskar behovet av reservpannor och gör systemet mer energieffektivt. - Stärker driftsäkerheten
Genom att lagra värme lokalt kan energiförsörjningen bli mindre sårbar vid driftstörningar eller snabba förändringar i efterfrågan. Det ger ökad flexibilitet i både byggnader och fjärrvärmenät. - Tar vara på spillvärme
Värme som annars skulle gå förlorad från exempelvis industrier eller datacenter kan lagras och användas när behovet ökar – vilket förbättrar resursutnyttjandet i energisystemet.
Samtidigt finns utmaningar. Kostnaden för installation och lagringsmaterial kan vara hög, och varje system måste anpassas till lokala förutsättningar. Dessutom kräver tekniken noggrann styrning för att samspela med övriga energikällor.
Livscykelperspektivet är också viktigt. Materialets hållbarhet, möjligheten till återvinning och energiförluster vid lagring påverkar både klimatnytta och ekonomi.
Nya tillämpningar i fjärrvärmen
Erfarenheterna från de första storskaliga värmelagren visar att tekniken fungerar i praktiken. I fjärrvärmen används värmebatterier framför allt för att ta hand om överskottsvärme under milda perioder och leverera den när efterfrågan ökar.
En av de största nyttorna med att ta tillvara på överskottsvärme är att mindre bränsle går åt till förbränning. Genom att lagra värme lokalt kan fjärrvärmebolag dessutom planera sin produktion mer effektivt, minska behovet av reservpannor och ta tillvara energi som annars skulle gå förlorad. Tekniken gör det också möjligt att integrera fler eldrivna värmepumpar och öka flexibiliteten i hela energisystemet.
För energibolagen innebär det både en stabilare drift och en mer resurseffektiv värmeförsörjning.
Mot ett mer flexibelt energisystem
Värmebatterier ses i dag som en viktig pusselbit i ett mer flexibelt energisystem. Genom att koppla samman el, värme och lagring kan energiflöden optimeras över dygn och säsonger.
För fastighetsägare handlar det om att öka kontrollen över energianvändningen. För fjärrvärmebolag kan värmebatterier bidra till att balansera produktionen och höja driftsäkerheten.
Tekniken utvecklas snabbt, och i takt med att fler projekt testas stärks grunden för ett mer effektivt och hållbart värmesystem.
