Forsker på energilagring i Trondheim

Dette melder Statkraft Varme.

Om sommeren har Statkrafts fjernvarmeanlegg på Heimdal et overskudd av varme, fordi de trenger mindre varmeenergi til oppvarming og lignende. På de kaldeste dagene i året, produserer anlegget for lite fornybar varmeenergi. I Statkraft ser de at den samme problemstillingen gjelder for andre energikilder også – som kloakk og solenergi. 

- Derfor er det viktig at vi løser utfordringene som ligger i det å lagre den fornybare energien som produseres på sommeren, slik at den kan brukes på vinteren når behovet er større. Det å fyre for kråka om sommeren passer dårlig for en bransje som har som grunntanke å utnytte så mye termisk energi som mulig, skriver Statkraft Varme på sine websider.

Har samlet mange kloke hoder til et samarbeid

Forskningsprosjektet er en del av SINTEF-prosjektet FME ZEN; et industrielt forskningssenter for nullutslippsområder i smarte byer. Prosjektet støttes av Enova. Øvrige deltakere er Nyhavna Utvikling, Trondheim kommune, Muovitech AS, Dora Eiendom AS, Bane Nor Eendom AS og NTNU,  foruten Statkraft Varme som har prosjektledelsen. Det vil bli behov for å ta i bruk nye teknologier innen fjernvarme og kjøling samt utvikle forretningsmodeller og samarbeidsformer for fremtidens energisystem.

Et enormt varmebatteri

Kort fortalt, vil fjellgrunnen på Nyhavna fungere som et enormt varmebatteri. Fjellet skal varmes opp av varmt vann som føres ned i flere brønner. Hver brønn er 200 til 300 meter dype, for der nede holder fjellet på varmen selv om det er kaldt ute. 

Brønnene fylles med varmt vann om sommeren når Statkraft Varme har overskuddsvarme fra fjernvarmeanlegget som vi ikke får brukt. Når høsten kommer og det blir et større varmebehov på Nyhavna, vil vann pumpes ned i brønnene på nytt, men denne gangen er vannet kaldere. 

Den varme energien i fjellet varmer opp det kalde vannet som pumpes ned, og når vannet kommer opp fra brønnene igjen, kan varmen brukes til å varme bydelen. Fjellet fungerer som et batteri, men i motsetning til strøm er det vann som transporterer energien. 

Dette er en smart måte å utnytte den energien som allerede er produsert ved forbrenningsanlegget på Heimdal, og som i dag ikke blir brukt.

Skisse over energiløsningen på Nyhavna. Kilde: Asplan Viak

Prøveboring er allerede gjennomført 

Trondheim Kommune har allerede boret to testbrønner på 200 meter. Undersøkelsene viser at de geologiske grunnforholdene rundt disse brønnene vil fungere godt for dette formålet; fjellet er kompakt og det er lite vanngjennomstrømming som kan stikke av med varmen. Løsningen har null CO2-utslipp og etterlater ingen klimaavtrykk. Det stemmer godt overens med planene for Nyhavnaområdet som nullutslippsområde, noe som innebærer at Nyhavna skal være selvforsynt med energi. Hvis planene blir realisert vil det hjelpe Nyhavna med å nå sine klimamål og i neste omgang vil Trondheim kommune komme nærmere å realisere sine. 

Hvilke oppgaver skal prosjektet løse?

Det skal prøvebores på et større område så de får kontrollert at grunnforholdene er like gode i hele området som skal varmes opp. Området må være stort nok til at de får lagret mye varme, det betyr 10 - 20 brønner i et bestemt mønster. 

Pilotprosjektet skal gå over 3 år slik at vi blir sikre på at prosjektet er sikkert og ikke påvirker grunnen eller miljøet negativt. Videre skal energisystemet som sesonglageret er en del av, planlegges i sin helhet.

Tanken er at Nyhavna skal ha sitt eget fjernvarmenett med temperaturkrav på 70 oC, dette nettet kan motta og avgi varme fra og til det ordinære fjernvarmenettet i Trondheim. Dermed er leveringssikkerheten for området sikret. Videre skal det gjennomføres tester av brønnene med høye temperaturer for å forstå varmeoverføringsmekanismene i området. Prosjektet skal koordineres med den øvrige utbyggingen av området og etter prøveperioden er målet å komme med en konklusjon på om et sesonglager for varme skal gjennomføres på Nyhavna.

Hvordan vil et sesonglager for overskuddsvarme påvirke Nyhavna?

Veldig lite av aktiviteten vil bli synlig på overflata, her skjer det meste under jorda. Små koblingspunkter for rørene kan man finne på grøntområder eller i parkeringskjellere hvor de ikke sjenerer noen. Det trengs også en større varmepumpe for å levere riktig temperatur på Nyhavna sitt nett. Denne er det funnet plass til i en ledig hall inne i fjellet slik at heller ikke den blir synlig.

Er et sesonglager for varme effektiv bruk av energi?

Simuleringene til nå har gitt et overraskende godt resultat; hvis vi varmer opp fjellet med vann som holder 90 - 95 oC og henter ut 70oC og synkende etter som fjellet avkjøles, så vil vi ha et varmetap på 10 -15%. Det er det samme som du finner i strømnettet fra produksjon til bruk.

Får de til å utnytte overskuddsvarmen, vil det være en stor seier i seg selv. Det vil være en nyttig erfaring i forhold til andre fornybare kilder som sol som heller ikke har tilgang på energi som er synkronisert med varmebehovet. Alle steder vil ha unike grunnforhold, men de vil høste nyttig erfaring som gjør at slike prosjekter kan gjennomføres raskere og billigere andre steder, ifølge Statkraft Varme.

Tirsdag 8. mai2023, er det prosjektstart med høytidelig signering av kontrakter mellom partene som skal delta i prosjektet.