Teknologier for sesonglagring av termisk energi

Abstract

Formålet med denne oppgaven går ut på å vise hva som finnes av teknologier for sesonglagring av termisk energi og hvilke av disse teknologiene som egner seg til å lagre spillvarme fra avfallsforbrenningsanlegg i Norge. For å sette seg inn de ulike teknologiene er det i oppgaven benyttet litteraturstudium som metode. Det er også gjort noen enkle beregninger med utgangspunkt i et 75 GWh lager, for å vurdere egnetheten til de ulike teknologiene i forhold til lagringskapasitet, lagerstørrelse, lagringstap, kostnader og nåverdi.

Resultatene fra litteraturstudiet viser at det finnes mange ulike teknologier for sesonglagring av termisk energi. Den termiske energien kan lagres som tre ulike energiformer; følbar varme, latent varme og kjemisk energi, hver med ulike teknologier. De følbare teknologiene blir sett på som modne, mens teknologier basert på latent varme og kjemisk energi betraktes som umodne. Både latent varme og kjemisk energi har mye høyere lagringskapasitet og mindre lagringstap enn de følbare teknologiene, men på grunn av at disse teknologiene fortsatt er på forskningsstadiet er de ikke relevante for bruk i Norge enda.

Av de følbare teknologiene skiller ATES (Aquifer thermal energy storage) og BTES (Borehole thermal energy storage) seg ut som de mest interessante, men hvor bare BTES er relevant for bruk i Norge. ATES er den desidert rimeligste av varmelagringsteknologiene, og har en lagringskapasitet som er middels i forhold til de andre følbare teknologiene. Ingen av varmelagringsteknologiene ender opp med en positiv nåverdi, men ATES er den av teknologiene som har den minst negative nåverdien og krevde en økning i varmepris på 0,1 kr/kWh for å gå i null. ATES er avhengig av en spesifikk geologi, men på grunn av få egnede lokaliteter, er ikke teknologien relevant for store lagre i Norge.

BTES har den laveste lagringskapasiteten og krever derfor det største lagringsvolumet. Den norske geologien er derimot godt egnet for denne teknologien og det finnes god kompetanse på boring og varmepumper i Norge, noe som er relevant for BTES. Nåverdiberegningene viser at BTES trenger en varmepris på 1,44 kr/kWh for gå i null ved endt levetid.