Vindenergi i balloner: Ny teknologi til at lagre strøm vil hæve landskabet 15 meter
Snart skal vi se bakketoppe i det danske landskab, der vokser eller skrumper, alt efter om vinden blæser eller solen skinner. I hvert fald hvis det står til det danske firma AquaNamic, der nu går i gang med et nyt testanlæg til at lagre energi i vandfyldte balloner under jorden.
AquaNamic, med iværksætter Asger Gramkow i spidsen, har tidligere høstet gode erfaringer med to års drift af et pilot-anlæg i Sønderborg.
Her er ideen, at overskudsenergi fra eksempelvis vindmøller pumper vand ind i balloner og på den måde lagrer energien. Et lignende og gammelt koncept kendes fra udlandet under navnet PHS-systemer, Pumped Hydro Storage, hvor vand bliver pumpet op i bjergsøer.
Læs også: Efter to års forsøg: Vejen banet for nedgravet pumpelager til vindmøllestrøm
Men netop bjerge er svære at finde i Danmark. Derfor fylder man balloner op i Sønderborg.
Det er på baggrund af de tidligere erfaringer, at AquaNamic i samarbejde med Aarhus Universitet og flere andre partnere, herunder Vestas, nu opfører et anlæg til at teste lagring i 100 kvadratmeter store membraner af low density polyethylen.
Anlægget er et skridt på vejen mod et fuldskala-anlæg med en membran på 330 gange 330 meter, der bliver gravet 7,5 meter ned i jorden, hvorefter der fyldes 25 meter jord ovenpå - og hele systemet løftes derefter 15 meter, når energilageret er fyldt.
»Det er i virkeligheden et utrolig simpelt koncept. I bund og grund er det jo bare en stor ballon, vi graver ned, men de erfaringer vi kender til peger på, at det er en billig og effektiv måde at lagre energi,« siger Asger Gramkow, der er uddannet elektronikingeniør, tidligere har arbejdet i udviklingsafdelingen i Danfoss, og blandt andet har startet virksomheden Gramkow med 250 medarbejdere.
Ballon skal længere ned i jorden
Det forrige pilot-projekt, som kørte over to år i 2012 og 2013, styrkede Asger Gramkows tro på, at det var muligt at bygge et fuldskala-anlæg på 200 MWh, der kunne levere 1 kWh tilbage til nettet for 70 øre.
Men det daværende koncept havde udfordringer med at lagre en tilstrækkelig kapacitet. Det var nemlig konstrueret sådan, at membranen lå fladt på jorden under et tyndt lag jord og blev fyldt således, at yderkanterne blev udsat for et stort pres, når membranen løftede sig.
Med en ændret konstruktion sker påfyldningen af vand så at sige over membranens bund og vandet pumpes skråt nedad, indtil membranen er halvt fyldt. På den måde kan udviklerne undgå, at membranens yderpunkter bliver hårdt belastet, mens jorden hæver sig. Ydermere vil AquaNamic grave membranen længere ned i jorden for at minimere belastning af yderkanterne.
»Ved at grave ballonen godt ned i jorden - og med den nye konstruktion - bør vi slet ikke få samme problemer med belastninger af yderområderne. Under trykket fra mange meter jord er membranen bare en slags hinde, der flytter sig og burde klare trykket,« siger han.
Test-anlæg har fokus på membranens holdbarhed
Om membranen holder, skal det nye test-anlæg svare på ved at grave den 10 gange 10 meter store ballon ned under en meter jord. Planen er alene at teste den 1,5 mm tynde membran ved at fylde og tømme den med vand otte gange om dagen gennem et halvt år.
Forskellige membran-typer er tidligere blevet testet i samarbejde med Teknologisk Institut, og valget faldt altså på low density polyethylen (LDPE), der når flydegrænsen ved 16 procent, men kan strække sig op til 180 procent før den går i stykker. AquaNamic taler med et lokalt teglværk om at bruge deres område ved Sønderborg, hvor der også er en god lerholdig og tung jord, fortæller Asger Gramkow.
Læs også: Dansk energilager skal løfte 12.000 ton jord i døgnet
Knap fem mio. kr. i støtte fra EUDP
Testanlægget har modtaget 4,9 mio. kr. i støtte fra det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram, EUDP, under Energistyrelsen, men samlet set koster anlægget 7 mio. kroner at opføre og drive.
Projektet er udviklet i et samarbejdet mellem AquaNamic og partnerne Solmax, PlanEnergi, Vestas, European Energy, AquaEnergy og Aarhus Universitet. Teknologien er udviklet af AquaNamic, og siden 2018 har Aarhus Universitet bidraget med verifikation og videreudvikling.
Video af tidligere ballonforsøg i grusgrav ved Sønderborg
