A simulation framework for developing energy storage in stones

Udfordring

I dette projekt fokuseres på lagring af elektrisk energi i termisk form. I GridScale systemet omdannes elektrisk energi til varme, hvorefter varmen lagres i knuste sten, f.eks. Basalt. Til forskel for energilagring i kemiske batterier er lagring i sten yderst billigt, kræver ikke specielle eller begrænsede materialer, er ikke kemisk farligt og samtidig nemt at installere samt skalere i størrelse. Hvor konventionelle batterier typisk koster 200 Euro per kWh, vil lagring i sten koste i omegnen af 10 Euro pr kWh.
Kort sagt virker termisk lagring i sten ved at luft opvarmes med overskudsstrøm og sendes gennem stenene i lagret ved hjælp af en kompressor. I perioden med mangel på energi vendes processen og energien trækkes ud af stenene og omdannes til elektricitet.

Løsning

Formålet med projektet er at skabe en bedre forståelse for kuldetunnel-fænomenet beskrevet ovenfor. Projektet undersøger, hvordan en række forskellige parametre har indflydelse på fænomenet. Det gælder både designspecifikke parametre (fx størrelse på sten samt lagertank), som kan ændres på i designfasen samt operationelle parametre (fx afladningshastigheder og tryksætning af lageret), der relaterer sig til driften af energilageret. Denne viden kan anvendes direkte af Stiesdal Storage Technologies til at optimere deres varmelagre, således at energieffektiviteten maksimeres og konkurrenceevnen øges. Alt sammen nødvendigt for at sikre en stadig stigende andel af vedvarende energikilder med fluktuerende produktion i vores elnet.

Effekt

Afdækning af kuldetunnel-fænomenet opnået gennem dette projekt giver en forbedret forståelse af hvordan lageret skal designes og opereres. Det næste naturlige skridt imod høj effektivitet er at optimere driften samt samspillet med det øvrige elsystem, som lageret er en del af. Dette projekt skal derfor ses som et for-projekt, hvor næste skridt er at inkludere et større konsortium, der repræsenterer flere aspekter af det samlede elsystem og udarbejde en ansøgning til f.eks. Innovationsfondens Grand Solutions eller EUDP.

Partnere

Stiesdal Storage Technologies A/S
Stromning
Aalborg Universitet 
Roskilde Universitet