Vindenergi på lager: Dansk teknologi 'gemmer' overskudsstrøm i grønt brændstof

Dansk virksomhed ser potentiale i særlig lagring af overskydende strøm fra vind- og solenergi.

I 2050 skal Danmarks energiforsyning komme fra 100 procent vedvarende energikilder. Det kræver, at vi kan lagre overskudsstrøm fra fx vindmøller og solceller. (Foto: henning Bagger © Scanpix)

Danmark er vindmøllernes land. I 2017 leverede vinden energi til hele 43,4 procent af landets elforbrug. Nok til en verdensrekord.

Men det betyder ikke, at vinden nu løjer af. Frem mod 2050, hvor Danmark skal være uafhængig af fossile brændsler, vokser andelen af vindenergi i elnettet.

Der er “bare” en stor udfordring: Vindenergi er der kun, når det blæser. Til gengæld er der nogle gange så meget af den, at vi i Danmark producerer store mængder overskydende energi, som bl.a. eksporteres til vores nabolande. Og fremadrettet får vi altså kun flere perioder med overskydende energi.

Derfor er der brug for, at vi kan lagre energien, så vi kan bruge den igen på et senere tidspunkt.

Der findes flere måder at gøre det på. Batterier løber ofte med omtalen, men hos den gamle, danske ingeniørvirksomhed, Haldor Topsøe, arbejdes der i en helt anden retning. Nemlig med lagring af energi i kemikalier som brint, metan, methanol og ammoniak, der kan bruges som brændstof.

Opgradering af biogas sparer CO2

Teknologien hedder elektrolyse. Det foregår ved, at overskudsstrøm fra fx vindmøller eller solceller bruges til at spalte vanddamp (H2O) til ilt og brint i en såkaldt elektrolysator.

Brinten kan så bruges til for eksempel at lave ammoniak (NH3) eller til at opgradere biogas til naturgas (metan, CH4) ved at lade CO2’en fra biogassen reagere med brinten.

På den måde lagres den elektriske energi i kemisk energi, som så kan bruges til brændstof i tung transport som for eksempel lastbiler og skibe.

I Danmark er det især potentialet for at opgradere biogas til naturgas, der er stort, forklarer Martin Skov Skjøth-Rasmussen, der er vice president i Haldor Topsøe.

Vi har nemlig både et eksisterende naturgasnet og et stort potentiale for biogas, som især kommer fra vores omfattende landbrugsproduktion.

- Der er omkring 30-40 procent CO2 i biogas. Så ved at opgradere biogassen til naturgas, kan vi spare store mængder CO2 og oveni købet udnytte CO2'en som energi. På sigt kan de biogasressourcer, vi har i Danmark næsten erstatte den naturgas, der kommer fra Nordsøen, siger han.

Og naturgassen fra Nordsøen skal vi altså senest vinke farvel til i 2050, hvor den politiske målsætning om nul procent energi fra olie, gas og kul skal være indfriet.

Martin Skov Skjøth-Rasmussen, vice president i Haldor Topsøe, viser det elektrolyse-apparat (en såkaldt elektrolysestak), der spalter vand til brint og ilt ved hjælp af overskudsstrøm.

EU vil have bæredygtig ammoniak

Haldor Topsøe har netop startet et nyt stort forskningsprojekt i samarbejde med blandt andet Aarhus Universitet.

Projektet, der er støttet af den offentlige tilskudsordning EUDP, skal demonstrere, hvordan ammoniak kan laves ved brug af elektrolyse.

Konventionel produktion af ammoniak står i dag for omkring én procent af verdens samlede energiforbrug, så ligesom med den opgraderede biogas er der store CO2-besparelser at hente, hvis man kan producere ammoniakken med overskudsstrøm.

Ammoniak er i dag en uundværlig ingrediens i kunstgødning, men det kan også bruges som CO2-frit brændstof i fx skibsmotorer.

Og potentialet for Haldor Topsøe er stort på europæisk plan:

- EU har et mål om, at 10 procent af den ammoniak, der produceres i 2030 skal være baseret på brint fra elektrolyse, siger Martin Skov Skjøth-Rasmussen.

Opskalering skal gå hurtigt

Det betyder, at Haldor Topsøe har lidt travlt. For hvis 10 procent af ammoniakken i 2030 skal være baseret på brint fra elektrolyse, skal teknologien til at gøre det gerne være klar fem år før - i 2025.

- Teknisk er det ikke svært, men når man producerer de her kemikalier, foregår det i meget stor skala. Vi taler adskillige tusinde ton om dagen. Med de teknologiske løsninger, vi har i dag, er vi nede på nogle få ton, siger Martin Skov Skjøth-Rasmussen.

For at det økonomisk skal kunne hænge sammen, kræver det altså en gevaldig opskalering af teknologien. Og i øvrigt også en større overskudsproduktion af grøn strøm end den, vi har i dag.

Men kigger man få år frem, har Danmark, ifølge Dansk Energi, kurs mod 60 procent vindenergi i elnettet, og så bliver der pludselig en de mere overskydende strøm at tage af.

- Kigger vi fem år frem, forventer vi, at vi er klar med mindre-skala løsninger til lagring af vind- og solenergi i fx brint og ammoniak. Kigger vi ti år frem, regner jeg med, at teknologien er udbredt, siger Martin Skov Skjøth-Rasmussen.