Energien frå naturkreftene er uføreseieleg
Naturkreftene arbeider når det passar dei. Vi kan ikkje kontrollere når sola skal skine, eller kva vindar som skal feie over sjø og land.
- Solcellepanel og solfangarar fungerer best i strålande sol.
- Vindturbinar treng vind.
- Vasskraftverk er avhengige av nedbør.
Den elektriske energien eit solcellepanel produserer midt på ein solfylt sommardag, trengst kanskje ikkje der og då. Oppvarming, matlaging, klesvask og elbillading skjer i hovudsak på ettermiddagen og kvelden. Produksjonstoppane samanfell ikkje nødvendigvis med forbrukstoppane. For å få tilbod og etterspurnad til å passe betre saman må vi kunne lagre energi til seinare bruk.
Kjemisk lagring – batteri, hydrogen og bioenergi
Overskot frå fornybar energiproduksjon kan lagrast kjemisk. Det finst mange måtar å gjere dette på, og det blir forska iherdig for å finne eit lagringsmedium som gir lite energitap og er rimeleg i bruk. Batteri og hydrogen er dei metodane vi kjenner best.
Batteri
Litiumbatterier eignar seg svært godt til å lagre overskotsenergi. Straum blir brukt til å lade opp batteria ved hjelp av elektrolyse. Energien blir lagra kjemisk og kan brukast ved behov. Problemet med batteri er at nokre av grunnstoffa som blir brukte i dei, finst i svært avgrensa mengder, og at batterikapasiteten blir dårlegare med bruk. Vi reknar med ei levetid på rundt 15 år for dei beste anlegga. Etter det må batteria resirkulerast.
Hydrogen
Hydrogen kan brukast i brenselceller og er i dag i bruk i ulike typar køyretøy. Hydrogen kan framstillast ved elektrolyse av vatn, og elektrolyse krev elektrisk energi. Energioverskotet blir lagra kjemisk som hydrogen.
Bioenergi
Overskot av elektrisitet kan òg brukast til å framstille enkelte typar bioenergi, til dømes biodiesel. Energien blir dermed lagra kjemisk i biodieselen.
Mekanisk lagring – stillings- og rørsleenergi
Pumpa vasskraft
I vasskraftverk er det enkelt å tilpasse produksjon til forbruk så lenge det er vatn i magasina. Vassmengda er avhengig av nedbør, og i tørre periodar kan den låge nedbørsmengda avgrense straumproduksjonen. Overskotsenergi frå andre typar fornybar energiproduksjon, til dømes vind- og solkraft, kan brukast til å pumpe vatn opp att i vassmagasina. Elektrisk energi blir brukt til å auke vatnet sin stillingsenergi. I Noreg satsar vi på denne teknologien, sidan vi har mange vasskraftverk.
Svinghjul
Svinghjulteknologien er ein velkjend teknologi, men nye materiale har gitt denne forma for energilagring ein renessanse. Dei fysiske prinsippa er ganske enkle: Ein elektromotor og ein generator gjer jobben.
- Elektrisk energi blir brukt til å setje ein sylinder eller rotor i rørsle.
- Systemet har svært låg friksjon, og rørsla vil halde fram heilt til systemet blir utsett for ein ytre påverknad.
- Når ein har behov for straum, bruker ein rørsleenergien i generatoren, som produserer straum.
- Svinghjulet lagar altså elektrisk energi som rørsleenergi, som ved behov genererer elektrisk energi.
Trykkluft
Trykk kan drive ein turbin, som i sin tur genererer straum. Ved å bruke overskotsenergi til å komprimere luft får vi lagra energi til seinare bruk. Dersom ein kan bruke nedlagde gruvegangar til å lagre trykkluft, er dette ei kostnadseffektiv form for energilagring.
Termisk lagring
Overskotsenergi kan òg lagrast termisk som varme eller kulde. Då bruker ein elektrisk energi til å auke eller redusere rørsleenergien til atoma. Ved avkjøling blir rørsleenergien mindre, og ved oppvarming blir han større.
Lagring som kulde er særleg aktuelt i sommarmånadene, når behovet for nedkjøling er stort. Det finst tallause løysingar for varmelagring. Vatn er mykje brukt, men saltvatn, sand, betong og olje viser seg òg å vere gode kandidatar. Varmen kan brukast til oppvarming, men òg til straumproduksjon.