Gates-stöttade Climeon gör el från jordens inre

2020-05-28 06:00  

Geotermisk elproduktion pekades tidigt ut som en framtidslösning av FN:s klimatpanel. Men utvecklingen går långsamt. Nu satsar det Bill Gates-stöttade svenska företaget Climeon på området och har två anläggningar i drift.

Climeon har utvecklat en teknik för att omvandla varmt vatten till elektricitet. I slutet av april började företagets första modul i Japan ge el.

– Japan är ett av de värsta länderna du kan ge dig in i. Du måste bevisa extremt många detaljer i kvaliteten på elen du ska leverera, berättar Thomas Öström, vd på Climeon.

Därför byggdes en särskild testanläggning upp i företagets testcenter i Kista. Den ser ut som ett gäng förvuxna elskåp och kan generera olika störningar för att sedan mäta hur Climeons modul reagerar. Syftet är att försäkra sig om att eventuella fel i det omgivande japanska elnätet inte ska förvärras eller spridas vidare på grund av Climeons installation.

En särskild testrigg har byggts upp för att bevisa att Climeons system klarar de japanska elkraven. Foto: Tobias Ohls

Modulen i sydvästra Japan är ansluten till ett befintligt kraftverk som omvandlar varmt vatten från jordens inre till el. Climeonmodulen utvinner el ur den värme som finns kvar i vattnet när det har passerat genom kraftverket.

Jämn och stabil baskraft året om

Men på Island, där fyra Climeonmoduler har varit igång i ungefär 1,5 år, är det varmvatten direkt från backen som pumpas in i den svenska tekniken och omvandlas till el.

På Island har Climeon installerat fyra moduler som omvandlar värme från jordens inre till el. Foto: Climeon

Geotermisk elproduktion finns i dag i 29 länder. Tekniken är inte alls lika utbyggd som geotermisk energi för uppvärmning.

Fördelen med att producera el från jordens inre värme är att det är en förnybar energikälla som kan ge en jämn och stabil baskraft året om och dygnet runt.

Läs mer: USA bygger två nya experimentella kärnreaktorer

Nackdelen är att det ofta krävs en saftig investering för att få upp värmen ur jorden. Ju djupare den ligger, desto dyrare blir det.

Redan för tio år sedan identifierade FN:s klimatpanel IPCC att geotermisk elproduktion var ett sätt att minska klimatförändringarna. Tekniken ger upphov till förhållandevis låga utsläpp av växthusgaser.

Professor: "Fortfarande ganska dyrt"

Nu är den totala installerade kapaciteten i världen drygt 15 GW enligt organisationen International Geothermal Association, som samlar geotermiska energibolag. Störst kapacitet finns i USA, Indonesien, Filippinerna, Turkiet, Nya Zeeland och Mexiko.

Den totala potentialen är dock betydligt större. IPCC har uppskattat den till 200 GW.

– Vi har bara skrapat på ytan när det gäller att ta vara på den geotermiska potentialen. Än så länge tar vi bara vara på omkring 8 procent, säger Marit Brommer, chef på International Geothermal Association.

Läs mer: Studie: Svenska koldioxidutsläpp minskade med en fjärdedel i april

Men expansionen går inte så snabbt som Internationella energirådet, IEA, skulle önska. Det är framför allt risker i tidiga projektfaser som gör det svårt att säkra finansiering.

– Geotermisk elproduktion är fortfarande ganska dyrt och de regionala förutsättningarna ser olika ut på olika ställen. Innan man borrar krävs detaljerade seismiska och geologiska undersökningar som för med sig extra kostnader, säger Filip Johnsson, professor i uthålliga energisystem på Chalmers.

Climeons testanläggning i Kista. Foto: Tobias Ohls

Geotermi var bolagets heliga graal

Det svenska företaget Climeon bildades ur en idé att omvandla värme till elektricitet betydligt mer effektivt än med den traditionella tekniken, så kallad organic rankine cycle. Tricket var att sänka trycket.

Det varma vattnet leds in i en värmeväxlare och överför värmen till en bärarvätska som då övergår till gasfas. Vid ett tryck om två bar leds gasen in i turbinen. På andra sidan turbinen råder vakuumtryck och gasen kyls så att den snabbt går tillbaka i vätskefas.

– Genom ett lågt tryck behöver man inte ha så mycket stål i konstruktionen och det blir möjligt att skapa något väldigt billigt, berättar Thomas Öström medan han visar runt bland modulerna i Kista.

Läs mer: Ny vätgasproduktion ska ge ”oupphörlig energi”

Till att börja med användes Climeons teknik för att ta vara på spillvärme från kryssningsfartyg och stålindustri. Men elproduktion från geotermisk energi har alltid hägrat. Thomas Öström kallar det för bolagets heliga graal - som var för svår att nå i början.

I Japan har Climeon nyligen tagit en modul i drift. Från vänster Thorbjørn Fribert Jørgensen, Martin Larsson och Joel Berglöw. Foto: Climeon

”Bill Gates är personligen ofta i Japan”

När satsningen väl inleddes var den inte smärtfri. Det tog månader innan installationerna på Island fungerade som de skulle. Gasbildning från marken var svår att hantera och felkopplingar gjordes på sajten.

Nu menar Thomas Öström att bolaget har fått grepp om tekniken. Enligt honom har Climeon en konkurrensfördel eftersom systemet kan utnyttja lågtempererat vatten, upp till 150 grader Celsius, och bygger småskaliga installationer.

På sistone har bolaget riktat blickarna mot Asien. Det beror till stor del på att Bill Gates energifond Breakthrough Energy Ventures har investerat 115 miljoner kronor i Climeons finansieringsföretag Baseload Capital.

Amerikanerna ville att Climeon skulle fokusera på Japan och Taiwan. Där finns det gott om varmvattenkällor men också ett stort energibehov och ett högt elpris.

– Island ligger på 40 öre per kilowattimme medan Taiwan har 1,80 och Japan 3 kronor. I grunden handlar det om att skapa en bra affär. Men amerikanerna är själva också aktiva där, Bill Gates är personligen ofta i Japan, säger Thomas Öström.

Modulerna omvandlar varmvatten till el. Här syns turbinen. Foto: Tobias Ohls

”Kan gå från brun kraft till ljusgrön kraft”

Nyligen har Climeon fått sin första order på moduler som ska installeras i Taiwan. Även på Island och i Japan är nya installationer på gång.

Genom driftsättningen i Japan tycker Thomas Öström att bolaget har tagit sig igenom ett stålbad. Förhoppningen är att Climeon snart ska börja ge vinst. Hittills har det bara varit röda siffror sedan starten 2011.

Vid sidan av satsningen på geotermisk elproduktion fortsätter utvecklingsarbetet för andra applikationer. Hittills har företaget fokuserat på att utvinna värme från vätska, men nu ska man försöka göra samma sak från gas, till exempel avgaser från motorer eller rökgas från industri. En särskild magnetlagrad ångturbin har utvecklats och två exemplar ska installeras på kryssningsfartyget Viking Glory nästa år. Ett annat ska testas på SSAB:s valsverk i Borlänge.

Ett ytterligare spår är att ta vara på spillvärme från stora landbaserade förbränningsmotorer som används för att balansera elsystemet och som drivs av diesel eller gas. Tanken är att Climeons teknik ska producera el från den värme som finns i avgaser och kylvatten.

– Då kan man gå från brun kraft till ljusgrön kraft. Det tror vi jättemycket på, säger Thomas Öström.

Kostnad för geotermisk elproduktion

Kostnaden för geotermisk elproduktion varierar mycket beroende på platsen som väljs. Enligt Irena, Internationella byrån för förnybar energi, spänner livstidskostnaden, så kallad LCOE (levelized cost of energy), från 40 öre till 1,35 kronor per kilowattimme.

Svenska Climeon bedömer att deras teknik har en LCOE på mellan 50 öre och 1,50 kronor per kilowattimme, beroende på om varmvattnet redan finns tillgängligt eller om djup borrning behövs.

Climeons geotermi-installationer

Island: Fyra moduler om totalt cirka 360 kW som är kopplade i serie. Det inkommande vattnet håller drygt 110 grader Celsius när det går in i den första modulen, där det sjunker med ungefär tio grader innan det leds vidare till nästa. I varje modul sjunker sedan temperaturen ytterligare cirka tio grader.

Japan: En modul om 150 kW. Det inkommande vattnet håller drygt 110 grader Celsius.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt