Ny studie: Pumpkraft 18 gånger billigare än batterier

2018-12-10 06:31  

För storskalig energilagring är pumpkraftverk billigare och mer miljövänligt än batterier, enligt en ny tysk studie. Men den får kritik för att skjuta bredvid målet.

Pumpkraftverk, som utnyttjar lägesenergi för att lagra energi, är den vanligaste storskaliga formen av energilagring. Tekniken har funnits sedan slutet av 1800-talet och är väl beprövad.

Metoden bygger på att vatten pumpas till en högt belägen damm när det finns gott om billig el. När det sedan är ont om el kan vattnet släppas ner till en lägre damm genom en turbin som driver en generator, som i vilket vattenkraftverk som helst.

Läs mer: De vill lagra energi i gamla gruvor

Men är pumpkraftverk bättre än batterier som storskaliga energilager? Det har bolaget Voith Hydro och forskare vid Aachenuniversitet försökt belysa i en studie som presenterades vid en vattenkraftkonferens i USA i somras.

Forskarna har jämfört det planerade pumpkraftverket Atdorf i sydvästra Tyskland med en befintlig batteripark som installerades av Wemag-gruppen 2014. Planen för pumpkraftverket omfattar två konstgjorda reservoarer, en lagerkapacitet om 13,4 GWh och en maximal uteffekt om 1,4 GW.

Batteriparken är betydligt mindre, med en lagerkapacitet om 5 MWh och en maximal uteffekt om 5 MW. Lagret består av litiumjonbatterier som har tillverkats av Samsung SDI.

Slutsats: batterier är för dyrt                       

Forskarna har jämfört råmaterialkostnader, total investeringskostnad och koldioxidutsläpp för båda teknikerna. I beräkningarna har batteriparken skalats upp så att lagringskapaciteten motsvarar pumpkraftverkets.

Slutsatsen är att batterier är en dyr metod för storskalig energilagring. Enligt forskarna är råmaterialkostnaderna för batterierna ungefär 18 gånger högre än för pumpkraftverket över en livslängd om 100 år. Även den totala kostnaden, initial investering plus driftkostnad, skulle bli 18 gånger större med batterier.

Också jämförelsen av koldioxidutsläpp faller ut till pumpkraftverkets fördel. Utifrån beräkning av råmaterialutvinning, transport och bygge blir utsläppen från batterierna drygt dubbelt så stora som utsläppen från pumpkraftverket, sett över en livstid och 100 år.

Men Filip Johnsson, professor i uthålliga energisystem vid Chalmers, tycker att studien skjuter bredvid målet.

– Den stora missen är att artikelförfattarna inte tar hänsyn i lokaliseringsmöjligheterna för de olika teknikerna. Batterier kan man ha decentraliserat ute i bostadshus eller i elbilar vilket kan minska behovet av överföringskapacitet i elnätet. Pumpkraftverk är begränsat till områden där det finns förutsättningar i form av berg eller höga höjder, säger han.

Tveksamt om jämförelsen håller

En annan aspekt som inte heller jämförs i studien är tiden för att bygga och installera energilagret. Där borde batterier gå betydligt snabbare att få på plats än pumpkraftverk.

Filip Johnsson tycker ändå att studien är intressant, dels därför att det är den enda jämförelsestudien i sitt slag som han har sett, dels därför att den innehåller siffror på hur stor miljöpåverkan de olika energilagringsteknikerna ger.

– När vi ska ställa om energisystemet kommer det att gå åt en massa energi och material som ger koldioxidutsläpp bara när teknikerna byggs. Alla åtgärder vi vidtar äter upp koldioxidutrymmet vi har kvar, det är viktigt att ha i åtanke, även när vi bygger vindkraftverk, säger Filip Johnsson.

Men han anser inte att man kan dra slutsatsen att pumpkraftverk är bättre än batterier för storskaliga energilager utifrån den tyska studien.

– Den slutsatsen håller inte. Jämförelsen är för trubbig för det. Vilken teknik man ska välja i ett energilager beror på vilken tjänst man är ute efter, säger han.

Verkningsgrad på 70-84 procent

Enligt den internationella organisationen Irena, International Renewable Energy Agency, har pumpkraftverk vanligtvis en verkningsgrad för hela pumpcykeln på mellan 70 och 84 procent. Anläggningarna brukar ha en förväntad livstid på mellan 40 och 60 år. http://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/Oct/IRENA_Electricity_Storage_Costs_2017.pdf

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