En av de viktigste utfordringene med utnyttelse av fornybare energikilder som vind og sol er behovet for effektivt å kunne lagre energi som produseres i perioder med lav etterspørsel. I RICAS2020 prosjektet skal man ta utgangspunkt i et designstudie for å evaluere ytelse og gjennomførbarhet for bygging av en underjordisk forskningsenhet lokalisert i Østerrike, der man kan studere lagring av energi i en prosess som kalles AA-CAES (Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage). Den grunnleggende ideen bak et AA-CAES anlegg er at den skal fungere som et batteri der elektriske energi lagres som komprimert luft i et underjordisk anlegg (en hule eller tunnel) som så kan konverters tilbake til elektrisk energi i perioder med høy etterspørsel etter strøm.
Designkonseptet som skal utvikles i RICAS202 skal være en løsning som er uavhengig av de geologiske forholdene, slik at energien kan lagres i nærheten av steder der det er et energibehov, som f.eks. nære byer eller andre store konsumenter av energi. Det er viktig å:
- kunne installere AA-CAES anlegget fullstendig under jorda
- utforme undergrunnstrukturen mest mulig økonomisk med bl.a. å gjenbruke deler at utgravingsmaterialet fra hulen/tunnelen som materiale for lagring av varme eller som materiale konstruksjonen
- at utgravingen av den underjordiske strukturen skjer sikkert uten å produsere vibrasjoner, støy eller støv.
EU vedtok i 2009 den såkalte "klima og energi-pakke" der landene forpliktet seg til at innen 2020 skal minst 20 % av EU's totale energibehov dekkes gjennom fornybare energikilder. Imidlertid, en av de største utfordringene med mange fornybare energikilder er av natur deres variable produksjon. Dette fører til et behov for å kunne lagre store mengder energi i perioder med høy produksjon og lite forbruk for å kompensere for den manglende produksjon i perioder med lavt produksjon. En velkjent konsept for å lagre store mengder energi er den såkalte "Compressed Air Energy Storage" (CAES) teknologien, der komprimert luft lagres i underjordiske tunneler. I tillegg til metoden for å lagre energi gjennom å pumpe opp vann til et basseng, er dette i dag de to eneste praktisk gjennomførbare storskala-teknologier for lagring av energi. En av de største ulempene med CAES er at det trengs betydelig mengder energi for å konvertere energien tilbake til elektrisk energi, noe som gjøre at teknologien har en lav virkningsgrad (på ca 40 %).
Den nye og innovative teknologien bak adiabatisk CAES (Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage — AA-CAES) har en designspesifikasjon som gjør det mulig å nå betydelig høyere virkningsgrader opp mot 70 % og det med en prosess som ikke utslipper ut CO2. I denne nye prosessen vil man konvertere energien tilbake til elektrisk energi uten å måtte forbrenne fossilt brensel. En annen tilleggsfordel med det nye konseptet er at konseptet for konvertering og lagring av energi kan skje uavhengig av de lokale geologiske forhold, slik at systemet kan plasseres i nærheten av steder med et stort energibehov.
Målet med RICAS2020-prosjektet er å planlegge en forskningsinfrastrukturfasilitet for å studere AA-CAES konseptet med spesiell fokus på de teknologiske utfordringene koblet til termisk energilagring, avanserte materialer som tunnelliner (forsegling) for lagring av gass under høye trykk, relativt høye temperaturer samt permeabilitet av vann, nye boreteknologier med bruk av f.eks. laser, og til sist sikkerhetsaspekter knytet til teknologien.
SINTEF Materialer og Kjemi og SINTEF Byggforsk er tungt involvert i prosjektet og SINTEF har ansvaret for å lede en arbeidspakke på tunnelkonstruksjon. Dette innebærer bl.a. utvikling av systemer og materialkombinasjoner som gir tunnelen den rette innvendige forsegling.
Budsjett: 1.373.637,50 Euro
Konsortium: Montanuniversität Leoben (Østerike), Stiftelsen SINTEF, ETH Zürich, HBI Haerter GmbH, Bayerisches Laserzentrum, Alstom (Switzerland) LTD, Acondicionamiento Tarrasense Associacion (Leitat)
Prosjektet har fått støtte av EU's forsknings- og innovasjonsprogram Horizon 2020 med tilsagnsavtale No 654387. Prosjektledelsen er hos Montanuniversität i Leoben.
For mer informasjon om prosjektet, se prosjektets hjemmeside http://www.ricas2020.eu/
Kontaktperson i SINTEF Materialer og Kjemi: Ansattinfo mangler
