Det Göteborgsbaserade startupbolaget Hydrocs patenterade teknik bygger på att man cirkulerar grundvatten via sprickor mellan ett fåtal borrhål i berggrunden. Tekniken utvecklades av svenska forskare redan på 1980-talet och verifierades också i ett par projekt i Bohuslän. Men det är först nu som teknikutvecklingen drivs i bolagsform.
Sedan 2021 genomför Hydroc ett samarbetsprojekt tillsammans med Tekniska verken i Linköping och markägaren Akademiska Hus.
– Med tanke på den allt tuffare konkurrensen om bränsle till värmeverk så finns det ett ökat intresse kring att använda värmelager. Därför passar det mycket bra att bygga upp lager för att spara värmeenergi i stor skala, säger Jan Bergland, vd på Hydroc Energy.
Testlager i Linköping
Hydrocs första värmelager finns i bostadsområdet Vallastaden i Linköping och ligger under en fårhage. I hagen ser man får traska omkring. Det enda som skvallrar om lagret är fem små kuber som påminner om bikupor samt en container med teknisk utrustning. Men under ytan finns det fem brunnar som vardera är hundra meter djupa: ett i mitten och fyra runt om.
– Lagret är lika stort som tornet på Stockholms stadshus fast under marken, så det är stort även om just detta faktiskt är ett exempel på ett mindre värmelager. Våra standardlager beräknas bli minst tre gånger så stora, säger Jan Bergland.
I berggrunden finns naturliga sprickor, men för att få ett effektivt värmelager behöver Hydroc göra ytterligare spricksystem. Det gör de genom att stoppa ner en så kallad dubbelmanschett som med hjälp av vatten med högt tryck skapar spricksystem som sätter brunnarna i kontakt med varandra. Själva spricksystemet kan liknas vid millimetertjocka horisontella skivor och de behöver ligga med några meters mellanrum i höjdled.
Systemet ger en väldigt hög kapacitet utifrån den investering som behöver göras. Detta är möjligt tack vare att sprickskivorna fungerar som en värmeväxlare inuti berget.
Låga värmeförluster
För att flytta värmen till och från berget använder man det befintliga vattnet som finns i berggrunden. Berget blir därför som ett termiskt batteri. Man tillför värme ner i centrumbrunnen när det finns ett överskott av värme, som under sommartid. Sedan pumpas det upp när det finns behov av det varma vattnet.
– Systemet ger en väldigt hög kapacitet utifrån den investering som behöver göras. Detta är möjligt tack vare att sprickskivorna fungerar som en värmeväxlare inuti berget med en effektiv värmeöverföring. Det är riktigt häftigt, säger Jan Bergland entusiastiskt.
– Systemet bygger på ett fåtal borrhål, några få pumpar och slangar, vilket gör att det blir billigt. Ett system kommer att kosta runt 3 miljoner kronor per MW. Det mesta av lagret är ju redan på plats eftersom berggrunden redan är där, fortsätter han.
Tanken är att ladda berget med exempelvis restvärme från industrier och avfallsförbränning, liksom från solvärme, och koppla samman detta med fjärrvärmesystem. Beroende på lagrets storlek kan värmen sedan användas under enstaka dagar upp till flera månader. Kapaciteten och effekten för ett lager är cirka 3 GWh respektive 2–3 MW. Planen är att göra flera sådana lager så att det blir som ett kluster för att öka effekt eller kapacitet.
Bättre kontaktyta med berget
När Tekniska verken i Linköping kom i kontakt med Hydroc 2020 hade det kommunala energibolaget under flera år utrett möjligheten att lagra värme i berggrunden via borrhål.
– Vi hade gjort diverse simuleringar och även provborrningar och kommit fram till att det inte går att få den prestanda vi behöver med den tekniken. Vi fick tillbaka mycket lägre temperatur än vad vi matat in, säger Henrik Lindståhl, forskningsledare på Tekniska verken.
Hydrocs preliminära beräkningar visade på väsentligt bättre prestanda.
– Deras teknik ger en betydligt bättre kontaktyta med berget och värmeöverföring än med borrhål. Vi ville därför testa deras lösning. Ytterligare en fördel är att den tar lite mark i anspråk, säger Henrik Lindståhl.
Men även om det inte krävs så mycket mark är det många faktorer som måste stämma för att anlägga ett värmelager. Det mest centrala är såklart att det är rätt typ av berg, men det krävs också att det är nära till fjärrvärmesystemet liksom att marken är platt och stabil.
”Vi behöver ha högre temperaturer”
2023 hade Hydroc gjort ett spricksystem som Tekniska verken installerade ihop med sitt fjärrvärmesystem och som under flera månader testades att laddas med fjärrvärme. I Vallastaden, stadsdelen bredvid fårhagen, ligger fjärrvärmetemperaturen på 65 grader, medan det i övriga nätet är omkring 90 grader.
Vi ser stora fördelar med ett värmelager av detta slag om det går att få den temperatur och det flöde vi önskar.
– Men de sprickor som Hydroc hade lyckats göra var för trånga så de fick inte fram ett särskilt högt flöde. Det blev lite grann som effekten av att värma vattnet i ett badkar genom ett sugrör, förklarar Henrik Lindståhl och fortsätter:
– Det var en väldigt stor volym som vi försökte påverka med det här ganska otillräckliga flödet. Vi värmde vattnet under ett par månader och sen så vände det flödet och vi fick upp en del av värmen. På det viset fungerar det ju. Men vi behöver ha betydligt högre flöden och temperaturer. Så under hela 2024 har Hydroc arbetat med att utveckla teknik för att säkerställa att sprickorna blir större.
Att få tekniken att fungera för att lagra 95-gradigt vatten och få ut omkring 90-gradigt vatten är just nu den största utmaningen för Hydroc. Nästa steg för bolaget är därför att göra högtemperaturtester i Linköping, vilket beräknas ske i början av sommaren. Då kommer nuvarande utrustning att bytas ut för att kunna tåla de högre temperaturerna.
Sedan projektet startade har biobränslepriset rakat i höjden och att undersöka alternativ till biobränsle har därför blivit prioriterat.
– Vi ser stora fördelar med ett värmelager av detta slag om det går att få den temperatur och det flöde vi önskar. Tekniken har en enorm potential och att få den att fungera skulle inte bara vara viktigt för oss, utan för hela fjärrvärmebranschen, säger Henrik Lindståhl.
Ann-Sofie Borglund
