Sverige har som mål att elproduktionen till år 2040 skall vara helt förnybar. Detta kan göras med att lagra grön vätgas, med grön innebär det att vätgasen är producerad från en förnybar energikälla. Att lagra energin skulle kunna innebära att elnätet kan balanseras vid en effektbrist i utsatta områden, dessutom kan det ge möjligheten för en byggnad att bli självförsörjande på energi. Denna studie syftar till att kartlägga användningen av grön vätgas i Sverige som energilagring i byggnader för uppvärmning och elanvändning. Den skall även besvara möjligheter och utmaningar för grön vätgas som energilagring med avseende på de tekniska (systemuppbyggnad), ekonomiska (lönsamhet & investeringskostnad) och juridiska (tillstånd & säkerhet) aspekterna. För att besvara dessa frågor har en litteraturstudie genomförts i kombination med intervjuer. Forskning har visat möjligheten att vara självförsörjande på energi, genom att använda sig av en kombination av ett vätgas- och batterilager för lång- respektive korttidslagring. Vätgassystemet består av en elektrolysör som spjälkar vatten för att framställa vätgas. Därefter lagras vätgas för att vid ett energibehov användas i en bränslecell för att generera elektricitet där restprodukterna är värme och vatten. Kartläggningen visar att i dagsläget finns det två byggnader i Sverige som använder grön vätgas som energilagring. Ytterligare två byggnader är under produktion och förväntas vara klara för drift under år 2021. Ytterligare två projekt är under projektering där datum för drift saknas. Vår studie visar att vätgassystemet kan ge självförsörjning på både el- och värmeenergi och möjligheten till att gå off-grid finns, däremot väljer flertalet att vara kopplade på elnätet för att kunna bidra till att balansera elnätet vid behov. En teknisk utmaning för vätgassystemet är att öka den totala verkningsgraden. Återbetalningstiden varierar mellan 10 – 20 år, där en snabbare återbetalningstid ges via koppling på elnätet för att kunna sälja ut elöverskott däremot ses investeringskostnaden som en utmaning. Ur ett juridiskt perspektiv är avsaknaden av en svensk standard för hantering av vätgas i ett bostadsområde en utmaning. En möjlighet är att vid ett tidigt skede inleda samarbete med den lokala räddningstjänsten vilket kan underlätta processen för ett beviljat tillstånd. Studien visar att det är tekniskt genomförbart att använda grön vätgas som energilagring i byggnader dock är tekniken ung vilket i sin tur innebär ett begränsat utbud på färdigpaketerade lösningar. Att lagra grön vätgas möjliggör en bättre kontinuitet för intermittenta energikällor vilket kan öka elproduktionen från förnybara energikällor om systemet är kopplad på elnätet. Det är möjligt att sänka investeringskostnaden genom att flera hushåll delar på samma vätgassystem. Med tydliga regelverk kan både tid och pengar sparas samtidigt som det kan öka säkerheten för brukarna. Slutsatsen från denna studie är att vätgassystemet ger klimatfördelar då förnybara energikällor nyttjas. Dessutom skall Sverige presentera sin egen vätgasstrategi under 2021 och därmed är det troligt att omfattningen av vätgassystem i Sverige kommer att öka i framtiden. / Sweden's goal for 2040 is to only produce electricity by renewable energy. A part of the solution is to store green hydrogen, green means that the hydrogen is produced from a renewable energy source. The energy storage could be used to balance the electrical grid if there is a power shortage and it could provide the opportunity for a building to become energy self-sufficient. This study aims to map the use of green hydrogen as energy storage in Swedish buildings for heating and electricity use. It also addresses opportunities and challenges for green hydrogen as energy storage regarding some technical, economic, and legal aspects. To answer these questions, a literature study was conducted in combination with interviews. Research has shown the possibility of being energy self-sufficient, by using a combination of a hydrogen and battery storage for long- respectively short-term storage. The system consists of an electrolyzer that splits water to produce hydrogen. Thereafter, the hydrogen is stored until there is a need for energy, through a fuel cell electricity is generated with heat and water as waste products. The study reveals there is currently two Swedish buildings that uses green hydrogen as energy storage. Another two buildings are under production and are expected to be ready for operation during 2021. Two more projects are planned. This study shows that it is technically feasible to store hydrogen although the technology is young and faces challenges. The investment cost is considered high, but the results shows that profitability is possible, which differs from previous research. Additionally, there is a lack of Swedish standards that describes the handling of hydrogen which causes problems for both suppliers and customers. A conclusion is that the usage of green hydrogen as energy storage will probably increase for Swedish buildings in the future.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:mau-44460 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Jeansson, Mikael, Öggesjö, Marcus |
| Publisher | Malmö universitet, Fakulteten för teknik och samhälle (TS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds