Batteriforskning för affärs- och klimatnytta

Solenergi på flerbostadshus har stora klimatfördelar. Men lösningarna för att lagra och använda den egenproducerade elen behöver bli smartare och mer effektiva. I ett högaktuellt forskningsprojekt på KTH Live-In Lab testar Northvolt nyckelfärdiga lösningar med solceller och batterier – lösningar med sikte på en bredare marknad. Einar Mattsson är samarbetspartner och Monika Topel från KTH leder projektet.

Monika Topel, forskare inom Energiteknik på KTH

UTBYGGNADEN AV SOLCELLER PÅ  BOSTÄDER är en del av Einar Mattssons strategiska arbete för att minska klimatutsläppen  och ställa om till förnybara energikällor. Enbart på de tre husen Einar Mattsson  äger på Campus KTH finns det 1150 kvm solcellspaneler. Tillsammans med bergvärmen som utvinns via tolv borrhål under fastigheten bidrar solcellerna till miljömässiga och driftmässiga fördelar. Till bergvärmen finns dessutom ett nio kubikmeter  energilager med varmvatten som buffert. Överskottet av solcellsproduktionen lagras dock inte i fastigheten, eftersom nuvarande lagringsmetoder inte är tillräckligt effektiva och smarta för att vara intressanta för fastighetsägare. Det här är något som den svenska batterifabrikanten Northvolt vill ändra på. 

Skolexempel på samverkan för innovation 

Det nu högaktuella FoU-projektet  ”Nyckelfärdiga lösningar med solceller och  energilagring” bygger på samverkan med  KTH Live-In Lab som den gemensamma nämnaren. Monika Topel är postdoktorand  och forskare på Energiteknikavdelningen på KTH och ansvarig för projektet. 

”Projektet har blivit verklighet tack vare att flera pusselbitar föll på plats samtidigt. Northvolt har batterierna och viljan att utveckla en ny produkt för en ny marknad. KTH Live-In Lab har testbädden och samverkansplattformen. Einar Mattsson bidrar med solenergin och ett specialbyggt rum för batterilösningen i fastigheterna. Energimyndigheten medfinansierar projektet som ett led i den nationella målsättningen att nå 100 procent förnybar elproduktion till år 2040”, förklarar Monika. 

”Jag och min forskarkollega Rafael Guedez kommer dessutom att handleda och utbilda industridoktoranden Linda Lundmark. Hon är anställd av Northvolt  och en nyckelperson i att testa deras teknik i detta sammanhang”. 

Fokus på tekniken, affären  och användarna 

Monika är expert inom solenergi och energisystem i städer och ser mycket fram emot den fysiska installationen av batterierna som är planerad till andra kvartalet 2022. Det handlar om två  stycken litiumjonbatterier om cirka 186  kWh och så snart de och styrmjukvaran är installerad drar testerna igång. En viktig del för KTH är att leda arbetet med styrmjukvaran för optimal drift och batterilivslängd med hjälp av machine learning och utveckling av algoritmer. Och det finns ytterligare en dimension i forskningsprojektet som Monika brinner för. 

”Utöver att sätta upp en fullskalig systemlösning med ett intelligent styrsystem ska vi även identifiera affärsmodeller för den nyckelfärdiga lösningen. Affärsmodellen ska vara attraktiv och hållbar för både Northvolt  och de framtida kunderna”. 

Vad betyder det att lösningen är ”nyckelfärdig”? 

”Vi hoppas kunna komma fram till en ’plug-and-play-lösning’ som är enkel och lönsam att installera – såväl i nyproduktion som i befintliga hus som kanske redan har solceller installerade. Styrsystemet ska sedan se till att energianvändningen är optimerad dygnets alla timmar med målet att öka egenförbrukningen av solcellsproducerad el och minimera behovet av köpt el. Ökad egenförbrukning innebär dessutom att elnätet belastas mindre vilket är en fördel i ett samhälle där elanvändningen och elkostnaderna ökar”. 

Är det första gången du jobbar direkt med en fastighetsägare som Einar Mattsson?

”Ja, och det är jätteroligt och spännande. Det blir så personligt och vi kommer närmare hyresgästerna. Jag hoppas på att våra forskningsresultat kan leda till en standard som gör fastighetsägare villiga att investera  storskaligt i optimerade solenergilösningar. Det vore väldigt positivt för klimatet”,  summerar Monika Topel med eftertryck. 

Einar Mattsson utvecklar och  bygger batterirummet 

Nu bygger Einar Mattsson ett specialanpassat och hermetiskt tillslutet rum för  batteriinstallationen och kringutrustningen. Rummet ligger i markplanet och är helt och hållet aluminiumklätt för att förhindra  strålning som kan störa annan apparatur. Rummet har ett eget kyl- och ventilationssystem samt automatiskt brandlarm och läckageskydd för att förhindra släckvatten  att nå dagvattensystemet vid en brandbekämpning. Dörröppningen är dessutom  extrabred för att batterierna ska kunna lyftas in. Mikael Dimadis är ansvarig för Einar Mattssons del i projektet. 

”Det är väldigt intressant att se vad som  kommer att krävas av fastighetsägare rent  praktiskt, utöver den nyckelfärdiga lösningen. Vilka installationer behövs i ett teknikrum?  Vad får ett sådant rum kosta? Betyder det något om rummet ligger i källare eller i markplan? Det finns inga tydliga riktlinjer idag och därför känns även detta arbete viktigt. Det är enbart positivt om resultaten  av forskningsprojektet på sikt kan hjälpa alla  fastighetsägare i sin omställning till en mer omfattande lagring av egenproducerad och förnybar energi”, avslutar Mikael Dimadis.