Hva er en mørk doldrum? Og hvordan kan vi motvirke det?

Mørketid: ingen sol, ingen vind

Det finnes ingen virkelig omfattende og standardisert definisjon av mørketiden. Men hvis vi holder oss til begrepet, refererer det til lengre perioder der verken solen skinner eller vinden blåser. Så vi har mørke i kombinasjon med en lavtrykksperiode.

Det betyr at verken solcellepaneler eller vindturbiner (WTGs) vil nå opp til sin effekt for strømforsyningen med fornybare energisystemer. Når det gjelder videre årsakssammenhenger, vil mørketiden derfor føre til en merkbar nedgang i innmating av strøm. Dette byr på visse utfordringer for et samfunn som har som mål å dekke energibehovet sitt på en bærekraftig måte fra fornybare kilder.

Hvor ofte oppstår mørketiden, og hvor lenge varer den egentlig?

Særlig i vinterhalvåret er det større mulighet for at tilbud og etterspørsel etter strøm vil ligge langt fra hverandre. Energibehovet i de kalde og mørke månedene er høyt, rett og slett på grunn av den ekstra oppvarmingen og belysningen. Samtidig er også dagene kortere. Som et resultat av dette reduseres den tidsmessige tilgjengeligheten av sollys. Hvis man i tillegg legger til svake vindfaser, snakker det føderale miljødirektoratet om en "kald, mørk doldrum".

Interessant nok forekommer disse "kalde mørkefasene" i et klart definert tidsvindu, ifølge informasjon fra miljømyndighetene. På sitt høyeste dekker dette bare en toukersperiode fra 23. januar til 6. februar. Dette er et resultat av målinger som er gjort mellom 2006 og 2016 - noe som fremgår av bruken av konvensjonelle kraftverk for å dekke den økte etterspørselen etter energi. Ifølge Deutschlandfunk rapporterer det Köln-baserte Science Media Centre om tre langvarige strømbrudd i løpet av vintermånedene mellom 2015 og 2020.

Hvorfor er lagring så viktig for å motvirke mørketiden?

Batterier og oppladbare batterier er blant de mest kjente formene for energilagring. Det finnes imidlertid andre måter å bevare elektrisk energi på. Alle former for lagring er basert på prinsippet om å omdanne en energiform på en slik måte at den blir "lagringsdyktig", slik at den kan utnyttes på ulike tidspunkter. Her omdannes for eksempel flyktig elektrisitet til kjemisk energi.

Velkjente eksempler på dette er ulike former for batterier og det brede feltet power-to-X med elektrokjemisk elektrolyse av vann til hydrogen og oksygen. Energilagringssystemer kan også bruke posisjons- og bevegelsesenergi som et aktivt prinsipp - for eksempel i form av pumpelagringsanlegg, trykkluftlagringssystemer eller masselagringssystemer med roterende svinghjul. Termiske enheter som islagringssystemer blir også stadig viktigere i løpet av en elektrisk basert varmeovergang.

Mer informasjon om Power-to-X

Vindmøller, energilagring og bensintank i solnedgangen

Hva kan batteriene gjøre for å motvirke nedturen?

Når vindmølleparker kombineres med et industrielt batterilagringssystem, får turbinene en funksjonell booster for å motvirke mørketiden. Lagringssystemet tar opp energien som blir til overs når vinden blåser og det produseres mer strøm enn det er behov for.

Hvis det er stilstand, kan strøm mates inn fra lagringssystemet. Batterier fungerer derfor som en buffer og er verdifulle for nettstabiliteten - også utenfor mørketiden. Denne strukturen er spesielt interessant for eldre vindparker som ikke er berettiget til statlige subsidier. Det samme driftsprinsippet gjelder også for kombinasjonen med solcelleanlegg. Hvis utbyttet fra sollyset overstiger etterspørselen, lagres det. Hvis tykke skylag passerer over himmelen, mater lagringssystemet nettet på en målrettet måte.

Hva har mørketiden til felles med laststyring?

De tekniske mulighetene for å begrense effektene av en mørk lavkonjunktur på forsyningssikkerheten ligner på dem som det for tiden fokuseres på innen bygningsstyring og fabrikkautomatisering under overskriften laststyring eller peak shaving.

Spisslast er dyrt og belaster forsyningsnettet. Energilagringssystemer kan brukes til å jevne ut forbrukstopper - med andre ord til å kutte toppene i strømforbruket. Det er her begrepet "peak shaving" kommer fra. Minner er derfor en god måte å skape harmoni i nettverket på. Det hele blir enda mer effektivt når strømproduksjon og -forbruk harmoniseres gjennom sektorkobling.

Hva gjør sektorkobling i et helelektrisk samfunn i en mørk lavkonjunktur?

Et effektivt energinettverk kan skapes ved å koble sammen sektorer - f.eks. ved å koble bygninger, produksjonsanlegg, lagringssystemer og solcelleanlegg sammen energi- og datateknisk. På denne måten er det mulig å flytte energiflyten i et smart mikronett.

Den tette forbindelsen mellom energiforbrukere og -produsenter sørger for at det er balanse. Det hele kan sammenlignes med et selvnivellerende system. I tillegg åpner sektorkobling for muligheten til å kunne styre hele systemer med sine mange sammenkoblinger og avhengigheter. Sektorkobling er nøkkelen til å bane vei for et helelektrisk samfunn - og også et effektivt middel mot nedgangstider.

Mer informasjon om sektorkobling

Fasit

Mørketiden er naturlig og kan derfor ikke forhindres. Studier viser at lengre faser uten sol og vind bare forekommer sjelden i løpet av et år. Men med intelligent sammenkoblede sektorer, digitale måter å innhente informasjon på og, fremfor alt, bruk av energilagringssystemer, kan effekten av mørketiden håndteres effektivt og med standardteknologi som allerede er tilgjengelig i dag.