Vindkraft når det er vindstille? På Utsira har vi løst problemet.
Vindmøller og vindkraft begynner å bli mer og mer utbredt. Men vinden er en upålitelig alliert. Og en stabil energiforsyning er en av forutsetningene for et livskraftig samfunn. Så hva skjer med kraftproduksjonen når vinden stilner av?
Dette problemet har vi løst med vindkraftverket på Utsira, riktignok i liten skala. På denne lille øya i havgapet sikrer to vindmøller stabil kraft til 10 husstander. Også når det er vindstille. Løsningen heter hydrogen — og Utsira-anlegget vårt har vært i drift siden 2004.
Utsiras betydning er at øya er en modell for framtidige fornybare energiressurser som også er bærekraftige – og det er verdens første hydrogensamfunn.
Utsira er et perfekt sted å teste ut Statoil- Hydros hydrogen- og vindkraftanlegg, ifølge prosjektansvarlig Torgeir Nakken fra konsernets forskningssenter i Porsgrunn.
Mye vind
Kommer man til vindfulle Utsira utenfor Haugesund en sur høstdag, er det ikke bare det vakre, barske landskapet som slår en, men også hvor øde og isolert øya er.
– Nettopp dette gjør Utsira perfekt for testing av verdens første fullskala hydrogen- og vindkraftanlegg. Utgangspunktet er å se i hvilken grad isolerte samfunn kan bli selvforsynt med energi, sier prosjektansvarlig Torgeir Nakken fra StatoilHydros forskningssenter i Porsgrunn.
Utsira er ideell på mange måter. Lengste sammenhengende vindstille periode som er målt på øya de siste ti årene, er to dager.
Enorme turbiner på sørøstkanten av øya omformer vinden til elektrisitet og forsyner ti lokale husstander. Når det blir vindstille, eller når det blåser så sterkt at vindturbinene må stoppes, blir husene forsynt med kraft fra hydrogen.
Overskuddsenergi fra vindturbinene brukes for å lage hydrogen i en elektrolysør på stedet. Det produserte hydrogenet komprimeres og lagres i trykktanker. Ved behov brukes det lagrede hydrogenet til å produsere strøm for øyboerne ved hjelp av en brenselcelle, eller ved hjelp av en hydrogenbasert generator, til vinden tiltar igjen. Anlegget er helt utslippsfritt. Det er kun rent vann som produseres.
Offisielt ble Utsira-prosjektet startet av Hydro og den tyske vindturbinprodusenten Enercon i juli 2004. Prosjektet inngår nå i resultatenheten Hydrogen i resultatområdet Ny energi, som ledes av henholdsvis Per Øyvind Hjerpaasen og Alexandra Bech Gjørv.
Jevn forsyning
På Utsira forteller strømkunden Sølvy Austerheim at forsyningen fra anlegget nå er så god at de tar den for gitt.
– I begynnelsen gikk den litt opp og ned. Men dette er et forskningsprosjekt, så vi hadde en positiv innstilling. Vi fikk en loggbok for å føre oversikt over uregelmessigheter. Dersom noe gikk galt, ble vi automatisk koblet over til det landbaserte nettet.
En undersjøisk kabel leverer elektrisitet til øya fra det landbaserte ledningsnettet.
– Det er litt ironisk, men det landbaserte nettet gikk ned en gang og mørkla resten av øya. Vi hadde fremdeles elektrisitet, sier hun med dårlig skjult fryd. Utsira er Norges minste kommune og har 214 innbyggere. Mange av dem har bodd på øya hele sitt liv. Det er én skole (1.-10. klasse) her, én matbutikk/ postkontor, én gavebutikk, ett bibliotek og én pub der. De fl este øyboerne er sysselsatt innenfor skips- og offshorebransjen. En ferje forbinder Utsira med land to til tre ganger daglig.
Ideen til Utsira-prosjektet ble unnfanget for omkring ti år siden av den nå pensjonerte Hydro-mannen Christopher Kloed og øyboeren Robin Kirkhus (avbildet). Foto: Tor Hammerstad.
God idé
Ideen til Utsira-prosjektet ble unnfanget for omkring ti år siden av den nå pensjonerte Hydro-mannen Christopher Kloed og øyboeren Robin Kirkhus.
Etter at anlegget kom i drift i 2004, ble Utsira ett av Hydros mest profilerte prosjekter noensinne. I 2006 besøkte mer enn 1000 personer anlegget. En rekke internasjonale journalister, en popstjerne, en meteorolog og en russisk milliardær er blant de som har besøkt anlegget.
I 2004 vant Utsira-prosjektet den prestisjefulle Platts-prisen for «Renewables Project of the Year» i New York City. Øya var også temaet for en TV-reklame for Toyota.
– Oppmerksomheten er hyggelig, men mye arbeid gjenstår, understreker Nakken.
– I første del av prosjektet ble hovedvekten lagt på å få alle komponentene i anlegget til å fungere sammen og levere kraft av forventet kvalitet. Dette har vi lykkes med. Hittil har vi ikke hatt en eneste klage fra kundene.
Utfordringer
– Å lage nok hydrogen er en av utfordringene, kommenterer Torgeir Nakken.
– Driften av elektrolysøren er ikke veldig fleksibel, noe som gjør at vi ikke får utnyttet all overskuddskraft fra vindturbinene til hydrogenproduksjon. Samtidig er effektiviteten til hydrogenmotoren så lav at vi forbruker masse hydrogen. Dette, sammen med det at kundene nå forbruker mer energi enn i begynnelsen av prosjektet, betyr at vi kan risikere å slippe opp for hydrogen når det oppstår lengre perioder uten vind. I slike tilfeller blir kundene koblet opp mot det vanlige nettet igjen, sier Nakken.
Brenselcellen har skapt flest problemer
– Av ulike årsaker har vi ikke kunnet integrere brenselcellen fullt ut i systemet. Den er imidlertid ikke avgjørende for å drive anlegget. Hovedgrunnen til at brenselcellen ble tatt med, var at vi ville høste erfaring med det vi mente var den framtidige løsningen, sier Nakken.
– På grunn av høy kostnad og kort levetid er denne teknologien fremdeles ikke anvendbar. Den hydrogendrevne generatoren er et godt alternativ på kort sikt. Hydrogenmotoren på Utsira er en ombygd naturgassmotor og har kapasitet til å dekke kundenes samlede kraftbelastning.
Økonomisk gjennomførbart
Målet er å gjøre løsningen kommersiell.
– Beregninger viser at vi innen fem til ti år skal kunne være konkurransedyktig med det som er konvensjonell krafttilførsel i avsidesliggende områder.
Dette er områder som i dag hovedsakelig får sin kraft fra dieselgeneratorer, sier Nakken.
Løsningen er egnet for isolerte samfunn i hele verden. Grønland, Canada, Alaska, Sibir, Australia og en rekke Stillehavs-, Middelhavs- og Atlanterhavsøyer er alle aktuelle kandidater.
– Muligens blir neste hydrogen- og vindkraftanlegg bygd på Færøyene, avslører Nakken.
– Dersom prosjektet videreføres, kan 100 hjem forsynes på denne måten. Neste beslutningsmilepæl er i begynnelsen av 2008, etter at forundersøkelsen er gjennomført i desember. Dersom storskala pionerprosjekter som det på Utsira, er vellykkede, vil de bane vei for et framtidig hydrogenmarked. Mange forbedringer gjenstår. Men nå har vi identifisert mye av det som må korrigeres, og vi kommer stadig nærmere målet.