Det självförsörjande huset

Solceller, solfångare och värmepumpar gör att huset kan tillverka sin ecgeelnleredl oöcr hisvnäarbmbaer.e Energin kan lagras i batterier, salt, vatten eller som vätgas. Med ett lokalRtordenaindg, svuelrlknatdasoch även avloppsvattnet om hand.

von Bahrs villa finns tre höga batteriskåp, som lagrar 23 kWh vardera, i ett rum under huset. Därintill står ytterligare ett skåp med elektronik och styrteknik som fungerar som en bro mellan det vanliga växelspänningsnätet och ö-driftens likspänningsnät.

Ö-drift och lokala så kallade mikronät gör det även möjligt för hela byar och stadsdelar att periodvis vara frikopplade från det allmänna elnätet. Det passar bra när samhället ska gå över till mer förnybar och egenproducerad energi. En av fördelarna som lyfts fram är att ö-driften kan avlasta det allmänna elnätet och utjämna effekttoppar.

Ett exempel på hur det kan gå till finns i skånska byn Simris som varit off-grid med mikronät under bestämda perioder i två år. Inkoppling på det allmänna elnätet har gjorts då och då – när det passat utan att skapa obalans eller frekvensstörningar.

Byn har ett eget vindkraftverk, en solcellspark och ett stort batterilager. I de 150 hushållen styrs också vissa värmepumpar och hembatterier så att elanvändningen anpassas efter tillgången. Satsningen har varit ett demonstrationsprojekt inom EU:s forsknings- och innovationsprogram Horizon 2020, men fortsätter nu i egen regi.

Jörgen Rosvall, projektledare hos energibolaget Eon, som drivit pilotprojektet, berättar att antalet strömavbrott minskat i området.

– I och med att energin produceras lokalt och i samma område som energiuttaget sker, blir antalet externa påverkansfaktorer färre. De bybor som valt att installera både solceller och batterier klarar sig också bättre vid ett eventuellt strömavbrott.

Det många som använder batterier för energilagring har gemensamt är att ellagringen är tidsbegränsad. Batteriladdningen räcker som längst ett par dygn. Metoder för att lagra värmeenergi kan därför vara ett komplement.

En metod som det pratats om länge, men som har haft svårt att lämna labben är värmelagring i fasändringsmaterial, PCM (phase change materials). Materialen är ofta olika sorters salter eller paraffiner, som tar upp eller ger ifrån sig energi när de ändrar fas. Vid en viss temperatur smälter materialet och värmen lagras. När värmen tas ur lagret blir materialet kallt och fast igen.

Ett storskaligt PCM-lager togs i drift i Sverige förra året vid Johanneberg Science Park i Göteborg. Energilagret fångar

egen energiproduktion och -användning, och med dagens priser kan PCM bli lönsamt. Vi bygger också mer och mer välisolerat, så att mindre värme behövs. På så sätt kan husägare bli mer aktiva på energimarknaden, i stället för bara straffade med höga avgifter, säger Angela Sasic Kalagasidis.

”När det regnar manna har den fattige ingen sked” är ett talesätt som passar väl in på många som producerar sin egen energi. Ofta finns mycket el och värme när den inte behövs. Särskilt i nordliga länder med gott om sol under sommarhalvåret och kalla vintrar med lite sol.

Med alla solceller och värmepumpar som installeras i husen nu ökar därför efterfrågan på säsongslagring av energi. För det har ett alternativ med vätgas och bränsleceller dykt upp på senare tid. Under sommaren används då solel för att spjälka vatten till vätgas och syre i en elektrolysör. Vätgasen lagras i trycksatta tankar till vintern, då den används för att mata en bränslecell som ger el och värme till huset.

I bräschen för den praktiska utvecklingen av energilagring i vätgas för bostäder i Sverige går en elingenjör från Göteborg. Hans- Olof Nilsson har byggt sin egen off-grid-villa utifrån den här principen och hans idéer har spridit sig som ringar på vattnet. Ett likadant system planeras i sex stycken miljonprogramshus i Vårgårda, och i en förskola i Mariestad.

På Vitberget i Skellefteå har världens nordligaste off-gridvilla med vätgaslager dragit ur sladden till elnätet helt under vintern. Senaste sommaren producerade de 72 solpanelerna på taket el som användes för att tillverka vätgas. Denna sparades till vintern och gav då el och värme till det 140 kvadratmeter stora huset via en bränslecell.

– Som energibolag ser vi inte off-grid som ett hot mot våra affärer, utan ser tvärtom mycket nytta. Exempelvis kan det vara dyrt att upprätthålla glesbygdsnät till avlägsna torp och sommarstugor. Då kan lokala ö-nät med sådan här teknik vara bättre alternativ, säger Fredrik Jonsson, teknikansvarig hos Skellefteå Kraft, som byggt huset och driver projektet.

Intresset för att bo off-grid och klara sig utan anslutning till samhällets stora nät har funnits länge. Stormar med stora elavbrott och andra kriser har på senare tid ytterligare ökat människors medvetenhet om samhällssystemens sårbarhet. Klimatengagemang driver också efterfrågan på off-grid och självförsörjning. Om det vittnar inte minst tv-program som ”Nedsläckt land” och ”Rapport från 2050”.

– Energilagring och mikronät gör energisystemen mer robusta. Det här är jätteviktiga inslag i omställningen till ett fossilfritt samhälle. De krävs för nedstängningen av kärnkraften och för att stå emot kriser och katastrofer, säger Anna Alexandersson, verksamhetsledare inom vätgasteknologi på forskningsinstitutet Rise i Borås.

Hon har flera forskningsprojekt på gång som ska visa hur vätgas kan användas i större utsträckning för energilagring och drift av fordon, exempelvis arbetsmaskiner.

– Det fina med vätgas, tycker jag, är att vi dessutom löser två problem samtidigt – nollemissionsutsläpp från transportsektorn och energilagring. Det är fantastiskt, säger Anna Alexandersson.

Mycket kring off-grid handlar fortfarande om egen uppvärmning och att klara sig utan det allmänna elnätet, men ett