Solgründerne som vil lade batterier

I 1997 startet de to raddisene Alexander Voigt og Clemens Triebel det som skulle bli symbolet på Tysklands nye grønne industri, solenergiselskapet Solon. I desember i fjor gikk Solon konkurs, utkonkurrert på pris av kineserne. Restene ble nylig kjøpt av et indisk selskap. Solons lekre lokaler i Berlin-Adlershof er ganske så mennesketomme, men gründerne arbeider der fortsatt. Nå som leietakere - og selvsagt gründere. Med firmaet Younicos søker de igjen å spille en avgjørende rolle i byggingen av en grønn økonomi basert på fornybar energi. Derav slagordet: «Let the fossils rest in peace».

Younicos gyver rett på et kjerneproblem ved overgangen til fornybar energi fra sol og vind: Hvordan håndtere svingningene i produksjon som følge av skiftende værforhold? Med mye vind og sterk sol produseres gjerne mer enn det som behøves, med vindstille og skyer blir det ofte for lite. Svaret, mener Younicos, er systemer for lagring - nærmere bestemt batterier. Etter oppstart av selskapet i 2008 gransket de 27 ulike lagringsteknologier, forteller pressetalsmann Philip Hiersemenzel. De lette etter noe som kunne settes i drift innen kort tid - ikke det neste store som vil kunne serieproduseres først om 20 år.

– Vi så på alle mulige lagringsteknologier, som svinghjul og selvsagt pumpekraftverk. Til slutt landet vi på elektrokjemisk lagring – batterier – fordi det er teknologien som er mest moden. Naturligvis kan pumpekraftverk brukes i et land som Norge, men i hvert fall i Tyskland er potensialet for dette på det nærmeste fullt utnyttet, sier Hiersemenzel til Mandag Morgen.

Batterier er det som kan bringe fornybarutviklingen videre, slik at energi fra sol og vind kan utgjøre mer enn 25-30 prosent av energimiksen uten at systemet bryter sammen, mener Younicos.

– I dag er det ingen lagringskapasitet i det tyske strømnettet. Jo mer lagringskapasitet vi bringer inn, desto mer fornybar energi kan nettet ta unna. For eksempel har man i det østlige Tyskland mye vindkraft fra Østersjøen, og det er stadig frykt for at strømnettet er like ved å bryte sammen. Lagringskapasitet vil skape en buffer. Vi regner altså med at det er et stort behov for utbygging av lagring, sier Hiersemenzel.

Younicos valgte ut tre batterityper som kan brukes til ulike formål: Litium-ion, vanadium-redox-flow, og natrium-svovel (se figur 1). 

Litium-ion-batterier vil Younicos bruke blant annet i husstander. Med et slikt batteri i kjelleren kan en familie bruke 40-80 prosent av energien den selv genererer med solcellepaneler på taket, slik svært mange tyske eneboliger har i dag. Brukt på denne måten vil batteriene bidra til å dempe svingningene i innmatingen av solenergi i kraftnettet.

Ennå er batterier dyre, men Younicos satser på at dynamikken vil være den samme som med solcellepaneler: Prisen vil falle betydelig og raskt når batterier blir tatt i bruk i strømnettet i stor skala.

Det store øyprosjektet

Younicos-folkene er gode til å illustrere sine visjoner med slående eksempler. Hiersemenzel får strøm til sin bærbare Mac fra «Yill», et batteri i trillekoffertformat som kan forsyne en kontormedarbeider med strøm i tre døgn (det senker byggekostnader fordi man ikke trenger så mange kabler, og tar også vekk last fra strømnettet, argumenterer Younicos). 

Så blir Mandag Morgen vist rundt. Utenfor kontorbygget står en ladestasjon for elektriske biler. Et stort solcellepanel står oppå en kloss som rommer et vanadium-redox-flow-batteri. Der lagres inntil 100 kWh solstrøm, kun fra panelet - for ladestasjonen er ikke tilknyttet strømnettet.

«Yill» er mest av alt en gimmick. Younicos‘ prestisjeprosjekt skjuler seg i et eget fabrikklokale hundre meter bortenfor ladestasjonen. Der er det bygd opp et testanlegg i størrelsesforhold 1:3 av et integrert system for styring og lagring av energiforsyning til øya Graciosa i Azorene. De snaut 5000 innbyggerne får i dag sin strøm fra dieselaggregater, supplert med vind. Men Graciosa har rikelig med både sol og vind, og Younicos‘ konsept er å gjøre øya selvforsynt med fornybar energi. 75 prosent fra sol og vind, 25 prosent med lokalt produsert biodiesel (se figur 2).

Svære natrium-svovel-batterier og avansert styringsteknologi skal gjøre dette mulig. Batteriene ble utviklet i Tyskland under 1970-tallets oljekrise, og senere overtatt av japanske selskaper. Én fordel er at råstoffene er tilgjengelig i rikt monn. En annen at batteriene har ekstremt lang levetid. Etter 13 års kontinuerlig drift i Japan var kapasiteten til ett batteri bare redusert med 8 prosent. En ulempe er den høye driftstemperaturen batteriet må ha, men brukt i et system som på Graciosa med stadig lading og tapping varmer batteriet stort sett seg selv, ifølge Younicos.

Fra en romskip-aktig kommandobro inne i testanlegget simuleres scenarier for bruken på øya. Avgjørende er at spenning og frekvens kan holdes stabilt. Hiersemenzel viser en simulering der vindkraftproduksjonen plutselig faller helt ut. Da må batteriet «hoppe inn» og levere så godt som all strømmen umiddelbart.

Med andre ord: Kompetansen som skal til for å få kjente teknologier til å spille sammen i pålitelig produksjon av fornybar energi - det er hva Younicos vil selge. 

Økonomisk er Graciosa-prosjektet regnet hjem basert blant annet på en levetid på 20 år før nye investeringer blir nødvendig, og med en moderat stigning i dieselprisen. CO2-utslippene som spares inn er ikke priset.

Etter år med testing er anlegget teknisk godkjent og klart for levering. I prinsippet skal byggingen begynne i år, hvis da ikke det gjeldskriserammede Portugal sørger for forsinkelser.

Desentralisert energiproduksjon

Younicos jakter på flere øyer, enten virkelige eller i overført betydning.

– Vi leter oss frem til markedssegmenter hvor vi i dag - uten støtteordninger - kan levere fornybar energi billigere eller til samme pris som fossile energisystemer, sier Hiersemenzel.

Blant andre «øyer» er dieselfyrte industriprosjekter i avsidesliggende områder. Eller landsbyer og områder fjernt fra strømnett, som det er mange av i Afrika. Men også i Europa ser Younicos en plass for øy-tankegangen. En byregion kan også ses som en enhet med øy-potensial.

– Ta for eksempel Berlin med 3,5 millioner innbyggere. Berlin kunne uten problemer få 60 prosent av sin energi fra fornybare kilder. I nødsfall kan byen koble seg fra nettet og likevel opprettholde de viktigste samfunnsfunksjonene. Slike regioner bør man så koble sammen for å utligne ulikhetene i forbruk og produksjon. Noen regioner vil ha overskudd av energi, for eksempel fra offshore vind. Energisystemet bør ikke lenger være så sentralisert som i dag, men ligne mer på hvordan internett er bygd opp, sier Hiersemenzel.

Det er kontinuitet i dette. Gründerne Voigt og Triebel var aktive i venstreorienterte miljøer på 1980- og 90-tallet, Triebel i det sosialistiske ingeniørkollektivet Wuseltronik. De ble ikke tatt alvorlig av den etablerte energibransjen, men i 1996 startet de Solon. Senere sto seriegründeren Voigt også bak oppstarten av Q-Cells. På 2000-tallet gjorde begge selskapene det stort, støttet av generøse tyske feed-in-tariffer for solstrømmen. Så sent som i 2008 omsatte Solon for over 800 millioner euro. 

Kombinasjonen av raskt fallende priser på solcellepaneler som følge av kinesiske selskapers satsing, og kutt i subsidieordningene i Tyskland og andre land, har felt Solon, Q-Cells og mange andre solselskaper. Gründerne hevder de forutså dette allerede for flere år siden. De har reinvestert sine formuer i Younicos, og brodden mot de store energikonsernene er beholdt. Det er også troen på desentralisert energiproduksjon. 

De store konsernene dominerer markedet fordi energibransjen er så kapitalintensiv, fremholder Hiersemenzel. Når de store involverer seg i fornybar energi, tenker de også i store prosjekter som gjør at de kan beholde kontrollen.

– Fra vår synsvinkel er det en årsak til at de er så interessert i et prosjekt som Desertec, sier han.

Desertec-konsortiet vil produsere strøm med sol- og vindanlegg i Nord-Afrika, og bygge kraftnett i stor stil for å frakte strømmen til Europa. Younicos tror på mer regionale løsninger. Noen regioner vil være netto energieksportører og andre -importører, men mer skal foregå lokalt.

– Det er to store fordeler med lokal fornybar energi ved siden av å redusere CO2-utslipp. For det første at verdiskapingen blir i regionen, for det andre at man har forsyningssikkerhet, sier Hiersemenzel.

Intelligent markedsutforming

Tyskland står midt oppe i en intens, energipolitisk debatt. Kjernekraftverkene skal stenges og fornybar-andelen økes. Samtidig har store kutt i subsidiene til solenergi skapt usikkerhet og ført til tap av «grønne» arbeidsplasser. 

Det ble gjort feil i utformingen av støtteordningene på 2000-tallet, mener Hiersemenzel. Støtten ble for mye innrettet mot selve produksjonen og installasjonen av solcellepaneler, og for lite mot innovasjon. Som løsninger for hvordan å integrere den fornybare energien i nettet.

Den tyske støtteordningen gir energi fra sol og vind forrang i strømnettet. Dermed må kullkraftverkene redusere produksjonen når det er tilgang på mye fornybar energi. Det er dette prinsippet som er viktig i dagens debatt, ikke finregningen på subsidier per kilowattime solstrøm, fremholder Hiersemenzel.

– Det egentlige angrepet på støtten til fornybar energi gjelder prinsippet om forrang. Det er det viktigste ved ordningen og må bestå. Dette er et eksempel på god markedsutforming. Forrangen er faktoren som tvinger frem nytenkning. Det har de største energikonsernene nå forstått, derfor angriper de den. For hvis jeg alltid må ta den fornybare strømmen først, så må jeg tilpasse dette tåpelige strømsystemet til de fornybares behov og ikke til kullkraftverkenes behov, sier han.

Politikernes utfordring er nå å utforme et effektivt støttesystem som gir næringslivet de rette insentivene - ingen lett oppgave.

Hiersemenzel ser allerede en ny mulighet - og utfordring - rykke nærmere. I dag betaler alle tyskere for subsidiene til fornybar energi via strømregningen og nettleien. Men hva om de har solceller på taket og batterier i kjelleren?

– Hvordan bør det egentlig være med nettleien når jeg produserer 80 prosent av strømmen min selv? Hvorfor skal jeg da betale 100 prosent nettleie? Batterier blir fortsatt strukturelt forfordelt, sier han.

Så der var den igjen, altså - drømmen om den lokalt produserte energien som utfordrer storkonsernenes makt.