Off-grid-huset drivs med sol – i Norrland
Projekthuset Zerosun drivs med bara solel trots det nordliga läget med frånvaro av sol på vintern. Huset rymmer ett energisystem i miniatyr som justerats och utvecklats under projektets gång.
På en campingplats utanför Skellefteå står ett typhus, tillgängligt att hyra för en helg eller en vecka. Huset ser vanligt ut och hyresgästerna kan leva som de brukar. Trots det är villan inte ordinär utan ett off grid-hus som värms upp och får sin el enbart från solen. Skellefteå kraft driver Zerosun som ett utvecklingsprojekt sedan 2018. De tycker sig nu ha fått svaret på den fråga som de ställde sig när projektet drog i gång: Kan man leva på enbart solenergi på nordliga breddgrader?
– Vi ser nu att det går bra att leva på solenergi i Skellefteå utan att vara inkopplad till el- och fjärrvärmenätet. Det återstår arbete innan det är en marknadsmässig lösning, men det fungerar, säger Fredrik Jonsson, projektledare på Skellefteå kraft.
Utmaningen ligger främst i att det är mörkt och snöigt i Skellefteå på vintern. Under fyra månader producerar solpanelerna på husets tak ingen solel. Men det går att producera nästan lika mycket solel i Norrland som i södra Sverige under ett år. Problemet är att elen måste lagras och göras tillgänglig på vintern.
Skellefteå kraft tittade först på möjligheten att bara använda batterier, men batterier blir för stora och dyra om de ska användas för lagring över årstiderna. Trots att vätgas inte var lika aktuellt 2017/18 som det blivit i dag, bestämde man sig för att pröva tekniken i sitt projekt. För att göra det behövde projektteamet bygga ett helt energisystem i miniatyr.
Zerosuns södra tak är täckt med solceller som producerar el. Överskottet lagras i ett batterilager och när det är fullt startar elektrolysören som delar vatten till vätgas och syrgas. Vätgasen lagras sedan i metallflaskor i ett förråd på gården.
På vintern tas den in igen och en bränslecell slår ihop vätgas och syrgas till vatten. Det genererar el och batterierna laddas. Bränslecellens värmeförluster tas tillvara och lagras i en ackumulator. När bränslecellen producerar el behöver husets bergvärmepump därför inte användas för att producera värme och varmvatten. Bergvärmepumpen drivs också med egenproducerad solel.
Egentligen är vi nära ett litet kraftvärmeverk som gör både el och värme
– Vi har satt ihop solpaneler, växelriktare, batterier, elektrolysör, lagring och bränslecell till ett system med egen produktion, eget energilager och egen distribution. Egentligen är vi nära ett litet kraftvärmeverk som gör både el och värme, säger Fredrik Jonsson.
Systemet har byggts av utrustning som i dag inte finns på marknaden. Under projektet har ett styrsystem utvecklats och man har fått hantera inkörningsproblem både med elektrolysören och bränslecellen. Först sommaren 2020 kunde man testa vätgaslagringen för vinterns behov.
– Nu har vi testat hela flödet två varv och är framme vid att kunna köra systemet precis som det är tänkt att fungera.
Elektrolysören, bränslecellen och övrig utrustning ryms i villans normalstora garage. För att vätgasen inte ska ta för stor plats komprimeras gasen med ett tryck på 200 bar. 160 stålflaskor används för lagringen och det behövs en yta på ungefär 15 kvadratmeter.
Styrsystemet har optimerats för att få så långa drifttider som möjligt. Prognoser för energianvändning och solinstrålning används för att styra vätgas och elproduktion. Fredrik Jonsson tror att styrsystemet är marknadsmässigt, men i sin helhet behöver det slimmas för att bli mer kostnadseffektivt. Dessutom behöver det testas under en längre period.
– Systemet är så pass tekniskt avancerat och dyrbart att den första marknaden antagligen inte blir enskilda villaägare, utan snarare större gemensamhetsägda anläggningar där man kan dela på investeringen. Jag tror på en framtid för lokal elproduktion och -lagring, men jag tror att lokala system i första hand kommer att fungera i samverkan med det centrala nätet, säger Fredrik Jonsson.
Text: Lena Frändberg
