”Tryggt med vätgas på förskolan”
Solceller och vätgas gör Kronoparkens förskola till den första i Sverige som är självförsörjande på el och värme. Och de valda spillvärmelösningarna gör verkningsgraden betydligt högre än vid ”vanlig” vätgasdrift.
Den nybyggda Kronoparkens förskola i Mariestad är uppförd i två våningar, har åtta avdelningar för sammanlagt 140 barn, och har nu varit igång sedan 18 januari i år.
– Sveriges första vätgasdrivna förskola, kommenterar Hans-Olof Nilsson, grundare och teknikchef på företaget Nilsson Energy som levererat energilösningarna.
Taket är täckt av solceller, och har tio graders lutning för att optimera instrålningsvinkeln. Solcellsanläggningen, med toppeffekten 178 kWp, får en bedömd årsproduktion på 167 MWh.
– Under den ljusa årstiden producerar förskolan mer el än den förbrukar och kan lagra, så överskottet skickas ut på nätet åt det lokala energibolaget Vänerenergi. På vintern är den självförsörjande på el och värme genom sitt vätgaslager, säger Hans-Olof Nilsson.
Förutom huvudbyggnaden har förskolan två teknikhus: ett mer konventionellt med styrsystem, bergvärmepumpar, ackumulatortankar och annat. Och ett av lite ovanligare slag, som inhyser elektrolysör som gör vätgas av överskottselen, samt kompressor, gastankar och bränsleceller.
– När vätgasen kommer ut ur elektrolysören håller den 30 bar, och matas in i kompressorn som höjer trycket till 300 bar. På så vis kan vi lagra 1 140 kilo vätgas i tankarna, säger Hans-Olof Nilsson.
Ett kilo vätgas innehåller 33 kWh energi – ungefär tre gånger så mycket som ett kilo bensin – och därmed kan man lagra närmare 38 MWh, eller omkring 23 procent av årsproduktionen. Elbehovet under vintern tillgodoses sedan genom att vätgasen körs genom bränslecellerna.
Spillvärmen från bränslecellerna leds ner i borrhålen till bergvärmen, och höjer temperaturen i hålen vilket ger värmepumparna högre verkningsgrad
Hans-Olof Nilsson
När man omvandlar el till vätgas och sedan transformerar vätgasen tillbaka till el, får man i normalfallet höga energiförluster. I elektrolysören och bränslecellerna går 20 respektive 50 procent av energin bort i form av värme, vilket ger en total verkningsgrad på bara 25 till 30 procent.
– Här tar vi spillvärmen från elektrolysören och leder in den i huset, och använder den till att värma varmvatten samt till fastighetsvärme vid behov. Spillvärmen från bränslecellerna leds ner i borrhålen till bergvärmen, och höjer temperaturen i hålen vilket ger värmepumparna högre verkningsgrad, berättar Hans-Olof Nilsson.
Sammanfattningsvis tar man alltså tillvara värmeutvecklingen från både gasproduktion och gasförbrukning.
– På så vis får vi en total verkningsgrad runt 80 procent. Det är nästan jämförbart med batterilagring, säger Hans-Olof Nilsson.
Man har också fokuserat på besparingar i energianvändningen. Förskolans kök har energisnål utrustning som körs på lägre ellast än vad som är brukligt i storkök. En energisnål hiss som går på fas 2-el har dessutom utrustats med batteribackup.
Säkerhetsfrågorna är förstås alltid viktiga i installationer som hanterar brännbar och explosiv gas. Teknikhuset där vätgasen tillverkas och lagras står på behörigt avstånd från själva förskolebyggnaden, och har platsgjutna 30 centimeter tjocka betongväggar. Dess tak utgörs av en sorts tältduk, som ska ge med sig uppåt vid en eventuell olycka.
– Det har gjorts väldigt omfattande riskutredningar och klassningsplaner ihop med kunnigt folk. Räddningstjänsten, MSB och länsstyrelsen har också varit involverade. Vi känner oss helt trygga i detta, säger Hans-Olof Nilsson.
Han framhåller att Kronoparkens förskola inte bara blir självförsörjande för egen del. Den kan även bidra till nätstabiliteten genom att leverera el, alternativt gå helt off-grid utifrån vad som efterfrågas.
Decentraliserad elproduktion bidrar även till samhällets motståndskraft vid kriser, en fråga som fått förnyad aktualitet genom kriget i Ukraina. Förskolan blir en trygghet för hela bostadsområdet i händelse av samhällsstörning, menar Hans-Olof Nilsson.
– Den kan fortsätta sin verksamhet oberoende av externa faktorer, och alla förskolebarn och deras föräldrar kan samlas där och ha el, värme och matlagningsmöjligheter även om de övergripande systemen slås ut. Man kan också tänka sig ett läge där Kronoparken skickar ut el, som Vänerenergi via sina ställverk skickar vidare till samhällskritiska funktioner som sjukhuset eller varhelst elkraften behövs, säger han.
Text: Tommy Harnesk
