- Utnyttelse av overskuddsvarme kan frigjøre strøm tilsvarende 13 prosent av norsk kraftproduksjon

– Senteret har forsket på flere områder for utnyttelse av overskuddsvarme, deriblant anvendelser av høytemperatur varmepumper for gjenvinning og utnyttelse av lavtemperatur overskuddsvarme, eksempelvis hos Tine og Felleskjøpet. Sammen med integrerte energisystemer har dette redusert energibruken med omtrent 40 prosent, sier Petter Egil Røkke, senterleder og forskningssjef for avdeling for termisk energi ved SINTEF Energi. 

Han jobber til daglig med anvendt forskning og utvikling av løsninger for energieffektivisering, energilagring, termiske energisystemer, bioenergi og dekarbonisering av industrielle prosesser.
 

Forskningsprosjektet har sett på en rekke ulike konsepter og teknologier.

– Vi har også utviklet et konsept og en teknologi for varme- og kuldelagring som reduserer effekttoppene hos industri og som sikrer større fleksibilitet i energisystemet, eksempelvis gjennom lading av varmebatteri om natten for bruk på dagen avhengig av sesong og værforhold. Denne teknologien er kommersialisert gjennom oppstartsselskapet Cartesian. 

– I tillegg har vi sett på hvordan naturlige kjølemedier i næringsmiddelindustrien påvirker miljø og energibruk. Miljømessig unngår man utslipp som følge av lekkasjer av syntetiske kjølemedier som er svært sterke drivhusgasser. Rema 1000 har eksempelvis redusert energibruken i over 100 butikker med omtrent 35 prosent med naturlige kjølemedier. Dette er bare noe av det vi har forsket på, sier Røkke.

HighEFF ble etablert i 2017 og har siden den tid publisert flere forskningsresultater og innovasjoner. På sluttkonferansen i mai presenterte prosjektet et hefte med 41 innovasjoner, eller potensielle innovasjoner, fra forskningsarbeidet
 

Han forteller om ulike tilnærminger og teknologier for å utnytte overskuddsvarmen.

– I prosessindustrien gjenvinner man varme som er på høyt nok nivå til at det på effektivt vis kan konverteres til elektrisitet. Dette gjelder typisk overskuddsvarme fra 250 °C og oppover. For overskuddsvarme på lavere temperaturer har vi beregnet at det er omtrent 20 TWh som ikke utnyttes fra norsk industri i dag, og det er et konservativt estimat. Dette utgjør omtrent 10 prosent av Norges totale landbaserte energiforbruk.

– Det ligger derfor et stort potensial i å utnytte overskuddsenergi der denne er tilgjengelig, men det er naturligvis en del forutsetninger og utfordringer. For det første må det være et behov og industri eller andre næringer som kan nyttiggjøre seg energien. Overskuddsvarme på temperaturer lavere enn 250 grader C kan anvendes direkte til fjernvarme og dermed frigjøre elektrisitet som brukes til oppvarming, men det betinger at den kan nyttiggjøres der overskuddsvarmen befinner seg. Samtidig kan varme på lavere temperaturer brukes til f.eks. tørking av næringsmiddel, tare, vaskerier, eller til oppvarming av drivhus og gartneri.

– Løsninger med varmepumper kan også utnytte elektrisitet til å heve temperaturen på overskuddsvarmen slik at den kan nyttiggjøres ved høyere temperatur, noe som er spesielt relevant for datasentre, sier han.

Røkke mener det må legges føringer for lokalisering av ny energiintensiv industri som produserer overskuddsvarme, både med tanke på kraftforsyningen, men også for mulig brukere av varmen.

– For å realisere potensialet trengs det reguleringer og insentiver fra myndighetene. Her snakker vi om pisk eller gulrot, altså enten å sørge for at det koster noe å kaste bort energi, eller at det lønner seg å utnytte den. Samtidig kan industrien utvikle og etablere forretnings- og samarbeidsmodeller for aktører som kan utnytte overskuddsvarmen, eksempelvis fjernvarmeselskapene. Dette er allerede gjort flere steder, men det er fortsatt et stort gjenværende potensial.

– Det er også behov for mer forskning og teknologiutvikling av løsninger som utnytter varme ved lavere temperaturer, varmepumper som kan oppgradere til høyere temperaturer, og løsninger for lagring og utnyttelse av varme på både kort og lang sikt, sier han.

Forskningsprosjektet har også samarbeidet med flere industrielle aktører, deriblant Norsk Datasenterindustri.

– Datasenterindustrien representerer utvilsomt en næring som er viktig for fremtiden. Det er ingen tvil om at vi vil ha behov for store mengder datakraft som følge av økt digitalisering og bruk av kunstig intelligens. Videre har Norge et betydelig fortrinn gjennom vår allerede høye andel fornybar energi.

– Rent energimessig kan datasentre ansees som en enorm panelovn siden all elektrisitet som brukes til prosessering og kjøling blir til varme. Et datasenter som planlegger å bruke 2 TWh vil dermed produsere omtrent tilsvarende i overskuddsvarme på lav temperatur. Nå vil industrien samarbeide for å utvikle kunnskap, teknologi og løsninger som gir mer effektiv utnyttelse av denne energien.

– Tidligere i år skrev jeg en kronikk om hvordan vi kan utnytte overskuddsvarme fra datasentre og prosessindustrien, mens vinklingen i overskriften i DN gikk direkte på at Google ikke skulle få fyre for kråkene, noe som naturligvis trigget datasenterindustrien, sier han.

Som en oppfølging til kronikken publiserte Røkke sammen med Bjørn Rønning i Norsk Datasenterindustri en kronikk i DN om potensialet i overskuddsvarmen fra datasenterindustrien, inkludert en beskrivelse av nødvendig teknologi.

Med bakgrunn i forskningen, og utviklingen av dagens energisystem, tror Røkke at industrien i fremtiden vil spille en bredere rolle i energisystemet, og ikke bare bli ansett som en sluttbruker av energi.

– Utover at energien som foredles gjennom produktene som utvikles og selges, vil overskuddsenergien fra produksjonsprosessene bidra til økt fleksibilitet i de lokale energisystemene og kunne utnyttes bedre i integrasjon med andre energibærere.

– Samtidig vil framtidens energisystem i større grad påvirkes av variable energikilder som sol og vind, og energilagring vil kunne være en buffer for disse variasjonene. Jeg tror energieffektivisering og økt utnyttelse av overskuddsenergi vil være en sentral del av løsningen for å oppnå våre klimamålsetninger og internasjonale forpliktelser.

– Jeg mener energieffektivisering er det første og rimeligste steget mot avkarbonisering av industrien. Tross alt, den billigste og mest miljøvennlige kilowattimen er den du slipper å produsere, avslutter Røkke.

Se årsrapporten for prosjektet her.