Konstruktion af klippekammer til fossilfri brint i Luleå. Foto: Patrik Öhman
Foto: Patrik Öhman

HYBRIT: Unikt brintlager i Luleå tager form

Byggeriet af lageret til fossilfri brint i bjergmassivet ved Luleå er nået halvvejs. Endnu mangler blandt andet selve stålisoleringen (stållaget) inde i Svartöberget at blive monteret. Lageret, der bliver en vigtig del af værdikæden for fossilfri jern- og stålfremstilling, skal efter planen idriftsættes til sommer.

HYBRIT-initiativet blev igangsat i 2016 af de tre samarbejdspartnere SSAB, LKAB og Vattenfall. Brintlageret har en meget vigtig funktion i den samlede værdikæde for fossilfri jern- og stålfremstilling. Produktionen kan gennemføres uden et lager, men lageret gør det muligt at håndtere udsving i efterspørgslen og sikre stabil produktion med direkte reduktion. Ved at producere brint, når der er meget el til rådighed, eksempelvis når det blæser meget, og anvende lagret brint, når elsystemet er under pres, sikrer man produktionen.

"Brintlageret har en stabiliserende indvirkning på elsystemet, så risikoen for at overbelaste systemet reduceres. Vi ønsker at udvikle HYBRIT-teknologien, så den passer godt ind i det fremtidige elsystem med mere vejrafhængig elproduktion," siger Mikael Nordlander, som står i spidsen for udviklingen af Vattenfalls industrisamarbejde.

Gennemtestet teknologi

Lageret er enestående, og HYBRIT-initiativet tager dermed endnu engang føringen i den fossilfri omstilling. Teknologien for lagring af gas i et isoleret rum i bjergmassivet under jorden (LRC) er gennemtestet og har været anvendt i det sydlige Sverige i knap 20 år til lagring af naturgas. Men nu tager teknologien endnu et skridt fremad, når den for første gang udvikles til brint i større pilotskala.

"Det, der er fantastisk ved HYBRIT, er de mange forskellige innovative dele, initiativet består af. Brintlageret er et godt eksempel på, hvordan vi tester og benytter innovation til at nå målet om en helt fossilfri værdikæde som de første i verden," siger Martin Pei, som er teknisk direktør hos SSAB.

"Brintatomer og brintmolekyler er de mindste, der findes, og det indebærer helt specielle udfordringer. Vi vil undersøge, hvordan lageret håndterer trykudsving, og om det kan følge med udsvingene i elproduktionen," siger LKAB's forskningschef Susanne Rostmark.

Anlæggets forskellige dele er nu i store træk kommet på plads. Rummet i klippemassivet og tilslutningstunnellerne i bjerget er anlagt. Der er også boret en ventilationsskakt fra bjergets top og ned til rummets øverste del. I slutningen af 2021 blev den kompressor, der skal bruges til tryksætning af brinten, løftet på plads.

Intenst arbejde

Siden byggeriet blev påbegyndt, er også de rørledninger, der skal bruges til at transportere brinten frem til lageret, blevet lagt. Den brint, der skal lagres i anlægget, produceres i tilslutning til det pilotanlæg til direkte reduktion, der allerede er idriftsat i Luleå, og den kan anvendes til forsøgene med direkte reduktion i lagringstests.

"I øjeblikket bliver der arbejdet intenst med at færdiggøre alle installationer og kontrollere dem, samtidig med at lagerets stålisolering svejses på plads inde i klipperummet," fortæller Mikael Nordlander.

Ved hjælp af HYBRIT-teknologien kan SSAB, LKAB og Vattenfall bidrage til at reducere de svenske CO2-udledninger med 10 % og de finske med 7 %. Fossilfri brint i stedet for kul og koks er afgørende for HYBRIT-teknologien.

Samarbejdspartnerne SSAB, LKAB og Vattenfall investerer tilsammen omkring 200 millioner svenske kroner, fordelt ligeligt i tre dele, og den svenske Energimyndigheten bidrager med omkring 52 millioner svenske kroner til opførelsen af et lager til fossilfri brint.

Fakta om brintlageret

  • Opførelsen af brintlageret blev igangsat i maj 2021, og anlægget skal efter planen idriftsættes i sommeren 2022. Derefter skal der gennemføres tests frem til 2024.
  • I lageret testes brintlagring med en velkendt teknologi, den såkaldte LRC (Lined Rock Cavern; isoleret klipperum).
  • Den fossilfri brint (grøn brint) produceres ved hjælp af vandbaseret elektrolyse med fossilfri el.
  • Det er vigtigt at opføre lageret i et bjerg, der består af en bjergart i god kvalitet. Grundfjeldet i Svartöberget består eksempelvis hovedsageligt af amfibolit med islæt af pegmatit og rød granit.
  • Lageret er et pilotanlæg på 100 kubikmeter, og det kommer til at indeholde brint, der er tryksat op til 250 bar. I fuld skala, potentielt på 100.000-120.000 m3, der lagrer 100 GWh el omdannet til brint, vil det kunne dække forbruget i et komplet stålværk i cirka 3-4 dage.
  • Klipperummet, hvor brinten lagres, ligger omkring 30 meter under jordoverfladen, og der er ca. 100 meter fra indgangen til tilslutningstunnellerne til klipperummet.

Fakta om HYBRIT-projektet

  • HYBRIT-initiativet blev igangsat i 2016 af de tre samarbejdspartnere SSAB, LKAB og Vattenfall.
  • Med HYBRIT-initiativet ønsker SSAB, LKAB og Vattenfall at opnå en helt fossilfri værdikæde fra mine til færdigt stål, med fossilfri pellets, fossilfri el og brint.
  • Pilotanlægget til testproduktion af jernsvamp i Luleå blev idriftsat den 31. august 2020.
  • Den 24. marts 2021 blev Gällivare valgt som placering for det planlagte demonstrationsanlæg til produktion af fossilfri jernsvamp i industriel skala. Jernsvampen anvendes til at fremstille stål i næste trin.
  • I maj 2021 påbegyndte HYBRIT opførelsen af et brintlager i pilotskala i tilslutning til pilotanlægget for direkte reduktion i Luleå.
  • I august 2021 producerede SSAB verdens første fossilfrie stål, fremstillet ved hjælp af HYBRIT-teknologien, og leverede det til kunden. Prøveleverancen var et vigtigt skridt på vejen frem mod en helt fossilfri værdikæde for jern- og stålproduktion og en milepæl i HYBRIT-samarbejdet mellem SSAB, LKAB og Vattenfall.
  • Hybrit Development AB er et forsknings- og teknologiudviklingsselskab, der skal levere løsninger til anlæggene. Teknologiudviklingen sker i tæt samarbejde mellem ejerselskaberne. 
  • Den samlede stålindustri i hele verden tegner sig i dag for 7 % af de samlede globale CO2-udledninger. Ved hjælp af HYBRIT-teknologien kan SSAB, LKAB og Vattenfall bidrage til at reducere de svenske CO2-udledninger med 10 % og de finske med 7 %.
  • Fossilfri jern- og stålproduktion med HYBRIT-teknologi, der svarer til det produktionsniveau, SSAB har i øjeblikket, kommer at kræve cirka 15 TWh pr. år. Det forudsætter hurtigere og mere forudsigelige godkendelsesprocesser for udbygningen af Sveriges elnet og elproduktion.

Se også

Pylon til vindmølleparken Hollandse Kust Zuid

Vattenfall og SSAB i nyt samarbejde om fossilfrit stål

Vattenfall og SSAB har underskrevet en hensigtserklæring om levering af fossilfrit stål produceret med HYBRIT-teknologi. SSAB vil, med materiale fra HYBRIT-pilotanlægget i Luleå, levere det ...

Læs hele artiklen
Brintlagring med en velkendt teknologi, den såkaldte LRC (Lined Rock Cavern; isoleret klipperum)

HYBRIT: Lagring af brint reducerer omkostningerne med op til 40 procent

HYBRITs brintlager er nu blevet testet kommercielt på elmarkedet, og de meget positive resultater har stor betydning for industriens omstilling. Fossilfri brint er en forudsætning for at kun...

Læs hele artiklen
Bil der tænker brint

Kør videre med brint i tanken

Sammen med eldrift anses bæredygtig brint for at være den største mulighed, når det gælder reduktion af CO2-udledning fra vejtrafik og anden transport. Vattenfall arbejder allerede på adskil...

Læs hele artiklen