Bygge av bergrumslagret för fossilfri vätgas i Luleå. Foto: Patrik Öhman
Foto: Patrik Öhman

HYBRIT: Unikt vätgaslager i Luleå tar form

Bygget av bergrumslagret för fossilfri vätgas i Luleå har nått halvtid och bland annat håller själva stållinern (stålskiktet) inne i Svartöberget på att monteras. Lagret, som blir en viktig del av värdekedjan för fossilfri järn- och stålframställning, är planerat att tas i drift till sommaren.

HYBRIT-initiativet startades 2016 av de tre ägarna SSAB, LKAB och Vattenfall. Vätgaslagret har en mycket viktig funktion i den samlade värdekedjan för fossilfri järn- och stålframställning. Produktionen kan ske utan ett lager men lagring ger möjligheten att variera efterfrågan på el och säkerställa stabil produktion i direktreduktionen. Genom att producera vätgas då det finns mycket el, till exempel när det blåser mycket, och använda lagrad vätgas när elsystemet är ansträngt säkerställs produktionen.

– Vätgaslagret har en stabiliserande påverkan på elsystemet, det vill säga risken för ett överbelastat system minskar. Vi vill utveckla HYBRIT-tekniken så att det passar väl in i det framtida elsystemet med mer väderberoende elproduktion, säger Mikael Nordlander, Utvecklingschef för Vattenfalls industrisamarbeten.

Beprövad teknik

Lagret är unikt och än en gång tar HYBRIT-initiativet täten i den fossilfria omställningen. Tekniken för lagring av gas i ett inklätt bergrum under mark (LRC) är väl beprövad och har använts i södra Sverige under cirka 20 år, för lagring av naturgas. Nu tar dock tekniken ännu ett steg framåt när detta för första gången utvecklas med vätgas i större pilotskala.

– Det som är så fantastiskt med HYBRIT är just hur många olika innovativa delar initiativet består av. Vätgaslagret är ett bra exempel på hur vi testar och använder oss av innovationer för att nå målet med en helt fossilfri värdekedja först i världen, säger Martin Pei, teknisk direktör på SSAB.

– Väteatomen och vätgasmolekylen är de minsta som finns, det skapar speciella utmaningar. Vi vill se att lagret klarar av variationer i tryck och klarar att följa med när elproduktionen varierar, säger Susanne Rostmark, forskningsledare på LKAB.

Anläggningens olika delar har nu huvudsakligen kommit på plats. Bergrum och anslutningstunnlar är anlagda i berget och ett ventilationsschakt har borrats från bergets topp ner till bergrummets övre del. I slutet av 2021 lyftes den kompressor som ska användas för att trycksätta vätgasen för lagring på plats.

Intensivt arbete pågår

Sedan byggstarten har även de rörledningar som behövs för att transportera vätgasen till lagret lagts ut. Vätgasen som ska lagras tillverkas i anslutning till den pilotanläggning för direktreduktion som är i drift i Luleå och kan användas både i direktreduktionsförsöken i lagringstesterna.

– Just nu pågår ett intensivt arbete med att färdigställa alla installationer och kontrollera dessa, samtidigt som lagrets stålliner svetsas ihop i bergrummet, säger Mikael Nordlander.

Med hjälp av HYBRIT-tekniken kan SSAB, LKAB och Vattenfall bidra till att minska Sveriges utsläpp av koldioxid med 10 procent och Finlands med 7 procent. Fossilfri vätgas istället för kol och koks är avgörande för HYBRIT-tekniken.

Ägarna SSAB, LKAB och Vattenfall investerar sammanlagt cirka 200 miljoner kronor delat i tre lika delar och Energimyndigheten bidrar med drygt 52 miljoner kronor, i byggandet av ett fossilfritt vätgaslager.

Foto: Patrik Öhman

Fakta vätgaslager

  • Vätgaslagret började byggas i maj 2021 och planen är att ta anläggningen i drift under sommaren 2022. Testerna pågår därefter fram till 2024.
  • I lagret testas vätgaslagring med känd teknik, så kallad LRC (Lined Rock Cavern).
  • Den fossilfria vätgasen (grön vätgas) produceras genom vattenelektrolys med fossilfri el.
  • Det är viktigt att bygga i ett berg med en bergart som håller bra kvalitet. Berggrunden i Svartöberget består till exempel i huvudsak av amfibolit med inslag av pegmatit och röd granit.
  • Lagret är en pilotanläggning på 100 kubikmeter och kommer innehålla vätgas som är trycksatt till upp till 250 bar. I full skala, potentiellt på 100 000-120 000 m3 som lagrar 100 GWh el omvandlad till vätgas, räcker det för ett fullstort stålverk i cirka tre till fyra dagar.
  • Bergrummet där gasen lagras ligger ca 30 meter från markytan, från inslaget för anslutningstunnlarna till bergrummet är det ca 100 meter.

Fakta om HYBRIT-projektet

  • HYBRIT-initiativet startades 2016 av de tre ägarna SSAB, LKAB och Vattenfall.
  • Med HYBRIT-initiativet avser SSAB, LKAB och Vattenfall skapa en helt fossilfri värdekedja från gruva till färdigt stål, med fossilfria pellets, fossilfri el och vätgas.
  • Pilotanläggningen för testproduktion av järnsvamp i Luleå togs i drift 31 augusti 2020.
  • Den 24 mars 2021 valdes Gällivare som plats för den planerade demonstrationsanläggningen för produktion av fossilfri järnsvamp i industriell skala. Järnsvampen används för att göra stål i nästa led.
  • I maj 2021 påbörjade HYBRIT bygget av ett vätgaslager i pilotskala i anslutning till pilotanläggningen för direktreduktion i Luleå.
  • I augusti 2021 producerade SSAB världens första fossilfria stål, framtaget med HYBRIT-teknik, och levererade till kund. Provleveransen var ett viktigt steg på vägen mot en helt fossilfri värdekedja för järn- och stålframställning och en milstolpe i HYBRIT-samarbetet mellan SSAB, LKAB och Vattenfall.
  • Hybrit Development AB är ett forsknings- och teknikutvecklingsbolag som kommer leverera lösningar till anläggningarna. Teknik-utvecklingen sker i nära samarbete med ägarbolagen. 
  • Stålindustrin i världen står idag för 7 procent av de totala globala koldioxidutsläppen. Med hjälp av HYBRIT-tekniken kan SSAB, LKAB och Vattenfall bidra till att minska Sveriges utsläpp av koldioxid med 10 procent och Finlands med 7 procent.
  • Fossilfri järn- och stålproduktion med HYBRIT-teknik, motsvarande dagens produktionsnivå för SSAB, kommer att kräva cirka 15 TWh per år. Det förutsätter snabbare och mer förutsägbara tillståndsprocesser för utbyggnad av Sveriges elnät och elproduktion.

Se även

Vindkraftspark under uppförande

Vattenfall siktar på att bygga världens första vätgaskluster i Nederländerna

Vind- och solkraft kommer i framtiden att stå för en allt större andel av vår energi. Det ständigt varierande vädret innebär lika ständiga variationer i den vind- och solkraft vi kan utvinna...

Läs hela artikeln
Havsbaserad vindkraftspark

Vattenfall och St1 ingår nytt partnerskap för att producera en stor mängd fossilfritt e-flygbränsle på den svenska västkusten

Vattenfall och St1 har undertecknat en avsiktsförklaring om att utveckla en fossilfri värdekedja för produktion av syntetiskt elektrobränsle.

Läs hela artikeln
Havsbaserad vindkraftspark

Vattenfall och Preem ska undersöka storskalig utfasning av fossila bränslen med hjälp av havsbaserad vindkraft och vätgas

Vattenfall och Preem går nu in i en förstudiefas som undersöker möjligheterna att snabbt utveckla en värdekedja där havsbaserad vindkraft och vätgas kopplas samman med raffinaderiindustrin p...

Läs hela artikeln