HyLite, Hydrogen Light Systems - Design för energieffektiv vardag

Illustration av ett system för värme och elektricitet till en bostad.

Projektet HyLite har tagit sig an utmaningen att skapa ett hållbart och resilient energisystem för framtiden genom att fokusera på innovativ lagringsteknik för vätgas kombinerbar med lokal energiproduktion. Denna genomförbarhetsstudie visar på möjligheten att integrera förnybara energikällor och effektiv lagring i fastigheter och samhällen för att möta lokala energibehov, öka motståndskraften mot energistörningar och användningen av grön energi.

Olika intressenter möts

Projektgruppen representerar många olika discipliner vilket medfört att projektet i hög grad varit tvärdisciplinärt. Därmed har deltagarna ägnat mycket tid åt att utforska det nya parallellt med överföring av existerande kunskap. Det har funnits fyra innovationer att hantera i projektet; stålinnovation, tankinnovation, designkoncept och tjänsteinnovationsutveckling. Att arbeta med radikal innovation innebär att testa koncept och iterera dessa. Processen har varit ett utvecklingslärande; vi formulerar själva uppgiften, det finns olika lösningar och tillika åsikter om vad som ett bra resultat. Bitvis har processen varit oklar, komplex och sökande.

Personas

För att utforska och förstå systemets potential och begränsningar har olika scenarios undersökts, utifrån en etablerad designmetodik som utgår från skapandet av personas. Dessa personas har beskrivits i form av fysiska egenskaper, ägandeförhållanden, förvaltning, energibehov och potentialen att lokalt skapa energi. För att skapa realistiska personas har data kring energiförbrukning både beräknats teoretiskt och inhämtats från faktiska fastigheter.

Flera aspekter att behandla

De tekniska lösningarna är en delmängd av utmaningarna. De ingående delarna befinner sig på olika nivåer i Readiness Level-skalan vilket innebär att utvecklingsbehoven är av olika karaktär. Till detta läggs hur människor kommer att bemöta ett energisystem av detta slag, både på individnivå (som hyresgäst) och på samhällsnivå (exempelvis fastighetsägare, investerare, räddningstjänst, politiker). Hur hanteras mötet mellan radikal innovation och system samt teknisk innovation med etablerade säkerhetsnormer?

Modulärt system

Initialt undersöktes hur systemet skulle kunna integreras med solcellspaneler i en takkonstruktion, integreras i en ytterväggkonstruktion, placeras i källare eller på/vid bostadshus. Vid analys av dessa förslag ur ett säkerhetsperspektiv, och för att underlätta underhåll och byte av tankar konstaterades att anläggningen bör placeras i en friliggande struktur och ej integreras i andra byggnader.

Illustration av hur modulerna skulle kunna se ut. — Illustrationer av hur modulerna skulle kunna se ut.

Vårt gemensamma arbete i projektet resulterade i att den framkomliga vägen är ett modulärt skalbart designsystem som fungerar i flertalet situationer utifrån funktionalitet, säkerhet, estetik, skötsel och effektivitet. För att säkerställa skalbarhet och en kostnadseffektiv lösning utgår konceptet från standardcontainrar av modellen high-cube. En design har utarbetats för hur energisystemet ska styras och interagera med användaren och datakällor, såsom väderinformation och elpriser. Denna inkluderar användarvänliga gränssnitt och möjligheter till automatisk optimering av energiförbrukningen.

Illustration av hur modulen kan integreras i en trädgårdsmiljö, där en truck kan hämta och lämna modulen. — Systemet är motståndskraftigt och möjliggör byte av dess olika element.

Den modulära energilagringstekniken med ett smart styrningssystem kan anpassas efter användarnas behov och förbättra energieffektiviteten. Analysen av säkerhetsaspekter och regelverk har identifierat viktiga punkter för att säkerställa överensstämmelse med standarder och föreskrifter.

Acceptans för det nya

För en friliggande struktur blir gestaltningen allt viktigare, jämfört med om anläggningen integreras i andra byggnader. Strukturen ska kunna vara ett positivt bidrag i den urbana miljön.

I takt med samhällets omställning kommer förhoppningsvis acceptansen för alternativa energisystem att öka. För vidareutveckling av detta koncept och gestaltning av framtida lösning behöver det tas vidare i projekt, i sin helhet eller som separata delar.

Visualisering av gatumiljö med lägenhetshus på sidorna. — Visualisering av modulerna i boendemiljö.

Viktiga resultat

Genomförbarhetsstudie inför framtida projekt: En omfattande genomförbarhetsstudie har genomförts för att bedöma möjligheterna och utmaningarna med att implementera ett innovativt, smart energisystem för lokal energiförsörjning i fastigheter. Studien identifierade kritiska faktorer och visade på potentialen för projektets fortsatta utveckling.
Utveckling av modulär energilagringsteknik: Projektet har resulterat i utvecklingen av ett nytt koncept för modulär energilagringsteknik, vilket möjliggör flexibel och effektiv lagring av energi som kan anpassas och användas i olika fastigheter efter behov.
Design för energisystemstyrning och användarinteraktion: En design har utarbetats för hur energisystemet ska styras och interagera med användaren och datakällor, såsom väderinformation och elpriser. Denna inkluderar användarvänliga gränssnitt och möjligheter till automatisk optimering av energiförbrukningen.
Risk- och regelverksanalys: En noggrann analys av säkerhetsaspekter och tillämpliga regelverk har genomförts för lagringstanken och energilagringssystemet. Denna inkluderar riskbedömningar och dialog med myndigheter för att säkerställa överensstämmelse med säkerhetsstandarder och föreskrifter.
Kunskapsöverföring inom materialkunskap: Projektet har möjliggjort överföring av kunskap och expertis inom materialkunskap till projektets deltagare, vilket har bidragit till att optimera designen och tillverkningen av lagringssystemet med användning av lokalt förnybart stål.
Integrering i fastigheter och samhälle, kontinuerlig försörjning, balansering samt resiliens: En viktig slutsats är att energisystemet och lagringstekniken kan integreras i olika fastigheter och samhällen för att möta lokala energibehov och öka motståndskraften mot störningar. Detta inkluderar användning i kritiska infrastrukturer som sjukhus och sambandscentraler.

Fokus framåt

Att öka medvetenheten och utbilda samhället om fördelarna med förnybar energi och energieffektivitet är avgörande för att skapa ett engagemang för förändring och hållbarhet. Gällande samhällets övergripande kunskapsnivå kring vätgas hos myndigheter och allmänhet, så noteras att kunskapshöjande aktiviteter behövs. Tillståndsfrågor behandlas fortfarande olika både inom Sverige och i Europa. Det finns också en stor spridning över landet gällande vilken kunskapsnivå de lokala aktörerna befinner sig på.

När det kommer till samhällets mottagande av mer publik användning av vätgas rekommenderar projektet att även här behövs kunskapshöjande aktiviteter. Projektgruppen i HyLite har arbetat integrerat och har fått den gemensamma förståelsen för vilket stort mervärde och ökad acceptans en attraktiv design kan innebära för allmänheten när det gäller acceptansen för vätgasanvändning i samhället. Fortsatt arbete för att djupare förstå de framtida kundernas olika behov och utmaningar är nödvändigt.

Sammantaget så är nästa naturliga steg ett eller flera demonstrationsprojekt av delar eller hela systemet, Det är viktigt att visa upp dessa energilösningar i verkligheten för att bana väg för en bred och vid introduktion i samhället. I nästa steg är det också viktigt att arbeta vidare med nya typer av affärsmodeller för att förstå alla delar av värdekedjan och för att rätt aktörer framåt ska kunna ta olika typer av roller.