Sesonglagring av varme i et fleksibelt energisystem

To ferske masteroppgaver fra Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU), knyttet til forskningsprosjektet «Resilient – robuste energisystemer», viser hvordan overskuddsvarme kan lagres om sommeren og brukes på kalde vinterdager.

Et voksende behov for fleksibilitet

Elektrisitetsforbruket i Norge er på vei opp, samtidig som mer av kraften kommer fra uregulerbar vind- og solkraft. Resultatet er et system med store svingninger – både i produksjon og forbruk. Fjernvarme kan spille en nøkkelrolle for bedre balansering og forsyningssikkerhet.

Allerede i dag leverer fjernvarmeanlegg varme til byer og tettsteder, ofte basert på avfallsforbrenning eller biobrensel. Utfordringen er at mye varme går til spille om sommeren, når etterspørselen er lav. I 2023 ble hele 831 GWh varme fra avfallsforbrenning rett og slett kjølt bort.

Sesonglagring som løsning

Løsningen kan være sesonglagre, som lagrer varme over måneder. Teknologien finnes i mange varianter – fra vanntanker og store bassenger, til borehull, akviferer og underjordiske hulrom. Norsk geologi med krystallinske bergarter egner seg særlig godt for varmelagring borehull og underjordiske hulrom.

Men masteroppgavene viser tydelig at lønnsomheten står og faller med to forhold:

1. Tilgang på overskuddsvarme, spesielt fra avfallsforbrenning, som i dag ikke utnyttes fullt ut.
2. Lavere temperaturer i fjernvarmenettet, som gjør det mulig å hente ut og bruke varmen mer effektivt.

Casestudie fra Furuset

I den en oppgaven (Åsnes, 2025) analyserte Nora Holm Åsnes et planlagt anlegg hos Hafslund Celsio på Furuset i Oslo, basert på høytemperatur-borehullslagring.

Hun testet ulike størrelser på lageret (100, 200 og 400 borehull) og ulike utladningsstrategier. Resultatene viser at lagret varme kan erstatte dyr topplast på kalde dager, særlig når utladningen tilpasses perioder med høye strømpriser og varmebehovet er stort.

Lavtemperatur fjernvarmenett reduserer varmetapene, og er derfor et viktig tiltak for bedre og mer effektiv utnyttelse av varmen. I anlegget på Furuset var lagerets betydning mest påvirket av utladningsprofil, varmebehov, tilgjengelig varme i lageret og høy nok temperatur på varmen.

Optimal driftstilpasning og dimensjonering var avgjørende for å sikre både energiutnyttelse og økonomi. Lønnsomheten for sesonlagringen var spesielt følsom for investeringskostnader, prisprofiler/variasjoner i strømprisene og hvordan driftsstrategien ble tilpasset til varmebehovet.

Modellering av hele fjernvarmesystemet

I den andre oppgaven studerte Tim Maarten Risen (Risen, 2025) potensialet for sesonglagring i norsk fjernvarme generelt. Ved å bruke en lineær programmeringsmodell, med data fra Statkraft Varme i Trondheim, testet han flere lagringsteknologier.

Resultatene viser at sesonglagring i eksisterende strukturer i berggrunnen kan oppnå positive netto nåverdier og kort tilbakebetalingstid, uavhengig av om strømprisene er lave, middels eller høye.

Disse teknologiene viste seg også å være robuste når ulike kostnads- og ytelsesparametere ble endret i følsomhetsanalysen. Dersom lagringen innebærer kunstig utgraving er bildet annerledes: De krever enten svært høye strømpriser eller store kostnadsreduksjoner for å bli lønnsomme.

Et tydelig funn er at modellen nesten utelukkende valgte overskuddsvarme fra avfallsforbrenning til å lade lagrene. Dette viser både hvor viktig denne varmekilden er og hvilket uutnyttet potensial som finnes i dagens fjernvarmesystem – der store mengder varme i dag går til spille.

Et felles budskap

Begge studiene peker på at sesonglagring kan:

• Gi fleksibilitet i energisystemet ved å flytte varme mellom sesonger.
• Redusere sløsing ved å utnytte overskuddsvarme som ellers går til spille.
• Støtte elektrisitetsnettet ved å avlaste i perioder med høy belastning.

Men de viser også utfordringer: investeringene er store, lønnsomheten er følsom for energipriser og både overskuddsvarme og lavtemperatur fjernvarmesystemer er forutsetninger for at teknologien skal fungere godt.

Veien videre

Mens Furuset-prosjektet demonstrerer hvordan et konkret anlegg kan drives optimalt, viser den nasjonale analysen at Norge har gode geologiske og teknologiske forutsetninger for å ta i bruk sesonglagring i større skala.

Med riktig teknologi, overskuddsvarme som «drivstoff» og lavtemperatur nett, kan sesonglagring gjøre fjernvarme til et enda viktigere bidrag i det grønne skiftet.

	Nora Holm Åsnes har en mastergrad i fornybar energi fra NMBU med fordypning i energisystemanalyse. I dag jobber hun som bærekraftskonsulent i EY.
	Erik Trømborg er professor og prorektor på NMBU og har forskningsbakgrunn innen bioenergi, fjernvarme og skog- og energisektoranalyser. Han har blant annet arbeidet med prosjektene Flexelterm og Resilient og var medlem av Klimautvalget 2050.

Kilder:

Åsnes, Nora Holm, 2025: Driftsstrategier og lønnsomhet for sesonglagring av fjernvarme med HT-BTES: En casestudie av Furuset, Oslo. Masteroppgave NMBU. https://hdl.handle.net/11250/3204545

Riesen, Tim Maarten 2025: Tekno-økonomisk analyse av potensialet for sesonglagring i norsk fjernvarme. Masteroppgave NMBU.  https://hdl.handle.net/11250/320456

Resilient – robuste energisystemer. https://www.nmbu.no/forskning/prosjekter/resilient