HiTES - High-Temperature Thermal Energy Storage for decarbonised and flexible industry processes

Termisk energilagring (TES), eller termiske batterier, er en samlebetegnelse for teknologier for å lagre varme eller kulde, på samme måte som batterier lagrer elektrisk energi. Og akkurat som elektriske batterier gir fleksibilitet til strømnettet og den individuelle forbruker, kan TES gi fleksibilitet for prosesser som benytter varme og kulde. Dette blir stadig viktigere når vi vet at omtrent halvparten av energien som brukes i Norge og Europa brukes til nettopp oppvarming og nedkjøling, og at mesteparten av de varmekrevende industrielle prosessene fortsatt dekkes av fossilt brensel. I et europeisk perspektiv er prosessvarme ansvarlig for 12 % av de totale klimagassutslippene. Elektrifisering, gjennom varmepumper og elektrisk oppvarming, er den enkleste måten å avkarbonisere prosessvarme på. Denne elektrifiseringen, sammen med den økende mengden av ikke-kontinuerlige fornybare energikilder, gir en stor belastning på strømnettet, og er på steder overhodet ikke mulig uten sluttbrukerfleksibilitet, altså muligheten til å regulere strømbruken til sluttbrukeren. TES gir denne sluttbrukerfleksibiliteten ved å lagre enten overskuddsvarme eller -elektrisitet som termisk energi, og bruke den lagrede energien ved behov. HiTES er et fireårig prosjekt mellom SINTEF, AIT og NTNU som forskningspartnere, TES-leverandørene EnergyNest og Cartesian, og Equinor, Yara og TotalEnergies som sluttbrukere med høye ambisjoner om avkarbonisering. Prosjektet vil fremme lovende, nye høytemperatur-TES-teknologier som ennå ikke er teknologisk modne. I tillegg skal prosjektet fremme integrasjon av nesten-modne løsninger i industrielle prosesser ved å utvikle modeller og verktøy for optimal drift, design og dimensjonering av TES energisystemer, og se på hvordan strømnettet påvirkes av den forventede økningen av industrielle TES-installasjoner de neste årene.

Industry is responsible for 25% of the total final energy consumption in the EU. Most of this energy demand is for heating processes; a demand which is still primarily covered by fossil fuels. The fastest way to decarbonize industrial heating is through electrification using power-to-heat technologies such as electric boilers and high-temperature heat pumps. Wide-scale electrification is however not possible without increased energy system flexibility, a flexibility that can be cost-efficiently provided through the integration of thermal energy storage (TES). HiTES is dedicated to developing high-temperature TES solutions for the decarbonized process industry. The project will advance promising, novel high-temperature TES technologies that are not yet technologically mature. In addition, the project will promote integration of higher TRL TES solutions in industrial processes, by developing models and tools for optimal operation, design and sizing of TES energy systems. Finally, HiTES will assess the energy system impacts of wide-scale industrial decarbonization through power-to-heat and TES. Led by SINTEF Energy Research, in collaboration with the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) and the Austrian Institute of Technology (AIT), the project benefits from expertise in functional materials, TES systems, and energy systems modelling. The industry partners include both suppliers of novel TES solutions, EnergyNest and Cartesian; as well as end users with high ambitions for decarbonization of their processes, Equinor, Yara and TotalEnergies. HiTES aims to advance high-temperature TES solutions for decarbonizing industrial processes in a fossil-free energy system. Through collaboration and research efforts, it seeks to drive adoption of high-temperature TES technologies and contribute to a sustainable energy system.