Gigantisk solkraft-vision i krydsild

Planerne er ambitiøse, grænsende til det vanvittige: Saharas sol skal forsyne Europa og Afrika med eviggrøn energi og redde os fra skrupelløse olie- og gas-stater. Men første skridt er knap taget, før der er udbrudt strid om Desertec.

Af Michael Reiter, fredag 04. sep 2009 kl. 00:45

Konsortiet bag alle tiders største projekt inden for grøn energi - et gigantisk solkraftværk i Nordafrika -må have anet det: Visionære ideer er altid en garant for det mest insisterende klagekor af tvivlere. I en gigantisk FAQ på projektets hjemmeside søgte man at punktere kritikken i opløbet. Miljøforkæmpere klappede troskyldigt i hænderne. Lige meget hjalp det. Desertec er kommet i krydsild: For dyrt, for stort, for risikabelt, siger skeptikerne - forbi, før det er gået rigtigt i gang.

I Tyskland, hvor flertallet af koncerner bag Desertec holder til, er kritikerne særligt højlydte. Den mest fremtrædende, energipolitikeren Hermann Scheer, omskriver visionen til et 'fatamorgana'.

Scheer, der er formand for World Council for Renewable Energy og direktør i Eurosolar, siger til det tyske Manager Magazin, at »sådan en plan kun kan komme fra teoretikere, der ingen anelse har om de praktiske hurdler.«

Hurdlerne - det er ifølge Scheer løbske finanser, transmissionstab lig med dyr strøm og en teknik, der næppe kan holde til ekstreme vejrforhold. Men frem for alt er Desertec et problem, hvis det bliver en succes. Så bliver det en torn i øjet på de decentrale, europæiske anlæg, Scheer arbejder hårdt på at fremme:

»Planen er så omfattende og dyr, at den kun kan lade sig gøre, hvis man stopper udbygningen af vedvarende energi hos os,« mener Scheer.

Med andre ord: Satser EU på Desertec, vil midler til grøn energi blive omdirigeret til det centrale Sahara-værk. Dermed styrkes de deltagende energikoncerners position på bekostning af de mindre firmaer, der driver decentrale værker.

»Koncernernes mål er at bibeholde strukturerne fra vore dages energiforsyning i den vedvarende energis tidsalder,« argumenterer Scheer.

»Desertec er lig med strøm fra et enkelt konsortium, der kontrollerer både produktionsanlæg og transmissionsnet. Det er en metode, hvormed man nu også vil producere solenergi på monopolets betingelser.«

Får den tyske politiker ret, kan Desertec også true decentrale projekter i Danmark, f.eks. på vindkraft-området. Men den tror energiekspert Hans Larsen fra Risø DTU ikke på:

»I forhold til EU og Danmarks visioner om større andele af vedvarende energi, er Desertec et scoop. Fordelingen af forskellige typer ud over Europa er alle tiders. Det blæser ikke altid i Vestjylland, og så er det godt at have noget at supplere med. Desuden giver det bedre økonomisk mening at have flere kilder,« siger han.

Plads til begge dele

Hans Larsen vurderer, at der er plads til både decentrale anlæg og projekter af Desertec-typen - og tilbageviser den 'ø-samfundstanke', som bl.a. Hermann Scheer gør sig til talsmand for:

»Opfattelsen af, at vi klarer os selv, holder ikke, hvis vedvarende energi en dag skal fylde det meste af mixet og samtidigt være økonomisk. Så skal du kunne udveksle strøm med omverdenen,« siger han og påpeger, at en forudsætning i den forbindelse er udviklingen af et europæisk supergrid:

»Så giver Desertec først rigtig mening,« konkluderer Hans Larsen.

Fint nok. Men hvorfor satse så langt væk som Afrika og Mellemøsten? Ganske vist er solstrålingen to til tre gange så stor som i Europa, og arealerne enorme. Men kritikere - heriblandt Vattenfall-direktør og FN-klimarådgiver Lars Josefsson - argumenterer, at staterne nær ækvator er for usikre. Terrorister kan sabotere anlæggene. Tvivlsomme regimer kan afpresse Europa ved at trække stikket til Desertec.

»Derfor bør Europa producere sin strøm i Europa,« siger Josefsson til det tyske nyhedsmagasin Der Spiegel.

Dr. Hans-Joachim Ziesing, tysk energiforsknings 'grand old man', er uenig. Til Ingeniøren forklarer han:

»I lyset af afhængigheden af olie og gas bør Europa ikke også gøre sig for afhængig af el-leverancer fra 'tvivlsomme' lande. Selvfølgelig bør kapaciteterne primært udvides i Europa. Men er Desertecs 15 pct. urimeligt meget, når projektet i virkeligheden kan være med til at 'stifte fred' mellem os og dem? Her burde man måske have mere blik for de internationale relationer,« siger han.



06. nov 2009 kl 12:29

Gregor Giebel

Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Der er mindst et argument som er klart forkert, og det er transmissionstabene. En HVDC linie kan godt transportere strømmen med få percent tab per 1000 km. Kabelomkostningerne incl. transmissionstab kan beregnes til ca 1 €c/kWh, som er ikke meget i forhold til de 49 €c som Tyskland betaler for privatejede PV paneler lige for tiden. Til gengæld findes der en meget bedre resource i Nordafrika. Vi (Risø DTU) fandt en site i Ægypten med over 6000 fuldlasttimer - det er det dobbelte af gode sites i Danmark og det tredobbelte at typiske sites i Tyskland, og burde komme til en pris i nærheden af 2-3 €c/kWh.

Den sande problem (som han dog kommer ind på) er folkens uvilje til højspændingsledninger, og det bliver jo ikke bedre af at det er en kabel som forbinder den ene udland med det andet. Men Desertec er jo lavet for den lange løb, og 10 år med planlægningen er nemt kalkuleret inde.

Terrorargumentet køber jeg heller ikke - det er allerede alt for nemt at provokere en blackout i elnettet med et par gode gamle dynamitstænger på strategisk udvalgte master, og hvis man har tre eller flere kabel over middelhavet, så er det svært at ramme alle dem på samme tid. Og hvis 15% af vores elforsyning falder borte, så burde der stadig ikke forkomme blackouts. Desuden er jeg enig med Dr. Ziesing i at man skal også se på udviklingsmulighederne for partnerne - maintenance jobs i CSP plants kan ikke bare outsources til tysker...

Her en udsnit fra et gammel paper som jeg har præsenteret på Risø Energy Conference 2003 (teksten er fra Gregor Czisch, en af coautorene):

Consider the example of Germany and Morocco: Germany yearly spends 40 billion euro for its electricity supply which is about 2% of its GDP, whereas the total GDP of Morocco lies somewhat above 30 G€. Today’s Moroccan electricity consumption is 2.5% of Germany’s 490 TWh. Let us assume Morocco would produce 10% of the European demand. This would involve a total investment of more than 50 G€ for the wind power plants erected in Morocco, which is close to twice its GDP.

Link til paperet: http://www.risoe.dk/rispubl/SY....htm

Link til Manager Magazins artikel: http://www.manager-magazin.de/...html

Gregor


06. nov 2009 kl 13:33

Søren Lund

Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Der er mindst et argument som er klart forkert, og det er transmissionstabene. En HVDC linie kan godt transportere strømmen med få percent tab per 1000 km. Kabelomkostningerne incl. transmissionstab kan beregnes til ca 1 ?c/kWh, som er ikke meget i forhold til de 49 ?c som Tyskland betaler for privatejede PV paneler lige for tiden. Til gengæld findes der en meget bedre resource i Nordafrika. Vi (Risø DTU) fandt en site i Ægypten med over 6000 fuldlasttimer - det er det dobbelte af gode sites i Danmark og det tredobbelte at typiske sites i Tyskland, og burde komme til en pris i nærheden af 2-3 ?c/kWh.

Hej Gregor,

Hvordan beregner I tabet i kablerne til en omkostning på ca 1 ?c/kWh ?

Hvis Strømmen fra gode sites i Nordafrika koster 3 ?c/kWh, og der tabes 3% pr. 1.000 km, så skulle tabet vel kun koste 1 ?c/kWh (?)

Det er i øvrigt belejligt at dit navn dukker op i debatten vedr. supergrids.

Jeg har længe argumenteret for at en VE-supergrid i Europa, vil være en effektiv måde at udligningne vindenergi på, da vindenergien målt over et stort geografisk område samlet set er langt mere regelmæssig, sammenlignet med det vi oplever i Danmark.

Med dette argument har jeg på det seneste henvist til denne rapport http://powwow.risoe.dk/publ/GG....pdf , med særlig henvisning til diagrammet på side 22.

Rapporten er jo forfattet af dig. Teksten er meget kortfattet, så jeg formoder at filen har været tiltænkt en Power Point-præsentation, flankeret af du og din pegepind. ;-)

Det er ikke umiddelbart svært at forstå hvad diagrammet på s. 22 viser, m.h.t. vindenergiens uregelmæssighed i.f.t arealet (radien). men jeg ville sætte en stor pris på din uddybning.

Kan man på baggrund af diagrammet konkludere hvor meget mindre der skal til for at balancere vindproduktion og elforbrug i et stort område, frem for et mindre ?

Findes der idag historiske vinddata for et større antal målestationer, fordelt over hele EU og Norge, også til havs, så man kan lægge disse sammen for et helt år af gangen, skalere for 100% penetration, og se hvor meget lager det ville kræve at balancere denne produktion med det givne elforbrug i området ?

Jeg formoder det ville kræve betydeligt mindre lager, i forhold til hvis vi skulle gøre det samme i et område som Danmark.

Har du en idé om hvor stor forskel det drejer sig om ?

Håber du kan hjælpe.

Med venlig hilsen,
Søren Lund


06. nov 2009 kl 13:44

Anders Jakobsen

Re: Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Ja, jeg stiller mig ved siden af Søren i håb om en uddybning. Og til det henviste PDF, så tror jeg at side 23 indeholder en eller anden indsigt, men på trods af at jeg er godt hjemme i de statistiske begreber, så er jeg clueless på hvad den indsigt er.


06. nov 2009 kl 14:15

Gregor Giebel

Re: Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Jeg tror nok at løsningen ligger i at læse min PhD afhandling på www.drgiebel.de/thesis.htm. Der burde det være forklaret lidt bedre.

Det korte af det lange er at ud fra kortet vist et par slides tidligere, centrerer jeg mig på en punkt og laver en cirkel med x km diameter. Den indeholder så den antal flere sites som er givet i inset. Dvs hvis jeg har en cirkel af 3000 km, så har jeg nogle gange kun 20-35 sites (det er når jeg sidder på de græske sites som ligger lidt afsides i mit dataset), men normalt er der over 50 andre sites i denne cirkel. Nu beregner jeg hour-for-hour gennemsnittet af alle tidsserier indenfor radiussen, beregne dens standardafvigelse, og samligner det med den normerede standardafvigelse af tidsserien af punktet hvor jeg er centreret. Så kommer jeg til forholdet i blåt. Pointen er altså at når jeg bruger flere wind farms på flere forskellige sites, så er min wind power feed mindre variabel (og går måske ikke endda helt op til 100% og 0%).

Anders, side 23 har ikke noget med denne slide at gøre, det er power systems terminologi. Hvis du vil vide mere om capacity credit af wind power, så er der et lille paper på ovennævnte side.

HTH
Gregor


06. nov 2009 kl 14:49

Anders Jakobsen

Re: Re: Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Takker.

-Jeg mente side 22. Side 21 forstår jeg udemærket og jeg forstår at side 22 er en statistisk behandling af parringerne på side 21, men hvordan jeg specifikt skal læse den, det kan jeg ikke gennemskue.

-Hvordan forholder dine målinger sig til reel "vindturbine-værdi" af vindstyrkerne? For vindmølleenergiproduktion er vinden på en linær skala ikke nær så interessant som hvornår vinden er under cut-in, over cut-in/under fuld produktion og over fuld produktion.

-Er dine målepunkter valgt ud fra gode vindmølle-sites?


06. nov 2009 kl 15:07

Tyge Vind

Find fejlene!


Gregor Giebel, 06.11.2009 kl 12:29 skriver:

"Vi (Risø DTU) fandt en site i Ægypten med over 6000 fuldlasttimer - det er det dobbelte af gode sites i Danmark og det tredobbelte at typiske sites i Tyskland, og burde komme til en pris i nærheden af 2-3 €c/kWh."

- Det lyder utroligt. Året har 8767 h, og solen er vel ikke over horisonten mere end halvdelen af tiden, ca 4300 h?
- Poul Henning Kamp har fundet mindre end 900 h fuldlast fra solceller i Danmark.
- Er det virkelig muligt at opnå 3000 h i Danmark og 2000 h i Tyskland med en termodynamisk proces?


06. nov 2009 kl 16:11

Søren Lund

Re: Re: Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Hej Gregor,

Tak for links til en masse spændende læsning for weekenden.

Jeg tror nok at løsningen ligger i at læse min PhD afhandling på www.drgiebel.de/thesis.htm. Der burde det være forklaret lidt bedre.

Der er en del links til dine mange projekter. Jeg kan roligt sige, at emnet interesserer mig så meget, at jeg har tænkt mig at læse dem alle sammen ;-)

Men for lige at skyde genvej til løsningen på det konkrete diagram; hvilket link skal jeg bruge ?

Nu beregner jeg hour-for-hour gennemsnittet af alle tidsserier indenfor radiussen, beregne dens standardafvigelse, og samligner det med den normerede standardafvigelse af tidsserien af punktet hvor jeg er centreret. Så kommer jeg til forholdet i blåt.

Det er indenfor dette forvirringen opstår.

Hvor lang er en tidsserie ? Hvilken periode ?

Når du siger "hour-for-hour gennemsnittet af alle tidsserier", mener du så en graf med varierende Y-værdier, der viser et gennemsnit time for time ?

- eller det totale gennemsnit (ret linie) ?

Skal jeg forstå, at Y = 0 i diagrammet gør det ud for gennemsnitsværdien af alle tidsserier for alle sites ?

Eller kun for alle sites for hver kolonne (radiusværdi) ?

Svarer Y = 1,25 til en afvigelse på 125% over (kan ikke være under) gennemsnits-vindhastigheden ?

Kan man sige at vind fluktuerer op til 130/40 = 3,25 gange så meget indenfor en radius af 200 km (2. kollonne, øverste punkt), som det gør indefor en radius af 2.000 km (20. kollonne øverste punkt) ?

Kan man ved at trække en kurve, gennem gennemsnitsværdien i hver kollenne (starter ved Y = ca 0,70 og flader ud mod Y = ca 0,30), beskrive hvor meget mindre energilager det vil kræve (se bort fra tab) for at tilpasse hver tidsserie af vindhastigheder til den gennems-tidsserien ?

Eller er max-værdierne mere relevante ?

Du svarer bare på dem du gider ;-)

Med venlig hilsen,
Søren Lund


06. nov 2009 kl 16:21

Søren Lund

Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Hvordan beregner I tabet i kablerne til en omkostning på ca 1 ?c/kWh ?

Hvis Strømmen fra gode sites i Nordafrika koster 3 ?c/kWh, og der tabes 3% pr. 1.000 km, så skulle tabet vel kun koste 1 ?c/kWh (?)

Jeg ser først nu, at der er gået ged i teksten da jeg postede den, så jeg spørger lige igen:

Hvordan beregner I tabet i kablerne til en omkostning på ca 1 €c/kWh ?

Hvis Strømmen fra gode sites i Nordafrika koster 3 €c/kWh, og der tabes 3% pr. 1.000 km, så skulle tabet vel kun koste 0,1 €c/kWh ?

Mvh, Søren Lund


07. nov 2009 kl 21:34

Gregor Giebel

Re: Find fejlene!


Gregor Giebel, 06.11.2009 kl 12:29 skriver:

"Vi (Risø DTU) fandt en site i Ægypten med over 6000 fuldlasttimer"

- Det lyder utroligt. Året har 8767 h, og solen er vel ikke over horisonten mere end halvdelen af tiden, ca 4300 h?

Sorry, der har jeg været lidt upræcise - jeg snakker om vind, ikke sol. Men jeg har også hørt om de nye CSP plants med varmelager, som kan producere noget (ikke nødvendigvis fuldt ud) 24 timer i døgnet. Varmelageret fungerer som en stor svømmebassin af molten salt - kan sikker googles, og blev også beskrevet et par gange her på ing.dk.

Mvh Gregor


07. nov 2009 kl 22:15

Gregor Giebel

Re: Re: Re: Re: Flere fakta fra teoretikere og smagsdommere

Hej Gregor,

Tak for links til en masse spændende læsning for weekenden.
Jeg tror nok at løsningen ligger i at læse min PhD afhandling på www.drgiebel.de/thesis.htm. Der burde det være forklaret lidt bedre.

Der er en del links til dine mange projekter. Jeg kan roligt sige, at emnet interesserer mig så meget, at jeg har tænkt mig at læse dem alle sammen ;-)

:-)) Så er du nok den sjette eller deromkring - hvem ellers gider at læse en hele PhD afhandling? :0)

Men for lige at skyde genvej til løsningen på det konkrete diagram; hvilket link skal jeg bruge ?

Det er nok min afhandling (den store overskrift). Kapitel 3.6 beskriver de europæiske vinddata, og den måde hvordan jeg overfører vindhastighed til power (med en standard effektkurve). Kapitel 4 og 5 er måske ikke så interessant, men 6, specielt 6.2 beskriver plottet. Ikke særlig god, frygter jeg, fordi konceptet er lidt indviklet at forklare. Hvis det stadig ikke bliver klart, kan jeg måske finde noget gammel code (eller pseudocode) jeg har brugt for at beregne det.

Nu beregner jeg hour-for-hour gennemsnittet af alle tidsserier indenfor radiussen, beregne dens standardafvigelse, og samligner det med den normerede standardafvigelse af tidsserien af punktet hvor jeg er centreret. Så kommer jeg til forholdet i blåt.

Det er indenfor dette forvirringen opstår.

Hvor lang er en tidsserie ? Hvilken periode ?

Et år, ~1991.

Når du siger "hour-for-hour gennemsnittet af alle tidsserier", mener du så en graf med varierende Y-værdier, der viser et gennemsnit time for time ?
Yes.


Kan man sige at vind fluktuerer op til 130/40 = 3,25 gange så meget indenfor en radius af 200 km (2. kollonne, øverste punkt), som det gør indefor en radius af 2.000 km (20. kollonne øverste punkt) ?

Så vidt jeg forstår spørgsmålet, så ja.

Kan man ved at trække en kurve, gennem gennemsnitsværdien i hver kollenne (starter ved Y = ca 0,70 og flader ud mod Y = ca 0,30), beskrive hvor meget mindre energilager det vil kræve (se bort fra tab) for at tilpasse hver tidsserie af vindhastigheder til den gennems-tidsserien ?

Eller er max-værdierne mere relevante ?

Det har jeg faktisk aldrig tænkt over - men det går nok i den retning. Hvor filmen måske knækker er at man ikke bare kan aggregere vindkraft på den måde pga. transmission bottlenecks.
Gregor Czisch (han har skrevet en 400-siders PhD afhandling om smoothing effects og supergrid - en opus magnum, dog på tysk. Kan googles) har lavet en lignende analyse også for landene udenfor Europa, og findet at udligningseffekten er endnu større mellem landene nord og syd af middelhavet - det er så slide 31 i slide showet linket fra powwow... Men overførselsmulighederne for energien er selvfølgelig rigtig dårlig. Endnu.

HTH Gregor


Ny i debatten? Opret en brugerkonto