menu close Teknologiens Mediehus
person Konto arrow_drop_down
Denne artikel er en forkortet version af en artikel oprindeligt bragt på GridTech.
‘Velkommen til den nye stenalder’.
Varme sten er nyeste mode inden for energilagring, og sidste uge løftede vindmølleproducenten Siemens Gamesa under ovenstående slogan sløret for et af verdens største stenlager-pilotanlæg i Hamborg. Det fremgår af en pressemeddelelse.
Lageret består af i alt 1.000 ton vulkanske stenarter, der i en isoleret tank skal gemme elektrisk energi fra overskudsproduktion fra vedvarende energikilder. 130 MWh kan stenene opbevare i højst en uge, mens der umiddelbart ingen oplysninger er om, med hvor stor effekt lageret kan sende energien tilbage ud i nettet.
Stenlageret i Hamborg fungerer grundlæggende som mange andre pilotprojekter, der i øjeblikket kører rundt om i verden. Den elektriske energi omdannes via en stor elradiator til varme, som blæses ind over stenene og opvarmer dem til omtrent 750 grader. Når der igen er mangel på effekt, anvendes en dampturbine til at omdanne varmen til strøm igen.
Anlægget i Tyskland er noget større end et tilsvarende dansk pilotprojekt, GridTech tidligere har omtalt. Den pilot kører på DTU Risø i en prototype, der indeholder 3-3,5 kubikmeter sten. Men næste trin i udviklingen er opførelsen af et lager med 30.000 kubikmeter sten.
Ligeledes er ambitionerne i Hamborg store: Pilot-anlægget skal i første omgang demonstrere teknologiens brugbarhed i elnettet, mens Siemens Gamesa løbende tester lagerets effektivitet. Næste skridt er et stenlager i GWh-klassen.
Denne artikel er en forkortet version af en artikel oprindeligt bragt på GridTech. I den oprindelige udgave kan du blandt andet læse om fordele og ulemper ved energilagring ved opvarmning af sten.
Det er typisk at sådanne projekter får en grøn dejning i omtalen: "der i en isoleret tank skal gemme elektrisk energi fra overskudsproduktion fra vedvarende energikilder" Rent teknisk kan lageret gemme elektrisk energi til eventuel senere brug i form af varme og el. Lageret er bedøvende ligeglad med hvorfra el'en kommer og hvor "grøn" den er. Lageret kan også oplades med el fra brunkul. Det smarte ved sten og høj temperatur er, at det kan bruges til andet end lunkent vand, og elopladningen er lige effektiv uanset sluttemperaturen.
Hvad er virkningsgraden på dette lager og levetiden? Hvad bliver EROIE på hele systemet, når energien kommer fra solceller eller Vindmøller?
Det må skulle forstås sådan at når man har fyldt 130 MWh in i lagret så tabes der energi gennem isolering og efter en uge er der ikke mere varme. Men hvis den varme energi skal omsættes til elektricitet via et dampsystem så tabes 50 % energi.
Det må betyde, at hvis man en time efter lagret er fyldt med energi ønsker at omsætte varmen til strøm så får man 65 MWh strøm ud af den lagrede varme.
Hvis efter 3 dage ønsker at lave strøm så er 50 % af den varme energi sivet ud af lagret og der kan kun produceres 32 MWh el.
Ved "grønne" og "bæredygtige" projekter mangler ofte de mest basale oplysninger. Med stens varmefylde på ~1kj/kg/K, får jeg en energi på 300kWh/K. Ved 500K differens svarer det til 150MWh. I forhold til et vandlager af samme størrelse er det væsentlig mere energi, og noget af energien kan laves til el. De er bare tyste med den del.
Ifølge overskriften, så er min elkedel også blevet et ellager.
Nu står der at energien kommer fra vindmøller, men hvis det havde været CSP kan det lagres direkte som varme og så først omdannes til el når det hentes op fra varmelageret, så faktisk havde det været meget mere effektivt at bruge sammen med et kernekraftværk eller et kulfyret værk.
Sådan forstår jeg ikke deres pressemeddelelse. Som jeg læser den, så kan de fylde lageret op og en uge senere hente 130 MWh ud. De oplyser ikke hvor meget energi de fylder ind, for at fylde lageret, og derfor kan du ikke regne tab ud. Det ville også foretningsmæssigt være ret mærkeligt hvis de oplyste det.
Jeg er iøvrigt ret sikker på det ikke er et lineært tab over tid og at de ikke kan nå 50% system effektivitet.
Måske en gang kogning kan oplade din mobiltelefon, Svend? Beskriv gerne resultatet.
Enig. Den termiske kapacitet af lavasten er ca. 0,8 kJ/(kg K), så med en opvarming på ca. 650 grader C (750 C - kogepunktet) og 1000 ton, kan lageret teoretisk rumme 520 x 10^3 MJ = 144 MWh termisk energi. Det passer meget godt med at lageret i praksis kan rumme 130 MWh termisk energi. Når den energi skal konverteres til el, kommer virkningsgraden næppe over 45 %. De bedste dampkraftværker som f.eks. Avedøre 2 ligger på omkring 49 % ved ren elproduktion; men pga. den store luftmodstand skal skærvelageret formodentlig bruge en ikke ubetydelig blæsereffekt til at lagre og høste energien. Der kan altså maksimalt høstes omkring 60 MWh el; men i praksis er det endnu mindre, for elvirkningsgraden af et dampkraftværk falder betydelig, når temperaturen kommer under omkring 350-400 grader C, så lageret kan aldrig tømmes helt, uden at virkningsgraden styrtdykker.
Svend skrev:
Arh, Svend. Du har da ret i at man teoretisk set godt kunne putte kulkraft strøm ind i lageret. Men æh ... hvad er lige ideen i det? Så kunne man jo ligesågodt vente med at putte kullene ind i kulkraftværket, ikke?
Synes du virkelig det skriger til himlen at lageret er designet med tanke på strøm fra vind og sol? Det tror jeg faktisk ikke du gør ...
Kan din elkedel på et senere tidspunkt producere el ud fra den varme, den har puttet i vandet?
Det kan det her anlæg, og derfor opfylder det den gængse definition på et ellager.
Der er mere info her https://www.siemensgamesa.com/products-and...
dog også en pressemeddelelse fra da de startede med lidt andre tal https://www.siemensgamesa.com/newsroom/201...
Ja da ! Kog vandet, sæt et peltier element på ydersiden, isoler resten af elkedlen med 200mm rockwool, og du kan få 1% af energien retur som strøm.
Sværere er det ikke.
Hvis input strømmen koster 0,1 øre så koster din lagrede strøm dig 10 øre, eksklusive afskrivning af dit ellager.
Det er forhåbenligt ikke blot en grøn imige stund fra Simes side hvor pengene betales fra den danske afdeling af Simes/Gamesa ? Virkingsgraden synes at være så lav at det er en "no go"
Ja, data er modstridende. I øverste link skriver de:
I den nederste:
Mon ikke der er kommet et 1-tal for meget med i første link?
Jeg fandt mine data for den termisk kapacitet Cp af lavasten i denne link: https://www.sciencedirect.com/science/arti... , som viser, at Cp varierer fra 0,76 J/(g K) ved 288 K til 1,41 J/(g K) ved 1220 K:
Jeg valgte 0.8 J/(g K) som repræsentant for, hvad den totale udnyttelse af lageret kan blive: men selv hvis man benytter 1,4 J/(g K), får man ikke 130 MWh el ud af 1000 ton sten, da man så skal tage hensyn til, at virkningsgraden styrtdykker, når temperaturen kommer under omkring 300 grader C. Godt nok fordamper vand ved 100 grader C; men ved den temperatur er damptrykket så lille, at det vel næppe kan få turbinen til at dreje rundt.
Iøvrigt undrer det mig, hvorfor lageret er så dårligt isoleret, at det kun kan holde 5 dage. Hvis det skal have en fornuftig virkningsgrad, skal det i stand-by tilstand holdes på minimum 300 grader C, og så vil der med den isolering være et enormt energitab, som er ren spild i de perioder, hvor det ikke bruges.
Er der en top 5 oversigt over hvilke lagringmetoder der har den højeste virkningsgrad . ( El til El ) ? A. På døgnbasis B. På ugebasis C. På sæsonbasis
Jamen det må afhænge af om det er el eller varme der skal opbevares. Fra et værk som fyrer med kul eller et kernekraftværk produceres varme, som i stedet for at omdannes til el direkte kan lagres som varme. Er et el der skal opbevares, så vil et batteri være mest effektivt på døgnbasis og måske også ugebases og pumplagring på sæsonbasis. Blot er batterilagring meget dyrt og pumpelagring alt andet end ukompliceret.
Det ved jeg ikke (endnu), men jeg er ved at læse en interessant rapport, U.S. Battery Storage - Market Trends, fra den amerikanske EIA Energy Information Adminstration, som måske kan give et fingerpeg:
https://www.eia.gov/analysis/studies/elect...
Det er vist helt, som det skal være. Jeg vil tro, at det nogenlunde svarer til, at man må leve med, at en del af den gas, som man ved opstarten af et underjordisk gaslager injicerer (pumper ned) i strukturen aldrig vil kunne komme op igen. Denne portion gas kaldet 'cushion gas' er nødvendig for at sikre funktionsdueligheden af gaslagerets indhold af 'working gas', som skiftevis injiceres og tages ud (produceres).
De 30.000 m3 sten, som DTU Risø vil bruge næste gang ifølge artiklen, har en skønnet masse på 75.000.000 kg, så kan der godt nok lagres megen energi her. Det er 75 x Hamburgs lager. Men stedet var jo også forudset til eet af A-værkerne ....
Henrik Stiesdal har eg rigtig god beskrivelse af hvordan lageret virker i sin blog - se især https://ing.dk/blog/den-sidste-kroelle-paa...
Så temperaturen kommer ikke ned før lagret er (næsten) helt tømt
Inden debatten går i selvsving over økonomi og virkningsgrad, så husk lige, at det IKKE er det centrale. Det centrale er en teknisk løsning på opbevaring af energi og genskabelse af elektrisk effekt. Hvis det her er den eneste, nu-kendte, metode, så er det BEDRE end at brænde hvad-som-helst-af; det er en bunden, given, opgave at undgå afbrænding - bortset fra affald som ikke på nogen anden måde kan bortskaffes. Så uanset pris og virkningsgrad, så er der måske ikke andre valg - om 5 - 10 år SKAL vindenergi kunne gemmes nogle få døgn for at udligne produktion og forbrug.
Interesserede kan jo selv tage Energinet.dk’s tal og lave modellering i et regneark.
5000 ton sten lager til hver af DK's 20 største byer....måske noget den nye regering vil regne på. Og hvis Danffos/Grundfos kunne lave et sten lager modul på størrelse med en vaskemaskine, så kunne private boliger hørte energien om natten. (taenker iøvrigt - lidt en højovns metode)
Spaendende at udviklingen er kommet igang.
Vil nogen af økonomieksperterne forklarer hvordan dette regnestykke kommer til at hænge sammen?
Hvis vi anslår en virkningsgrad på 50%, el ind el ud, hvad bliver så prisen på et totalt system, bestående af vindmøller og disse "batterier" hvis det skal erstatte et atomkraftværk på 1000 MWe og en kf på 0,93.
Brug gerne tallene fra Hinkley Point C, eller Olkiluoto 3, og vælg selv et vindmølle projekt.
Det er vel også den størrelse, man skal op i. Hamburgs lager yder 1,2 MW i 24 timer. Det kan vist kun kaldes en testopstilling.
Man kan naturligvis godt bygge 1000 små lagre som Hamburgs, men varmetabet og problemerne med at holde en veldefineret varmefront inde i lageret vil være væsentligt højere, end hvis man bygger nogle få større, så det vil ikke rigtigt give mening.
Ja, men hvis det skal fungere, burde opladningen af lageret ske i modsat retning af afladningen dvs. fra toppen og ikke fra bunden, som det ifølge Henrik Stiesdals tegning er tilfældet med det zig-zag agtige flow styret af de skrå plader (hermed er idéen givet videre).
Hvis et lager, der som Henriks altid har luftflow i den samme retning, er næsten afladet, vil den varme ende køles ned af den kolde del, så snart man begynder at opvarme det. Det skaber nærmest en gennemsnitstemperatur i lageret og ødelægger dermed lagdelingen, og hvis man så kort efter får brug for at tappe energien, har man sænket udgangstemperaturen og dermed virkningsgraden.
Iøvrigt benytter Henrik Stiesdal også Cp = 0,8 kJ/(kg K), som jeg gjorde i min beregning; men som det fremgår af min link, er Cp noget bedre i den varme del, så med flow fra oven under opladning, som jeg foreslår, og flow fra neden under afladning burde kapaciteten være en smule højere end Henriks beregninger.
Henrik Stiesdal har en rigtig god beskrivelse prisen i sin blog - se især https://ing.dk/blog/giver-energilagring-me... Dog er den skrevet i 2016 og de priser for vind han regner med i 2025 har vi allerede nået.
Nyhederne kort - atomkraft koster mere end vind + lager
Det har du ret i - men det er også det han har foreslået.
Næ, det er skam fint nok, men elektriciteten ind i lageret består altså af det øjeblikkelige mix. De kan ikke pille "grøn" strøm ud, og når vi nu er ved det, så er der aldrig overskud eller underskud i et elnet. Der kan være potentiale til at bruge mere strøm og lade lageret op, ligesom der kan være potentiale til at aflade lageret og sende strøm ud. Lad os komme bort fra dette med at elbiler og varmepumper bruger sol og vind. Hvis det var sandt betyder det blot at vi andre får den "sorte" strøm.
Det hjalp med diverse links til projektet, så man fik lidt tal på. Ing.dk kunne godt have hjulpet til.
Hvor fremgår det af teksten? Tværtimod skriver han jo:
og tegningen over det simple lager viser eller omtaler det heller ikke; men det er også lige meget hvem, der kommer med idéen - bare flowet vendes, for en konstant flowretning er altså ikke særlig smart.
Du forklarer noget, alle allerede forstår. Og du ved godt, at alle allerede forstår det. Og du forstår det også selv.
I princippet kunne man godt, hver gang man skriver noget om emnet, gøre beskrivelsen så "skudsikker" og detaljeret, at selv personer, der i ond tro ønsker at misforstå beskrivelsen, ikke vil kunne misforstå den. Men det ville godt nok være træls at læse den slags tekster.
Så kan du ikke bare skrue lidt ned for charmen? Vi har forstået dit budskab - allerede inden du fremsatte det.
Uanset hvad der afbildes i diverse salgsillustrationer, er det fuldstændigt usandsynligt, at konceptet bygger på uændret strømningsretning ved opladning og afladning. Det bør du også være i stand til at regne ud.
Naturligvis vil man putte varme ind i den varme ende og kulde ind i den kolde ende, når man flytter energi ind og ud af et termisk lager - sådan som fjernvarmeselskaberne har gjort med deres varmeakkumuleringstanke "altid".
Arne, det tror jeg ikke!
Jeg må give dig ret i at det ikke fremgår af teksten - jeg tror at den kun beskriver afladningen - men han giver en bedre forklaring i kommentarene https://ing.dk/blog/den-sidste-kroelle-paa...
Å nej - Michael tror ikke på mig
I modsætning til denne blog, der er blevet til på baggrund af en ikke særlig præcis pressemeddelelse, er beskrivelsen af Henriks stenlager jo skrevet af designeren selv, så det ville være naturligt at omtale et evt. skift af flowretning, og de skråtstillede plader i det simple lager, som må virke bedre i den ene retning end i den anden, tyder heller ikke på en reversibel flowretning.
Jeg er for længst holdt op med at tro på, at ting er designet optimalt. Jeg nøjes med at gøre opmærksom på, hvad jeg ville gøre, hvis det er i modstrid med det, jeg kan se og læse. Alle andre her gættede på, om de 130 MWh var termisk eller elektrisk energi. Jeg regnede mig i stedet frem til, hvad det måtte være ud fra Cp.
Hvis man forstår konceptet bare nogenlunde, så forstår man også, hvorfor reversering af strømningsretningen er en fuldstændigt uomgængelig forudsætning for at få konceptet til at fungere. Ellers vil det være umuligt at bibeholde de temperaturforhold, som er nødvendig for turbinen.
Så din tvivl kan kun skyldes, at du ikke selv forstår konceptet bare nogenlunde, eller at du mener, at Henrik Stiesdal ikke forstår konceptet bare nogenlunde.
Arne.
Nå, du er også en af de uopdragne tumper, der mener at seriøse debatter skal saboteres med hånlige kommentarer.
Hvis du ikke ved hvad svaret på spørgsmålet er, så hold dog mund.
Men alle energidebatter her ender altid i en masse økonomibetragtninger, hvor konklusionen altid er at klima og miljø er ligegyldigt, bare Danmark tjener penge.
Men det er åbenbart vigtigt for dig at være ubehagelig, overfor mennesker du ikke kender?
Nu bruger de jvf. pressemeddelelsen elvarme så de kan principilt tænde den i sektiion og stadig opnå sektionsvis opladning uden at skulle have luft igennem anlægget.
@Michael Fos På en eller anden måde skulle man mene, at når så mange har samme opfattelse af dine indlæg. Så skulle du måske reflektere lidt over din måde at være på.
Er at akraft koster mere end det dobbelte af VE. I al sin enkelthed.
Den opridelige proces hvor en kompression via en adiabatisk proces øger energitilførslen til den varme beholder når en kold beholder køles langt ned se
stiesdahl-turbo-expander2.jpg
Det tyder på at dette funktionsprincip er fravalgt og lagret varmes med en el-patron.
Der har altid været opereret med at lagret skulle køles og varmes successivt ned gennem lagret så lagret hele tiden holder minimum 600 C og grænsefladen mellem den varme og kolde sektion flyttede sig ned gennem lagret.
Når man begynder at blæse luft ned gennem stenmassen så må den køles jævnt over hele volumet, som betyder at hele stenlagret køles jævne til temperaturen når det minimum hvor der ikke kan produceres strøm.
Hvorfor betragte det som et system? Lageret er en enkeltstående entitet der lever af prisdifferencen på strøm - og er uafhængig af den absolutte pris. I modsætning til a-kraften som i høj grad er afhængig af den absolutte pris på strømmen.
Begynd med dig selv, Michael!
I dette forum slår ingen dig, i dén øvelse, Michael Fos.
Å nejjjjj - Michael synes jeg er en tumpe
(Og det var ment som en hånlig kommentar)
Nej. Hvis du blæser kold luft ind i et lager af 600 °C varme sten, vil luften blive varmet op undervejs gennem stenlageret. Derfor får du en temperaturgradient gennem lageret. Denne temperaturgradient vil så blive parallelforskudt, efterhånden som lageret bliver tømt.
Jo mere stejl, du kan lave gradienten i forhold til lagerets længde, jo større en andel af lageret vil kunne udnyttes ved fuld temperatur.
Nej - læs https://ing.dk/blog/den-sidste-kroelle-paa...
Henrik Stiesdal lyder til at tvivle på at et ellager kan tjene nok på prisdifferencen her i danmark - det bliver nok nød til også at tjene på systemtjenester (op og ned regulering) Men nu får vi heldigvis nogle mere håndfaste data.
En kapacitet af møller 2 gange peak load eller 12 Gw for danmark vil levere over 80 % af forbruget direkte fra møllerne.
Ved en gennemsnits kapacitetsfaktor på 45 %, 30 års levetid, rente 2%, O&M: 6 øre/KWh, og en installationsonkostning inkl. div. nettilslutninger på 10 mio. kr. /MW. Herefter koster strømmen 18 øre/Kwh.
Af de 32 Twh landet skal leveres årligt kan møllerne levere 26 Twh direkte men møllerne producerer 47 Twh og denne strøm koster samlet 8,4 mia. årligt.
Et kvalificeret gæt på at varmelager og dampsystem som kan yde backup til møllerne koster 20 mia. så er det en årlig kapitalomkostning på 900 mio. kr.
Hvis det antages at lager inkl. kapital og drift samlet koster 1 mia. kr. årligt. Lagerne skal nu via den overproduktion som forekom med 21 Twh være istand til at levere de manglede 6 TWh.
Hvis det antages der kan sælges 8 Twh til udlandet til 20 øre/KWh, ender den samlede el-pris på 24,3 Øre/KWh. for hele landets el-forsyning..
Ja men er det efterprøvet i praksis?
Netop, hvilket også er det, jeg skriver.
Ingen af delene. Jeg forstår selvfølgelig udmærket, at reversering af flowet er nødvendigt. Det er jo for pokker det, jeg netop skriver og foreslår; men når man laver en tegning med skråtstillede ledeplader, som helt klart vil virke bedst i én flowretning, og ikke med ét eneste ord beskriver, at flowet vendes under opladning, vil jeg tillade mig at være skeptisk over for, om det nu også sker, indtil yderligere information foreligger.
På samme måde tillader jeg mig også at regne på, om det i det hele taget er muligt at få 130 MWh el ud af 1000 ton lavasten varmet op til 600 grader C (ca. 575 grader temperaturstigning), som pressemeddelelsen påstår. Det viser en beregning så klart, at det ikke er - selv med reverseret flow, da energiindholdet af 1000 ton lavasten ved en temperaturdifferens på 575 K og Cp = 0,8 kJ/(kg K) kun er 128 MWh, og det derfor vil kræve en turbinevirkningsgrad på over 100 %, hvor maksimalt 45 % er opnåeligt; men rigtig mange her åd den bare rå - ikke mindst de 14, som indtil nu har giver Niels Hansens korrekte indlæg om det en tommel ned - se https://ing.dk/artikel/1000-ton-varme-sten... ; men det er måske de sædvanlige pattebørnefingre, som uddeles til personer, man ikke kan lide - uanset hvad, de skriver?
Jeg er ikke i tvivl om, at du forstår at det er nødvendigt.
Jeg er derimod i tvivl om, at du forstår, hvor nødvendigt og uomgængeligt, det er.
For hvis du forstod det, så ville du også forstå, hvorfor det er helt udelukket, at det ikke allerede er tænkt ind i konstruktionen.
Artiklen beskriver netop at det skal prøves i praksis. Jeg glæder mig til at høre hvordan det går.
@Carsten
Nordjyllandsværket har en virkningsgrad på 47 % ved kondensdrift og det betyder reelt at den energi som optages i dampsystemet (minus raggastab) giver en virkningsgrad på 52 %, når der samlet tabes 10 % i røggassen.
Værkets data
image011dd~14.png
Der er lavet dette feasibility study af CSP Ålborg på værket med et Molten Salt storage se image011dd~15.png
Her kunne man nå en samlet virkningsgrad på 50 % fordi man kunne via molten salt kun nå temperaturer på 565 C og ikke de 582 C som værket virker ved i dag,
Hvis stenlagret kan overhede til de 582 C som er det maksimale for kedelsystemer i dag, så kan der opnås de 52 % virkningsgrad, men så køles lagret kun til 270 C.
Kors. Jeg tager mig tit til hovedet over de konstruktioner, jeg ser. Hvis det, jeg finder naturligt og ville gøre, også var det, der blev gjort, ville rigtig mange konstruktioner se meget anderledes ud.
Indtil videre tillader jeg mig også af være skeptisk overfor, om det lufttryk, som er nødvendigt for at presse de ganske store luftmængder gennem Henriks simple, men meget langstrakte lager, som må have en ganske betragtelig luftmodstand, ikke er så stort, at låget letter. "Selvfølgelig" er der også tænkt på det; men lad os nu se i praksis om sølle 0,1 bar er nok til at blæse luft gennem en 500 m lang kanal af skærver med ledeplader, der yderligere forlænger flowlængden:
Det er blot et spørgsmål om at have den rette størrelse på lageret i forhold til den effekt, man gerne vil hente ud. Strømnings-tryktabet falder cirka med tværsnitsarealet i anden potens og stiger med længden i første potens.
Dvs. at hvis du fordobler lagerets dimensioner på alle tre ledder uden at øge luftmængden (og dermed uden at øge den effekt, du kan hente ud), falder tryktabet til en ottendedel.
Selv med de mest optimale temperaturer, er der endnu ikke realiseret brugbare anlæg med over ca. 45% varmegenvinding tilbage til el-nettet.
Skulle der ikke fyldes lidt vand/brine ned imellem sten/ granit/ vulkan lageret, så dets varmefylde ville stige og varmetransporten til udvindingslagene forøges, og varmetabene ialt vil reduceres?
Det er vel et problem. For nok har vand en specifik varmefylde på ca. 5 gange granits, men det har det jo ikke så godt med opvarmning til 600 celcius.
Det kommer udelukkende an på trykket af vandet/ brine.
Hvis du kan lave en prisbillig tryktank der kan holde til dette, er jeg sikker på at USA meget gerne vil købe et par dusin til den næste generation af Ubåde.
Hovedparten af den manglende effektivitet fra el ind til el ud skyldes ikke varmeovergang eller varmetab.
Den skyldes derimod, at effektiviteten i omdannelse af varme til el generelt ikke er meget højere end 50%. Noget af det skyldes grundlæggende naturlove, der begrænser det teoretiske maksimaludbytte af selv en teoretisk perfekt proces (søg på "Carnot"), og noget af det skyldes, at den teoretisk perfekte Carnot-proces ikke findes. Den vand-damp-kredsproces, der bruges på kraftværker, er et godt stykke fra at være en teoretisk perfekt Carnot-proces, selv hvis den udføres teoretisk optimalt.
Så løsninger, der skal nedbringe varmetab eller øge varmeovergang, og samtidigt medfører en væsentlig fordyrelse af anlægget, kan rent nemt blive spild af penge.
Ja, og derfor tvivler jeg også på, at Henriks simple løsning er den rette med en flowlængde på vel omkring 1 km pga. ledepladerne og et effektivt areal, der også pga. ledepladerne formodentlig er væsentlig mindre end det trapezformede tværsnit på 400 m2 - også selv om du mener, at der selvfølgelig må være tænkt og regnet på det, og at jeg er et fjols, når jeg tvivler!
Du er meget dygtig til at erklære andre for idioter baseret på simple konceptillustrationer. Det siger mere om dig end om dem.
Jeg synes bare, du skal stoppe her. Det har jeg i hvert fald tænkt mig, da det er tydeligt, at du bare forurener tråden endnu mere, jo mere hjælp du får til at forstå tingene.
Det der er interessant når man læser sådan en artikel må absolut være at se tal der sammenligner denne metode til opbevaring af varme med de eksisterende metoder... som for eksempel termisk olie og saltopløsninger. Hvis man ikke lige er ekspert på området og har de tal på rygraden... så er informationen ikke rigtigt så meget værd hvis man ikke ved hvad det er meningen det skal afløse og hvorfor! (ligesom når man tale om nye batterityper hvor det er interessant med KWH/KG og KWH/m3 etc. ) Så tal på bordet, så vi kan man se hvor det står og hvad man forventer at nå op på..
Hvis du får 1% retur, kommer prisen ikke op på 100 øre så?
Jesper
Det lyder besnærende, men er svært hvis du ønsker 750 grader. 750 grader (1000K) kræver omkring 50 gange koncentration bare for at få temperaturen. Skal du også kunne hente energi ud må koncentrationen øges. Baseret på at 1m2 ved 1000K udstråler 56kW.
Tal for dig selv! Jeg erklærer ingen for idioter, men opponerer jo netop mod din opfattelse af mig som idiot, bare fordi jeg tillader mig at stille berettigede spørgsmålstegn ved konstruktioner, som jeg ser beskrevet og illustreret.
...
Hvis du bare ville holde dig til det tekniske i stedet for at fremsætte grundløse beskyldninger mod mig for ikke at forstå ét eller andet, kunne mange indlæg i denne tråd være undgået. Det var dig, der startede, og personangrebene er kun gået én vej - fra dig mod mig, så hvem er det lige, der forurener denne tråd?
Man kunne også se dette anlæg (og andre lign.) som "proof-of-concept"
Så er størrelse og virkningsgrad faktisk ikke så interessant i første omgang.
Et trykfald på 0,1 bar gennem en bygning der er 500 M lang, når der pumpes luft gennem de sten som skal afgive effekt til luften er givet realistik. Men hvis der virkelig skal trækkes effekt fra lagret f.eks. 20 MW fra lagret til en dampturbine som yder 10 MW el, så skal der pumpes enorme mængder luft gennem lagret og 'gemen' varmeveksling er lig med turbulens skaber gode overgangstal. Og turbulens er øget modstand i det medie (luften) der pumpes gennem 'veksleren' som er det samme som tryktab! Og dermed øget pumpeeffekt for den blæser som pumper luft gennem lagret..
Arne, har du i din detaljerede udregning taget højde for at den forventede levetid for en vindmølle er ca. 25 år og den forventede levetid for en atomreaktor er 60 år?
Inderligt ligegyldigt
Det er prisen på strøm der betyder noget - ikke hvor mange år den kan leveres. Og netop med akraft kontra vind bliver det rigtig slemt, med akraft er du låst til en høj pris i 60 år (der er også nogen der håber på 80 år) med vind er du låst i 25 år - og skal så have en ny mølle og med de prisfald vi har set på vind så vil det være mærkelig hvis det ikke blev til en ny og meget lav pris.
Det er din kommentar også...
Jeg synes at du er ret hurtig til at konkludere at en ustabil energikilde (vind) kombineret med en relativt uafprøvet lageringsteknologi er hele løsningen.
Vindenergi bliver ofte fremført som værende "bæredygtigt" - Jeg ser det mere som engang brug-og-smid-væk i stor skala.
I 2050 har vore politikere ambitioner om at vi her i Danmark skal være CO2 nutrale, til den tid vil både de eksisterende 6200 møller samt møllerne i de planlagte havmølle projekter være udskiftet eller være udskiftningsmodne.
De ca 6200 vindmøller vi har i dag har en gennemsnitlig kapacitetsfaktor på 27%, og leverer ca. 7% af det samlede danske energiforbrug. Det eneste, der redder os lige nu, er vores venner i Sverige og Norge, men der er stadig meget lang vej til vi er CO2 neutrale. De første 7% har taget 30 -40år Kan vi nå resten af vejen på 31år uden også at gøre brug af atomkraft?
Er det du siger at vi skal satse hele butikken de næste 60 år på en energikilde der trods en del år på bagen kun har vist at den bliver dyrere for hvert nyt værk der bygges ?
TLDR: Ja
Som verdens første termiske energilager!? og stenene kan kun opbevare varmen i én uge!? "Godt gået" Simens !! :-) Det vil jeg nu kalde som en kæmpe tilbagegang i teknologien og ikke en fremgang! og end da kalde det verdens første energilager er måske også lidt for meget sagt! :-)
I den gamle Persian (nu værende Iran) havde man for flere 100 eller 1000 år siden fundet ud af at opbevare energien i energilager i flere måneder uden brug af energi ressourcer, så opbevaring i kun én uge er en kæmpe tilbagegang Simens og "verdens første" er måske også lidt for meget sagt. :-)
Det handler om de geniale ICE-HOUSES OF IRAN, hvor man kunne udnytte de få nattefrost timerne i ellers varme områder til at lave store mængder is og opbevare dem i ishusene (energilager) til senere brug over hele sommeren. Så.. hvis man kunne den gang holde isen i så lang tid den gang, bør man ikke kunne på samme måde oplage varmen!? principperne er jo vel det samme!
Er du intresseret, se denne link: https://issuu.com/fidel_funk/docs/ice_hous...
Den varme luft bruges til at varme vand i et damp og turbine system. Da det system må baseres på et optimum temperatur/tryk og tilhørende turbine må man atbe noget virkningsgrad oppe i de høje grader. Kan man forstille sig en Sterling motor e.lign som kan variere sig efter input temperaturen og dermed få en højere Carnot virkningsgrad?
Du forudsætter, at inputtemperaturen varierer. Det bør den ikke. Jeg har længere oppe i tråden forklaret hvorfor.
Hvis man forvansker et udsagn tilstrækkeligt, kan man sagtens gøre grin med det. Denne lille retoriske svinestreg er så udbredt, at den har fået et navn: En stråmand.
Du udelod et ord. I det oprindelige udsagn stod der "Verdens første elektrisk-termiske energilager".
Nøgleordet her er "elektrisk". Termisk energi har været lagret i umindelige tider. Men man har ikke i umindelige tider lagret elektricitet ved at omdanne det til varme, lagre det, og derefter senere hente elektricitet ud af varmen.
"Enorme mængder" ligefrem?
Det er faktisk ret små mængder. Nok cirka den mængde forbrændingsluft, der skulle tilføres til en lille 50 MW dampkedel.
Og du behøver ikke turbulens fra tvungen konvektion for at få varmeovergang. Det gør man i kedler og varmevekslere for at få mere ud af den dyrt anskaffede hedeflade. Men i stenlageret følger hedefladen jo gratis med, når man køber de sten, som man alligevel skulle anskaffe for at få deres varmelagringsevne. Har man sten nok, er der rigelig varmeovergang uden tvungen konvektion.
Der skal dermed kun flyttes luft for at transportere varmen, dvs. med så lavt strømningstab som muligt, hvilket man sagtens kan få, hvis blot tværsnitsarealet på stenbunken er stort nok.
Ved en varmefylde på 1 KJ/(kg×K) og en afkøling 300 K og 1 Kg luft fylder ca. 1 m3, så skal der flyttes 66 m3/sec hvis der skal flyttes 20 MW. Eller 240.000 m3/time.
Det giver da ingen mening at lagre sort energi - det ligger jo fint lagret i den fossile form.
Ja men artiklens budskab er oplageringen af varmen som jeg reagerer på og ikke så meget om det kommer fra overskuds elektrecitet eller om det kommer fra sole eller anden kilde. budskabet er altså oplagering af varmen som kun holder i en uge! om du oplager varme eller kulde er jo vel samme prinsip det handler om at konsturere og isolere dit lager så godt at det kan holde i længere tid end blot en enkelt uge! :-)
Jeg vil ikke forklare det til dig to gange.
Dine tal har nogle skævheder, der trækker resultatet til den høje side. Men lad det nu ligge.
240.000 m³/h er måske et stort tal for dig, men det er et normalt tal for den slags anlæg, jeg roder med. Det kræver nogle tværsnit, der måske nok ser store ud i en kedelbygning, men som er bittesmå i sammenligning med dimensionerne på et stenlager - også selv om man kun medregner det frie areal mellem stenene.
Stort eller lille, det alt afgørende er trykfaldet.
Hvad er effektforbruget på blæseren hvis trykfaldet f.eks. er 0,3 bar.
Det er pudsigt. For når jeg ser tallet 66 m3/sek, så tænker jeg, at det var godt nok ikke meget. Nu har jeg så også lige siddet og kigget på luftstrømmen til bare et ret lille AC-anlæg til virksomheden.
Men altså, hvis du leder det gennem en åbning så lille som 30 m2 (det er 6 m x 5 m), så er det en strømningshastighed på blot 2 m/s. Det er her det i gamle vindstyrketabeller hedder "små blade bevæger sig". Eller med en åbning på bare 60 m2 så er du på 1 m/s. Modsvarende "opstigende røg kan lige netop vise vindretningen". 1-2 m/s er hvad de fleste mennesker kalder vindstille.
Ja, for pokker. Det er jo netop min pointe. Forstår du, at trykfaldet afhænger af tværsnittet?
Gør du tværsnittet stort nok, bliver hastigheden lav. En halvering af hastigheden reducerer trykfaldet til en fjerdedel.
Jo det forstås! Men stadig taler vi 50 KW eller 500 KW til at cirkulere luften gennem lagret, som er ret afgørende.
Uanset hvor meget energi, der skal bruges til at presse luft igennem lageret, bliver denne energi vel afsat som varme, saa afhaengig af virkningsgraden er katastrofen til at overse.
Jeg synes at kunne huske, at Stiesdal brugte varmepumper i sit koncept, for at haeve virkningsgraden. Er det helt forkert?
Du er vel klar over, at det ikke er spor anderledes i en dampkedel drevet af forbrænding? Der er altid egetforbrug til forbrændingsluftblæsere og sugetræksblæser.
Der er dog nogle forskelle.
Til stenlagerets ulempe:
Til stenlagerets fordel:
Jeg er ret overbevist om, at du i sidste ende får et egetforbrug, der er i samme størrelsesorden som ved en dampkedel drevet af forbrænding. Det har man levet med i hundrede år. Hvorfor skal det nu gøres til et stort problem, når det samme sker i et stenlager?
Hej Allan Olesen
Tak for svaret, og ja selvfølgelig. Der er en eller andet automat tankegang varm gas hvad virker med varm gas? Sterling motor selvfølgelig. Men uanset må man have varmvekslere og gas til gas er lige god/ringe som gas til vædske.
Mht varmeflytning og blæsere, så kunne man overveje an anden gas end luft, f.eks hydrogen, som har cirka 2 dobelt så høj molær varmekapacitet og den halve viskositet.
Udover det så er det imponerende at ide fostret af Henrik Stiesdal blever til et så stort forsøg. Og det er kke første gang, han er nærmest en dansk Edison!
Jeg er imponeret over de mange forsøg på at komplicere en enkel proces, uden at det flytter ret meget på den samlede virkningsgrad.
Har du tænkt over, hvor meget dyrere det vil være at anlægge et stenlager på f.eks. 100x30x500 meter, hvis det skal gøre så tæt, at man kan cirkulere hydrogen i det? Det vil være helt ude af proportioner i forhold til den forøgelse af virkningsgraden, man måske får ud af det.
Hej Allan Olesen
Jeg er imponeret over de mange nedladende kommentarer .....
Om en ide er god eller dårlig er en økonomisk vurdering isoleret set og ikke i forhold til den samlede virkningsgrad.
Det er vel ligesom at lave en sænketunnel. Dog slipper man for O-ringe etc på bunden af fjorden. Hvor utæt synes du et 3-700 deg,C stenlager bør være?
Så du foreslår en fordyrende ændring af projektet og siger, at den isoleret set skal kunne betale sig økonomisk. Du nægter at indregne de økonomiske fordele fra den forbedring af virkningsgraden, som ændringen eventuelt ville kunne medføre.
Hvordan vil du så nogen sinde få din isolerede økonomiske vurdering til at falde ud til ændringens fordel?
Du tror måske, at din ændring vil gøre det billigere at etablere anlægget? Glem det. Det eneste sted, hvor du måske kunne opnå en besparelse, er på selve dampkedlen, men...:
Det må faktisk gerne være pivutæt. Lad os forestille os, at der slipper1000 Nm³/h luft ved 750 °C ud af lageret. Det er en meget stor utæthed. Men den repræsenterer et varmetab på kun 0,25 MW, hvilket er nul og niks i et lager, der er dimensioneret til at klare hele Danmarks elforbrug i flere dage. Du skal blot sikre dig, at selve temperaturen fra luften ikke kan gøre skade på omgivelserne, der hvor den slipper ud.
Lad os så forestille os, at der undslipper 1000 Nm³/h brint ved 750 °C. Nu skal du genanskaffe 1000 Nm³/h brint. Skal du fremstille denne mængde brint ved elektrolyse med 50% effektivitet, vil det kræve, at du kontinuert bruger 6 MW. Altså 24 gange mere end varmetabet med en tilsvarende mængde luft. Og dertil kommer, at du også får et varmetab med brinten.
(Og så er det derudover optimistisk at regne med, at der kun undslipper samme mængde brint. Brint er jo et meget mindre molekyle, som er sværere at holde inde, så der vil uvægerligt undslippe meget mere end 1000 Nm³/h, hvis konstruktionerne er gjort lige tætte.)
Jeg er imponeret over den energi og tålmådighed Allan lægger for dagen, i forsøg på at fylde hullerne i din bundløse uvidenhed.
Hvis ikke det var fordi vi andre også suger viden til os, når han øser ud, ville jeg nok kalde det omsonst.
Hej Allan Olesen
Nej; det siger jeg ikke. Jeg siger at uanset hvor stort eller dyrt et projekt er, så har den sidste krone samme værdi, som den første. Derfor skal alle tiltag vurderes udfra en økonomisk betragtning.
Det med at diffundere er det ikke mest "ædle" ståltyper og kræver det ikke også et tryk? Hvordan holdt man egentlig brinten indeni zeppelinerne?
Og den havde jeg ikke tænkt på; ideen dør nok her.
Kan du forstille dig at man vil acceptere en utæthed på 1000 m3/h? Det er trods alt ikke vældig kompliceret at gøre noget tæt og jeg kan ikke forestille mig at man ønsker konstant at skulle spæde op med "beskidt" luft.
Hej Søren Lund
Jeg er også imponeret over Allan. Og velbekomme; nogen skal jo vise deres uvidenhed sådan at I andre kan blive lidt klogere.
Så det er altså en marginalbetragtning, du gerne vil anlægge. Hvilket præcis også er det, jeg argumenterer ud fra: Mérprisen for at basere anlægget på brint står ikke mål med den eventuelle mérindtjening.
Så vidt jeg ved, diffunderer brint altid i stål. Også uden overtryk, og også i blødt stål.
Forskellen er blot, at den deraf forårsagede revnedannelse kun opstår i stål af en vis hårdhed.
Holdt man brinten inde i zeppelinerne? Det ved jeg ikke noget om. Jeg ved blot, at der ved ankomsten stadig var brint nok tilbage til at holde dem svævende.
Forholdet mellem tabet på luft og brint er ens, uanset hvilken lækagestørrelse man vælger. Så det er irrelevant for sammenligningen, om 1000 m³/h er acceptabelt eller ej.
Hej Allan Olesen
OK; du narrede mig med diskussion om størrelse og virkningsgrad.
Hvis man benytter et tab på 1000 m³/h som eksempel på at det ene løsning ikke kan fungere, må det nødvendigvis være acceptablet for den anden løsning.