Amerikanere vil gemme vindmølleenergi i tryklufttanke

Den bedste måde at gemme nattens vindmøllestrøm er med komprimeret luft i ganske almindeligt forekommende tryktanke over jorden. Det mener det nystartede amerikanske firma SustainX, som har demonstreret sit princip med en prototype. Firmaet har nu fået 100 millioner kroner i venturekapital til at bevise, at ideen holder.

Ideen om at gemme større mængder energi som komprimeret luft er ikke ny. Men som regel tænkes på komprimeret luft i forbindelse med underjordiske huler, hvor der er god plads, for eksempel i gamle, underjordiske gaslagre.

Men den version rummer nogle ulemper, fordi luften bliver varm, når den komprimeres, og varmen tabes til den omgivende jord i den underjordiske hule. Det går ud over systemets energieffektivitet, da den tabte varme skal tilføres, når energien skal bruges igen.

Problemet med varmetab har SustainX en løsning på. De køler den komprimerede luft ved at spraye vand i den, mens kompressionen op til 3.000 psi foregår. Og det opvarmede vand gemmes i en isoleret tank, indtil luften skal ud igen. Så bruges varmen fra vandet til at opvarme luften, dér hvor trykket falder.

Til gengæld holdes den komprimerede luft i uisolerede tanke i samme temperatur som omgivelserne. Det er en fidus, for så kan luften nemmere komprimeres, og som lagertanke kan anvendes almindelige tryktanke.

Opbevaringen af varmeenergi i et vandlager øger systemets energieffektivitet fra 54 til 95 procent, oplyser firmaets grundlægger, Ben Bolinger, til magasinet Technology Review.

Kompression med stempler

Et af SustainX' argumenter for ideen er, at vindmølleenergi er i overskud om natten, mens det store elforbrug typisk er om dagen. Og ved bruge vindmøllestrøm til at komprimere luft om natten, hvor luften er kølig, bliver der en mindre opvarmning af vandet i den isolerede tank, som dermed får mindre varmetab. Det vil give ekstra fem procent alene på grund af skiftet i døgntemperatur.

Teknikken hos SustainX er forskellig fra lignende anlæg andre steder i verden. Normalt bruges roterende kompressorer/turbiner, men SustainX bruger cylindre og stempler, skriver Technology Review. Og det er her i cylindrene, der sprayes koldt vand ind, når luften skal presses sammen.

Og modsat, når trykket skal anvendes, bruges stemplerne til at drive et svinghjul, og nu sprayes det opvarmede vand igen ind i cylindrene for at imødegå afkølingen fra luftudvidelsen.

I den kommende tid - måske fem år eller mere - skal det vise sig, om SustainX' ideer og beregninger holder til en gradvis opskalering. Foreløbig har selskabet demonstreret princippet i en 40 kW-udgave, og nu er en 1 MW-version under opførelse. Den skal testes i 2012.

En kritiker fra Electric Power Research Institute, Rober Schainker, mener, at energilagre i tryktanke over jorden aldrig kan blive større end nogle få timers energiforbrug, fordi deres etableringsomkostninger er for høje, cirka 250 dollars pr. kWh (cirka 1.300 kroner). Det skal sammenlignes med undergrunds-tryklagre, som kan bygges for to dollars pr. kWh (cirka 10,50 kroner), hvis der er en passende undergrund i nærheden.

Dansk energilager bliver også dyrt

Herhjemme er en helt anden idé ved at blive afprøvet: opbevaring af vindmølleenergi i nedgravede plastmembraner. Den teknologi giver ikke et tilsvarende varmetab under lagringen af energi, men etableringsomkostningerne bliver måske også her en hindring for energioplagring i stor skala.

Ifølge Asger Gramkow, der er den ene af de to idémænd bag det danske forsøg, er jordarbejdet den største omkostning. Alene i det kommende forsøg, som er ved at starte, skal der flyttes 12.000 ton jord hen på en membran på 50x50 meter. I den endelige udgave i kraftsværksskala skal membranen være 500x500 meter.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

De her evige drømmerier på ing.dk vidner om hvordan vi totalt har tabt realitetssansen.

En bevægelig ballon med masser af jord henover som pumpes op? Teknisk set umuligt, den bliver både utæt og totalt ustabil. Man kan ikke balancere tung jord ovenpå en luftballon!

Gemme komprimeringsvarme? Det er lidt ligesom molboerne der graver et andet hul til den jord der blev tilovers da de gravede et hul.

  • 0
  • 0

og stadig skrives der 3000psi i stedet for ca 200 kg/cm2.

Det er ekstra pinligt, for Google giver svaret øjeblikkeligt, hvis du googler "3000 psi in pascal." Det er mærkeligt, så få der har opdaget, at Google calculator er et glimrende værktøj til at konvertere enheder.

  • 0
  • 0

De her evige drømmerier på ing.dk vidner om hvordan vi totalt har tabt realitetssansen.

Næh - det er et tegn på at alt for mange ingeniører aldrig tænker uden for den tekniske kasse, så her er det i pap:

Masser af projekter har slet ikke til formål at løse de problemer de angiveligt er sat i verden for. Formålet er at overføre midler fra investorer og skatteydere til projektmagernes off-shore konti. Det tekniske indhold er storytelling, branding og marketing for at få folk til at tro de gør en god gerning når de "investerer" pengene.

Alternativ energi og næsten alt i "CO2" er "hot" lige for tiden, det nye sort, så naturligvis kommer der en overflod af projekter der skal mine denne rige åre inden den forsvinder igen.

Ingeniørerne spotter de tekniske vanskeligheder og harcellerer over at "det kommer aldrig til at fungere i praksis" medens de helt overser at projektet fungerer præcist som designet: Midler flyder til projektmagerne!

  • 0
  • 0

Alternativ energi og næsten alt i "CO2" er "hot" lige for tiden, det nye sort, så naturligvis kommer der en overflod af projekter der skal mine denne rige åre inden den forsvinder igen.

Ingeniørerne spotter de tekniske vanskeligheder og harcellerer over at "det kommer aldrig til at fungere i praksis" medens de helt overser at projektet fungerer præcist som designet: Midler flyder til projektmagerne!

Mere rammende kan det vist ikke beskrives - - -

mvh Flemming

  • 0
  • 0

Nu har de to opfindere gennemført et forsøg, som berettiger til at starte det næste. Og med forsøgene kommer erkendelserne der bringer forbedringer eller sætter grænser for størrelsen af vandmagacinet. Folk med funderede "ballonerfaringer" kan jo henvende sig til opfinderne. De vil sikkert være taknemlig for konstruktiv kritik.

Den amerikanske løsning er teknisk ikke så simpel og tryklufttanke over jorden vil garanteret udløse voldsomme protester fra befolkningen. Samtidig skal tankene synes med jævne mellemrum.

Til kritikerne: Man kan yderligere forbedre virkningsgraden ved at jage en flok køer op på vandmagacinets jordafdækning, når anlægget kører baglæns og producerer strøm. Et helt nyt felt for opfindere er, at udstyre køerne med elektronisk grej, så de flytter sig automatisk til det rigtige sted.

  • 0
  • 0

@ Peter Hansen

Prøv at lægge Dig helt stille på en vandseng og vent hvad der sker. Man kalder det vist "selvforsøg".

  • 0
  • 0

En bevægelig ballon med masser af jord henover som pumpes op? Teknisk set umuligt, den bliver både utæt og totalt ustabil. Man kan ikke balancere tung jord ovenpå en luftballon!

De fjolser om vil flyve med maskiner, som er TUNGERE end luft, de er da for dumme!

indenfor reologi arbejder man med begrebet friktionsvinkel. Et materiale som jord kan have vidt forskellig friktionsvinkel, den vinkel hvor shear stress overstiger yield stress (bruger aldrig de danske ord) og under den vinkel opfører materialet sig elastoplastisk. For pakket let fugtig jord kan den vinkel sagtens være 45 grader. Den kan også være højere, men lad os bare sige 45 grader. Hvis din ballon er 500x500 meter og pustes op til den er 20m høj, så er det 4.5 grader middelstigning. Formen af puden kan nok designes så hældningen ikke er for stejl i kanterne, men den er en anden sag. Jorden kan altså fint "balancere" på puden. Et andet problem er dog at der sikkert vil opstå revner og forskydninger over tid, da puden pustes op og tømmes jævnligt. Det er næppe værre end at man kan skubbe jorden lidt sammen efter 10 år, hvis det overhovedet er nødvendigt.

.så lad lige værre med at lege gammelsur ingeniør der "ved" at den der fjollede nye ide "bare ikke kan virke".

  • 0
  • 0

Et helt nyt felt for opfindere er, at udstyre køerne med elektronisk grej, så de flytter sig automatisk til det rigtige sted.

Det hedder vidst en "cattle prod", og er opfundet ;-)

  • 0
  • 0

hvorfor så ikke pumpe vand op i en tank sætte tanken under tryk med kompressor og lade det rende igennem en turbine ned i en anden tank,

så kan den jo drives når vinden ikke blæser er vel det der er problemet med vindenergien at den ikke generere noget strøm når den står stille,

  • 0
  • 0

hvad med knaldgas. kan man ikke spalte vandet i gasform anvende gassen til lave energi ?

  • 0
  • 0

gammelsur ingeniør

Thomas, jeg har rent faktisk bygget membraner, bla en fem hektar HDPE affaldscelle i Malaysia. Hvad har du?

indenfor reologi arbejder man med begrebet friktionsvinkel...Jorden kan altså fint "balancere" på puden

Det er alletiders du har læst en bog, Thomas, og selvfølgelig kan rent teoretisk et tungere lag ligge ovenpå luft. I praksis og ved bevægelserne ved oppustning vil der dog ske forskydninger så jordlaget lokalt er tykkere. I det område vil trykket på membranen overstige gennemsnittet, og der vil ske en nedsynkning. Denne nedsynkning vil fodres fra siderne indtil ballonen er helt fladtrykt.

Derudover regnes selv statiske membraner der ligger fint beskyttet mellem e.g. to lerlag ikke for tætte, og da slet ikke mod komprimeret luft. I de to-tre dage din ballon skal holdes oppustet vil al luften sive ud.

  • 0
  • 0

De her evige drømmerier på ing.dk vidner om hvordan vi totalt har tabt realitetssansen.

En bevægelig ballon med masser af jord henover som pumpes op? Teknisk set umuligt, den bliver både utæt og totalt ustabil. Man kan ikke balancere tung jord ovenpå en luftballon!

Gemme komprimeringsvarme? Det er lidt ligesom molboerne der graver et andet hul til den jord der blev tilovers da de gravede et hul.

Desværre ser det ud til at Peter har ret.

Det er underligt, at man ikke forstår det urimelige i processer med trykvariation mellem 0 og ca 20 MPa, samt at varmevekslere er både dyre, meget store og har tab. {grädigkeit}. Det hjælper ikke at tegne dem med et lille blå-gult symbol.

Tryk er en kraft N pr fladeenhed m^2 og enheden er Pa [SI], hilser Tyge

  • 0
  • 0

nu er det vand der skal bruges hvis det gør nogen forskel! og hvis vægtforholdet er bare nogenlunde ens vil membranen fordel trykket jævnt, selv en vandseng synker man ikke til bunds i selv om man ikke fylder hele madrassen

  • 0
  • 0

Det er alletiders du har læst en bog, Thomas

Ja, jeg har læst mange. Jeg kan varmt anbefale det :-)

I praksis og ved bevægelserne ved oppustning vil der dog ske forskydninger så jordlaget lokalt er tykkere. I det område vil trykket på membranen overstige gennemsnittet, og der vil ske en nedsynkning. Denne nedsynkning vil fodres fra siderne indtil ballonen er helt fladtrykt.

Naturligvis, og det forstår kun en praktiker som du. ;-) Hvis vi nu gør membranen vilkårligt fleksibel og elastisk, så vil der dannes en boble som lokalt vil stige opad og arbejde sig mod overfladen og skubbe jorden til siderne. Jo løsere jordlaget er, jo hurtigere kan det foregå.

Det er så det du har gjort ved deres membran. Det er altså ikke pænt gjort at ødelægge deres materiale bare for at få ret. Det er heller ikke pænt gjort at forhindre dem i enhver form for celledannelse i membranen bare for at det ikke må lykkes for dem. Omvendt er det naturligvis flot at du kunne pege på det absurde i deres plan, efter blot at have læst kort om det online, og reelt burde de nok kontakte dig for yderligere hjælp.

Hvis de istedet kontaktede en som mig, for hjælp til matematisk modellering og validering af deres projekt, så ville vi jo bare stikke blår i øjnene på dem.

  • 0
  • 0

selv en vandseng synker man ikke til bunds

Kurt, det er fordi der er opdrift i vand; det er der bare ikke i den luftboble som man forestiller sig i artiklen. Opdrift er en egenskab der modvirker nedsynkning.

  • 0
  • 0

Hvis vi nu gør membranen vilkårligt fleksibel og elastisk

Thomas, det er nok en rimelig antagelse, i betragtning af de kræfter gravitationen påvirker tykke jordlag med, og hvor svage geomembraner er.

Som jeg læser dit indlæg giver du mig ret (?):

vil der dannes en boble som lokalt vil stige opad og arbejde sig mod overfladen og skubbe jorden til siderne

  • 0
  • 0

Peter Hansen vrøvl der er også opdrift i luft, men betydeligt mere i vand, måske en vandseng var et dårligt eksempel da vand er tæt på samme vægtfylde som et menneske, men pyt. om der vil samle sig lokale fordybninger bliver spændende

nb i øvrigt er det hvis en forkert tråd for denne diskurtion ;O)

  • 0
  • 0

Det er temmelig useriøs at debattere med en så bedrevidende attitude når du end ikke har sat dig ind i teknikken du kommenterer:

I tre af dine fire indlæg påpeger du problemer med brugen af komprimeret luft i membranen - til trods for at teknikken er baseret på at man bruger VAND...

Men da du åbenbart har erfaring med lignende membraner kunne det da være interessant med input angående brugen af VAND i nedgravede membraner...

  • 0
  • 0

Ja, men så gælder det da bare om at klare sig i ideernes konkurrence. Konceptionen her, er en simpel løsning for alternativ strømforsynings problemer, udenfor monopolisternes indflydelse. Jeg trykker tommeltotterne for den sønderjyske løsning.

  • 0
  • 0

input angående brugen af VAND i nedgravede membraner

Erfaringen er at selv hvis de ligger statisk, er de pivutætte overfor vand. Derudover er deres trækstyrke lig nul.

Du skal regne med at membranerne selvf. skal svejses sammen; de produceres i baner. Svejsningerne er egnet til at ligge statisk, men slet ikke til at optage træk.

Da vand vejer mindre end jord, vil den beskrevne ustabilitet medføre at systemet ender i et stort rod der ikke kan repareres. Foruden at alt vandet siver ud og membranen sprækker udfra de huller der altid vil være.

  • 0
  • 0

Dette citat fra:

http://www.sustainx.com/staged_conv.html

skal nok forstås helt bogstaveligt.

Både indlæg og kommentarer blander friskt mellem flere forskellige termodynamiske processer, uden tanker på virkeligheden.

Prøv at beskrive een proces med alle maskiner, beholdere, varmevekslere og ventiler samt den tilhørende termodynamik.

Jeg arbejdede for år tilbage med klassisk CAES og fandt ikke tilfredsstillende løsninger for dellast og sikkerhed. [BBC Huntdorf] Det ser jeg heller ikke i disse forslag, hvis de overhovedet er rimelige.

SustainX skriver: "This independent scaling of power (kW) and energy (kWh) allows us to meet the needs of a variety of customers"

  • Måske har de magasin for << 1 MW og << 10 MW*h?

  • Det fremgår ikke, hvad de har på lastbilen.

Mvh Tyge

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten