Betonlager kan gemme sol og vind

Efter flere års eksportssucces med solkraftteknologi kan virksomheden Aalborg CSP nu i samarbejde med dem norske virksomhed Nest, der har specialiseret sig i energilagring i beton, nu præsentere et koncept, hvor vedvarende energi kan lagres på en effektiv og økonomisk måde.

Siden 2006 har Aalborg CSP leveret løsninger inden for koncentreret solkraft til udlandet, hvor energien er blevet lagret i salt, olie eller akkumuleringstanke. Men i takt med, at den globale trend og lovgivning på området for vedvarende energi har ændret sig, har virksomheden arbejdet på en model, der både er grøn, økonomisk og driftssikker.

Om overvejelserne og ideen til teknologien siger salgsdirektør Peter Badstue Jensen:

»Hvis man f.eks. skal åbne et elværk baseret på solenergi i Marokko, tilsiger loven, at det skal udstyres med et energilager. Vi har indtil videre kunnet levere lagerløsninger baseret på salt, men da det er et relativt dyrt og kompliceret setup, fordi salt er dyrt, og olie er miljøskadeligt, har vi en interesse i at kigge på andre løsninger inden for energilagring.«

Derfor etablerede Aalborg CSP et samarbejde med Nest, en norsk specialist inden for termisk energilagring. Nordmændene har sammen med den tyske cementproducent Heidelberg Cement udviklet betontypen Heatcrete, der har en række specielle termiske egenskaber.

Nu kan Aalborg CSP og Nest så præsentere resultatet, der er som skræddersyet til ulande, hvor der er stor efterspørgsel på rent drikkevand, køling og strøm, og hvor Solen skinner mange timer i døgnet.

Fodslæbende dansk marked

Omvendt er det danske marked mere fodslæbende på grund af misforholdet mellem afgifter på salg og køb af strøm. I den forbindelse savner Peter Badstue Jensen mere opmærksomhed på solkraft i Danmark, også fra politisk side:

»I Danmark har vi en stolt tradition for vindkraft med stærke spillere på markedet, men hvorfor skulle man ikke kunne booste solkraftindustrien og kombinere den med vindmøller, så vi kan beholde den strøm, vi ellers sælger til udlandet til under markedspris?« spørger Peter Badstue Jensen og ridser to scenarier op, som i fremtiden kan løse problematikken med lagring af vedvarende energi i Danmark:

»Man kunne f.eks. forestille sig, at et kulkraftværk implementerer energilageret, som så bruges til at udligne deres drift med strøm. Eller hvad med en model til de dampturbinedrevne decentrale fjernvarme­værker over hele landet, hvor vindmøller kan levere den overskydende strøm til betonlageret, samtidig med at solvarmen føres over i en akkumuleringstank? Vi har flere kombinationsmuligheder, men der skal fra politisk hold gøres opmærksom på mulighederne,« siger Peter Badstue Jensen og fremhæver i den forbindelse varmeværket i Taars, hvor man er ved at tage det første spadestik til et anlæg, hvor man kombinerer koncentreret solkraft og plane solfangere, der giver billigere og grønnere fjernvarme.

Ifølge Aalborg CSP har virksomheden i øjeblikket fem tilbud på energilagring i beton liggende til godkendelse hos forskellige lande, og ordrebogen kan i fremtiden sagtens blive tykkere, hvis solkraft bliver den største el-leverandør i 2050 – sådan som Det Internationale Energiagentur forudså i to rapporter fra 2014.

Emner : Energilagring
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvem har et bud på pris ? Pris for beton klodsen. ? Pris for CSP ? (ligger normalt på en investering på 5.000,- / MWh årligt leveret) Pris på udstyr til el-produktion. ? Temperatur, effektivitet af systemet etc. ?

  • 2
  • 0

...ikke endnu en propaganda-artikel fra ing.dk om at NU har man løst problemet med VE. Rækken af artikler inkluderer hæve-sænke landskaber og bilbatterier en masse. Artiklerne er jo hævet over enhver ingeniørmæssig rimelighed, og kun drevet af politik.

Propagandaen bliver mere og mere outreret, den sidste jeg læste handlede om at ikke-VE energikilder ikke var fleksible.

  • 7
  • 13

Varmepatronerne nedgraderer elektriciteten fra møllerne til termisk energi, som så bringes tilbage til el af dampturbinerne. Et forsigtigt gæt er, at der derved kommer ca. 30-40% el ud ift. det der kommer ind, hvis energien højst skal opbevares et par dage og der er god adgang til køling - ellers stiger tabet.

Noget af tabet på ~70% kan jo bruges til opvarmning i den udstrækning der brug for det.

  • 4
  • 0

@ Peter Hansen

Der findes mange løsninger på VE sagen, men det største problem er: At vores miljø politik ikke handler om miljø eller teknik, men penge til statskassen..

  • 12
  • 3

Vi har indtil videre kunnet levere lagerløsninger baseret på salt, men da det er et relativt dyrt og kompliceret setup, fordi salt er dyrt...

Salt er dyrt...?

  • 7
  • 0

Salt er dyrt...?

Jeg tror ikke de bruger billig NaCl (smeltepunkt >800C): http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energ...

Hvorfor gå omvejen over beton? Lav en isoleret kasse med sand, det må da være det samme.

Også min tanke. Måske de kan få bedre varmeledningsevne? Syntes ikke producenten selv skriver meget andet end "Heatcrete® has superior thermal performance over normal concretes and prior art concretes developed for TES purposes." http://energy-nest.com/faq/

  • 0
  • 0

Hvis ellers ikke det er for dyrt at etablere, så er det vel bedre at lagre det i sådan et lager, end at vi skal betale for at komme af med strøm når der er overproduktion?

  • 7
  • 1

Salt er dyrt...?

Det kommer an på størrelsen - til natlager er salt overkommeligt, men skal man op i uge- eller måneds-lager som Karstens link til Siemens-projektet, bliver saltprisen for stor i forhold til varigheden mellem op- og af-ladning. Det er ligesom butikker - supermarkedet sælger mange mælk i timen og kan nøjes med lav avance, mens lingeri-butikken sælger få trusser i timen og må have en høj avance. Dermed ikke sagt at Siemens er et trusserederi. ;-)

Om denne beton er dyrere eller billigere end salt står hen i det uvisse. Dertil kommer at beton er mere enkelt og driftsikkert end smeltet salt. Max temperatur er den samme på 550 grader, men minimum kan være lavere på beton - salt tåler ikke under 100-300 grader, afhængigt af typen. http://energy-nest.com/faq/ Varmeudvidelseskoefficienten er meget højere for stål end for beton, så man må håbe at de sørger for god vedhæftning, ellers arbejder rørene sig fri af betonen og skaber en isolerende lufthinde - eller betonen sprækker...

Hvad er den termiske forskel....... .....på beton og sand?

NEST påstår at HeatCrete er bedre - men tal ku jeg ikke finde, fx for varmeledningsevne... http://energy-nest.com/main-features-of-ne...

  • 3
  • 1

Der findes mange løsninger på VE sagen, men det største problem er: At vores miljø politik ikke handler om miljø eller teknik, men penge til statskassen..

Nemlig, hvis bare Staten gad at poste milliarder i tossede energilagringsprojekter - som ing.dk straks triumferende kunne berette om - så kunne VE entusiasterne få deres verdensopfattelse opretholdt.

VE har intet med miljø at gøre, det har noget at gøre med at berolige ængstelige sjæle om, at Jorden ikke går under alligevel. Hvis vi plastrer landskabet til med piskeris, majsmarker og firkantede plader, så virker det afslappende på dem. Og så laver vi en masse klimaplaner så klimaet ikke bare får lov at gøre som det har lyst, men at der er regler for hvad klimaet må. Tryghed.

  • 2
  • 17

Hvis ellers ikke det er for dyrt at etablere, så er det vel bedre at lagre det i sådan et lager, end at vi skal betale for at komme af med strøm når der er overproduktion?

Mit forslag: brug overskudsenergien til at drive et gigantisk frysehus som fryser jorden ned, så vi få global cooling i stedet for, og forsyn møllevingerne med bly fra skrottede blyakkumulatorer, så de snurrer rundt selv hvis vinden løjer af et par dage.

  • 1
  • 20

.....på beton og sand? Hvorfor gå omvejen over beton? Lav en isoleret kasse med sand, det må da være det samme.

Det er det nu ikke. Jeg kan ikke lige finde tallet på sand, men det er også en noget variabel størrelse. Blander du 1 spand cement med 3 spande muregrus, så vil den ene spand være tom efter det er rørt sammen. D.v.s. at tom er den jo ikke, da den indeholder det luft som før var imellem sandkornene, og luft isolerer som bekendt. Man kunne givetvis erstatte cement med ler og opnå ca. samme varmetransmissionsevne, men det er jo nok for "gammeldags".

  • 3
  • 0

Forskellen på varmeudvidelses koefficienten på stål og beton er ikke særlig stor, ellers havde vi i Danmark ikke haft jernbeton som grundpille i infrastruktur og bygggeri.

1110^-6 beton 1210^-6 stål

Der er endda gode løsninger på korrosionsbeskyttelse, idet et tyndt lag jernoxid beskytter mod de mere agressive dele af beton.

Mon ikke heatcrete udmærker sig ved, at spille usædvanligt godt sammen med et bestemt mærke damprør, der har tendens til overfladerust.

Beton har heller ikke alt det irriterende luft og har en densitet ift. sand der er 25% større

  • 4
  • 0

VE har intet med miljø at gøre, det har noget at gøre med at berolige ængstelige sjæle om, at Jorden ikke går under alligevel. Hvis vi plastrer landskabet til med piskeris, majsmarker og firkantede plader, så virker det afslappende på dem. Og så laver vi en masse klimaplaner så klimaet ikke bare får lov at gøre som det har lyst, men at der er regler for hvad klimaet må.

Du begynder efterhånden at blive trættende at høre på. Kan du ikke engang imellem overveje at stikke piben ind, fremfor konstant at skulle fremføre dine egne usaglige synspunkter hver gang chancen byder sig. Du bliver mere og mere skinger at høre på.

Hvis ikke emnet var så alvorligt, kunne man måske godt se det morsomme i en konstant brovtende sofaingeniør, men der står ærligt talt for meget på spil til at man kan trække på smilebåndet.

Thumbs up til alle de, der tager debatten for pålydende og holder sig til den tekniske aspekter. Som ikke-ingeniør er det en fornøjelse at læse og blive klogere.

  • 12
  • 1

For betonlageret er rigtig godt til at opbevare den termiske energi, som den fokuserende solfanger har produceret. Herved kan "solenergianlægget" fortsat producere strøm om natten og det er nok det, som er det primære formål med betonlageret.

Der sker heller ikke en degradering af exergi på denne måde.

At blande lagring af el fra vindmøller ind er derimod ikke særlig effektivt og her er andre lagringsmetoder langt bedre og i Danmark har vi fortsat vand og pumpekraft i Norge samt efterhånden flere og flere vindmøller som lukker ned ved overskudsproduktion.

  • 3
  • 0

Beton har heller ikke alt det irriterende luft og har en densitet ift. sand der er 25% større

Ja stærkeste blandingsforhold 1:3, men trykstyrken er ret ligegyldig her, så hvorfor ikke erstatte det der fylder densiteten ud med noget andet mindre energikrævende end cement ? Det er ikke trykstyrken vi har brug for her, men netop densiteten og dermed varmeledningsevnen. hmm - måske Aalborg portland er sponsor ? Har svært ved at finde andre begrundelser.

  • 1
  • 0

Mon ikke det handler om, at der er masser af forskning omkring hærdeprocessen. Øvelsen går ud på at alt hvad der kan skifte fase i temperaturspændet er væk, eller indeholdt i porer der ikke brister pga. højt damptryk eller is i porerne.

En ler der kan tåle temperatur udsvinget og kan pakkes ned mellem damprørene, og kan findes overalt i verden er nok for stor en opgave at fremskaffe.

Med betonen, kan man sende tryllekemi i en big-bag og ellers bruge lokale materialer og infrastruktur. Jeg går ud fra at man ikke behøver den store styrke eller modstand overfor vejr og vind og der derfor kan slækkes på en masse ellers fornuftige krav til betonen.

  • 0
  • 1

For betonlageret er rigtig godt til at opbevare den termiske energi, som den fokuserende solfanger har produceret. Herved kan "solenergianlægget" fortsat producere strøm om natten og det er nok det, som er det primære formål med betonlageret. Der sker heller ikke en degradering af exergi på denne måde.

Nils P.

Detaljer og data er der jo ikke mange af. CSP er normalt designet til max. 400 grader, hvilket kommer af en grænse for drift med heat-oil. Hvis olien bliver 400 grader og lægges ind I betonklodsen, så bliver betonklodsen ikke helt 400 grader. Modsat fra el, hvor det alene er et spørgsmål om max. temperature for de materialer, som beton og varmelegemer fremstilles af. Hvis betonklodsen er under 400 og der om natten sker køling med 10 grader vand, bliver "kraftværkets" effektivitet ikke meget over 25%. med andre ord bortkøles 75% af energien. Hvis det modsat skulle udnyttes ved for eksempel 60 grader, falder el-virkningsgraden til omkring 20%.

Det bliver temmeligt dyr el, som kan leveres, når der ikke er sol på himlen. 4-5 gange prisen om dagen. Plus forrentning og afskrivning af beton mv.

  • 2
  • 0

CSP er normalt designet til max. 400 grader, hvilket kommer af en grænse for drift med heat-oil. Hvis olien bliver 400 grader og lægges ind I betonklodsen, så bliver betonklodsen ikke helt 400 grader.

@Flemming

Det har du ikke helt ret i. CSP fremstiller 550 C varm og overhedet damp, som ledes direkte til turbine eller ved overskud til lageret. Der benyttes ikke termal olie - kun vand/damp (fremgår af figuren)

Ved efterfølgende træk fra lageret kan der måske overhedes en anelse, så der vil under alle omstændigheder indtræffe et vist exergitab - men ikke i den størrelse du regner med.

  • 1
  • 0

Da formålet er at opvarme betonen, kunne man så ikke helt undvære stålrørene og blot lave hullet (røret) som en del af betonstøbningen?

Kan du ikke, da rørene skal bære det fulde damptryk, som angives at være 150 bar i toppen af tårnet - hvilket jo betyder, at det er 150 bar i hele systemet, så det har betonen nok lidt svært ved :-)

Noget helt andet er, at beton og stålrør skal arbejde sammen, så der ikke opstår luftspalter mellem beton og rør - for så går det helt galt med varmeoverføringen.

  • 2
  • 0

Blander du 1 spand cement med 3 spande muregrus, så vil den ene spand være tom efter det er rørt sammen. D.v.s. at tom er den jo ikke, da den indeholder det luft som før var imellem sandkornene, og luft isolerer som bekendt.

Lars Helbro - man kunne jo så også bruge flyveaske i stedet for cement, for materialerne behøver jo ikke nødvendigvis at være bundet sammen, hvis bare massen er kompakt.

Desuden er det er jo ligegyldigt ift lagerkapaciteten, om luften isolerer - eller rettere; har lavere varmeledningsevne - end et grus/cement mix.

Det det drejer sig om er materialernes samlede varmekapacitet. For grus er den nok kun ca 3/4 af et grus/cementmix, men det er til gengæld langt billigere at tilføje 1/3 mere grus end at tilføje cementen - især i en EROEI-betragtning - og derefter er det jo kun et spørgsmål om hvor meget plads man har.

(Man kunne måske dræne en grusgrav, og plante varmerørere i den, i stedet for at tømme den for grus?)

Isolansen mellem sandkornene vil blot betyde at op- og afladesekvensen bliver mere træg, fordi det tager længere tid for varmen at bevæge sig ud til de sandkorn, der ligger længst væk fra varmekilden, og tilbage igen, når lageret aflades.

Men så skal lageret jo bare være så meget større ift lade/afladeeffekten, og dermed have så meget større lagerkapacitet. Kun pladsen (evt under jordoverfladen) sætter grænser her.

Endelig kunne man jo tænke et skridt længere (det har Siemens allerede gjort) og fodre lageret med varm luft/gas, i stedet for væske, og bruge så mellemrummet mellem sandkornene/stenene som kanaler, så man sparer rørene.

De "klipper" mao en stor meget sandkasse ind i kredsen mellem pumpen og ekspansionsventilen på en stor varmepumpe, og bruger dermed el til at varme gas og grus op i en temperatur, der gør at man ved afladning kan pumpe gassen den modsatte vej gennem sandkassen og videre gennem en kedel, og generere dampkraft.

Man kan så justere "rørtykkelsen" - og dermed ladeeffekten - vha kornstørrelsen, og evt. bruge sten i stedet for grus.

Siemens tilgang til emnet er meget interessant. Selvom det en koncern, der rummer teknologi på allerhøjeste niveau, så tænker de totalt lavpraktisk her.

Da vi nu ikke har mulighed for at pumpe store mængder vand op i en halv kilometers højde, hvor kan vi så gå hen i naturen, og finde en stor lagerkapacitet, med relativt høj energitæthed, som kan udnyttes for et absolut minimum af investeret energi og kapital.

  • 1
  • 0

Endelig kunne man jo tænke et skridt længere (det har Siemens allerede gjort) og fodre lageret med varm luft/gas, i stedet for væske, og bruge så mellemrummet mellem sandkornene/stenene som kanaler, så man sparer rørene

Her lagrer man igen el ved en "dårlig elvirkningsgrad", fordi den varme luft skabes ved en "varmepumpe". Både trykluftslagre og især pumpekraft kommer bedre ud i totalvirkningsgrader.

Noget andet var hvis de koncentrerede solfangere producerede varm luft ved 6 - 800 C og lagrede denne i et stort stenlager. Det har jeg set på før, idet nogle dansk producerede Silicium karbid solfangere lavede varm luft ved 1000 C i Spanien. Måske dette var værd at "grave op" igen?

  • 0
  • 0

Jeg kan ikke lade være med at tænke på, om Bjarkes slåfejl i emnet overhovedet er ramt ved siden af. Misbrug af cement kan i hvert fald få mit pis op i det røde felt, og dem som absolut mener, at alt der ikke er "high-tech" eller bomstærkt uden grund får det ofte på samme måde når nogen snakker om helt lavpraktiske løsninger såsom ler.

Siemens tilgang til emnet er meget interessant. Selvom det en koncern, der rummer teknologi på allerhøjeste niveau, så tænker de totalt lavpraktisk her.

Flyveaske eller ethvert andet granulat med kornstørrelse som cement eller ler ville givetvis kunne anvendes til at skabe en kompakt masse. Det vil dog nok gøre en forskel hvilken varmetransmissionsevne det har. Det handler vel om at få energien ind og ud. Kapaciteten kan klares med størrelsen. Silt, som vi har så rigeligt af kunne måske gøre det, evt. blandet med ler for at opnå endnu større kompakthed. Forskellige udvidelseskvotienter på jern og "fyld" spiller ingen rolle hvis fyldet bliver ved med at pakke omkring rørene. Beton er ikke specielt begejstret for skæv opvarmning.

@Jakob H.H. Du ved vist ikke ret meget om ler. Jeg bruger det selv i mine stenovne som mørtel ved netop det nævnte temperaturområde. Varmetransmissionsevnen i ler og beton er der ikke meget forskel på, mens der er pokker til forskel på evnen til at klare termisk chok.

  • 0
  • 0

Igen - det er jo ikke varme"transmissions"evnen, men varmekapaciteten, der er afgørende for lagerkapaciteten.

Sorry, men jeg ser ganske ofte kolleger begå samme fejl. Bygge ovne med en stor kapacitet, men uden evne til at afgive varme i den takt huset har brug for det. Stort skrummel i stuen, som alligevel ikke giver nok. "Det er ikke energien vi har brug for, men det den kan gøre for os" citat Jørgen Nørgård frit fra hukommelsen.

  • 0
  • 0

Her lagrer man igen el ved en "dårlig elvirkningsgrad", fordi den varme luft skabes ved en "varmepumpe". Både trykluftslagre og især pumpekraft kommer bedre ud i totalvirkningsgrader.

Niels Peter Astrupgaard - elvirkningsgraden er jo kun et problem, hvis konceptet skal indgå i et system, hvor der ikke er behov for varme, men det problem har vi jo ikke.

Konceptet vil kunne indgå som ethvert andet KV-værk, med den forskel at "brændslet" kommer af lagret overskuds-el.

Det du skriver om totalvirkningsgrader, er vist kun hvis du antager at trykfaldet i ekspansionsventilen går tabt (hvilket det selvfølgelig gør i min forsimplede beskrivelse, som blot fokuserede på selve lageret).

Ekspansionsventilen kunne jo også være en turbine, hvorved man udvinder energien ved ekspansionen, til at "hjælpe" kompressoren (monteret på samme aksel).

Henrik Stiesdal mener at det skulle give en effektfaktor på 125%, og dermed en el-virkningsgrad der er 25% højere end et konventionelt dampkraftværk - dvs godt 50% - og totalvirkningsgraden ligger jo pænt stykke højere, dog afhængig af hvor meget varme der udnyttes (som FV), og hvor meget varme der tabes i processen.

Selvom det er lavere end for pumpekraft (som jo kun er økonomisk muligt med det rette terræn), så lyder disse virkningsgrader da ikke ringe, og det er i hvert fald bedre end konventionel CAES, som kræver gasfyring for at nå op over 40%.

Man arbejder faktisk ihærdigt på at forbedre virkningsgraden på CAES, ved at gemme den adiabatiske varme (som traditionelt går tabt) i et varmelager, så man ikke behøver at bruge gas i turbinen, når luften ekspanderes. (Søg evt på AA-CAES)

Udfordringen er at få kompressoren til at kunne tåle det de høje tryk- og temperaturforhold det kræver at kunne lagere tilstrækkeligt meget energi i de tilrådighed værende kaviteter, til at det er interessant - uden at bortlede varmen fra kompressoren.

Disse udfordringer/begrænsninger er man jo på vej indenom med førstnævnte koncept, da trykket ikke er altafgørende, og vi har jo al den plads og alt det materiale vi behøver til at bygge "stenbunker".

Det er i øvrigt også en (utidig!) forsimpling fra min side, at sige at "sandkassen" klippes direkte ind i varmekredsen på varmepumpen, da det jo ville kræve at lageret skulle kunne bære 30 bar eller mere. Luften skal selvfølgelig igennem en varmeveksler, og pumpes ind ved lavt tryk.

Læs i øvrigt den udmærkede beskrivelse af konceptet - og især Stiesdal's og andres inputs i kommentartråden.

http://ing.dk/artikel/siemens-vil-lagre-st...

Det er altså godt tænkt. Eneste ærgerlige er at det ikke er min idé. ;-)

  • 1
  • 0

Lagret er designet med det formål at kunne leverer damp (aflade) ved et konstant damptryk på eks. 15 bar (alternativt glidetryk fra max ladetryk ned til et minimumstryk) gennem natten indtil solen atter står op og genopladning kan påbegyndes, samtidig med at dampbehovet fortsat dækkes. I den simpleste, originale konstellation, installeres betonlagret sammen med et CSP anlæg af tårn typen der genererer damp direkte til en proces, det være sig til direkte opvarmning i en eller anden produktionsproces, afsaltning af havvand, absorbtionskøling eller vandopvarmning som i fjernvarme eller procesvarme. Det vil sige at i ovennævnte tilfælde er det eneste tab varmekonvektionstabet fra isoleringskapperne overalt i anlægget, som i et hvilke som helst andet industrielt dampanlæg, eneste forskel er at brændslet er gratis, drivhusgasemissionen er ikke eksisterende og investeringen i anlæg er højere pr MWt en for et traditionelt fossilt fyret kedel anlæg.

Grunden til at der er nævnt et maksimum opladningstryk er at lagret på vandsiden altid er vandfyldt,, hvilket er nødvendigt da vi ikke har kendskab til noget materiale til samme pris som kedelrør der kan holde til at blive varmet op til 600ºC og derefter få tilført eksempelvis 105ºC fødevand når man pludseligt har behov for at fremstille damp,, men vi ved at vi kan ikke lave et lager der er vandfyldt og så varme det op til 600ºC. I sådan et tilfælde vil man være nød til at lave dampproduktion på en indirekte måde hvor man ved afladning skal benytte atm luft eller anden luftart til at transporterer varmen fra lager til en traditionel afgas eller Waste heat recovery kedel, hvilket igen vil kræve en ret stor ventilator og dermed strømforbrug.

At der er installeret en dampturbine er ud fra det perspektiv erfaret fra f.eks. CSP energi anlæg til drivhusprojekter, hvor der er behov for el, varme og afsaltet vand. Da der er stor efterspørgsel på netop denne konstellation giver betonlagret særdeles god mening da man pludseligt kan opererer baseret udelukkende på CSP, dog med redundans fra evt. Diesel generator eller nettet. I sådan et tilfælde kan man også tænke sig at der kunne være rentabilitet i at supplere sådan et drivhus anlæg med PV for supplering af strøm i dagtimerne.

Da der i mange medier er blevet talt meget om at det ikke var muligt eller i det mindste meget kompliceret at lagre strøm fra vindmøller på en sådan måde at man kan få strøm retur (manglende bjerge og bakker) vil det være muligt at oplade dette vandfyldte betonlager med den overskydende strøm, og returnere strøm og varme med en rigtig høj effektivitet i de tilfælde at den rigtige fordeling mellem strøm og varme efterspørges, hvilket vil sige 15-20% strøm og 80-85% som fjernvarme. At sådan et setup bliver rentabelt vil jo 100% være op til de gældende regler for køb og salg af strøm til og fra lager, men muligheden er der.

Det er meningen at lagret skal være miljøvenligt, driftsikkert, muligt at fremstille af materialer der for det meste er lokalt tilgængelige.

Der er intet der er sponseret af Aalborg Portland, og som det bliver diskurteret kan og vil der helt sikkert heldigvis blive udviklet meget indenfor lagersammensætning og metoder i de kommende år, men ind i mellem bliver vi nød til at sætte streger i sandet (eller betonen) og bygge nogle anlæg så der kan indsamles virkelige driftsresultater og medfølgende erfaringer.

At vand under tryk er aggressivt er jo ikke nyt,, det fænomen har man taget hånd om med chem. dosering siden de første højtrykskedler blev fremstillet.

  • 3
  • 0

Niels Peter Astrupgaard - elvirkningsgraden er jo kun et problem, hvis konceptet skal indgå i et system, hvor der ikke er behov for varme, men det problem har vi jo ikke.

Jamen - jeg ser kun på exergi virkningsgraden. Det har aldrig været et problem at lave varme - ej heller at gemme en masse varme efter at en varmepumpe har været med til at tilvejebringe den.

Jeg skriver om totalvirkningsgrader på lagring af el, som er i nærheden af 80% ved pumpekraft. Det er helt rigtigt at CAES i sig selv ikke har en høj virkningsgrad, men kan få det med varmeveksling.

Sandlager med integreret varmepumpe og 50% elvirkningsgrad har jo krævet at de andre 50% elektricitet er blevet til varme og dermed ikke til el, hvilket er dårligere end de ca 60% som CAES med varmevekslere projiceres til og betydeligt dårligere end pumpekraft - som vi ikke har ret gode betingelser for i DK.

Jeg afskriver bestemt ikke el lager typen, men finder blot, at når vi tager udgangspunkt i fokuserende solvarmeanlæg, som denne artikel handler om - så var det måske mere interessant at lave noget meget varm luft og gemme den direkte i et sandlager - og så producere elektricitet bagefter i en damp eller måske en C/C proces. Her er udfordringen dog først at pumpe op til 1000 C varm luft ned i lageret, hvilket kræver gasturbine materialer.

  • 0
  • 0

e fordeling mellem strøm og varme efterspørges, hvilket vil sige 15-20% strøm og 80-85% som fjernvarme. At sådan et setup bliver rentabelt vil jo 100% være op til de gældende regler for køb og salg af strøm til og fra lager, men muligheden er der.

Med den fordeling mellem el og varme, bliver driftsøkonomien jo meget afhængig af varmesalget. At fremskaffe Varme på dage med solskin koster i dag ikke over 20 øre/kWh. Selvom el kunne sælges til de nævnte 60 øre, så ser det meget anstrengt ud økonomisk.

  • 1
  • 0

... men ind i mellem bliver vi nød til at sætte streger i sandet (eller betonen) og bygge nogle anlæg så der kan indsamles virkelige driftsresultater og medfølgende erfaringer.

Tak for at du skriver og sætter nogle ting på plads.

Skal man forstå denne kommentar som at I ikke har noget større rationale for beton fremfor f.eks. en stor kasse med beton i siderne og sand som fyld end at I har besluttet jer til at starte med ren beton?

  • 1
  • 0

Jamen - jeg ser kun på exergi virkningsgraden. Det har aldrig været et problem at lave varme - ej heller at gemme en masse varme efter at en varmepumpe har været med til at tilvejebringe den.

Nej - det har aldrig været et teknisk problem - men skal vi kunne gemme overskydende vindmøllestrøm til flere uger, eller endda fra sæson til sæson, så er selv de billigste salt-teknologier alt for dyre.

Det er det problem Siemens har taget fat på, og som vel også er formålet med det ovenfor omtalte beton-lager - som jo også er et varmelager.

Jeg skriver om totalvirkningsgrader på lagring af el, som er i nærheden af 80% ved pumpekraft. Det er helt rigtigt at CAES i sig selv ikke har en høj virkningsgrad, men kan få det med varmeveksling.

ja - pumpekraftens flotte totalvirkningsgrad, samt det faktum at det er el der kommer både ind og ud, er vi jo alle bekendt med.

Om det skal være kommercielt realiserbart, afhænger dog alene af geografien, og det eneste andet der nogensinde kommer til at kunne konkurrere på disse parametre, er elektrokemiske batterier, som jo aldrig kommer i nærheden af at være økonomisk realiserbare i disse størrelsesordner.

Mao; havde vi alle været ligeså heldige som Norge, så var der jo slet ingen grund til at overveje de andre teknologier.

Vedrørende CAES, så er det ikke så let som du får det til at lyde. Hvis du skal op i en lagerkapacitet der er interessant, ift de kaviteter der findes til rådighed i undergrunden (typisk salt-kaverner), så skal du op i 150-250 bar.

Det er sansynligvis en teknisk umulighed at lave en kompressor, som ikke enten smelter eller eksploderer, hvis ikke du bortleder det meste af varmen undervejs.

De kompressorer der bruges i dag, er typisk delt op i tre trin, hvor luften køles i en varmeveksler mellem hver.

Du kan genbruge en del af varmen når du ekspanderer, til at undgå isdannelse, og på den måde øge virkningsgraden - men når ekspansionsluften er varm nok til at undgå isdannelse i turbinen (så du kan undgå at brænde gas af), så får du jo ikke mere el-virkningsgrad ud af at øge indgangstemperaturen i turbinen.

Der kommer bare varmere luft ud af turbinen!

Der vil således stadig være en masse restvarme i systemet, som du næppe kan bruge til andet end fjernvarme, eller i bedste fald dampkraft med relativt lav elvirkningsgrad.

Så i mine øjne er AA-CAES (som jeg i øvrigt har været stor fortaler for at udvikle her i DK) en langt mere kompleks løsning - oven i købet begrænset af kavernes størrelse og tilstedeværelse - som kan levere nogenlunde det samme som Siemens' koncept.

Om et energilager har 50, 60 eller sågar 80% virkningsgrad, er jo heller ikke så afgørende, hvis prisen er lav nok.

Den manglende overskudsstrøm kan jo i så fald kompenseres ved at installere lidt flere vindmøller.

Men det er klart, at jo højere virkningsgrad vi kan få for pengene, jo bedre, og jo mere af energien der kommer retur som el og ikke varme, jo flere steder i verden kan det anvendes.

  • 5
  • 0

Grunden til vi er startet med beton er at vi indenfor CSP med thermal-olie har etableret et samarbejde med NEST der allerede i forbindelse med varmelagersystemer med thermal-olier sammen med Heidelberg Cement gennem de seneste år har udviklet og testet den specielle beton blanding der har de egenskaber der kræves,, så som høj varmeledning, høj varmekapacitet, god binding ved fluktuerende temperature samt styrke til at modvirke den lille forskel i udvidelseskoefficienter mellem rør og beton som der nu engang er. Men når det er sagt ser vi rige muligheder for at lave andre 'kompounds' med bedre egenskaber, og vil da helt sikkert fortsætte udvikling selv og søge input fra andre til at blive bedre til at lagre energi på den bedste måde for de fremtidige projekter.

  • 4
  • 0

Om et energilager har 50, 60 eller sågar 80% virkningsgrad

Jeg antager, at du taler exergi virkningsgrad - altså bevarelse af arbejdsevne (elektricitet)

Accepterer i øvrigt dit indlæg om AA-CAES, som jeg kender, men slet ikke har været så involveret i som du åbenbart har :-)

Iøvrigt vil en række primær værker baseret på biomasse fungere udmærket som "energilager" ved at gemme biomassen til behovet for deres elektricitet er tilstede - enten som rene kondensværker ved ca. 45% elvirkningsgrad eller som fuldt modulerende værker, der kan gå fra 100% varme til 20 - 100% elektricitet (el-produktion i ekstrem lavlast går ikke). Det er en lidt anden vej at gå, men den er fuldt ud så effektiv og gennemprøvet.

  • 1
  • 0

Jeg er helt enig i at et bio-massefyret el eller kraftvarmeværk snilt kan fungere som et varmelager i form af at brændselsbunken bliver lagerkapaciteten. Dette er set fra et CSP synspunkt en fantastisk kombination, med højtryksdamp produceret med et CSP tårn leverende damp til en turbine der er fælles med et bio-masse fyret kedelanlæg. Solen leverer dampen om dagen og Bio-massen om natten, turbinen bliver udnyttet til fulde. Det er bare en anden sag hvis vi som udgangspunkt, har den situation at der produceres for meget el, og bio værkerne allerede er slukket. I sådan en situation er den langtidsholdbare løsningen jo ikke at standse vindmøller fordi vinden er en smule over middelvind, da det at stoppe møller, jo er et virkeligt stor tab af potentiel energi, nej, det er i de situationer hvor man kan tænke sig at et termisk lager, som nævnt i artiklen, skal koble ind og aftage den overskydende strøm i samme takt som den produceres. Det er dog kun muligt at returnerer, lad os sige 20% tilbage til elnettet, men de sidste 80% (minus termisk konvektionstab på max 1-2%) er jo ikke et tab da denne varme kan leveres ind på varmenettet, nøjagtigt som det foregår i dag ved hjælp af talrige el kedler der er installeret landet over, til at omdanne el direkte til fjernvarme, dog uden mulighed for at få 20% konverteret til el. Det vil sige at den eneste forskel på dette nye lager og den eksisterende situation er at det nye system tilbyder mulighed for at få damp tilbage imod kun at få varmt vand,, og prisen for denne mulighed er prisen på betonlageret.

  • 1
  • 1

og prisen for denne mulighed er prisen på betonlageret.

Som jeg altså ikke kan lade være med at spekulere på kunne reduceres kraftigt med andre mere genbrugelige materialer, som ikke koster kassen at fremstille. Der bliver i ovnbyggerkredse eksperimenteret en del med tilsætning af forskellige materialer til en sand/lerblanding til at fremme varmetransmissionen. Måske der kunne være noget at hente dér i et tværfagligt samarbejde ?

  • 1
  • 1

Solen leverer dampen om dagen og Bio-massen om natten, turbinen bliver udnyttet til fulde.

Den har jeg også luret på for flere år siden og så også på jeres hjemmeside mere om tryk og temperaturer. Jeg ved ikke hvor i er i dag. Som jeg læser figuren i artiklen opererer i med 150 bar 550C - hvilket kun kan være i en dampproces - er det rigtigt?

Hvis biomassen er dyr eller ustabil/årstidsafhængig, så er der sandsynligvis nogle muligheder, men investeringen er jo en del større - uden jeg har en ide om CSP anlægs økonomidata.

I de scenarier jeg overvejer for den kommende udvikling i DK indgår helt klart nogle højeffektive biomasse baserede superkritiske primære kraftværksenheder med stor moduleringsevne og helt klart by-pass produktion af varme. Med tilstrækkelig vindkraftudbygning kan man selvfølgelig komme i den situation, at der ikke er behov for biomassevarmen i by-pass. Hvad er så optimalt?

For ikke at give kraftværket for mange "cycles" - opvarmning/afkøling vil elpatroner til opvarmning af fjernvarmen være bedst placeret i forbindelse med selve kedlen - eller som separat hjælpedampkedel - hvorved værket også hurtigere kan komme på nettet igen. Vil et betonlager være en fordel her? Jeg kan ikke helt gennemskue de mulige scenarier i skrivende stund.

  • 0
  • 0

Enig

Denne konstruktion har samme problem som klassiske jordvarmeanlæg med, nemlig at godt nok er varmekapaciteten stor i både jord og beton, mens varmeledningsevnen er elendig.

Der kan opmagasineres en masse energi i en betonklods, men spørgsmålet er, hvor hurtigt kan man få energien hhv ind og ud igen??

  • 0
  • 1

dog uden mulighed for at få 20% konverteret til el. Det vil sige at den eneste forskel på dette nye lager og den eksisterende situation er at det nye system tilbyder mulighed for at få damp tilbage imod kun at få varmt vand,, og prisen for denne mulighed er prisen på betonlageret.

Peter.

Det er selvsagt rigtigt, men hvad bliver prisen for de 20% el. Og de 80% varme ?.

Eller sagt på en anden måde. Afsætning af varme kan kun ske til en pris på samme niveau, som værket ellers kunne producere varmen til. den kunne være omkring 200,- / MWh. Resten af udgifterne skal derfor hentes på de 20% el. Og hvilken pris taler vi om der ?

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten