Nyt energilager skal opsamle grøn energi i varme sten

DTU Risø har sammen med flere energiselskaber netop skudt gang i et testprojekt, der skal gøre det muligt at lagre energi fra vedvarende energikilder. Ifølge planen skal det første termiske energilager opføres ved kraftvarmeværket i Sorø om to år og være i stand til at holde på 18 megawatttimer. Det skriver Berlingske i dag.

Ud over DTU omfatter gruppen af samarbejdspartnere energiselskaberne Seas-NVE, Dansk Energi, Energinet.dk samt Rockwool og Aarhus Universitet. Det første lager bliver en mindre testversion af de store fuldskala-centre, projektet efter planen skal afføde.

På størrelse med et Ikea-varehus

»Den først bygning bliver ikke særlig stor, men når vi går op i fuld skala om måske ti år, så kan lagrene reelt laves så store, som de behøves. Det kan sagtens være på størrelse med et Ikea-varehus,« siger Ole Alm, udviklingschef hos Seas-NVE, som har talt med avisen.

Projektet, som efter planen skal køre uden subsidiekroner, skal bidrage til at knække koden for lagring af elektricitet, som på lang sigt skal bane vejen for at udfase fossile brændstoffer som kul og gas.

Læs også: Tyskere afprøver nyt lagringskoncept for vindkraft

»Nogle af de bedste løsning til at gå væk fra fossile brændsler er at bruge sol og vind, men de kører op og ned. Lige nu gemmer man ikke strøm nogen steder; man producerer det til den kontakt, der bliver tændt lige på det tidspunkt. Derfor er det meget vigtigt for den fremtidige omstilling, at der kommer et lager ind imellem,« siger Ole Alm til Berlingske.

Varme sten

Lagringen skal foregå ved hjælp af en stor mængde sten, der isoleres og opvarmes til 600 grader. Et tilsvarende koncept er i øjeblikket gang med at blive omsat til et demonstrationsanlæg hos Siemens i Tyskland, hvor vindmøllestrøm skal omdannes til varme og lagres i nedgravede og isolerede stenlagre på 2.000 kubikmeter, som fuldt opladet vil kunne levere 36 MWh strøm.

Læs også: Siemens bygger fuldskala ellager efter dansk idé

Strømmen opvarmer kort fortalt luft, der blæses ind mellem stenene og opvarmer dem til 600 grader. Varmen kan derefter via en turbine og generator omsættes til strøm, når der er behov for det. Ifølge Seas-NVE kan mellem 30 og 41 procent af energien sendes videre til elnettet, mens en del af den overskydende varme i stedet sendes videre til fjernvarmenettet.

I først omgang skal DTU afprøve teknologien i det nye energilager for blandt andet at få belyst, hvilke sten der egner sig bedst til projektet.

Illustration: SEAS-NVE
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Pudsigt at læse om dette når man ved, at der I UK gennem i hvert fald tyve år har kunne købes akkumulerende radiatorer til privat-hjem, som er baseret på netop dette system.

  • 0
  • 11

Varmekapacitet

Grundbeskrivelse Varmekapacitet er et mål for, hvor meget varme et materiale kan gemme, mens den specifikke varmekapacitet, eller varmefylde, er defineret, som den mængde varme, der skal til for at hæve et materiales temperatur med præcis 1 grad. Det betyder altså, at jo højere varmekapacitet et materiale har, jo mere energi kan det absorbere, før temperaturen stiger.

En varmedunk virker fordi vand har så stor varmekapacitet, at man kan bruge det til at oplagre varme. Vandet vil langsomt afgive sin varme ved varmetransport og på den måde fungere som en varmekilde over en længere periode.

Forskellige materialer kan have meget forskellige varmefylder. Varmefylden for flydende vand er for eksempel 4,1813 JgKJgK, mens den for bly blot er 0,129JgKJgK. Det betyder, at der skal ca. 32 gange så meget energi til at hæve vands temperatur 1 grad, som der skal til for bly

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Tyskerne er i gang med noget tilsvarende. Hvorfor ikke lade dem lære noget om praktikken først.

Knuste flasker vil luften kunne fise igennem. Vk = 0.84 ligesom basalt eller lava. Al har en tilsvarende høj Vk = 0,9 Sand Vk = 0,835

Det smarteste er at oplagre i VAND - Det skal desværre ske under et ret tøjt tryk. ;-D

  • 2
  • 13

til privat-hjem, som er baseret på netop dette system

Æhh. El til luft til sten til vandvarme. Ved 600 C. I private hjem i UK. Jeg er ret sikker på jeg ville have bemærket sådanne indretninger da jeg boede der. Men nu boede jeg der kun i små to år, så jeg har muligvis overset det ;-)

Tror din påstand omhandler elopvarmede varmtvandstanke. Det har stort set intet med den foreslået teknologi at gøre.

  • 15
  • 0

Det smarteste er at oplagre i VAND - Det skal desværre ske under et ret tøjt tryk. ;-D

Ved 600 C! Langt de fleste steder i verden er det el der er brug for at lagre, ikke varme. Og så bliver netop den meget høje temperatur vigtig for at effektiviteten ikke bliver alt for elendig. Man skal derfor have et materiale der kan holde til mange tusinde cyklusser, er billigt, tilgængeligt, og ikke mindst let gennemtrængelig for luft. Her er stenskærver nok et meget godt valg.

Vand kan ikke holdes flydende under realistiske forehold ved 600 C. Olier nedbrydes af varmen. Sand er ikke gennemtrængelig for luft uden et for højt trykfald. Materialer med faseovergange kan hverken pumpes eller holdes gennemtrængelig for luft, og er derfor svært at opvarme i så store mængder. Eksotiske materialer med høj varmekapacitet er for dyre.

  • 14
  • 0

Allerede da jeg boede i England midt i 70'erne havde vi en "storage heater" i værkstedet. Mener ikke vi havde flertrinstarif, men varmelegemet var styret af et plomberet ur så det kun kunne tænde om natten. Det fungerede fint. Man kan snakke længe om tåbelige byggetraditioner i UK, men her var de foran. Idag ville man selvfølgelig vælge en varmepumpe.

  • 1
  • 6

Og hvor meget koster det så at aflevere 100 J elenergi, og få 30 J elenergi tilbage plus 'en del af den overskydende varme' - lad os sige 30 J som varme? Mon ikke det koster mindst halvdelen af værdien, for sådan en cycle? Så får man altså som samfund økonomisk set 15 J tilbage som el plus 15 J som varme.

Det her udstiller sku det håbløse i at 'lagre' energi fra VE, og dermed det håbløse i at udkonkurrere fossil energi med VE. Det er ren propaganda at kalde det et 'energilager'. Mange danskere tror på den her myte om energilagring, og de her offentligt betalte projekter er med til at opretholde den forestilling i vælgerskaren.

  • 1
  • 17

Ville det så ikke være bedre at benytte VE til opvarming og direkte fortrængning af fossil og træ?

Mens de bygger og tester disse forsøgslagre står der en god million Naturgas/oliefyr samt anslået 750.000 brændeovne/træpillefyr og oser løs. Steder VE strømmen, foruden direkte fortrængning, også nemt og billigt kan lagres som varme.

Hvorfor bygge stenlagre når batterier konstant falder i pris? Hvor er breakeven mellem de to teknologier i dag?

  • 2
  • 1

Er det så håbløst? Fra fossile brændstoffer får du alligevel ikke mere end 30 til 50% i elektrisk energi. Varmelageret er sammenligneligt med fossile kraftværker, hvor el-en betragtes som energiindholdet i brændstoffet, og kan næsten få 100% virkningsgrad sammen med fjernvarmeproduktion, ligesom de eksisterende værker. Det håbløse ligger snarere i den udbygning i vindkraft det kræver, og den mængde lagre der skal bygges. Nogle af de eksisterende kraftværker kan genbruges, men lagrene skal bygges. Der er forskel på at vise fordelen i lille skala, som med vindmøller, men i stor skala som totalt dækkende, bliver det anderledes. Der kræves noget i retning af 300 til 400% vindkapacitet for at dække vores el og varmebehov plus bygning af lagre og kraftværker. Stiesdal gav en meget sober gennemgang af mulighederne. Hvis det var så god en ide, så havde vindmølleparkerne selv lavet det. Hvis de med et sådant system kunne garantere produktion uafhængigt af vinden og sågar sørge for balancering, så havde de lavet det. Problemet er måske at det ikke har været et krav.

  • 1
  • 7

Det håbløse ligger snarere i den udbygning i vindkraft det kræver, og den mængde lagre der skal bygges.

Svend - hvad er problemet i, at vores meget store lagre ligger 1.000 km mod nord?

Det største potentiale for Stiesdals ide ligger IKKE i DK - den ligger andetsteds, hvor man ikke har adgang til så billig lagringskapacitet, som vi har i Norge?

Fatter IKKE jeres skepsis til Norsk lagring af overskuds el - det har fungeret glimragende de sidste 30-40 år.

Men jeg støtter Stiesdals ide på alle måder - kan blive en kæmpe eksportartikel

  • 11
  • 2

Hvis det var så god en ide, så havde vindmølleparkerne selv lavet det. Hvis de med et sådant system kunne garantere produktion uafhængigt af vinden og sågar sørge for balancering, så havde de lavet det.

Fjernvarme virker bedst tæt på byer, store vindparker etableres så langt væk fra bebyggelse som muligt... Det giver derfor ingen mening at placerer et sådan varmelager tæt på de store vindparker... Godt nok er vindingeniørerne nogle meget kloge folk, men jeg tror deres speciale ligger i vindmøller og ikke i fjernvarmesystemer...

  • 3
  • 0

Det giver derfor ingen mening at placerer et sådan varmelager tæt på de store vindparker.

Hvem har talt om at placere dem tæt på vindparkerne? De kan placeres hvorsomhelst, men det hindrer jo ikke vindparkerne i at opføre dem og drive dem. I forvejen har de fordelen af de norske lagre, som ligger ret langt væk. Og som Karsten Henneberg siger er der ikke et presserende problem. Det er fint at undersøge mulighed og økonomi, men lad det udvikle sig uden tvungen politisk styring i større skala. Politikere er ikke gode til at spå, specielt ikke om fremtiden.

  • 3
  • 1

prisen på lagring pr. kwh med den ene eller den anden teknologi! (jeg ved godt, at du allerede kendte det svar!)

Karsten - Ja, men stenlagret er ikke specielt relevant for os her i landet.

Vi skal forholde os til steder der ikke er så godt kørende som vi er, både mht eksisterende fjernvarme og Nordisk hydro.

Spørgsmålet er derfor : Hvor er Breakeven? Etablering af stenlager + komplet nyt fjernvarmesystem Versus System Batterier + individuelle akkutanke. (og/eller også individuelle batterier)

Kan stenlagret over hovedet nå at bevise sit værd inden de konstant faldende batteripriser slår bunden ud af det? (Hvis den ikke allerede er slået ud grundet opgravnings omkostningerne af hele byer)

  • 2
  • 1

Og hvis bare et af disse batterier/Superkondensator bliver til noget med henhold til kapacitet/pris/levetid er det spild at bruge tid på at bygge disse lager af sten. Men vi har jo desvære set at disse udviklinger ikke rigtig kommer ud på markedet da der er et eller andet de ikke lige har tænkt over.

http://www.ingenieur.de/Themen/Energiespei...

  • 0
  • 3

Hvis det var så god en ide, så havde vindmølleparkerne selv lavet det.

Svend - hvad ville du have sagt til Edison i 1878?

"Hvis det der var så god en idé, så var man for længst holdt om med at lave stearinlys" ... ?

Det kræver jo først og fremmest at nogen får idéen, ikke sandt - og så vidt jeg har forstået, så er det Henrik Stiesdahl, der har fået idéen til at udvikle denne teknologi, i de sidste år han var hos Siemens, og efter han havde brugt over 30 år på at udvikle vindmøller.

  • 8
  • 1

Hvordan kan man være sikker på at det kun er "grøn" energi der bruges i lageret? Hvis jeg kunne få denne "grønne" energi til produktionsprisen, så ville jeg juble, og straks omlægge mit energiforbrug til denne "grønne" og åbenbart meget billige energi. At så andre dermed bliver belastet med mere af den dyre og sorte energi kan ikke være mit problem.

  • 1
  • 5

Forskellige materialer kan have meget forskellige varmefylder.

Målt efter massen er der næsten ikke forskel på materialers varmefylder!

Sludder! ;-) Det var naturligvis "efter volumen" der skulle have stået! Når man udstætter sten for pludselige varme/kuldepåvirkninger, det er jo det man vil gøre her, vil nogle bjergarter smuldre meget hurtigere end andre. Det ideelle må være glas eller materialer med en lignende krystalstruktur.

John Larsson

  • 0
  • 1

glas har netop ikke krystalstruktur - og har derfor en lidt mindre massefylde end kvarts (SiO2) Granit har en varmefylde på knap 20 % af vands og en massefylde på 2,65 x vands. Fordelen ved et flydende medie er, at mediet kan flyde forbi en varmeflade - ved faste stoffer skal varmelageret levne plads til gennemstrømmende luft til varmetransport. Så find et materiale, der er flydende inden for et større temperaturinterval og gerne omkring 600 C men i hvert fald langt over 100 C. Metaller som Na, Pb og Zn opfylder dette kriterium, men har den ulempe, at varmefylden er meget lav. Det er nok ikke helt galt at pege på granit/luft konstellationen. Rumfanget er dyrt i anlæg, men gratis i drift.

  • 1
  • 0

kommer på talefod er meget nået. Hvis man skal levere det nuværende forbrugsmønster med andre energikilder om 10 - eller 20 år, kan man sikkert se et stort behov for døgn- og sæsonlager af el og varme. Men hvad nu hvis man med taksterne forberedte forbrugeren på, hvad der er dyrt at opfylde og hvad der er billigt i fremtiden? Så kunne det da godt være, at producenter af el-artikler og varmesystemer - ja sågar byggeindustrien kom med i udviklingstoget. - og forbrugeren kunne omlægge dele af forbruget - Mange unge mennesker har allerede i stor udstrækning lavet om på nat og dag.

Løftestangen kunne være progressive energiafgifter! Først og fremmest skal alle energiafgifter omlægges til en % af kostprisen. Dernæst skal vi have nogle el-"banker", som tilbyder almindelige el-forbrugere forudsigelige priser (f. eks. faste døgn- og årskurver). Kun helt store el-forbrugende virksomheder skal afregne direkte til markedsprisen. Måske falder lagerbehovene væsentligt! Hvad er erfaringerne hvor man har 2- eller 3-trins tarif? Polen har haft det i en menneskealder. - Og så har Karsten H. jo en pointe: Jeg giver gerne en månedsløn for at slippe afhængighed af Saudiarabien og Sydafrika til fordel for en bytteaftale med Norge (og andre - måske Island - for den sags skyld)

  • 5
  • 0

Varmelager til 600 grader C må kunne optimeres? Hvis sten/basalt/glas skal have højere varmefylde er det nødvendigt at tilføre vand. Hvis flydende vand kan tilføjes til for eksempel glas, kan varmelager størrelse reduceres, Måske med faktor 2-3? For at flydende vand skal opnå "turbinetemperatur" på 600 grader C, er det under meget højt tryk. Men hvorfor ikke bruge smeltet genbrugsglas eller lignende. Heri kan der støbes/forarbejdes indbyggede hulrum/porer som indeholder flydende vand. Der må kunne udvikles en proces, så flydende vand kan indsprøjtes i glas og derefter forsegles, så det kan holde til tryk højere end 600 grader C. Udvendig form af disse "glas-vandbeholdere" kan optimeres, så der opnås optimal virkningsgrad ved opvarmning fra den varme luft.

  • 0
  • 5

Hej Niels Det er selvfølgelig det kritiske punkt, som du peger på. Men jeg kan se mange fordele ved glas fremfor stenlager. - Der kræves sten af basalt for at holde til temperatursvingninger - Der er århundrede års erfaringer med glas fremstilling - Med varm luft som opvarmning er det en fordel med stor overflade og ens form, så der ikke dannes hotspots - Hvis man kan fremstille “glassten” med porer, som kan holde til tryk på over 200bar er det måske muligt at lave “heatpipes”, således at udvendig varme fordeles i stenen og dermed hurtigere op/afgivelse af varme - Det må være muligt at lave “glassten” med indbyggede porer til flydende vand? - Hvis blot 25% af stenen indeholder vand er varmekapacitet 100% mere end sten med samme rumfang - Men det kræver sikkert et større udviklingsprojekt for at finde glastype/forstærkning/hærdning etc. Samt beregninger, målinger, test.. - Gevinsten kunne også være anvendelse af genbrugsglas. Miljø gevinster..

  • 2
  • 3

Hej Ole,

Hvordan skulle energien så komme ind i materialet og varme det op til 600 C. Der er en el-patron som koger og overheder noget vand i en kedel som så sendes ind gennem glasset nu er noget af glasset opvarmet til 600 C via den varme vanddamp. Hvis vandet er kogt ved 200 Bar så skifter det fase inde i glasset ved 365 C og opvarmer glasset når vanddampen kondenserer. NU er måske halvdelen af glasset opvarmet til 600 C og den anden halvdel er opvarmet til 365 C.

Og de temperatursæt er relativ svært at gøre brug af hvis effektiviteten på det dampsystem som senere skal udtage energien af lagret skal op i virkningsgrad.

  • 0
  • 2

Hej Niels Jeg tror du misforstår opladning og afladning af stenlager. Forskellen fra en fjernvarme "vand-thermoflaske" og et stenlager er temperaturen.

Opladning af stenlager sker med elektriske varmeblæsere, som sender varm luft op til 600 grader C gennem sten af basalt på størrelse med "singels", altså diameter på 5-10cm. Afladning af stenlager sker ved at sende luft igennem det varme stenlager til damprør, som driver turbine med virkningsgrad på 40%. Resten af energien af bruges som fjernvarme. Hele systemet har derfor en rimelig høj virkningsgrad, da stenlager er isoleret med måske 1m isolering.

Rumfang på stenlager er 4 til 6 gange større end "vand-thermoflaske". Derfor foreslår jeg at indholde Vand/vanddamp i "glassten", således at rumfang måske kan reduceres. Og jeg tror faktisk at glas er nemmere og billigere at skaffe end sten af basalt.

Men udfordringen, som du antyder, er naturligvis det store tryk, som vanddamp udøver ved 600grader C (måske op til 500bar og udvidelse med faktor 5 i forhold til flydende vand).

500bar tryk er 500kg/cm2. Og det skal vanddamp-indeslutninger kunne holde til. Man kunne måske tænke sig "metalrør med vand", som indstøbes i "glassten". Disse "metalrør med vand" har måske et "indesluttet hulrum", som måske er 5 gange større end indeholdet af flydende vand, så vanddamptrykket ikke bliver for stort.

Disse "metalrør med vand" kan fungere som "heat-pipes" og hurtigere op/aflade "glassten". Måske viser beregninger at varmelager rumfang ikke reduceres med "glassten". Men det giver mange frihedsgrader, når man kan optimere overflader/størrelse/ensartet ved selv at støbe dem af måske genbrugsglas til billig penge?

  • 0
  • 1

Er der nogen der har prøvet at regne på størrelsen af lagerkapaciten, der er behov for ? Bare til sammenligning så giver 75.000 m3 vand kun til få timers drift på fjernvarmenettet i og omkring Odense. Skal der til at lagres energi i betydende mængder i døgn eller uger/måneder, så taler vi om millioner af m3 sten (eller vand) Hvor er pladsforholdene til det ?

  • 0
  • 0

Og jeg tror faktisk at glas er nemmere og billigere at skaffe end sten af basalt.

Der er ikke andet end kugler af metal med smeltepunkt langt over de 600 C der kan bruges. Før krudt og andre sprængstoffers tid var det ved ophedning og hurtig afkøling man fik bjerg til at smuldre! Glas krakelerer også. prøv stille en tyk glasvase i opvaskemaskinen. Dét går sjældent godt, og her er temperaturforskellen sjældent mere end 50-60 grader!

John Larsson

  • 3
  • 0

Lagrings-princippet er udtænkt af daværende teknologichef hos Siemens Wind Power Henrik Stiesdal i samarbejde med Siemens og blev omtalt i Ingeniøren i november 2014. Her var jeg indblandet i debatten og pegede på kritiske punkter som rumfang og stenarter.

Aarhus Universitet og DTU har fundet løsninger, så man nu bygger et forsøgsanlæg ved Sorø . Min tilgang er nu hvilket optimal billigt lagringsmedie, der kan anvendes i et termisk lager. Og derfor foreslår jeg et let tilgængeligt materiale som genbrugsglas, der kan holde til temperatursvingninger 300-600grader C. Sten af basalt skal importeres og har lav varmeledningsevne som glas. Og det giver lang tidskonstant for op/ladning med varm luft.

Hermed foreslår jeg løsninger, som kan give større varmeledningsevne i "glassten". Og forhåbentlig er mulig at fremstille billigt i stor skala.

En løsning kan være en metallegering af støbte "radiale rør, der udgår fra center" og udboret som ø3mm forbundne rør. Disse rør indstøbes i glasmassen. Metallegeringen tilstræbes samme udvidelseskoefficient som glas. Hvis disse rør skal fungere som "heatpipes" skal flydende vand påfyldes 1/5 af rumfang, så damptryk ikke sprænger rør (I dieselbiler er tryk op til 1600bar i føderør til cylindre!). Vand kan påfyldes den færdigstøbte "glassten" gennem et rør, som er ført ud til overfladen og måske lukket med en 3mm skrue, som også kan fungere som sikkerhedsventil (500bar tryk giver 5kg/mm2, som svarer til en 3mm skrue.

  • 0
  • 2

Rumfang på stenlager er 4 til 6 gange større end "vand-thermoflaske".

Det er simpelthen noget vrøvl.

Vand ved 600 °C og 501 bar(a) har en densitet på 164 kg/m³. Vandet kan under disse forhold lagre knap 3200 kJ/kg. Vi får dermed et energiindhol på 520 MJ/m².

Basalt har en densitet på 3000 kg/m³. Varmefylden er på 0,84 kJ/kgK. Den ændrer sig sikkert ved højere temperatur, men det har jeg ingen data på. Men bruger vi denne varmefylde hele vejen op til de 600 °C, får vi et energiindhold på 487 kJ/kg eller 1462 MJ/m³.

Det vil sige, at basalt kan lagre næsten 3 gange så meget energi pr. volumenenhed, sammenlignet med vand.

  • 1
  • 0

Hej Niels

"Heatpipes" i "glassten har 2 formål: - Forstærke og holde sammen på glasstenen - Mindre tidskonstant for opvarmning/afkøling med luft af hele glasstenen og dermed hurtigere opladning og afladning af termisk energilager

http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_d... angiver fasediagram med flydende vand og trykforhold: Op til 327grader C og 200bar tryk er vand flydende

https://www.energy.siemens.com/co/pool/hq/... Her angives 20MW dampturbine arbejdsområde fra ca 200-500grader C

Ved justering af heatpipes til ca 300grader og 200bar tryk opnås en faseovergang fra flydende vand til dampform ved 300grader C. Og det passer fint med dampturbine temperatur arbejdsområde.

Udvidelseskoefficienter for glas er 6-9 og for stål 12. Heat pipes af stål vil altså udvide sig mest ved opvarmning. Der bør vælges en glastype med et passende højt smeltepunkt. Når glasmasse støbes sammen med "heatpipes" vil disse have max udvidelse og altså fylde mindre ved de lavere brugstemperaturer. Heatpipes kan altså ikke "sprænge glasstenen".

  • 0
  • 1

Ved justering af heatpipes til ca 300grader og 200bar tryk opnås en faseovergang fra flydende vand til dampform ved 300grader C. Og det passer fint med dampturbine temperatur arbejdsområde.

Det er netop det som var min bekymring. Hvis du ser på carnotprocessen og du ønsker en nogenlunde virkningsgrad på dampturbinen så skal der være en del varm energi til rådighed som kan overhede damp som skal ske under et meget højt tryk.

Altså man koger måske ved 200 Bar som sker ved 365 C men yderligere så skal dampen fra kogningen overhedes. Og hvis man ønsker en nogenlunde virkningsgrad så skal overhedningen op på 550 c eller mere. Og så skal der nødvendigvis være en temperaturforskel for at energien vil vandre derhen hvor den skal bruges dels til at koge men også overhede. Eller når man både ønsker en vis delta T for at have en akkumuleringskapacitet og så også at energien kan vandre som kræver en temperaturforskel mellem forbrugsstedet og så 'akkumuleringsområdet' så skal lagret meget højt op i temperatur.

  • 0
  • 0

Så vidt jeg ved, er formålet med opførelse af termisk lager ved Sorø at teste forskellige former for lager-medier. Formålet er altså at lagre energi i form af varme. Og hvis varmen skal kunne omdannes til el, kræves en damp-turbine, som har et temperatur arbejdsområde på ca 200-500 grader C. Det termiske lager skal altså oplades til mindst 200 og højest 500grader C for at kunne udnyttes af dampturbinen. Opladning sker med varm luft og afladning med luft til damprør.

Grunden til at foreslå glas som lager-medie i stedet for basalt-sten er gode temperaturegenskaber og tilgængelighed i form af genbrugsglas. Men både glas og basalt-sten har dårlig varmeledningsevne.

Modsat basalt-sten er det muligt at smelte glas, således at det kan støbes i optimal udvendig størrelse/former/forstærkning/indstøbe metal og så videre. Det termiske lager består altså af millionvis basalt-sten og/eller glas-sten.

Til forbedring af varmeledningsevne i "glas-sten" har jeg derfor foreslået indstøbning af "radiale metalrør forbundet i center". Herved forbedres varmeledningsevne inden i hver "glas-sten", således at op/afladningstid for hele det termiske lager forkortes.

Hvis de indstøbte "radiale metalrør" støbes/udbores kan de måske anvendes som "heatpipe". Med en afmålt mængde vand i "heatpipe" kan faseovergang i vand ved 300grader C og 200bar tryk udnyttes til at opbevare/fordele varmen i "glas-sten".

  • 0
  • 1

Så vidt jeg ved er formålet med opførelse af termisk lager ved Sorø at teste forskellige former for lager-medier. Formålet er at lagre energi i form af varme. Og hvis varmen skal kunne omdannes til el, kræves en damp-turbine, som har et temperatur arbejdsområde på ca 200-500 grader C. Det termiske lager skal altså oplades til mindst 200 og højest 500grader C for at kunne udnyttes af dampturbinen. Opladning sker med varm luft og afladning med luft til damprør.

Grunden til at foreslå glas som lager-medie i stedet for basalt-sten er gode temperaturegenskaber og tilgængelighed i form af genbrugsglas. Men både glas og basalt-sten har dårlig varmeledningsevne.

Modsat basalt-sten er det muligt at smelte glas, således at det kan støbes i optimal udvendig størrelse/former/forstærkning/indstøbe metal og så videre. Det termiske lager består altså af millionvis basalt-sten og/eller glas-sten.

Til forbedring af varmeledningsevne i "glas-sten" har jeg derfor foreslået indstøbning af "radiale metalrør forbundet i center". Herved forbedres varmeledningsevne inden i hver "glas-sten", således at op/afladningstid for hele det termiske lager forkortes.

Hvis de indstøbte "radiale metalrør" støbes/udbores kan de måske anvendes som "heatpipe". Med en afmålt mængde vand i "heatpipe" kan faseovergang i vand ved 300grader C og 200bar tryk udnyttes til at opbevare/fordele varmen i "glas-sten".

  • 0
  • 1

Formålet er altså at lagre energi i form af varme. Og hvis varmen skal kunne omdannes til el, kræves en damp-turbine, som har et temperatur arbejdsområde på ca 200-500 grader C. Det termiske lager skal altså oplades til mindst 200 og højest 500grader C for at kunne udnyttes af dampturbinen. Opladning sker med varm luft og afladning med luft til damprør.

Nu er vi jo nogen, der faktisk ved noget om dampturbiner.

500 °C er absolut ikke den øvre grænse for en dampturbine. Faktisk vælger man normalt kun en så lav temperatur, hvis dampen kommer fra en kedel, der på grund af korrosivt brændsel er forhindret i at lave damp ved højere temperatur. Straffen for den lave temperatur er så en dårlig elvirkningsgrad.

Jeg har i et enkelt tilfælde haft at gøre med et anlæg, hvor dampturbinen skulle køre ved 200 °C. Den lå og rodede rundt nede omkring 10% elvirkningsgrad. Altså fuldstændigt ubrugeligt til ellagring.

  • 2
  • 0

Dit forslag kan måske reducere størrelsen på energilaget.

Men hvad koster det at udvikle disse glas/stål beholdere der kan holde vand under så stort tryk? Hvor megen energi skal der til for at producerer dem? Hvor mange mandetimer skal der bruges på at producere dem?

Sten er billige, kræver ikke megen energi at knuse og kun ganske få mandetimer.

  • 0
  • 0

Jeg har i et enkelt tilfælde haft at gøre med et anlæg, hvor dampturbinen skulle køre ved 200 °C. Den lå og rodede rundt nede omkring 10% elvirkningsgrad. Altså fuldstændigt ubrugeligt til ellagring.

Om vinterenskal vi bruge varme i rå mængder. Hvilket forhold mellem el og varme er reelt nødvendigt, og er det forhold egenligt er gjort op nogen steder?

Spørger af ren nysgerrighed.

  • 1
  • 1

Dit forslag kan måske reducere størrelsen på energilaget.

Det kan det ikke.

Hvis man kigger på varmekapacitet per volumenenhed, er glasset lidt dårligere end basalt, stål er lidt bedre, og vandet er markant dårligere.

Folk er meget tilbøjelige til at kigge på den specifikke varmekapacitet, altså varmekapaciteten pr. kg. Men skal man bygge et lager af denne slags, er det varmekapaciteten pr. volumenhenhed, der er interessant.

At den kunstfærdige opbygning af glas, stål og vand måske kan forbedre varmeledningen fra centrum af materialet og ud til overfladen, er ligegyldigt. Det kan man jo lige så vel gøre med en en mindre størrelse på skærverne. Det giver både en mindre afstand fra centrum til overflade - og dermed en bedre varmeovergang gennem materialet- og en større overflade, og dermed en bedre varmeoverførsel mellem sten og luft.

Under alle omstændigheder tror jeg, at varmeledningen gennem skærverne næppe bliver dimensionerende. Når man har bygget et så stort lager, at man kan gemme en anselig mængde energi, har man sandsynligvis også skabt så meget overflade, at varmen rigeligt hurtigt kan vandre ud til overfladen af stenene. Men jeg indrømmer, at det ikke er noget, jeg har regnet på.

  • 3
  • 0

Hvilket forhold mellem el og varme er reelt nødvendigt, og er det forhold egenligt er gjort op nogen steder?

Det afhænger jo fuldstændigt af, hvordan en given løsning skal indgå i det samlede system.

I store dele af Europa er der ikke noget fjernvarmenet, og det vil måske heller ikke kunne betale sig at anlægge et, fordi energiforbruget til boligopvarmning er lavere end her i Norden. Der køler man alt spildvarme væk. Så er høj elvirkningsgrad vigtig.

I Danmark og resten af Norden er det meget muligt, at man kunne få en case ud af at køre med et rasende ineffektivt ellager og så flytte spildvarmen over i et varmelager, som kan forsyne fjernvarmenettet. Men på verdensplan er det nok ikke brugbart ret mange steder.

Men nu var formålet med Oles forslag jo at reducere størrelsen på ellageret. Hvis ellageret skal kunne afgive samme mængde elektrisk energi, og elvirkningsgraden ved konverteringen fra varme til el bliver halvt så stor, skal der gemmes dobbelt så meget varme. Oven i købet vil Ole gemme denne mængde varme ved en lavere temperatur end de oprindelige 600 °C. Skal samme mængde varme gemmes ved lavere temperatur, skal lageret også være større. Og endelig vil han bruge materialer med dårligere varmekapacitet per volumenenhed, hvilket også gør lageret større.

Så den løsning, der skulle gøre lageret mindre, vil gøre lageret større, uanset hvordan man ser på det.

  • 3
  • 0

I Danmark og resten af Norden er det meget muligt, at man kunne få en case ud af at køre med et rasende ineffektivt ellager og så flytte spildvarmen over i et varmelager, som kan forsyne fjernvarmenettet.

Vil det give mening at lave et centralt ellager heroppe?

Varmelager 80-90 grader til eksisterende fjernvarme javist, men et ellager ?

Vi har et ekstremt effektivt lager i baghaven, der oven i købet er bygget og i drift.

Decentralt, påstår Radius at der er spidsbelastnings udfordringer ude hos Fam. Jensen. Der kan decentrale el og varmelagre benyttes, således at Fam. Jensen ikke skal fryse og spise koldt mad.

  • 1
  • 1

Vil det give mening at lave et centralt ellager heroppe?

Det må jo afhænge af, om nordmænd og svenskere vil blive ved med at agere ellager for os, og hvilke elproduktionsformer vi vil acceptere at bruge, hvis de ikke vil.

Decentralt, påstår Radius at der er spidsbelastnings udfordringer ude hos Fam. Jensen

Gør de? Jeg har set, at Radius på forhånd vil sikre sig mod, at vi alle anskaffer elbiler og lader dem i kogespidsen. Det er efter min mening en rigtig god ide, som pøbelen desværre har overfortolket rigtig meget på.

Men jeg har ikke set Radius sige, at der er problemer med det nuværende forbrug.

  • 0
  • 0

Når man i Sorø testanlæg vælger max temperatur for opladning til 600grader C er det sikkert for at beskytte materialer/varmluftpumper/sensorer. Minimum temperatur for afladning bestemmes sikkert af virkningsgrad af dampturbinen. Men i praksis vil billig strøm til opladning sikkert bestemme øvre temperatur (så tæt som mulig på 600grader C). Og nedre temperatur behov for el/varme (måske minimum 400-500grader C?)

En af grundene til at vælge glas (genbrug) med indstøbt metal (metalpulver?) fremfor basalt, kunne være prisen og tilgængelighed. Der findes basalt, som indeholder jern og har varmefylde som vand.

Glas kan støbes i alle mulige former, som kan minimere rumfang af det termiske energilager. Og her kan tænkes støbte retangulære "glas-sten" blokke med huller til optimal passage af luft til op/afladning.

  • 0
  • 0

Tager disse dog aldrig slut. Det lader sig faktisk gøre at regne ud, hvor stort et el lager skal være for sammen med vindmøllerne at give et konstant strømudbytte. Under forudsætning af samme effektivitet som pumpelageret i Vianden i luxembourg -81%- ville lageret baseret på vindeffekten for hver time i 2019 skulle have en størrelse på 1308 GWh. Lageret i Vianden - Europas største - har en kapacitet på 5 GWh. Bygger vi yderligere 12 GW of shore vindmøller vil lageret til sikring af en konstant ydelse skulle være omkring 3600 GWh. Til sammenligning rummer de svenske vandmagasiner op til 34 TWh. Og vi ville sltså skulle finde en lagerkapacitet svarende til 1/9 af den svenske. Det bliver ikke let. Hvorfor dog ikke en vælge en løsning, der gennem snart 60 år har vist, at den dur. Atomkraft. Eftersom populisterne ikke er i stand til at dividere et anlægs pris med ydelsen hævder de, at det er for dyrt. Så farcen fortsætter.

  • 5
  • 9

Tager disse dog aldrig slut.

De kan i princippet fortsætte uendeligt langt ud i fremtiden, hvis blot du bliver ved med at grave tilsvarende ældre tråde frem.

Denne tråd er 2½ år gammel.

Indholdet i dit indlæg har jeg i øvrigt tilbagevist mange gange. Du udfører en korrekt beregning, baseret på en forkert forudsætning, og dermed når du det forkerte resultat. Hvis du vil grave i gamle tråde, bør det ikke være svært for dig at finde en af de tråde, hvor jeg i flere detaljer har forklaret dig det.

  • 13
  • 2

Beklager, at jeg ikke så, at troådem var 2½ år gammel. Naturligvis er jeg klar over, at kravet til en fremtidig elforsyning ikke vil vlre, at den skal være konstant. Elforbruget varierer over døgnet, over ugen og også ifølge årstiden. Månedsgennemsnittene for forbruget varierede således mellem 4,4 og 3,4 GW. Jeg kunne muligivis indrette min algoritme, så den tog hensn hertil. Men det er uinteressant. Det korte af det lange er, at skal vi basere vor elforyning på sol og vind, så får vi et back-up problem, der ikke løses ved hjælp af futilt legetøj som lagre af glødende sten. Dette gælder i endnu højere fgrad, hvis man ved bygning af endnu 12 GW havvind får brug for at afsætte en elproduktion der vil være omtrent 3 gange så høj som den nuværende. Prisen for bygning af anlæg/apparater til aftagelse af denne strømmængde burde interessere Allan Olesen og de andre virkelighedsfornægtende fantaster.

  • 3
  • 10

Og vi ville sltså skulle finde en lagerkapacitet svarende til 1/9 af den svenske. Det bliver ikke let

næh, men så kunne vi måske - i omstillingens ånd - i stedet lade os inspirere af den måde. man har indrettet sig på i mindre velstående samfund (Zimbabwe og Puerto Rico, eksempelvis)? Her et forslag fra en amerikansk professor - der for alvor går til stålet! :)

We can live with some intermittency and rationing—at least until batteries and other forms of energy storage are up and running everywhere. Hospitals certainly need 100 percent reliable equipment—perhaps some “continuous” businesses and cell towers too. And, in cities, elevators, streetlights, and subways must run reliably. One could imagine battery-assisted, semi-smart micro-grids connecting such infrastructure as well as home medical devices. But we don’t need the entire residential third of U.S. electricity consumption to run off lithium or to operate seamlessly. We don’t need Nest or permanent telecommuting. For a while, let’s eat a cold dinner here and there. Continuity costs too much. Climate change kills, and it kills vulnerable people first. Intermittency saves lives, and it saves vulnerable people first. Let the pause take its place in continuous climate activism

http://bostonreview.net/science-nature/dav...

  • 1
  • 3

Har Jens Olsen prøvet at regne på et stentøjslager? Iøvrigt var jeg i mange år næstformand for Djurslands Museum. En af arkæologerne talte hele tiden om "ildskørnede sten". Dette kunne tænkes at være aktuelt for det nævnte lager. Og når stenene begynder at falde fra hinanden falder også lageret til jorden. Konventionelle kraftværker har ganske rigtigt afpasset ydelsen efter et svingende behov. Problemet med vindmøller er, at det kan de ikke. Store ånder inspirerede af Sovjetunionens økonomiske system, behøver naturligvis ikke at spekulere på det ressourcespild det er at opføre energianlæg, der kun kan udnytte halvdelen eller mindre af deres produktionskapacitet, og slet ikke i takt med kundernes behov. Dette sidste var altid en biting for sovjetsystemet. Men som nævnt i indlægget ovenfor kan vi naturligvis indrette os som i Zimbabve og Puerto Rico. Men ikke helt. Man behøver ikke at dø af kulde i de to lande. Og tyskernes energipolitik er trods alt ikke mere populistisk, end at man vil importere store mængder russisk gas for at holde kraftværker og andet igang. Det var så den "Energiewende".

  • 1
  • 7

Elforbruget varierer over døgnet, over ugen og også ifølge årstiden. Månedsgennemsnittene for forbruget varierede således mellem 4,4 og 3,4 GW.

@Søren H.

Det vigtige tal er maksimal forbruget, dette skal til enhver tid kunne leveres af produktions aperaturet.

Her i landet er det tal ca 6GW. Men disse 6GW skal kunne leveres også selv om der er service på tredie største produktionsenhed. Men der skal stadigt være fornøden reservce kapacitet til at håndtere udfald/fejl på både største og anden største produktionsenheder også mens tredie største er taget ud til normal service. Er et af disse produktionsudfald relateret til kabelfejl der kan opdele landet i flere mindre regioner, skal reservekapaciteten i hver region også kunne klare udfald af regionens største enhed.

Dvs. at vores lille land skal have omkring 10-12 GW samlt produktionskapacitet til rådighed, afhængigt af hvor snært man vil gå på grænsen til blackout.

Middel tallet på dine oplyste 4,4GW og 3,4 GW er 3,9 GW. Det betydder at et lidt snært opbygget produktions system vil få en samlet Kf på maksimalt 39% mens et mere robust system vil opleve en samlet Kf på maksimalt 32,5%

  • 0
  • 0

I månederne oktober-december 2019 varierede vindkraftens andel af strømforbruget mellem 0,5 og 130% og var i gennemsnit 53%. Så 15% af den producerede vindkraft måtte afsættes til udlandet. Hvilket jo bør erindres, når vindkraftapologeterne taler om vindkraftens andel af den danske elforsyning.

I 10 % af tiden ydede vindkraften mindre end 10% af forbruget. I 20 % af tiden mindre end 18 % af forbruget I 30 % af tiden mindre end 25 % af forbruget

Konklusionen er klar. Uanset hvor meget vindkraften udbygges er der brug for fuld back-up. Hidtil har vi i høj grad kunnet få denne fra norsk og svensk vand- og atomkraft. Fortsætter svenskerne med deres udbygning af vindkraft og lukning af deres atomkraftværker, og foretager vi en kraftig udbygning af vindmølle kapaciteten, kan vi næppe fortsætte med denne back-up. Så må jeg bede Jens Olsen fortælle os, hvilken strømpris hans stenlager vil give. Jeg behøver ikke at se en hel rapport. Jeg vil være tilfreds med et enkelt tal udtrykt i kr/MWh og samtidig angivelse af anvendt rentefod og afskrivningsperiode. Havde vi f.eks. 4 atomreaktorer med en kapacitet på f.eks. 1500 MW viser franske og svenske erfaringer mht. driftssikkerhed, at vi ville kunne nøjes med nogle få relativt billige gasturbiner som back-up. Disse vil ovenikøbet kunne drives med biogas, hvis vi endelig skal leve op til Anders Fogh Rasmussens nonsens fra 2008 om et ”fossilfrit” Danmark. Disse ville naturligvis også kunne sættes ind i de korte perioder med spidslast.

Ganske vist havde Frankrig et pinligt stort kommunistparti, men Jens Olsen vil vel næppe fastholde, at de franske atomkraftværker, der nu i 40 år uden problemer har forsynet Frankrig med ca. 75% af sin elektricitet er bygget efter sovjetiske principper?

  • 2
  • 4
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten