Overskudsvarme fra Power-to-X bliver vigtig i Aarhus’ fremtidige forsyning

Ifølge Dansk Gasteknisk Center er der følgende omregning for naturgas til brintenergi:

Ti procent brint i naturgasnettet svarer til godt tre procent af energi- indholdet i naturgas.

Det danske naturgasnet indeholder 138 PJ energi på en god dag.

Hvis gasnettet i fremtiden indeholder 100% brint svarer det til 138/10% x 3% = 40 PJ brint energi der kan omregnes til 10.000 GWh = 10 TWh.

I 2015 mente Dansk Gasteknisk Center ikke at naturgasnettet kunne bruges som 100% brint energilager, men nedenstående link

https://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/publikationer/A1006_brint_test_naturgasnettet.pdf

bekræfter naturgas systemets eksisterende stålrør med 30bar tryk og plastrør med 4bar tryk har brintlækage tilsvarende naturgas.

I fossilfri fremtid kan eksisterende naturgas system med opgradering altså bruges som brintlager og energibærer med op til 10 TWh når ingen sol/vind.

I Tyskland erstattes kul/biomasse kraftværksturbiner inden 2030 med turbiner, som drives med 100% brint, se link</p>
<p><a href="https://www.siemens-energy.com/global/en/o..">https://www.siemens-energ…;.

I Tyskland erstattes kul/biomasse kraftværksturbiner inden 2030 med turbiner, som drives med 100% brint, se link

https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/renewable-energy/hydrogen-solutions.html

Jeg troede egenligt ar elektrolyse effektiviteten steg med temperaturen? Hvorfor får vi så spildvarme?

Biomasse kraftværker har en virkningsgrad på 28-38% ifølge link AET:

https://www.aet-biomass.dk/da-dk/hjem/produkter/biomasse-kraftværker.aspx

Indtil videre er anvendt biomasse træflis eller skovet træ fra USA eller baltiske lande. Hvorfor er man nu nødt til at importere biomasse?

I fossilfri fremtid vil resten af verden have mindst lige så megen brug for biomasse som Danmark og pris vil blive højere?

Der vil blive meget billigere el fra solenergi fremover, solceller og konvertere er halveret i pris i de sidste år. Men hvordan kan de store energimængder i GW/TW størrelse lagres, når ingen sol? Her kommer jo P2X ind som energiomdanner, da solcellestrøm omdannes til brint, som igen kan danne methanol, ammonik og lignende energibærer.

Elektrolyseproces kan have virkningsgraden fra 70% til over 100% ifølge de sidste 10års forskning ledet af DTU. Så for eksempel solenergi omdannet til el og brint har meget større virkningsgrad end biomasse til el!

Når firmaer som DSV, Scania, Mærsk, Hyundai og andre store firmaer investerer i brint og brændselsceller er det ikke for sjov.

De har set en fossilfri fremtid, hvor deres kunder efterspørger grøn energi.

Klimaaktive unge mennesker vil også være deres kunder i 2030, som er første milepæl for bæredygtig energi.

Og 10 år er ikke lang tid til udvikling af enten batteri/brændselscelle teknologi.

Ovennævnte firmaer og asiatiske lande har altså satset på brint til tunge køretøjer med rækkevidde på op til 1000km på en optankning.

En tung brintlastbil på 40 tons vil måske kræve bændselsceller med en effekt på ca 500kW og et "buffer-batteri" på 100kWh med en samlet vægt på måske 3 tons?

Brintforbrug for lastbil på 40 tons antages til 1kg/100km pr 100kW brændselscelle. Lastbil brinttanke skal for 1000km rækkevidde påfyldes ca 50kg brint.

Påfyldning af brint klares på 10-20 minutter. Brinttanke på lastbil fylder måske 1m3 for hver 10kg og påfyldning sker ved tryk på 350bar.

"Brint tankstationer" har tanke med 100- 500kg brint ved 50bar tryk, således at der kan tankes mange tunge brintlastbiler samtidig.

Det er godt at store firmaer som DSV, Mærsk og Ørsted går forrest og investerer i energiøer, brintanlæg og brintlastbiler

Hvad investerer de egentlig af penge i de projekter?

Jeg har af en eller anden grund på fornemmelsen at de investerer tid og penge i at få skatteyderne til at betale de investeringer.

Hvis det er fremtidens energi, hvorfor investerer de så ikke deres egen kapital i de projekter, fremfor at bede skatteyderne om at betale investeringerne?

Grafen viser ændringen i energiproduktion.

Det ville være spændende OGSÅ at se en effekt-graf - altså hvordan energikilderne nødvendigvis er forskellige i de forskellige årstider:

• februar, som er koldest
• april / oktober som er lunken
• juni / august som er varmest

De forskellige kilder reguleres jo ikke lige let. Også fordi CO2 fra røggassen måske bruges. Så hvordan ser det ud ?

Det er kun 20 % af varmetabet ved produktion af P2X der kan overføres til fjernvame sektoren i følge Paver2Met egen webinar. P2X er og bliver en meget energikrævede proces i forhold til den energimængde der reelt kan anvendes i den anden ende!

Batterier ( eks Teslas nye 4680 batterier) er langt mere efiktive og klima/ miljøvenlige )

P2X er godt - når vi betragter maritim og luffartsanvendelse - men det og brint til landtransport er langt dårligere end et vind/sol/biomassekraft baseret system til landtransport, fordi konverteringstabene er så store.

Biomassekraft fra store kraftværksblokke er langt mere effektivt, når vind/sol ikke kan dække behovet og tung transport kommer også til at blive direkte el/batteribaseret med ca 3 gange højere energieffektivitet. Se Siemens, Elonroad, Elways, Bombardier mfl.

Biomassekraftværkerne kan rampe ind og ud alt efter vind/sol produktionen og er garantien for netstabiliteten. De er i sig selv et energilager, da brændslet ligger på lager på kraftværkspladsen og de er billigere energilagre end alskens opfindelser, som skal lagre el (Ikke varme forstås).

CO2 fra kraftværkernes skorstene kan benyttes som basis til P2X - men kun til maritim og luftfart. Maritim anvendelse kan også baseres på ammoniak, hvilket helt sikkert også vil ske.

IDA Energi holder en gratis WEB konference d. 1 december - Power 2 Mobility:https://ida.dk/arrangementer-og-kurser/arrangementer/power2mobility-web-conference-337430

I USA er anlagt 1600 miles pipelines til transport af brint i rør under tryk.

I Danmark er der foretaget lækage forsøg i nuværende anlagte gasledninger. Se link

https://www.dgc.dk/sites/default/files/fil...

Her er både forsøg med stålrør og plastrør, som var fyldt med brint viste følgende resultat:

4 bar tryk i plastic (PE) rør viste en konstant lækage rate på 1bar pr år under hele test perioden. Hvor andelen af brint gennemtrængen af rørvæg var 20% af total lækage i løbet af et år. Svejsninger af rør var uforandret. Smelteindex for 3 ud af 4 rør var PE 80 rør faldet med 5-10% i løbet af et år.

Ovennævnte resultater viser at vores gasrørsystem i Danmark også kan anvendes til transport af brint

"Godkendte brinttanke til biler er mest lavet i kulfiber og vejer ca 10kg pr 1kg brint. Til brint brændselscelle lastbil med rækkevidde 1000km kræves ca 50kg brint. Så 5 stk fibertanke på hver 10kg brint vil total vægt være ca 500kg og rumfang ca 5m3."

Tesla med batterier (vægt 700kg) er godkendt som en af verdens sikreste biler.

Brintbiler som Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai Nexo er sikkerhedsmæssig i top og godkendt i alverdens lande. Brint brændstof er her i 2-3 fibertanke med KOMPRIMERET BRINT (tryk 700Bar) i hver personbil. Og måske 5-7 tanke i brintlastbiler.

Opladning af elbiler kræver øjeblikkelig strøm. I en fossilfri fremtid vil det altså ikke være muligt at oplade elbiler når solen ikke skinner eller vinden blæser.

Brint er med nuværende teknologi det bedste bud på energibærer, da P2X ud fra brint kan danne methanol, ammoniak og andre former for energibærere.

Fra brint kan brændsceller i biler, lastbiler, huse give strøm og varme, da brændselsceller har virkningsgrad på max 60% el og resterende varme 40%. I biler med brændselsceller (Hydrogen fuel cells) vil man derfor altid kunne få varme som med bensin/dieselmotor uden at tære på batteri!

Batteriteknologi kræver tilskud til udvikling af MWh batterier for tunge køretøjer med rækkevide på mere end 500km.

Og ladestationer skal udstyres med MW ladere og højspænding 30kV/10kV transformatorer til opladning af lastbiler og busser.

Brintteknologi kræver også tilskud til opskalering af brint fuel celler. Her vil de asiatiske lande nok desværre få føringen, da de har indset behovet i en fossilfri verden for mange år siden. Der er ikke mange brint tankstationer endnu. Så det kræver tilskud til tankanlæg og store lagertanke med rørledninger til underjordiske kaverner. Ligeledes tilskud til elektrolyseanlæg med strøm fra solceller og vindmøller.

Det er godt at store firmaer som DSV, Mærsk og Ørsted går forrest og investerer i energiøer, brintanlæg og brintlastbiler

Selv ved en effektiv elektrolyse skal der stadig bruges meget energi til at få brint til at være brugbart til transport. Komprimering til 4-800 bar er ikke gratis og transport af dette kan ikke ske i rør som for biogas - det skal fragtes i lastbil. Brændselsceller er heller ikke 100% effektive

Og alt det betyder at der nemt bruges dobbelt så meget strøm på at køre en km på brint i forhold til batteri.

Brint til personbiler og lastbiler er idiotisk og har ingen fremtid. Brint og andet electrofuel skal bruges i fly, skibe og andre steder hvor batterier ikke er en brugbar løsning.

Hvis “overskudstrøm” fra sol og vind udnyttes, er det jo “gratis” energi!

Tjaaaa. Når vi har fået bygget 50 eller 100 anlæg som alle skal udnytte "overskudsstrøm" fra sol og vind, så vil de jo bruge tæt på hele kapaciteten og så er det jo ikke "gratis" længere. Dette er også helt ok, men så må selskaberne byde ind til el-børsen med den mængde energi de har behov i en periode, til en pris efter børsens udbud og efterspørgsel, for så at kunne købe billigt ind - med ikke gratis. Dette giver så variable priser til P2X og varme, og den dag dette bliver for dyrt, så må der investeres i mere vind- og sol-kapacitet.

Idéen med energiparkerne er overordnet at samle fremtidens energikrævende anlæg såsom Power-to-X-faciliteter på samme lokation som den eksisterende energiproduktion og udnytte den dertilhørende robuste energiinfrastruktur.

Her mener jeg også, at fremtidens datacentre skal tænkes ind. Der er dog noget der tyder på, at spildvarme er noget, der i fremtiden bliver overflods af.

Sol og vindenergi er jo afhængig om solen skinner eller det blæser.

Efterhånden er der megen “overskudstrøm”, hvis for megen sol eller vind.

Så “den grønne energi” er meget varierende og kan ikke bruges, når elforbrug ikke er tilstede.

Ved at bruge brint som energibærer kan den varierende overskudstrøm udnyttes i elektrolyseproces, hvor der dannes brint, ilt, vand og varme. Varmen fra elektrolysen er her hvad jeg kalder “spildvarme”, da det kræver gode vejrmeldinger, regulering etc. for at kunne udnytte den i fjernvarmesystemet.

Danmark har jo været foregangsland i at udnytte varierende energi fra sol og vind.

Og det er godt at Aarhus Kommune nu prøver med varierende “spildvarme fra P2X”.

Hvis “overskudstrøm” fra sol og vind udnyttes, er det jo “gratis” energi!

Hvis Aarhus baserer meget af deres varme fra det de kalder spildvarme, er det så egentlig spild? Hvis PtX er baseret på at sælge varmen, så er det jo ikke spild, og man kan da tænke over om de er interesserede i at optimere processen?

Fremtidens fossilfrie samfund vil kræve at der kun anvendes bæredygtig energi som sol, vind, træflis, biobrændstof og andet.

Brint er med nuværende teknologi den bedste energibærer, da elektisk energi fra sol og vind kan omdannes med elektrolyseproces (virkningsgrad 70%) til brint, når solen skinner eller det blæser.

Udnyt spildvarmen fra elektrolyse til fjernvarme. Overskudstrøm er jo især når det blæser!

Brint kan med selvfølgelige med Power-to-X omdannes til andre energibærer som methanol etc. Når ingen sol eller vind er der kun brint som energi!

Hvis for eksempel batterilastbiler i fremtiden skal oplades med strøm er det derfor nødvendigt først at omdanne brint til elektricitet hvis ingen sol eller vind.

Brint omdannes bedst med nuværende teknologi til elektricitet i brændselsceller (virkningsgrad 60%).

Fremtidig opladning af batterilastbiler vil altså ske efter omdannelse af brint eller måske methanol til el.

Regnestykket uden sol eller vind for opladning af batterilastbiler virkningsgrad: (sol/vind til brint 70%) x (brændselscelle brint til el 60%) x (batteri/transmission 80%)

Brint brændselscelle lastbiler har i fossilfri fremtid overflødigt batteri som energibærer!