I jagten på smarte måder at lagre vindenergi på vil et tysk udviklingsfirma i samarbejde med GE Renewable Energy nu bygge en pilotudgave af et system, hvor fire vindmøller på en bakketop kombineres med et vandkraftværk med tilhørende sø nede i dalen.
Ideen er, at vindkraften – når elprisen er lav – skal pumpe vand op fra søen, som så lagres i fire reservoirer i og omkring vindmøllerne.
Dels bliver vindmølletårnene indrettet, så de nederste 40 meter kan bruges som vandreservoir; dels placeres hvert mølletårn i et endnu større vandreservoir. Tilsammen rummer lagrene cirka 160.000 kbm vand.
Læs også: Solcellebatterier er stadig for dyre
Når der er behov for strøm, og det ikke blæser, lukkes vandet ud af reservoirerne og ned til vandkraftværket, der så producerer strøm. På den måde kan det samlede anlæg altid producere strøm, når der er brug for det.
Ifølge GE Renewables Energys hjemmeside startede samarbejdet mellem firmaet Max Boegl Wind AG og GE Renewable Energy i marts, og pilotprojektet med fire vindmøller vil blive forbundet til nettet ved udgangen af 2017, mens vandkraftværket forventes i drift ved udgangen af 2018.
Konceptet kræver selvsagt, at man finder den rigtige placering til anlægget med en bakke af en vis højde og plads til en sø i bunden.
Det har man fundet i det nordøstlige Baden-Württemberg i et område ved navn Schwäbisch-Fränkischen Waldberge.
Læs også: Svinghjul gemmer på strømmen
Holdet bag projektet siger, at det innovative design betyder, at elproduktionen hurtigt kan reguleres op og ned, således at man øjeblikkeligt kan reagere på udsving på det tyske elmarked.
GE skal levere vindmøller samt software til projektet, og Cliff Harris, der er general manager for onshore vind hos GE Renewable Energy, forklarer, at lokalbefolkningen i området er kendt som ’Ole Opfinder’-typer:
»Derfor vil mentaliteten i dette anlæg passe fint til områdets beboere,« siger han ifølge hjemmesiden.
GE Renewable Energys Cliff Harris betegner dog også hele konceptet som ’lidt risikabelt’ - og påpeger, at det for eksempel ikke kan etableres hvor som helst:
»Men vi regner med, at anlægget vil køre i flere årtier, og at fordelene så vil begynde at vise sig,« siger han.
Læs også: Betonlager kan gemme sol og vind
Det tyske projekt er det første af sin art, og hvis det lykkes, kan det bane vejen for fremtidige vind-vandkraft-kombinationer.
Max Boegl Wind forventer i givet fald at kunne etablere et eller to projekter om året i Tyskland efter 2018.
Da reservoirerne også kan være saltvand, betyder det , at anlæggene i stedet kan bygges tæt på havet.
Pumped storage har været brugt til at lagre strøm siden 1930.
Er der en særlig fordel ved at placere vindmøller og pumped storage i umiddelbar nærhed?
Er der særlige gevinster ved at undgå at transportere strømmen via det alm. højspændingsnet?
Det lyder til at møllerne er placeret i vandet, så måske de driver pumperne direkte gennem en gearkasse. Så undgår man tab i forbindelse med at generere strøm, og igen bruge strømmen i en elektrisk motor.
Jeg har også vanskeligt at se det nye smarte i systemet. 160.000 kubikmeter lyder heller ikke af ret meget, hvis jeg tager i betragtning, at der strømmer ca. 14 kbm vand ud gennem Vidåslusen pr. sekund. Jeg mener, at Norge bruger en lignende form for recycling ved een af deres vandkraftværker. Men bortset fra det, er det fornuftigt, at anvende 'overskudsstrøm' på den beskrevne måde.
Dette har været brugt flere år på EL HIERRO.
Det lyder til at møllerne er placeret i vandet, så måske de driver pumperne direkte gennem en gearkasse
- hvorfor synes du i grunden dét? Der står:
"et system, hvor fire vindmøller på en bakketop kombineres med et vandkraftværk med tilhørende sø nede i dalen", men jeg vil da medgive, at omtalen af vandreservoirer i mølletårnene - og under - kan virke en smule forvirrende!
Den mail-underretning, jeg modtog vedr. artiklen, lød iøvrigt: "Tyskere afprøver nyt lagringskoncept for vin" - så jeg følte mig lettere bondfanget, da jeg åbnede den! :)) Og så alligevel: Der er på sin vis tale om 'gammel vin på nye flasker'!
Det lyder til at møllerne er placeret i vandet, så måske de driver pumperne direkte gennem en gearkasse. Så undgår man tab i forbindelse med at generere strøm, og igen bruge strømmen i en elektrisk motor.
Artiklen ser ud til at indikere at der er tale om almindelige elektriske pumper. Men der ville ikke være noget at hente ved mekanisk transmission, der er også tab i mekaniske gearsystemer, de tab overstiger let tabene i et elektrisk system.
Husk i øvrigt at det ved atmosfæretryk ikke er muligt at suge vand mere end ~10 m op, pumperne skal altså placeres nede i søniveau.
Der kan lagres 30 til 40MWh hvis højden er 100m. Så kan man selv regne lidt frem og tilbage. Dansk vindkraft udnytter netop vand i Norge og Sverige til at gøre noget lignende. I Tyskland har de i forvejen mere end 3GW pumpet og 2GW almindelig hydro. https://www.energy-charts.de/power.htm
Jeg forstår det heller ikke. Kan man ikke bare sende vindmøllestrømmen op til Norge og pumpe vandet op i deres "uendelige" reservoirer og så lave strøm deroppe som sendes retur. Hvorfor skal reservoiret være lige ved møllerne. Måske noget med effektivitet.
Der står ikke meget mere i den originale artikel, men højdeforskellen er angivet til 600 fod, altså ca. 200 meter.
Det er så herligt (not) at komme ind på en hjemmeside, hvor der benyttes enheder som feets og gallons.
Det er så herligt (not) at komme ind på en hjemmeside, hvor der benyttes enheder som feets og gallons
- jeg ved nu ikke lige, hvor herligt 'feets' ville være, men dét står der da vist (heldigvis) heller ikke!(?) :)
Husk i øvrigt at det ved atmosfæretryk ikke er muligt at suge vand mere end ~10 m op, pumperne skal altså placeres nede i søniveau
- netop! Det her er jo et ingeniør-forum, ikk'? ;)
Er der en særlig fordel ved at placere vindmøller og pumped storage i umiddelbar nærhed?
Måske er fordelen ganske enkelt at det er lettere for beslutningstagere (læs: DJØF'er) at forstå.
Måske er der nogle fordele i at kunne regulere mere lokalt for at mindske udsvingene i belastningen af det større net.
Det ville være rart at høre fra en ekspert.
Kære debattører
Efter min vurdering er det nye - og derfor jeg ulejliger jer med det - at man prøver at bygge et samlet, lokalt system, der kan lagrer strømmen fra vindkraft-værkerne og dermed gøre dem til stabile leverandører af strøm. Hvilket gør værket til en helt anden og stærkere spiller på elmarkedet - til økonomisk gavn for ejerne.
Om det her så i den sidste ende kan betale sig - fremfor at 'låne' strøm fra nettet - vil tiden jo vise...
Om det her så i den sidste ende kan betale sig - fremfor at 'låne' strøm fra nettet - vil tiden jo vise...
God præcisering. Anlægget som helhed får måske kun een forbindelse til nettet, så udveksling mellem møller vandkraft foregår internt ligesom styring af begge.
Indikerer dette ikke at det endnu ikke kan lade sig gøre, at få aktuelle elpriser og fri handel med el?
Hvis det kunne lade sig gøre, at handle frit uden for mange afgifter osv. så burde alle få gevinst af at opbevare el og hjælpe med at glatte nettet ud.
Nogle steder i alperne har de solceller til restauranter og vandreservoir til sne kanoner, her kunne de nemt lagre energi hele sommeren hvor sne kanoner ikke bruges alligevel.
Tak Sanne, Det vi jo ofte glemmer et at det tyske højspændingsnet slet ikke er så stabilt/kraftigt som det danske. Derfor er det så vidt jeg husker blevet et krav i Tyskland, at man når man sætter vindmøller op, også skal levere stabiliseringskapacitet så anlægget ikke kræver stabiliseringskapacitet fra nettet. I dette tilfælde erstatter 'den kunstige sø' for eksempel et større antal containere med batterier.
Det smarte er, at man ikke skal sende strømmen mange kilometer for at pumpe vand op men i stedet bruger en del af vindmøllens betonmast direkte som reservoir. Stor nye reservoirsøer bliver ikke længere accepteret. Windmøller med større føder, hvor vandet bliver pumpet ind i, bliver til gengæld accepteret. Max Bögls vindmøllesystem er baseret på en kombination af betonringe og stålelementer til tårnet. Nu er nedre del af betonmasten tykkere og bliver til en tank. I øvrigt er det tyske strømnet mindst lige så stabil, som det danske, bare mere belastet, da vindstrøm skal transporteres fra Nordsøen til alperne. Det er derfor vigtig at transporter så lidt som muligt og 'gemme' strømmen så tæt som muligt ved produktionsstedet og hvor den skal bruges på en senere tidspunkt. Det er ikke kæmpestor mængder strøm per mølle, men hvis det er mange møller, bliver det alligevel til noget.
Den mail-underretning, jeg modtog vedr. artiklen, lød iøvrigt: "Tyskere afprøver nyt lagringskoncept for vin"
... og så 160.000 kubikmeter af det :-)
Det smarte er, at man ikke skal sende strømmen mange kilometer for at pumpe vand op men i stedet bruger en del af vindmøllens betonmast direkte som reservoir.
Prøv engang som en regneøvelse, at beregn hvor meget energi der på den måde kan gemmes i et mølletårn. Nå du så har resultatet, så kan du overveje med dig selv, om det er andet en gimmick. Det vil ikke kræve lang overvejelse.
Nå du så har resultatet, så kan du overveje med dig selv, om det er andet en gimmick. Det vil ikke kræve lang overvejelse
- nemlig! :)
Nå du så har resultatet, så kan du overveje med dig selv, om det er andet en gimmick. Det vil ikke kræve lang overvejelse.
Måske, måske ikke en gimmick.
Det er prisen pr. lagret Kwh der er betydende for om det er godt eller skidt.
Måske, måske ikke en gimmick.
Det er prisen pr. lagret Kwh der er betydende for om det er godt eller skidt.
Så synes jeg du skulle regne på prisen pr. lagret Kwh, og så fortælle os om det gør det til mindre eller tværtimod endnu mere af en gimmick! Du vil ikke være den første der gennemfører det regnestykke. Hidtil har ingen af dem der har lavet regnestykket på nogen måde følt sig fristet til at udføre konstruktionen i praksis. Måske har de bare været dumme.
regnestykke. Hidtil har ingen
Der er væsentlig forskel på projekterne. De andre har kun brugt tårnets højde som lagerværdi (link gerne til eksempler der ikke gjorde), så det har været lav højde og lav volumen. I denne debat er de stråmænd.
Sådan er det ikke her. En højdeforskel på 200m er betydeligt, og dertil kommer at fundamentet synes at være en del af reservoiret, foruden den sø den står i. Dertil har de blot flyttet trafoen halvt op i tårnet og fået lidt mere højde, men det kan sagtens være at den smule ikke står mål med omkostningen, i lighed med nævnte uøkonomiske eksempler.
Men det er altså søen i 200m højde der tæller her, ikke tårnet. Fx har pumpekraftværket Kruonis i Litauen flere hundrede MW i højde lavere end 200m, og det er Sjælland indirekte forbundet med via Østersø-kablet.
Så synes jeg du skulle regne på prisen pr. lagret Kwh, og så fortælle os om det gør det til mindre eller tværtimod endnu mere af en gimmick!
I følge artiklen vil de bruge de nederste 40 meter af tårnet til lagring. Lad os for nemhedens skyld antage at tårnets diameter er 10 meter (kæmpe tårn). Det giver et volumen på 5 x 5 x PI x 40 = 3000 kubikmeter = 3000 ton. Den gennemsnitlige løftehøjde er 20 meter, så den lagrede energi ved 100% effektivitet er 3E6 kg x 9,82 N/kg x 20 m = 6E8 joule = 170 kWh.
Alternativt til at bygge et 10 meter diameter forstærket betontårn (hvad mon ikke det koster?) er at købe 12 Tesla Powerwall 2 batterier. Hvert batteri er på 13,5 kWh og de koster USD 5500 stykket. Det vil sige omkring 800.000 kroner for et komplet system inklusiv inverter.
Den gennemsnitlige løftehøjde er 20 meter
Den gennemsnitlige løftehøjde er IKKE 20 meter, men godt 210 meter (fundament-volumen er større end tårn-volumen) fordi vandbeholderen står på toppen af en bakke. Det ændrer energi- og effekt-mængder drastisk.
Den gennemsnitlige løftehøjde er IKKE 20 meter, men godt 210 meter (fundament-volumen er større end tårn-volumen) fordi vandbeholderen står på toppen af en bakke. Det ændrer energi- og effekt-mængder drastisk.
Det ændrer nemlig lige præcis tingene drastisk...på den måde at det gør lagring i mølletårnet endnu mere urentabel i forhold til alternativet. Alternativet er nemlig at grave et hul i jorden på bakketoppen. Hvad mon er billigst? Et hul i jorden eller et forstærket mølletårn? Og så er den energimængde der kan lagres med vand i mølletårnet iøvrigt stadigvæk meget, meget små, selv med en bakke på 200 m.
Hvad mon er billigst? Et hul i jorden eller et forstærket mølletårn?
Derfor er det fundamentet man skal fokusere på, ikke tårnet. Moderne møllefundamenter er temmeligt store for at vinden ikke skal skubbe tårnet væk fra lodret. Med få ændringer har de sikkert gjort fundamentet til vandbeholder, ligesom de betonvandtårne vi har stående rundt omkring i landet. Som nævnt tror jeg at de nemt kan gå væk fra at bruge tårnet, og blot bruge fundamentet; altså en ganske lav mer-omkostning i klasse med de på mange måder bedre el-batterier som er ved at blive udbredt. Jeg gik ud fra at de ville lave en sø udenfor også.
Den gennemsnitlige løftehøjde er IKKE 20 meter, men godt 210 meter (fundament-volumen er større end tårn-volumen) fordi vandbeholderen står på toppen af en bakke. Det ændrer energi- og effekt-mængder drastisk.
Nej det ændrer ingenting idet langt det meste lagring er i søen rundt om tårnet. Tårnet giver kun 20 meter ekstra i forhold til blot at lade vandet blive i en sø på toppen af bakken.
Der er ingen tvivl om at man kan gemme en hel del energi i pumpet storage med traditionel opdæmning af vand. Det er der ingen der modsiger her. Det er bare den del med at bruge et vindmølletårn som er en gimmick.
Det er bare den del med at bruge et vindmølletårn som er en gimmick
Nåh, så forstår jeg bedre eksemplet - jeg anser heller ikke tårnet som særligt relevant.
Men det interessante er bakkens værdi for projektet.
Fra GEs artikel : http://www.gereports.com/unique-combo-wind... Løftehøjde 600 fod = 182 meter + beholder + evt. tårnbeholder Øvre åbent reservoir 9 million gallons = 34 tusind m3 Tårnbeholder 1,6 million gallons = 6 tusind m3 Uklart om det er pr. mølle eller ialt for 4 møller (mølle 1 ikke angivet). Samlet mølleeffekt 13,6 MW. Pumpeeffekt 16 MW, generatoreffekt ikke angivet. 80% effektivitet er almindeligt tur-retur. De fleste af vandturbinernes gridservices er kun tilgængelige når vandturbinerne kører.
Batteriernes fordele er: kan placeres overalt, effektivitet over 90%, gridservices delvist tilgængelige selvom batterierne er fyldte eller tomme. Så pumperne skal have noget lavere pris for at de kan konkurrere med batterier, men dette er nok et forsøgsanlæg.
Så synes jeg du skulle regne på prisen pr. lagret Kwh,
Hvorfor skulle jeg dog gøre det?
Det går jeg klart ud fra at GE og deres samarbejdspartnere allerede har gjort.
Kald du det bare en gimmick: Kan de gøre det rentabelt, så er det hamrende ligegyldigt hvad du mener om projektet.
Jeg tænker nu også mit omkring prisen per lagret kwh. Men så længe vi ikke kender det tal, er det altså ret svært at debattere andet end det tekniske.
Hvorfor skulle jeg dog gøre det?
Det går jeg klart ud fra at GE og deres samarbejdspartnere allerede har gjort.
Kald du det bare en gimmick: Kan de gøre det rentabelt, så er det hamrende ligegyldigt hvad du mener om projektet.
Jeg tænker nu også mit omkring prisen per lagret kwh. Men så længe vi ikke kender det tal, er det altså ret svært at debattere andet end det tekniske.
Regn, du nu bare på det. Prisen er nemlig præcis det eneste relevante. Og så har du iøvrigt ret. Det er ligegyldigt at jeg og alle andre ved at det ikke kan betale sig at bruge et mølletårn som reservoir, hvis GE mener at PR værdien ved at gøre det overstiger byggeprisen. Men jeg tror nu nok at de meget vil have sig frabedt at skulle gøre det i de fremtidige anlæg de håber at sælge.
mener du virkelig sådan helt seriøst at bygning af et forstærket mølletårn er billigere end at grave hullet i jorden lidt større?
Det er ligegyldigt at jeg og alle andre ved....
Min historiebog fortæller at viden og teknologi hele tiden udvikles.
Den fortæller også at nogle engang vidste at jorden var flad, og de blev meget arrogante og nedladende hvis nogen stillede spørgsmål derved.
Bare fordi noget ikke kunne lade sig gøre i går! Er det ikke ensbetydende med at det ikke kan lade sig gøre i morgen!
Om GE er ude med en and, eller om de har fat i den lange ende af snoren, finder vi ud af når tallene komme på bordet.
Er det ikke ensbetydende med at det ikke kan lade sig gøre i morgen!
Jo naturlovene er stadig de samme i morgen. Eksempelvis har vi nu beregnet hvor meget energi der kan gemmes i et vindmølletårn og det vil aldrig ændres. Det vil hellere ikke ændres at det er billigere at grave et hul end det er at bygge et tårn.
Det er måske rigtigt at man ikke skal kritisere og kloge sig bare for hvad som helst, på den anden side så skal man også være kritisk når man kan beregne at det ikke holder. Eller skal vi bare holde mund når vi ser nogen sælge snake oil fordi det er forbudt at udtale sig om noget?
Jo naturlovene er stadig de samme i morgen. Eksempelvis har vi nu beregnet hvor meget energi der kan gemmes i et vindmølletårn og det vil aldrig ændres. Det vil hellere ikke ændres at det er billigere at grave et hul end det er at bygge et tårn.
Nu skal tårnet jo bygges alligevel.
Spørgsmålet bliver derfor: Hvad er mer prisen for forstækningen, kontra at gøre dammens energi indhold tilsvarende større?
Det må ikke koste ret meget, deri er vi helt enige.
Du er oppe mod en flok der ikke vil eller ikke kan gennemskue fysikken.
Man kan kun konstatere at den fysik og regnekunnen der her vises lader en del tilbage at ønske.
Bjarke & Baldur.
Hvad om vi regner baglæns og ser hvad det må koste?
170 Kwh pr cyclus (Baldurs tal) 30 års levetid (et realistisk bud) 150 cycles pr år (rent gæt) 0,25 kr/kwh (min værdisættelse af lagret strøm brug)
170x30x150x0,25 = 191.250,- Længere behøver regnestykket ikke at være !
Er de tal jeg bruger rimelige? (Er det 40 år - 200 cycles - 0,5kr/kwh - eller helt andre tal)
Kan de lave forstærkningen for de penge?
Kan de lave forstærkningen for de penge?
Nu tror jeg ikke et standard tårn er 10 meter i diameter. Jeg har ikke mål men umiddelbart virker 5 meter mere rimeligt?
Det ser ud til at de regner med 1500 kubikmeter i tårnet, dvs. halvdelen af det jeg beregnede. Spørgsmålet er om deres tårn kun er forstærket eller om det også er bygget ekstra stort.
Ved nærmere eftertanke kan et vindmølletårn næppe være mere end cirka 4 meter i diameter da de bliver transporteret på motorvej og kan komme under de fleste broer. Dermed kan der kun vlre 27 kWh i tårnet svarende til to Tesla Powerwall 2.
170x30x150x0,25 = 191.250,- Længere behøver regnestykket ikke at være !
Uanset hvad resultatet af regnestykket er, så er spørgsmålet er faktisk, om der kan bygges mest tårn eller graves mest hul for pengene (når nu man har gang i gravemaskinen alligevel). Og hullet skal graves, da vandmængden i tårnet alene er alt alt for lille til at gøre projektet meningsfyldt og rentabelt.
Jeg ved godt hvad jeg tror.
Uanset hvad resultatet af regnestykket er, så er spørgsmålet er faktisk, om der kan bygges mest tårn eller graves mest hul for pengene (når nu man har gang i gravemaskinen alligevel). Og hullet skal graves, da vandmængden i tårnet alene er alt alt for lille til at gøre projektet meningsfyldt og rentabelt.
Jeg ved godt hvad jeg tror.
Jeg ved da også hvad jeg tror! (jeg tror også det er en and)
Men det ændrer ikke ved at jeg gerne vil se deres tal FØR jeg erklærer dem for at ville suge støttekroner ud af samfundet for at lave deres and.
I følge prospekt som jeg fik på Hamburg Energy 2016 , så har hver mølle et bassin på 6000 m3 . Hvorfor det samlede reservoir bliver på 24.000 m3. Midt i bassinet står tårnet , hvor den nederste del også bruges som reservoir. Og den del er lukket . Jeg forstod at der var trykluft oven over vandsøjlen i tårnet. Og en trykledning fører ned til vandturbinen i dalen. Så vandet får ekstra skub fra trykluft.
Hvorfor faldhøjden ligesom bliver let bliver opløftet til en kilometer
Hvad mølletoppen indeholdt , kan man ikke se umiddelbart på deres brochure. Se også http://www.nive.dk Ian Jordan
trykluft oven over vandsøjlen i tårnet
Det øger ganske rigtigt den teoretiske faldhøjde, men øger også varmespildet fra luftkompressionen, da den varme luft hurtigt afsætter sin varme til vandet ved lav temperatur som man derfor ikke kan høste fra. Desuden falder trykket hurtigt efterhånden som vandet føres ned.
Såfremt man kun bruger nedre vandturbine til at øge lufttrykket, vil det være et stort trykområde som turbinen skal arbejde indenfor, men kun i kort tid. Hvis det er ligesom at fylde en legetøjsvandraket fra en cykelpumpe, vil trykket stige eksponentielt, ikke lineært.
Jeg tror ikke der kommer trykluft med ned gennem penstock til vandturbinen, som vist på http://nive2.dk/index.php/j-stuff/content/... Luft har det med at opholde sig oven for vand.
Desuden falder trykket hurtigt efterhånden som vandet føres ned.
Hurtigt og hurtigt? Det kommer vel an på hvor stor en del af tårnet der vandfyldes (antager alt hele tårnet vil være tryksat). Det er bare at udtrykke samlet energi som funktion af fyldningsgrad, differentiere en gang og finde nukpunkt. Så ved vi hvor meget tårnet skal fyldes.
Men tryksat så det matcher faldhøjde på 1 km? Det er et tryk på 100 bar. Det er da en ganske stor trykbeholder at have stående. Er der nogle sikkerhedsaspekter her?
Som det fremgår af kundemagasinet, som ligger på deres hjemmeside, er diameteren på 17 m og højden af selve reservoiret er 40 m. Hele anlægget stor oppe på en bakke.
https://max-boegl.de/downloads/879-herbst-...
Ja, og alle har ret. Man kunne få en meget større effekt med søer og dæmninger. Det få man bare ikke længere godkendt.
Vi bygger bro med stærke vidensmedier, relevante events, nærværende netværk og Teknologiens Jobfinder, hvor vi forbinder kandidater og virksomheder.
Læs her om vores forskellige abonnementstyper
Med vores nyhedsbreve får du et fagligt overblik og adgang til levende debat mellem fagfolk.
Teknologiens Mediehus tilbyder en bred vifte af muligheder for annoncering over for ingeniører og it-professionelle.
Tech Relations leverer effektiv formidling af dit budskab til ingeniører og it-professionelle.
Danmarks største jobplatform for ingeniører, it-professionelle og tekniske specialister.
Kalvebod Brygge 33. 1560 København V
Adm. direktør
Christina Blaagaard Collignon
Chefredaktør
Trine Reitz Bjerregaard
