close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
phloggen

Energibevarelse

Nyheden om at Tysklands solceller producerer en masse strøm, har foranlediget en en helt forudsigelig og nærmest rituel debat her på ing.dk.

Grunden til at debatten er så forudsigelig, er at mange af debattørene ikke har fulgt med i timen og særligt at de ikke tager deres mangeårige antagelser og simplificeringer op til revurdering.

Lad mig give et eksempel:

Hvis et elnet forsynet fra store roterende klumper jern får et overskud af energi, har men en ikketriviel reguleringsopgave med at holde omdrejningstallet på det roterende jern nede, uden at få overtryk i de bagved liggende dampturbiner eller overophedning af de bag dampturbinen liggende varmekilder.

Man har selvfølglige procedurer og metoder dertil, men de er exceptionelle procedurer og metoder, de koster unormalt slid, ekstra vedligehold, i nogle tilfælde nedetid osv. osv.

I vores planøkonomiske fortid, forsøgte man at undgå at kraftværksblokke blev startet og stoppet mere end en eller maksimalt to gange per døgn.

Vindmøller er designet til at blive stoppet hyppigere end store kraftværksblokke, men det er stadig noget man helst skal undgå, for det giver extraordinært slid og stress.

Når man har bevægelige dele og/eller termodynamiske kredsløb, bliver man nødt til at respektere inerti og energiens bevarelse.

Solceller er rent elektriske og man kan derfor tænde og slukke dem hvert minut i hele deres levetid, uden at det gør nogen som helst forskel, eller for den sags skyld, uden at nogen overhovedet opdager det.

Selv hvis vi plastede alle sydvendte flader i Danmark til med solceller, ville det ikke repræsentere et problem i forhold til netbalancen for vi kan når som helst slukke for så mange af dem vi har lyst til og brug for.

På forbrugssiden har vi også en slags bevarelseslove men de er meget sværere at få øje på.

Den "utilitymodel" vi de sidste 75år har vænnet os til for elektricitet er hverken per definition korrekt eller optimal, men den er absolut det mest bekvemme for mennesker: Bare tænd på kontakten når du har brug for strøm.

Takket være "de store tals lov" var det muligt for os at balancere store træge kraftværksblokke med folks tilfældige tænden og slukken for alt muligt elektrisk isenkram, det var lidt et win-win scenarie, under de givne forudsætninger.

Men forudsætningerne er ikke de samme mere.

Men idag har vi alle hvad der svarer til 10-20 "tjenestefolk" i huset, de er elektriske og har elektronhjerner og derfor kan vi et langt stykke hen ad vejen undvære "utilitymodellens" bekvemmelighed, hvilket igen tillader os at reducere afhængigheden af de store centrale kraftværksblokke.

Præcis hvornår min fryser eller mit køleskab kører er mig inderligt ligegyldigt og hvis de indbyggede "tjenestefolk" kan oplæres til at tænde og slukke på kontakten således at bivirkningerne fra vores elproduktion mindskes, kan intet rationelt menneske have noget derimod.

Hvis opvaskemaskinen, vaskemaskinen eller tørretumbleren startes om aftenen og lyset efterfølgende slukkes, er der nok ikke en kæft der opdager hvis de indbyggede "tjenestefolk" beslutter sig for at bruge mere eller mindre strøm, som det nu passer i elnettet.

Disse to faktorer: De ubevægelige solceller og de mange "tjenestefolk" vi har til at indrette vores elforbrug efter elnettets tilstand, gør at stort set alle de påstande der for Nte gang blev fremført i debatten om tysklands solceller ikke har noget med fremtiden at gøre, men i stedet står som monument over hvordan vi tænkte på elnettet i 1960erne.

Hvis det eneste man har at bidrage med er "Det går aldrig godt", "Det kan man ikke" og "Dengang jeg..." bør man seriøst overveje at flytte sig ud til siden og holde mund, så man ikke står i vejen for fremskridtet.

Når man så står derude, kan man passende bruge tiden til at fundere over hvor fedt det i grunde er at leve i den fremtid vi engang drømte om.

phk

Poul-HenningKamp
er selvstændig open source-softwareudvikler. Han skriver blandt andet om politik, hysteri, spin, monopoler, frihedskampe gør-det-selv-teknologi og humor.

Hvem har fortalt dig at vindmøller ikke kan reguleres løbende? Det er da vist en sandhed fra før variabelhastighedsmøller. En bare nogenlunde moderne vindmølle reguleres konstant uden problemer.

  • 0
  • 0

Forstå nu manden.....der har set lyset fra sin solenergifanger.....at lave tagflader og sydvendte flader om til solenergifangere hvor energien kan konverteres til el så længe solyset på nogen måde rammer dem, direkte og indirekte, men bedst direkte :o) .....og hvis man ikke har brug for deres tjeneste ydelse så slukker man bare for dem og så bliver de passive husoverflader, indtil man har brug for dem igen. Til opladning af batterier eller til salg til elnettet.

Der ville så ikke set gennem PHK´s briller være brug for store centrale anlæg( læs Akraft) til samfundets drift da alle hustande helt klart kan klare sig selv med solfangere og et tilstrækkeligt stort batteri til de mørke timer og lange vinternætter og tilsvarende korte dage....plus lidt ekstra strøm fra en vindmølle i ny og næ.

Kraft krævende industrier kunne så opføre kraftværker fremover til eget brug som man tidligere gjorde på mejerierne , bryggerierne, sukkerfabrikkerne skibsbværfterne landet over, Barsebäck sørgede for valseværkene i Frederiksværk.

  • 0
  • 0

Hvem har fortalt dig at vindmøller ikke kan reguleres løbende? Det er da vist en sandhed fra før variabelhastighedsmøller. En bare nogenlunde moderne vindmølle reguleres konstant uden problemer.

Hvordan regulerer man den Robert? Min fars ca. 30 år gamle vindmølle kunne dreje det yderste af vingerne, det skete elektromekanisk. Desuden kunne man dreje den ud af vinden, det skete også elektromekanisk. Endelig så kunne man bremse, hvilket sikkert også skete elektromekanisk.

Vindmøllerne er sikkert blevet bedre siden hen, men skal du stoppe dem så slider det stadig som PHK skriver.

  • 0
  • 0

Din fars 30 år gamle vindmølle kunne ganske korrekt ikke reguleres. Antagelivis var den udstyret med såkaldte tipvingebremser, som var en ren sikkerhedsanordning (det var bremser af denne type der fejlede da en mølle for nogle år siden løb løbsk ved Randers), men alle moderne vindmøller kan dreje vingerne kontinuert ind og ud af vinden og på den måde optimere eller reducere den producerede effekt. Samtidig har de mulighed for midlertidigt at ændre rotationshastighed af roteren og kan på den måde absorbere variation i vindhastighed uden af levere effekt i stød til elnettet. Disse møller kan uden mekaniske problemers reguleres lige så meget man måtte have lyst til.

  • 0
  • 0

alle moderne vindmøller kan dreje vingerne kontinuert ind og ud af vinden

hvordan vil du gøre det uden elektromekanik og slid?

Samtidig har de mulighed for midlertidigt at ændre rotationshastighed af roteren

hvordan vil du gøre det uden elektromekanik og slid?

  • 0
  • 0

nu var det ikke lige Barsebäck man fik strøm fra da stålværket lavede skrot om til brugbart jern. Man skulle mindst en time i forvejen ringe til Kyndbyværket. Inden man satte ovnen igang ellers så ville sjælland gå sort. Valsene du snakker om bruger ingen ting i forhold til ovnenen.

  • 0
  • 0

men alle moderne vindmøller kan dreje vingerne kontinuert ind og ud af vinden

Er vi enige om at denne drejning er omfattet af mekanikkens love, herunder vedr. friktion og slid ?

Som jeg skrev er vindmøller bygget til at opføre sig meget mere dynamisk end kraftværksblokke, men det slider stadig på dem at gøre det.

  • 0
  • 0

Er vi enige om, at de da i det mindste er designet til at udføre denne operation mere eller mindre uafbrudt i hele deres levetid som del af løbende optimering samt under effektbegrænsning ved vindhastigheder svarende til mere end nominel effekt? Dette er ganske rigtigt omfattet af fysikkens love, men møllerne foretager disse bevægelser uanset om de regulerer ned i effekt eller ej og derfor slider ned-regulering ikke mærkbart mere end almindelig drift.

Nødstop derimod, hvor møllen bringes til komplet standsning inden for få sekunder, slidder til gengæld kraftigt på diverse mekaniske dele, men det er vel næppe den situation vi taler om her...

  • 0
  • 0

Nødstop derimod, hvor møllen bringes til komplet standsning inden for få sekunder, slidder til gengæld kraftigt på diverse mekaniske dele, men det er vel næppe den situation vi taler om her...

Jo, det er faktisk netop en af de situationer vi taler om: Ved eloverløb hvis f.eks en stor forbruger eller transmissionslinie falder ud er en stor fordel at alle solcellerne bare kan kobles ud helt uden at tænke på slid og eftersyn.

I Tyskland har man sat frekvenstolerancen for solceller meget asymmetrisk af netop dette hensyn, solceller kobles ud allerede ved 50.2 Hz eller noget i den stil.

  • 0
  • 0

Vindmøller kan nu godt lukkes ned "momentant" uden det giver den belastning for møllen som et nødstop gør..

Frekvensomformeren reguleres så den ikke hiver effekt ud af rotoren - dette kan ske momentant eller gradvist over en ønsket periode.

På moderne vindmøller indstilles vingernes pitch så vingernes indfaldsvinkel er optimeret i forhold til aktuel omdrejningshastighed og vindhastighed.

Så når møllens rotor øger hastigheden vil de ret hurtigt stalle = de accelererer ikke rotoren yderligere, men bremser derimod rotoren. Derudover vil møllens Pitch-system hurtigt dreje dem yderligere, således at stallet forekommer endnu hurtigere...

  • 0
  • 0

I Tyskland har man sat frekvenstolerancen for solceller meget asymmetrisk af netop dette hensyn, solceller kobles ud allerede ved 50.2 Hz eller noget i den stil.

Det er jo rigtig smart. Især hvis der er en vis spredning omkring grænsen, så der ikke bliver koblet alt for stor effekt af nettet på en gang.

Er der nogen tilsvarende krav til danske solcelleanlæg?

  • 0
  • 0

[quote]Hvor tit er det forekommet, at et virkeligt el-net har haft behov for at standse nogle hundrede MW hurtigere end 10 sekunder?

Fx hver gang et søkabel bliver revet over?[/quote]

Nu er det vel næppe en hændelse som sker særskilt tit? Jeg tror ikke du behøver bekymre dig for slid på møllerne af den grund.

Under alle omstændigheder er dette eksempel vel et stykke fra PH's køleskab? Jeg mindes at indlægget omhandlede solcellers reguleringsmæssige fordelle frem for vindmøller, hvilket jeg stadig ikke kan få til at passe med virkeligheden. Solceller er lette at regulere, og det er vindmøller også, er det virkelig så slemt?

  • 0
  • 0

[quote]
Der ville så ikke set gennem PHK´s briller [...]

Bjarke, husk regel nummer 1: Du siger din mening, jeg siger min mening og ikke omvendt.[/quote]

Det bliver så netop kun meninger da viden og fakta synes at være totalt fraværende!

Og fakta er lige for øjeblikket at fordi man har lukket de centrale kraftværker til fordel for ustabil vedvarende energi så mangler man disse kraftværkers stabiliserende funktion på nettet. Så ikke nok med at man spilder sine investeringer i disse værkers restlevetid som vel er 15 - 20 år fra nu og betaler dobbelt eller 3-dobbelt pris for strømmen i forhold til hvad disse værker kunne levere den til!

Nej, lige nu begynder milliarderne også at rulle til de første nødløsninger som man bliver nødt til at tage i brug i stedet for disse værker.
Det er godt skjult på selskabernes hjemmesider, men med lidt basal elektroteknisk viden ved man godt hvad der er galt og kan skrive det rette søgeord på google og så dukker de op!

Men PHK har i det mindste ret i at fremtiden vælter ind over os lige nu, og den bliver dyr!

  • 0
  • 0

Er den at leverandøren af El i DK lover at holde frekvensen og spændingen inden for ret snævre grænser, jvf. stærkstrøms-bekendtgørelsen. Hele infrastrukturen og alle forbrugere er designet til disse grænser.
Det kan godt være at det lyder som en triviel opgave bare at slå et par frysere og vaskemaskiner fra og til på de rigtige tidspunkter. Men det svarer til den samme påstand om at lave software bare er at klampe et par if else sætninger sammen: hvor svært kan det være? Som PHK sikkert ved og projekter som rejsekortet viser kan det være ret komplekst.
Her gælder det samme. Hvis du i dine overvejelser også lige husker at hele systemet er designet til et "oppe fra og ned" koncept, så vender man det ikke lige på hovedet, til et nede fra og op. Ydermere er det optimeret ved brug af samtidighedsfaktorer, etc. som giver øget kompleksitet.
Det kan fint være at man i Tyskland har overlevet denne situation, men der er ingen der ved hvor meget levetid det har kostet på kabler, i transformerstationer, etc. De skader kommer måske først efter det er sket 3 eller 10 gange. Men så måske med lavineagtige konsekvenser.
Det er for mig indlysende, at man for at håndterer egenproduktion i de mængder behøver et langt mere overvåget og automatiseret net. Og at man bliver nødt til at afskaffe en masse regler om at el ikke må bruges til at varme vand med, etc. Men det bliver sikkert spændende at lave.
PS: Grundlastværker kan IKKE startes og stoppes flere gange om dagen. For de store blokke tager det mange timer fra start, til de er i stabil drift. i dk har vi nogle få hurtigt startende anlæg, men de er meget dyre at køre med.

  • 0
  • 0

Det kan godt være at vindmøller kan reguleres, men det er som om det ikke gøres, fordi det betragtes som prioriteret effekt. Gratis kalder man det sågar.
I princippet burde der ikke være forskel på en vindmøllepark på 500MW eller en kraftværksblok. Hvis dette VE skal udbredes mere, så må disse parker også være med til at balancere nettet. Alternativt så må parkerne aftale med almindelige kraftværker, at de tilsammen sørger for at levere en given effekt.
Det svarer jo til at du borer en gasbrønd med garanteret afsætning og pris uanset hvor meget produktionen varierer. Hvis du producerer meget må de andre blot holde igen, og ved stop så må andre tage over uden at det kommer dig ved.

  • 0
  • 0

[quote]I Tyskland har man sat frekvenstolerancen for solceller meget asymmetrisk af netop dette hensyn, solceller kobles ud allerede ved 50.2 Hz eller noget i den stil.

Det er jo rigtig smart. Især hvis der er en vis spredning omkring grænsen, så der ikke bliver koblet alt for stor effekt af nettet på en gang.

Er der nogen tilsvarende krav til danske solcelleanlæg?[/quote]

Ja - den tyske standard er ved at blive gennemført som EU standard, så hvis inverterne opfylder den, er de automatisk godkendte til brug i DK.

  • 0
  • 0

Er vi enige om at denne drejning er omfattet af mekanikkens love, herunder vedr. friktion og slid ?

Som jeg skrev er vindmøller bygget til at opføre sig meget mere dynamisk end kraftværksblokke, men det slider stadig på dem at gøre det.

En mølle er bygget til at pitche vingerne konstant - det er bl.a. derfor det koster masser af penge at verificere en pitch controller, fordi der bl.a. skal laves analyser på sliddet på vingelejerne, laster etc. Jo mindre der pitches jo bedre for lejerne, men værre for lasterne på vinger, tårn, generator, gear etc.

Man kan sænke en mølles effekt ganske langt ned, omtrent til ca. 10-15% af nominel. Grunden til at man ikke rammer 0 effekt er for at kunne holde stabiliteten i reguleringen af rotorens hastighed under driften.

Men i øvrigt et ganske dårligt argument at påstå at private mennesker der har investeret penge i et solcelleanlæg vil finde sig i at eksterne bestemmer om det skal producere eller ej. I så fald skal det ske med fuld kompensation.

  • 0
  • 0

Sidst jeg så det, var der en symmetrisk frekvenstolerance omkring 50 Hz.

Det er mystisk at den er symmetrisk, de nyeste gridcodes fra bl.a. Tyskland er meget asymmetriske, tolerancen for overfrekvens er langt mindre end for underfrekvens.

  • 0
  • 0

Tyskland har iøvrigt fået en del problemer af deres (tidligere?) overfrekvenstærskel for solcelleanlæg, da de efterhånden har fået så mange anlæg at det kan mærkes, når de alle slår fra eksakt samtidigt. Lidt pinligt ikke at have indset dette problem fra begyndelsen, frekvensregulering er jo ikke just en ny disciplin...

Iøvrigt slider det vel også på solceller at blive tændt/slukket, om end jeg gerne vil tro at det er insignifikant.

  • 0
  • 0

Det kan godt være at det lyder som en triviel opgave bare at slå et par frysere og vaskemaskiner fra og til på de rigtige tidspunkter.

For fryserens tilfælde er det fuldstændigt trivielt at lave frekvensregulering (du kan oven i købet let tage højde for problemet som tyskerne glemte, ved blot at sammekoble frekvenstærsklen med temperaturmålingerne). Det kunne gøres for elektronik til en 20'er (men det sker næppe uden EU-regulering).

For vaskemaskinen er det lidt mere kompliceret, da du ikke kan afbryde en vask midt i det hele, men den maskine kører også sjældent nok til at det begynder at blive uinteressant.

Der hvor frekvensregulering bliver rigtig interessant er ved elvarme og elbiler, hvor store mængder kW forholdsvis uproblematisk kan tidsforskydes. Desværre er der et meget ensidigt fokus på prisregulering frem for frekvensregulering, hvilket på den ene side giver mening hvis man ikke vil lovgive om reguleringen, men på den anden ikke giver mening med vores nuværende elafgifter.

  • 0
  • 0

En del fjernvarmeværker har fået sat en 10MW elkedel op. De styres af energinet når der er overskud af el. Så vi har altså løst problemmet. Dog er 10MW ikke meget i vindmølle effekt. Iøvrigt en god forretning for fjernvarmeværkerne da varmen oftes er gratis.

  • 0
  • 0

En del fjernvarmeværker har fået sat en 10MW elkedel op. De styres af energinet når der er overskud af el. Så vi har altså løst problemmet. Dog er 10MW ikke meget i vindmølle effekt. Iøvrigt en god forretning for fjernvarmeværkerne da varmen oftes er gratis.

Om det er en god forretning kommer vel an på investeringens størrelse og hvor mange driftstimer der kan opnås ?

  • 0
  • 0