Avinor: All flytrafikk i Norge elektrisk innen 2040

[uname -i]

Blir ikke de samme flyene brukt til innenriks og kortdistanse også brukt til langdistanse/charter? Man mister den fleksibiliteten ved å ha dedikerte elektriske kortdistansefly.

[Kahuna]

Jeg kan gjerne se for meg at alle Cessna 152 og 172 er erstattet av elektriske fly og at flyplassene til Avinor har mer miljøvennlig oppvarming, solceller på taket osv. Men det tar jo 10 år å utvikle en helt vanlig airliner i dag, hvordan skal de klare å få en helt revolusjonerende transportform på plass innnen 20? Jeg håper, men tror ikke det vil være tilfelle. Det vil uansett være bra for Avinor å ligge i forkant og passe på at infrastrukturen er tilpasset elektrifisering.

Som flyfabrikant er dette 'enkelt', du bare begynner å utvikle et fly ut fra at du innen flyet er ferdig vil ha batterier med 3-5 ganger høyere energitetthet enn i dag. Prototypene kan fint bruke dagens batterier så lenge.

 

Du risikerer for så vidt at batteriteknologien utvikler seg saktere enn flykonstruktørene dine jobber men da kan man jo alltids sutre seg til EU-støtte.

[Kjetil Kjernsmo]

Jeg er spent på å se hvor kraftige ladere de har kalkulert at man må ha på flyplassene.

I dag fyller man 20-30 000 liter fuel på Boieng 737, og opp til 300 000 liter på en Airbus 380.

 

Jeg tror nøkkelen her er at det er norsk luftfart, altså hovedsakelig innenlands. Selv om B737 NG har en kapasitet på 26000 l, tviler jeg på at de fyller så mye når de flyr Oslo-Bergen, som er mindre enn 10% av range. Og det er fryktelig mange sånne ruter omkring i verden.

 

Det man skal dimensjonere batteriene for er altså ikke Oslo-Dubai, men Oslo-Bergen. Så begynner man med kortbanenettet, når det funker blir det Oslo-Kristiansand o.l., og så kommer de tjukke rutene, mellom Oslo, Bergen, Trondheim, Stavanger, Stockholm og København. Alle disse ligger innenfor range av 10% av dagens 737-800 (ikke alle par, da :-) ) Og så begynner man kanskje å åpne "mjælkeruter" med 600-700 km hopp hvis prisene er lavere enn direktefly. Og så er det altså Oslo-Tromsø (på 1100 km, 20% av dagens 737-800-range) i 2040...

 

Jeg kjenner at jeg begynner å få trua på at det kan gå... Og dette har store konsekvenser for hva man tenker om hurtigtog.

 

Gardemoen trenger 30 tankbiler med fuel hver dag.

 

Riktignok kommer det med tog, da... :-) Men den kjører to ganger om dagen, og det stemmer sikkert at den har 15 vogner.

 

 

Det tar ofte noen år å legge nye kraftlinjer, håper at de har startet planleggingen allerede.

 

Det ser ut til at alle de store flyplassene ligger veldig nær sentralnettet:

http://publikasjoner.nve.no/rapport/2015/rapport2015_116.pdf

Jeg tenker at det kan være et større tema på kortbanenettet, men det er jo et spørsmål om hva man skal dimensjonere for.

[Kjetil Kjernsmo]

Blir ikke de samme flyene brukt til innenriks og kortdistanse også brukt til langdistanse/charter? Man mister den fleksibiliteten ved å ha dedikerte elektriske kortdistansefly.

 

Jo, det stemmer nok at man slynger flyene både hit og dit. Men det er ikke sikkert at det er et veldig stort problem, hvis du ser på lista over mest trafikkerte ruter i verden:

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_busiest_passenger_air_routes

så er det marked for veldig mange kortdistansefly hvis totalkostnadene er riktig, og det er det mye som tyder på at de blir.

[OlaML]

Ved å begrense omfanget av revolusjonen, tenker jeg... :-)

 

En Boeing 737-800 NG, som man ser veldig mange av på himmelen i dag, har en range på i underkant av 5500 km, men det er fryktelig mange av dem som ikke flyr mer enn 10% av det. Flertallet av de mest trafikkerte rutene i verden er så korte, og det gjelder også her i landet. Stockholm og København er også innenfor 10% av range. Selv Oslo-Tromsø er bare 1100 km i luftlinje. Du trenger altså ikke ha en 1:1 erstatning for de vanligste flyene for å oppnå målet om å få innenlandstrafikk elektrisk.

 

Det er altså ingen stor revolusjon som må til.

Det er et godt poeng, brorparten av trafikkvolumet internt i Skandinavia er for kortdistanse å regne. Likevel verdt å merke seg at du ikke kan trafikkere Oslo - Tromsø med 1100 kms rekkevidde, du trenger gode marginer for motvind, sirkling, flere landingsforsøk, alternativ landingsplass osv. Det er vanskelig å matche sikkerhetsnivået vi har blitt vant til med den luksuriøse energitettheten til fossilt brennstoff. Et mulig karbonfritt hybridfly mens vi venter på helelektriske er jo sterke elektriske takeoff-motorer og mindre biofuel-drevne cruise-motorer. De vil antagelig kunne hurtiglades på tiden det tar å laste om, siden de kun trengs til takeoffs og go-arounds.

[AnonymBruker_1]

Latterlig å komme med et årstall når det er umulig med dagens teknologi.

[Kjetil Kjernsmo]

Det er et godt poeng, brorparten av trafikkvolumet internt i Skandinavia er for kortdistanse å regne. Likevel verdt å merke seg at du ikke kan trafikkere Oslo - Tromsø med 1100 kms rekkevidde, du trenger gode marginer for motvind, sirkling, flere landingsforsøk, alternativ landingsplass osv.

 

Ja, det er helt sant, jeg nevnte det som et eksempel på at mange ruter bruker bare en brøkdel av kapasiteten til dagens fly.

 

Et mulig karbonfritt hybridfly mens vi venter på helelektriske er jo sterke elektriske takeoff-motorer og mindre biofuel-drevne cruise-motorer. De vil antagelig kunne hurtiglades på tiden det tar å laste om, siden de kun trengs til takeoffs og go-arounds.

 

Det er en mulighet. Jeg har også spekulert litt i EMALS-liknende katapulter... https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_Aircraft_Launch_System

Den er jo nå lagd for fly på omtrent avgangsvekta til en Embraer E190, som jo er et fly av bra størrelse. Men si at akselerasjonen skjer over mye lenger distanse, kanskje 800 meter, eller enda lenger. Da vil en del fly kunne bli dratt helt opp til rotasjonshastighet uten å bruke energi lagret om bord. Kanskje man måtte lagt lineærmotoren helt inni banelegemet og brukt magneter, men det også burde være mulig...

[90X03KMZ]

Med dagens beste kommersielle batteriteknologi er det ca. en faktor 20 for break-even takeoff vekt. Men, realistisk, må nok energitettheten opp med en faktor 30-40 før vi ser det i kommersielle lang-distanse fly. General aviation derimot, vil nok se elektriske fly tilgjengelig om noen år.

 

For at ALL flytrafikk i Norge skal være elektrisk innen 2040 kreves det en batteri-revolusjon de neste 10-15 årene, noe som er fullt mulig men ganske urealistisk. (Husk også at det nok tar minst 5 år å utvikle fly og motor system).

 

Selv Lithium-Air, som er i dag regnet som en av fremtidens batterier, er bare en faktor 10 mer energitett enn dagens litium batteri.

[Espen Hugaas Andersen]

Faststoffbatteriene bør kunne komme seg opp til 500-750 Wh/kg, over de neste 10 årene. Sier man da at man får doblet motorens virkningsgrad så er det effektivt 8-12% av energitettheten til Jet A-1. Det er trolig nok til en del ruter, ettersom man nok kan bygge tyngre fly med mer batterier, og komme seg nær 1000 km rekkevidde. 1000 km bør holde til f.eks Oslo - Bergen og Oslo - Trondheim, med tilstrekkelig margin.

 

Spørsmålet er hvordan kostnadene blir:

 

1. Batterier er dyre, men det er også jetmotorer. Jeg vil nesten tro innkjøpskostnaden vil gå ned, ettersom batterier og elmotorer er noe som produseres i stor skala til andre sektorer.

2. Strøm er billigere enn Jet A-1, og kanskje man slipper unna CO2 avgifter, flyseteavgift, osv.

3. Kostnadene til vedlikehold bør kunne reduseres.

 

Jeg tror økonomien kanskje ikke bli så gal. Men vi trenger faststoffbatteriene.

[ATWindsor]

Joa, men det er et stykke fra kortere og mindre ruter til alle fly. AtW

[Excal]

Joa, men det er et stykke fra kortere og mindre ruter til alle fly. AtW

 

Det er jo snakk om alle innenriksfly, så da er det ikke så langt å fly. Kanskje Gardermoen - Kirkenes blir vanskelig uten en mellomlanding. Men det er fort bare et spørsmål om pris.

[Trond Strøm]

Prøvde å regne litt på skyvkraft per energienhet i en elmotor vs trubofan .

 

en CF6 Turbofan bruker 17,1g/kNs. dette gir ca 18 kNs/kWh

 

Jeg kalrerikke finne spesifikasjoner på en elmotor i tilsvarende størrelse, men en Joby JM1 yter ca 5kg/kW noe som blir i omerådet 175 kNs/kWh 

 

Mulig jeg har regnet meg bort, men ved første øyekast ser det ut som om man får ca 10x mer skyvkraft per energienhet ved å bruke elektrisk fremdrift på fly. 

 

en 747 har +- 170 tonn fuel som er ca 2031500 kWh. For å ha samme rekkevidde trenger et batterifly 203150 kWh, og dersom batteriet skal veie like mye som fuel trenger vi en energitetthet på 1195 Wh/kg 

 

fortsatt et godt stykke fra der vi er i dag, men virker ikke helt umulig.

 

Som sagt godt mulig jeg har regnet meg bort her. 

[Ketill Jacobsen]

En Boeing 737 bruker ca 11.000 kW i flyhøyde (og 30.000 kW ved avgang). Det kan ta ca 22 tonn med drivstoff. Ut fra samme energitetthet som et Teslabatteri (0,25 kWh/kg), vil 22 tonn utgjøre 5.500 kWh. Boeing 737EL vil være utstyrt med elektrofan med virkningsgrad på 92% mot 737 MAX sine 37%. Men 11.000kW og 30.000 kW er allikevel den effekt som motorene må avgi enten det er turbofan eller elektrofan! 737EL bruker et kvarter opp til flyhøyde, det vil si 30.000 x 15/60 = 7.500 kWh. 737 vil altså ikke klare å komme seg opp i flyhøyde en gang fullastet med "drivstoff" (5.500-7.500)! I marsjfart alene vil batteriene vare i 30 minutter (5.500 x 60/11.000). Før jeg setter meg i et fly, vil jeg forlange at det kan holde seg i lufta i to timer fra start som et minimum! DC3 (Dakota) fra trettitallet hadde en rekkevidde 2400 km (ca 6 timers flytid). For at batterier skal oppfylle mitt minstekrav, må de altså få en energitetthet som er ca fem ganger høyere enn dagens beste batterier! Per i dag drømmer vi om en dobling av tettheten med faststoffbatterier. En femdobling ligger langt inn i fremtiden om den noensinne kommer!

 

Batterifly vil kanskje kunne bli mer effektive enn dagens fly når alle muligheter med ny teknologi utnyttes slik at tre til fire ganger tettheten er kanskje tilstrekkelig. På den annen side har ikke batteriflyene fordelene av minskende vekt underveis (opp til 40% vektminskning på dagens langdistansefly).

 

To timers flytid gir en ca 700 km rekkevidde på dagens fly når en inkluderer en halvtimes reserve. Jeg håper batteriteknologien kan utvikles slik at vi kan fly to timer! Langdistanse batterifly er en helt annen sak og en veldig fjern mulighet.

 

Energitetthetsforholdet mellom jetfuel og dagens beste batterier er i dag ca 50 til 1 (ca 12 kWh per kg for jetfuel). Tatt i betraktning elflys bedre virkningsgrad så reduseres dette til ca 20 til 1.

[sverreb]

En femdobling ligger langt inn i fremtiden om den noensinne kommer!

Ca 20 år om man legger til grunn den utviklingstakten vi har hatt i moderne tid. (ca siste århundre) Nå har trenden kanskje blitt noe aksellererende i det siste så det kan også ta litt mindre tid.

[0AAVKDA1]

På kort sikt (10-15 år) har jeg tro på hybridfly(el/JetA1) med utskiftbare batterier som kan "saktelades". I en annen tråd trakk jeg frem solceller integrert i skrog og vinger som vil kunne gi et aldri så lite bidrag (større effekt i høyden). Tanken på bruk av solceller skal ikke avfeies, men tas med videre til de pågående testene som foretas med "solcelleveier". Dersom man ser for seg en rullebane på 65x2300 meter kledd med solcelelr, pluss taxebaner og oppstillingsplasser begynner det faktisk å monne på. Når man først gjør jobben med å legge "solcelledekke" så legger man sløyfer med glycol/vann under solcellene og ned til varme/kuldemagasiner i baken. På varme sommerdager varmer man opp magasinet samtidig som man kjøler ned solcellene (hvilket øker effekten). Varmen bruker man til å holde flyplassen fri for is og snø på vinteren...

[Ketill Jacobsen]

På kort sikt (10-15 år) har jeg tro på hybridfly(el/JetA1) med utskiftbare batterier som kan "saktelades". I en annen tråd trakk jeg frem solceller integrert i skrog og vinger som vil kunne gi et aldri så lite bidrag (større effekt i høyden). Tanken på bruk av solceller skal ikke avfeies, men tas med videre til de pågående testene som foretas med "solcelleveier". Dersom man ser for seg en rullebane på 65x2300 meter kledd med solcelelr, pluss taxebaner og oppstillingsplasser begynner det faktisk å monne på. Når man først gjør jobben med å legge "solcelledekke" så legger man sløyfer med glycol/vann under solcellene og ned til varme/kuldemagasiner i baken. På varme sommerdager varmer man opp magasinet samtidig som man kjøler ned solcellene (hvilket øker effekten). Varmen bruker man til å holde flyplassen fri for is og snø på vinteren...

 

En kan tenke seg et hybridfly der turbofanmotorene er dimensjonert til å klare cruise, det vil si halvparten til tredjedel så store motorer som i dag. Batteriene kan være så store at de klarer å dra flyet opp i flyhøyde (sammen med turbofanmotorene). En slik løsning vil kreve dobbel energitetthet og kanskje halvere drivstoffforbruket på kortdistanse!

[FB.884806240]

Solid state øker energien med 2-3 ganger , men her snakker vi om at vi trenger 10 ganger mer energi tetthet. Skeptisk....

[BippeStankelbein]

Dette har han virkelig ikke tenkt igjennom ^^

[BippeStankelbein]

Prøvde å regne litt på skyvkraft per energienhet i en elmotor vs trubofan .

 

en CF6 Turbofan bruker 17,1g/kNs. dette gir ca 18 kNs/kWh

 

Jeg kalrerikke finne spesifikasjoner på en elmotor i tilsvarende størrelse, men en Joby JM1 yter ca 5kg/kW noe som blir i omerådet 175 kNs/kWh 

 

Mulig jeg har regnet meg bort, men ved første øyekast ser det ut som om man får ca 10x mer skyvkraft per energienhet ved å bruke elektrisk fremdrift på fly. 

 

en 747 har +- 170 tonn fuel som er ca 2031500 kWh. For å ha samme rekkevidde trenger et batterifly 203150 kWh, og dersom batteriet skal veie like mye som fuel trenger vi en energitetthet på 1195 Wh/kg 

 

fortsatt et godt stykke fra der vi er i dag, men virker ikke helt umulig.

 

Som sagt godt mulig jeg har regnet meg bort her. 

 

Men det er før vi har sett på lading. Flyet skal tømmes for passasjerer og rett opp i lufta igjen på hvor lang tid? 10 min? kvarter?

La oss si en halvtime ta, så har vi gitt ladingen skikkelig god tid! Best case scenario og vel så det

Man må da dytte 203150 kWh inn på en halvtime, altså 406 300 kW, gitt 100% virkningsgrad. Så vi sier 430 MW, da har vi gitt takhøyde for omtrent 6% tap.

Det er kort fortalt ett mellomstort norsk vannkraftverk det.

Hvor mange vannkraftverk har Avinorsjefen gitt plass rundt Gardermoen?

Gikk han tom for vassdrag kanskje? Kanskje han må bygge kullkraft istedenfor, i mangel på vassdrag? Eller har han rett og slett ikke tenkt på det, fordi uttalelsen var litt korttenkt. Jeg tør vedde på det siste.

[trikola]

Det finnes et annet aspekt også, som så vidt jeg kan se ikke har kommet opp:

 

når dagens store fly må lande med fulle tanker (=avgangsvekt) pga av en nødsituasjon så er de etter landingen moden for full overhaling. Det er ikke konstruert for landing med denne vekten. Et batteri blir ikke lettere når det er tomt.

 

Det medfører at slike fly med kun batteridrift må ha en helt annen mekanisk styrke for å tåle landingen.