SAS og Airbus går sammen om å utvikle hybridfly og elfly

[Trestein]

Litt flisespikking:

- Det er ca 12 liter per sete uansett om det er en passasjer der eller ikke.

- Du mener nok 240 watt ganger timer (Wh) per km. Jeg ser du roter litt med benevningene i andre innlegg også. Effekt og energi bør være rett benevnt.

- Energi er ikke et mål på CO2-utslipp. Du kan derfor ikke sidestille et gitt antall kWh med 1 liter jetfuel og late som de er likeverdige i klimasammenheng.

 

 

Dette høres helt ulogisk ut tross forklaringen. Har du noe mer info om hvordan det henger sammen? Faktiske målinger etc?

Er enig i benevnelser. Burde vel brukt joule for energi og watt for effekt. Problemet er at om jeg skriver joule PR km så blir det mangen som stusser. Wattt blir tatt av stavekontrollen.

 

Om du sitter mye på fly så leser man om flyene og forbruk. Det ligger ofte i seteryggene. Da ser man at fly med kort range ofte bruker mindre fuel PR sete km. Jeg har alltid tenkt at dette skyldes mere fuel og mindre passasjerer på samme flyskrog. Tror ikke dette er ukjent for industrien.

 

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Fuel_economy_in_aircraft

Endret 22. mai 2019 av Trestein

[Reeve]

Mener jeg har hørt at jumbojet bruker 50% av drivstoffet til å komme opp i standard høyde. Mulig jeg husker litt feil akkurat der...

Du har nok hørt feil. P-3 Orion har for eksempel ca. dobbelt så høy fuel flow ved maks power, kontra cruise-power.

[Simen1]

Er enig i benevnelser. Burde vel brukt joule for energi og watt for effekt. Problemet er at om jeg skriver joule PR km så blir det mangen som stusser. Wattt blir tatt av stavekontrollen.

 

Om du sitter mye på fly så leser man om flyene og forbruk. Det ligger ofte i seteryggene. Da ser man at fly med kort range ofte bruker mindre fuel PR sete km. Jeg har alltid tenkt at dette skyldes mere fuel og mindre passasjerer på samme flyskrog. Tror ikke dette er ukjent for industrien.

 

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Fuel_economy_in_aircraft

W og Wh fungerer bedre og er lettere å regne på i denne konteksten, eventuelt med forstavelsen k. h for hour er den offisielle SI-benevningen for timer, også på norsk. kWh er også enheten vi måler i sikringsskapet og faktureres ut fra. Joule brukes ikke i den konteksten.

 

Jeg leste en sånn brosjyre for noen dager siden men så ikke det mønsteret du så. For meg så det mer ut som gamle vs nye flytyper. Men takk for linken. Jeg ser jeg har noe å lese meg opp på. Boeing 777-224 som er i eksemplet der har optimalt forbruk ved ca 2500 nm, eller 4600 km. Med en gjennomsnittshastighet på 850 km/t skulle det bety en 5,5 timers flytur. Oslo-Bergen sine 320 km ligger langt utenfor venstre side av aksene der med dertil ganske mye høyere forbruk per sete-km enn det som står i brosjyren.

Endret 22. mai 2019 av Simen1

[Trestein]

W og Wh fungerer bedre og er lettere å regne på i denne konteksten, eventuelt med forstavelsen k. h for hour er den offisielle SI-benevningen for timer, også på norsk. kWh er også enheten vi måler i sikringsskapet og faktureres ut fra. Joule brukes ikke i den konteksten.

 

Jeg leste en sånn brosjyre for noen dager siden men så ikke det mønsteret du så. For meg så det mer ut som gamle vs nye flytyper.

Les linken så finner du tallene. Flyene blir delt inn i grupper etter range. Der vil du finne lavest forbruk på de korte rekkeviddene. Helt logisk spør du meg.

 

Ang energi og benevnelser så er joule den rette for energi. Effekt er joule PR tidsenhet. Strømregningen kunne derfor like gjerne komme i KJ energiforbruk. I mange sammenhenger blir virkningsgrad målt som heat rate som har betegnelse KJ/KWh

 

Er denne 3600KJ/kWh så er virkningsgrad 1. 7200Kj/kWh er 0,5 i virkningsgrad. Nesten alle gassturbiner er angitt i heat rate .

 

Jeg har også fått kritikk for å bruke watth her på forumet.

Endret 22. mai 2019 av Trestein

[<generisk_navn>]

Kan noen fortelle meg hvordan en ny elektrisk fremdrift skal fungere?

Jeg oppfatter at propelldrift ikke er aktuelt, så da blir det vel en eller annen form for vifteløsning?

I en klassisk jet/fan-motor er det vel komprimering av luft til den når ca 600 (usikker på om jeg husker rett) grader og så sprøyte inn parafinstøv sånn at det selvantenner, og trykkøkningen skyves bakover og gir fremdrift.

Ja, jeg er på ingen måte veldig belest i dette, men jeg tror jeg har hovedtrekkene noenlunde korrekt.

 

Men altså; hvordan skal de skape en trykkøkning som gir tilstrekkelig fremdrift?

[55GE57GD]

 

 

– Dersom batteriene hadde 30 ganger større energitetthet enn dagens batterier, ville flyet fortsatt kun vært i stand til å frakte halve nyttelasten en femte eller sjettedel av distansen dagens A320 klarer, sier hun.

 

Skulle likt å se dette regnestykket! Det viser hvor lang vei vi faktisk har. Ble nesten litt deprimert av å lese det.

Det som også er interessant er jo at dagens fly kan ta av med mer vekt enn de kan lande med, og om et fly må snu umiddelbart og nødlande må de jo dumpe majoriteten av drivstoffet sitt for i det heletatt bli lette nok til å gjennomføre landingen. Dette er jo noe de ikke vil ha mulighet til om de er drevet av batteri, som vil påvirke hva de faktisk kan ta med seg.

Energiinnholdet i jet A-1 er ca. 12 kWh pr. kg. Batterier har etterhvert oppnådd 250 Wh pr. kg når det gjelder celler. La oss si at en batteripakke har 200 Wh pr. kg. Forholdet i energitetthet mellom jet A-1 og batterier er da 60:1. Hvis man regner at virkningsgraden for elektrisk fremdrift er dobbelt så høy som for gassturbindrift er forholdet 30:1.

Hvis vi klarte å øke energitettheten 30 ganger, ville batterier og gassturbin stille likt. Det eneste som da gjenstår er at vekten ved landing er like høy som takeoffvekta. Dette utgjør selvfølgelig en god del, et fly har med seg ganske mange tonn drivstoff, men jeg tviler på at det reduserer nyttelasten til halvparten og rekkevidden til en femtedel. Så ja, jeg skulle også gjerne sett regnestykket.

 

En Airbus A330 har en maks avgangsvekt på 242 tonn. Den tar 97 530 liter drivstoff, som veier ca. 80 tonn. Maks landingsvekt oppgis til 187 tonn (https://scandinaviantraveler.com/no/fly/frithiof-er-flatens-siste-viking). Tom for drivstoff kan den altså veie 162 tonn. Batteripakken kan veie inntil 25 tonn (noe mer med færre seter). Hvis den skal få samme netto energiinnhold som 80 tonn brensel, må energitettheten økes ca. 30 x 80/25, eller ca. 100 ganger. Kortdistansefly kan naturligvis klare seg med en mer beskjeden økning. Dette sier like fullt en del om de kolossale energimengdene som går med i flytrafikken.

Pål Jensen

[Proton1]

Jeg skal prøve å koke det ned til ett spørsmål: Hvor stor andel av verdens jetfuel-forbruk går med til flyturer under 1 time med under 30 seter eller tilsvarende godskapasitet? Svaret på det spørsmålet vil gi oss et anslag for potensialet ved å elektrifisere flytrafikken med dagens teknologi.

 

Godt spørsmål. Den andelen er liten og blir etterhvert erstattet av expressveier og hurtigtog. Norge med sin spredte befolkning og vanskelig topografi blir i slik sammenheng spesiell - her kan elfly være nyttig. Det er videre høyst tvilsomt om verden vil slutte å fly transkontinentalt, til det bringer lufttransport altfor mange goder, så alt tyder på at elektriske fly vil ha liten effekt på fremtidens forbruk av Jet-A.

[Trestein]

Russerne laget hydrogen fly på70 tallet.

 

De laget visst fly som gikk på kjernekraft også.

[Sturle S]

Russerne laget hydrogen fly på70 tallet.

Det hadde ikkje pass til mange passasjerar. Nesten heile flykabinen var hydrogentank.

[Ketill Jacobsen]

"Hvis den skal få samme netto energiinnhold som 80 tonn brensel, må energitettheten økes ca. 30 x 80/25, eller ca. 100 ganger".

 

Dette blir nok et misvisende regnestykke. En 330 ville nok heller oppgraderes med et noe sterkere understell (ditto vinger og skrog) som ville koste et fåtalls tonn (for å bære et batteri på 80 tonn). Så faktoren vil i praksis være nær 30 fortsatt i stedet for teoretiske 100!

[JUL]

80 tonn med drivstoff hørtes ut som mye å erstatte. Det er nok lurere å se på kortbanenettet.

 

Oslo-Bergen er f.eks en av Europas mest trafikkerte flyruter med 1,6 millioner årlige reiser, kunne man ikke satt inn elfly her?

 

Boeing 737-800 er standard på korte ruter for Norwegian. Disse har 186 seter. Forbruk per passasjer rundt 0,03 l/km. Oslo-Bergen er ca 320 km luftlinje. Hver tur blir da ca. 2000 l drivstoff. Så trenger man sikkerhetsfaktor, usikker på hva denne er på korte flyturen. Med 2 i sikkerhetsfaktor kan du fly frem og tilbake igjen Oslo-Bergen. Dette gir 4000 l (eller omtrent 3,2 tonn). 

 

3,2 tonn gir 39 Mwh med energi. Antar elmotor er dobbelt så effektiv. Da blir batteribehovet omtrent 20 Mwh.

 

Energiinnhold i litium batterier er varier fra 100-300 wh/kg. For fly der vekt er essensielt får vi anta øvre del av spekteret 250 wh.

 

For 20 Mwh vil man da trenge 80 tonn batterier eller maks startvekt for 737-800. Med dobling av energitetthet per kg hadde man vært langt på vei.

 

----

 

737-800 koster omtrent 400 mill. Antar man en merkostnad for elfly på 800 mill kan man dekke merkostnaden med elfly med en avgift Oslo-Bergen på 250 kr per passasjer. 

Hvis man antar at det er 8 fly som betjener de 25 avgangene i dag.

Hvis man antar nytt fly hvert 2. år og levetid på flyet på 16 år. 

 

Man ville også spart noen millioner liter drivstoff og utslipp.

[Trestein]

Så sant flyene er fulle er de rimelig klimavennlig. Man klarer ikke å kjøre en el bil fra Oslo til Bergen på Max 8 sitt forbruk 2,1 liter PR sete km. Ca 70kwh på turen eller 7 liter flybensin

 

Skal flyet i eksemplet har 180passasjerer er det ca 20 tonn igjen til batterier. Muligens mindre.

 

Bruk heller biobrennstoff. Det kan godt bli dyrere å fly. I dag koster det halvparten av å ta toget.

[JUL]

Jeg ser du bruker litt andre tall. Jeg brukte 0,03 l/km du mener nok 0,021 l/km i svaret ditt.

 

Med 70 kwh per passasjer trenger man 12,6 Mwh. En del mindre enn det jeg kom frem til (20 Mwh). 

Man vi da trenge 50 tonn batterier i eksempelet over. 25 tonn med dobbel energitetthet. 

Da er man, som du sier, nær målet med 20 tonn til batterier. Jeg vil også tro at man kunne finne på noe lurt med batteriene f.eks bruke de som en del av strukturen i flyet på deler det er mulig, og slik kunne bytte ut ting som tar opp vekt med batterier.

 

Jeg tror dog dine anslag er litt for optimistiske.

[Simen1]

Godt spørsmål. Den andelen er liten og blir etterhvert erstattet av expressveier og hurtigtog. Norge med sin spredte befolkning og vanskelig topografi blir i slik sammenheng spesiell - her kan elfly være nyttig. Det er videre høyst tvilsomt om verden vil slutte å fly transkontinentalt, til det bringer lufttransport altfor mange goder, så alt tyder på at elektriske fly vil ha liten effekt på fremtidens forbruk av Jet-A.

Tja, nå har jo Elon Musk en BFR-løsning for de virkelig lange flyturene. Det er antydet å koste litt mer per sete, men da kommer man også jorda rundt på under en time.

 

 

Nå er det jo ennå usikkert hvor sterk konkurransen blir fra elfly på korte flyvninger og fra BFR på lange flyvninger, men det kan tenkes at markedet for tradisjonelle flyvninger krymper en god del.

 

Klimaregnskapet til BFR kontra vanlige fly har jeg ikke sett, så jeg antar det er negativt.

[MrAHB]

Hver tur blir da ca. 2000 l drivstoff.  

 

Man ville også spart noen millioner liter drivstoff og utslipp.

 

2000Liter drivstoff, nå vet jeg ikke hva Jet fuel koster, men om man sier det koster 10kr/L Så blir det 20.000kr pr tur. (Tror det koster mindre enn 10kr)

Du skriver at det tilsvarer at et EL-fly bruker 10MWh. Om det må "fylles" med 10MWh pr tur til 0,5kr KWh blir 5.000kr pr tur. (0,5kr er kanskje litt billig)

 

Tilsammen spart 15.000kr pr tur. Om man da tar 12 slike turer pr dag (6*tur-retur) sparer man 180.000kr pr dag.

 

Om man da flyr slik i 350 dager i året sparer man på seks år 378 mill kr, nesten det samme som det koster for ett fossil-fly. Så da trenger man kanskje ikke å betale noe ekstra i passasjeravgift etter at slike fly blir serieprodusert.

[Trestein]

2000Liter drivstoff, nå vet jeg ikke hva Jet fuel koster, men om man sier det koster 10kr/L Så blir det 20.000kr pr tur. (Tror det koster mindre enn 10kr)

Du skriver at det tilsvarer at et EL-fly bruker 10MWh. Om det må "fylles" med 10MWh pr tur til 0,5kr KWh blir 5.000kr pr tur. (0,5kr er kanskje litt billig)

Tilsammen spart 15.000kr pr tur. Om man da tar 12 slike turer pr dag (6*tur-retur) sparer man 180.000kr pr dag.

Om man da flyr slik i 350 dager i året sparer man på seks år 378 mill kr, nesten det samme som det koster for ett fossil-fly. Så da trenger man kanskje ikke å betale noe ekstra i passasjeravgift etter at slike fly blir serieprodusert.

Det blir nok gunstig men det vil nok ta litt tid å lade flyet. Tar det en time går det bort 12 timer flytid PR dag. Skal mannskap lønnes blir det raskt et par tusen kroner timen i venting. Samtidig må man ha et ekstra fly for samme kapasitet og ekstra mannskap. Om man får 12 ladesykluser PR dag blir det raskt 4000 sykluser i året. Hvor mange sykluser et slikt batteri klarer aner jeg ikke men et 10MW batteri er ikke billig i dag. Er man snill koster et flybatteri 2000kr PR kWh. Må dette byttes er det en kost på 200 millioner over 6 år blir det litt, spesielt om man trenger to fly og batteripakker for samme kapasitet. Går flyet i skytteltrafikk kan nok mannskap hoppe fra utladet til oppladet fly. Det vil nok komme noen kostnader i forbindelse med ladestruktur. Lader man 6 fly med 10MW hver vil det kreve litt av overføringslinjer frem til flyplassen

 

Jeg tror også prisen på strøm og fuel er litt ugunstig i regnestykket. Vil tro at flybensin koster omtrent 6kr literen.

Endret 23. mai 2019 av Trestein

[JUL]

Jeg tenker de kan lade når de er på bakken under taxing og avlasting lasting av passasjerer. Hvis det er 8 fly som jeg antar i innlegget over så er det tre turer t/r hver dag så flytiden per dag er under seks timer. Oslo-Bergen er vel under 1 time i luften. Atten timer på bakken hvor det kan lades. 

 

Ellers tror jeg at flybatterier blir dyrere enn det du sier. Derfor jeg ga en god merkost på 800 mill per fly. men det kan godt hende at det blir billigere som du sier Trestein. Antall sykluser går nok greit ha vi sett fra andre batterier i biler. I tillegg blir disse ikke ladet helt ut ofte pga. sikkerhetsfaktoren.

 

Ellers mener jeg at flybensin er for billig. Her kunne man lett redusert utslipp ved å legge på avgift på flybensin forbrukt i norskt luftrom.

[Simen1]

Batteribytte vil nok gi mer mening for kontinuerlig elektrisk flytrafikk. Det burde være både teknisk gjennomførbart og økonomisk for flyselskapene. Batteribytte floppet for biler fordi folk ville ikke bytte batteri med noen andre og de ville likevel bytte hvor som helst. Det lar seg selvsagt ikke gjøre. Med fly kan hvert flyselskap eie f.eks dobbelt så mange batterier som fly og dermed alltid komme til et ferdig ladet batteri på et av de faste stedene de flyr til.

 

Flyplasser er dyre greier. En 60 MW høyspentlinje fra eller til er ikke det som velter budsjettet akkurat.

 

Men som sagt før: Jeg tror hybridløsninger egner seg bedre for skikkelige flyvninger, men jeg er usikker på om det lønner seg å satse på elektrisk skyvekraft ved letting og landing eller om det er bedre å slå av hovedmotorene ved masjfart og la elmotorene ta seg av den biten. Førstnevnte har nok en fordel på støy.

Endret 23. mai 2019 av Simen1

[Trestein]

Batteribytte vil nok gi mer mening for kontinuerlig elektrisk flytrafikk. Det burde være både teknisk gjennomførbart og økonomisk for flyselskapene. Batteribytte floppet for biler fordi folk ville ikke bytte batteri med noen andre og de ville likevel bytte hvor som helst. Det lar seg selvsagt ikke gjøre. Med fly kan hvert flyselskap eie f.eks dobbelt så mange batterier som fly og dermed alltid komme til et ferdig ladet batteri på et av de faste stedene de flyr til.

 

Flyplasser er dyre greier. En 60 MW høyspentlinje fra eller til er ikke det som velter budsjettet akkurat.

 

Men som sagt før: Jeg tror hybridløsninger egner seg bedre for skikkelige flyvninger, men jeg er usikker på om det lønner seg å satse på elektrisk skyvekraft ved letting og landing eller om det er bedre å slå av hovedmotorene ved masjfart og la elmotorene ta seg av den biten. Førstnevnte har nok en fordel på støy.

Spørsmålet er om ikke det blir motsatt. El drift ved takeoff og taxing og motordrift i optimale driftsforhold. Motorene vil kunne være mindre og ha høyere virkningsgrad fordi de slipper å kunne akselerere og klarere raskt.

 

Set man på utvikling i f1 så finnes det motorer som veier ca100kg og yter ca 500kw ved 100kg fuel PR time. Det betyr at med 16 slike motorer som drev hver sin generator ville man fått 8MW fremdrift ved 1600kg PR time.

 

Hvor mye fremdrift man trenger på et slikt fly aner jeg ikke. Formel en motorer er heller ikke optimale. Går man til en 70-årene gammel Merlin yter den ca 1500kw. Med dagens materialer og turbolading ville nok en slik motor vert på høyde med en f1 motor på virkningsgrad og muligens høyere. Å bruke en lett stempelmotor med 50% virkningsgrad i et hybridsystem hadde fungert i et fly.

[Ketill Jacobsen]

"Å bruke en lett stempelmotor med 50% virkningsgrad i et hybridsystem hadde fungert i et fly". Det er snart seksti år siden en gikk bort fra stempelmotorer og over til turboprop, turbojet og turbofan. Virkningsgraden for stempelmotorene kunne den gangen (slutten av femtitallet) komme opp mot 35% (DC 7), mot dagens beste turbofan på ca 40%. Grunnen til at man gikk bort fra .stempelmotorer er deres kompleksitet, manglende pålitelighet og ditto meget høye driftsomkostninger i forhold til gassturbiner (og i noen grad kravet på høyere hastigheter).

 

 

Å gå tilbake til stempelmotorer i hybridfly for kommersiell flyvning (fly som går titalls timer per dag) vil aldri skje!