Nå kommer sol- og vindparker med batterilagring [Ekstra]

[inside_997084]

Nå kommer sol- og vindparker med batterilagring [Ekstra]

[Simen1]

Lagring bør skje på forbrukssiden. Da tar man bort risikoen for linjeutfall og får altså bedre forsyningssikkerhet. I tillegg får man mye bedre muligheter til å utnytte spillvarme fra lagringssystemet. I tillegg får man også muligheten til å selv velge balansen mellom lagringsmedia. Batterier er som kjent en temmelig dyr lagringsteknologi, sammenlignet med varmelager, så det bør ikke brukes mer enn det sluttkunden selv ønsker å betale for. Her overkjører kraftprodusenten det valget og må nødvendigvis ta seg betalt for den batteribaserte lagringstjenesten. Kundene vil "misbruke" lagret og forbruke strøm til blant annet oppvarming eller kjøling og på tidspunkter som ikke er gunstig for produksjonen. Dermed blir batteribehovet unødvendig høyt.

[oophus]

Et slikt prosjekt vil ikke være innunder "suksess-tittelen" før batteriene er byttet ut, og resirkulert. Kostnadene derifra, er vell på ingen måte faset inn her, og slike prosjekter er tøys om det ikke er nettopp det. Det koster greit mye å resirkulere batteriene, og det er jo en grunn til at kun 2-5% av dagens batterier havner tilbake til fabrikker som resirkulerer dem. Man får ikke solgt batteriene igjen, som koster mye mer enn batterier laget av "ferske" ressurser, som koster mye mindre. 

[Sturle S]

 

 

Et slikt prosjekt vil ikke være innunder "suksess-tittelen" før batteriene er byttet ut, og resirkulert. Kostnadene derifra, er vell på ingen måte faset inn her, og slike prosjekter er tøys om det ikke er nettopp det. Det koster greit mye å resirkulere batteriene, og det er jo en grunn til at kun 2-5% av dagens batterier havner tilbake til fabrikker som resirkulerer dem. Man får ikke solgt batteriene igjen, som koster mye mer enn batterier laget av "ferske" ressurser, som koster mye mindre.

Resirkulering kostar mykje i dag pga lågt volum.  Batteri kjem til resirkuleringsanlegga som ein miks av ein haug ulike laptop- og mobilbatteri med ulike format og kjemiar.  Det er dyrt å måtte handtere alle tilfelle som kan dukke opp i miksen.

Om 30-50 års tid, når dagens masseproduserte batteri tek til å verte so gamle at dei er "oppbrukt" og må resirkulerast, vert det mykje billigare.  Dei får inn veldig mange identiske batteri, som kan demonterast maskinelt.  Dei veit kva cellene inneheld og alle kan demonterast og resirkulerast på same måte.

[Sturle S]

Lagring bør skje på forbrukssiden. Da tar man bort risikoen for linjeutfall og får altså bedre forsyningssikkerhet.

Det treng ikkje vere på forbrukssida, men distribuert lagring ute i nettet vil løyse ein del problem med distribusjon av energien. I staden for å løyse alle kapasitetsproblem som oppstår nokre få timar i året ved å byggje fleire kraftliner, kan ein ha buffer på begge sider av kraftlina og utnytte kapasiteten betre. Alle andre timar er det ledig kapasitet som kan brukast til å fylle eller tømme bufferet.

 

Batterilagring i nettet – sjølv på vanlege elbilar – kan verte svært lønsamt om vi får innført nodeprising av straum og nettleige, men det stemte dei fleste høyringsinstansane ned når eit slikt framlegg var ute på høyring for nokre år sidan. Tragisk, for det var verkeleg framtidsretta.

[oophus]

Resirkulering kostar mykje i dag pga lågt volum.  Batteri kjem til resirkuleringsanlegga som ein miks av ein haug ulike laptop- og mobilbatteri med ulike format og kjemiar.  Det er dyrt å måtte handtere alle tilfelle som kan dukke opp i miksen.

 

Om 30-50 års tid, når dagens masseproduserte batteri tek til å verte so gamle at dei er "oppbrukt" og må resirkulerast, vert det mykje billigare.  Dei får inn veldig mange identiske batteri, som kan demonterast maskinelt.  Dei veit kva cellene inneheld og alle kan demonterast og resirkulerast på same måte.

Tomra burde jo kunne bidra litt her, med ekspertise innenfor kildesortering. Det å sortere batterier, må jo være en kjempe-bedrift på sikt, om man skal lage ekstremt mye over på batterier. Det er jo der majoriteten av kostnadene kommer ifra, sammen med smelteverkene. 

 

Problemet er jo først og fremst den økonomiske gevinsten rundt resirkulasjon av batterier. Det er stort sett ingen som gjør det, fordi det koster mindre å kjøpe ressurser direkte fra gruvene, og lage nye batterier. Samt batterier som kommer fra resirkulert materie, blir ikke solgt, fordi batteriene koster for mye, jevnført med nye batterier. 

Endret 19. september 2019 av oophus3do

[Mutant_100]

Lagring bør skje på forbrukssiden. Da tar man bort risikoen for linjeutfall og får altså bedre forsyningssikkerhet. I tillegg får man mye bedre muligheter til å utnytte spillvarme fra lagringssystemet. I tillegg får man også muligheten til å selv velge balansen mellom lagringsmedia. Batterier er som kjent en temmelig dyr lagringsteknologi, sammenlignet med varmelager, så det bør ikke brukes mer enn det sluttkunden selv ønsker å betale for. Her overkjører kraftprodusenten det valget og må nødvendigvis ta seg betalt for den batteribaserte lagringstjenesten. Kundene vil "misbruke" lagret og forbruke strøm til blant annet oppvarming eller kjøling og på tidspunkter som ikke er gunstig for produksjonen. Dermed blir batteribehovet unødvendig høyt.

 

Vekselstrøm kan ikke lagres. Den må da inverteres frem og tilbake på brukerstedet. Det blir vel da gjerne 10% ekstra tap. Dersom linjenettet ikke er av afrikansk kvalitet vil det derfor være best å lagre som likestrøm på produksjonsstedet. Inverteren er 5-10% av kostnaden på en solpark som en da må ha i begge ender. Land, vedlikehold og brannsikring er billigere på produksjonsstedet enn hos bruker.

[Simen1]

Riktig det med 10%, men virkningsgrad alene er ikke alt. Lagring på produksjonsstedet gjør det mye vanskeligere å bruke varmetapet til noe konstruktivt, blant annet fordi distribusjon har praktisk talt håpløst dårlig virkningsgrad og graving er både dyrt og medfører mye heft for alle de berørte.

 

Forbrukerne får også mye mindre incentiv til å bruke lagret med omhu (for å minimere batterikostnadene).

 

Lagrer man energien på brukerstedet kan man velge den mest optimale lagringsformen: varme (cop=3-4), kulde (cop=2-3), eller i batterier (cop=0,9, men lagringen begrenses til kun applikasjoner som trenger strøm, ikke varme eller kulde).

 

Se for deg en bolig som bruker i gjennomsnitt 3 kW til oppvarming om vinteren, 3 kW til kulde om sommeren (for enkelhetsskyld samme tall) og 1 kW til elektriske formål (belysning, elektronikk etc) = totalt 4 kW. Da vil ett gjennomsnittlig døgns forbruk være 72 kWh. Ved lagring på produksjonssiden trenger man 36 kWh per bolig for 12 timers backup (f.eks når sola er nede for et solcelleanlegg). Med en pris på 100$/kWh koster lagret 3600$ per bolig.

 

Hvis man gjør det på min måte trenger man bare 1/4 av den kapasiteten i form av batterier, altså 9 kWh, mens man trenger bare 9 kWh for å lagre 27 kWh varme eller kulde. Hvis vi antar at varme/kulde-lagret koster 1/10 av batterier så koster det totalt 1170 $ altså ca 1/3 av prisen. I tillegg til effektutjevning trenger kraftlinjene bare å overføre 50% av krafta den trenger i ditt tilfelle. Det reduserer behovet for dyre investeringer i kraftnettet.

[[email protected]]

Hvorfor ikke magasinere energien slik sola gjør det?

 

Det som oftest betegnes som vannkraft er jo bare solkraft omgjort til potensiell energi i form av vann, og burde vel strengt tatt beskrives som "tyngdekraft".

 

Man kunne vel også utnytte oppdriften i vann for å skape et motsatt fall til sjøs: la sol og vindkraften senke elementer med mye oppdrift ved bruk av en simple vinsj, og la turbinene drives av å slippe dem opp til overflaten igjen?

 

Fint om noen kan forklare hvorfor dette ikke er gjennomførbart eller mindre effektivt enn å bruke kjemisk lagring.

[aanundo]

Hvorfor ikke magasinere energien slik sola gjør det?

 

Det som oftest betegnes som vannkraft er jo bare solkraft omgjort til potensiell energi i form av vann, og burde vel strengt tatt beskrives som "tyngdekraft".

 

Man kunne vel også utnytte oppdriften i vann for å skape et motsatt fall til sjøs: la sol og vindkraften senke elementer med mye oppdrift ved bruk av en simple vinsj, og la turbinene drives av å slippe dem opp til overflaten igjen?

 

Fint om noen kan forklare hvorfor dette ikke er gjennomførbart eller mindre effektivt enn å bruke kjemisk lagring.

Du er ikke den første og ganske sikkert ikke den siste som tror dette er lurt.

Problemet er at det er en tungvint og kostbar måte å gjøre det på sammenlignet med pumpekraftverk.

Da pumper en vannet opp i et basseng på fjellet, og en turbin lager energi når vannet kommer ned igjen.

[[email protected]]

 

Hvorfor ikke magasinere energien slik sola gjør det?

 

Det som oftest betegnes som vannkraft er jo bare solkraft omgjort til potensiell energi i form av vann, og burde vel strengt tatt beskrives som "tyngdekraft".

 

Man kunne vel også utnytte oppdriften i vann for å skape et motsatt fall til sjøs: la sol og vindkraften senke elementer med mye oppdrift ved bruk av en simple vinsj, og la turbinene drives av å slippe dem opp til overflaten igjen?

 

Fint om noen kan forklare hvorfor dette ikke er gjennomførbart eller mindre effektivt enn å bruke kjemisk lagring.

Du er ikke den første og ganske sikkert ikke den siste som tror dette er lurt.

Problemet er at det er en tungvint og kostbar måte å gjøre det på sammenlignet med pumpekraftverk.

Da pumper en vannet opp i et basseng på fjellet, og en turbin lager energi når vannet kommer ned igjen.

Det forutsetter jo at man har både fjell og vannledninger, men det var ikke spørsmålet.

[aanundo]

Det forutsetter jo at man har både fjell og vannledninger, men det var ikke spørsmålet.

Men vi har både fjell og vannledninger, og dersom vi lagrer energi ved pumping av vann kan vi få mye mer ut på generatoren enn det vi bruker for å pumpe vannet opp i bassenget.

Dersom du tviler og kan matematikk og formlene som brukes, så kan du bruke Gjendin og Tyin i regneeksempelet.

Ved å pumpe vann fra Gjendin til Tyin, og tappe samme vannet i kraftsatsjonen i Årdal, bruker vi 1 kWh og får 50 kWh i Årdal.

Problemet er at alle kraftstasjonene ned gjennom Gudbrandsdalen og i Glomma mister dette vannet, så dersom en skal oppnå gevinst må en bruke vann som ikke allerede brukes.

[jkey67]

 

Det forutsetter jo at man har både fjell og vannledninger, men det var ikke spørsmålet.

Men vi har både fjell og vannledninger, og dersom vi lagrer energi ved pumping av vann kan vi få mye mer ut på generatoren enn det vi bruker for å pumpe vannet opp i bassenget.

Dersom du tviler og kan matematikk og formlene som brukes, så kan du bruke Gjendin og Tyin i regneeksempelet.

Ved å pumpe vann fra Gjendin til Tyin, og tappe samme vannet i kraftsatsjonen i Årdal, bruker vi 1 kWh og får 50 kWh i Årdal.

Problemet er at alle kraftstasjonene ned gjennom Gudbrandsdalen og i Glomma mister dette vannet, så dersom en skal oppnå gevinst må en bruke vann som ikke allerede brukes.

Takk for et langt bedre svar, og beklager min nysgjerrighet.

 

Det er jo en svært norsk løsning du beskriver, som vil være lite anvendbar i f. eks. Danmark eller Saudi Arabia. Og som du sier: Det vil ikke være spesielt lurt å bruke sjøvann eller grunnvann til et slik formål, heller.

 

Forslaget eller spørsmålet var altså hvorfor man ikke heller kan utnytte oppdriften i sjøen i stedet for å benytte batterier; bygge store kuler på 700 meters dyp; eller om du vil: å grave nye vannmagasiner og legge nye rørgater slik vi tradisjonelt har gjort.

 

Svaret om at dette er det nok mange som har tenkt på før er ikke spesielt opplysende.

 

Siden du nå har erklært deg selv som ekspert på området: Kanskje du heller kan forklare hvorfor det er mindre effekttap ved å pumpe vann opp et fjell for å la det renne ned igjen, enn det vil være om man dro et flytende legeme til bunns for å utnytte dets oppdrift, da?

[Gjest Slettet+45613274]

Lagring bør skje på forbrukssiden. Da tar man bort risikoen for linjeutfall og får altså bedre forsyningssikkerhet. I tillegg får man mye bedre muligheter til å utnytte spillvarme fra lagringssystemet. I tillegg får man også muligheten til å selv velge balansen mellom lagringsmedia. Batterier er som kjent en temmelig dyr lagringsteknologi, sammenlignet med varmelager, så det bør ikke brukes mer enn det sluttkunden selv ønsker å betale for. Her overkjører kraftprodusenten det valget og må nødvendigvis ta seg betalt for den batteribaserte lagringstjenesten. Kundene vil "misbruke" lagret og forbruke strøm til blant annet oppvarming eller kjøling og på tidspunkter som ikke er gunstig for produksjonen. Dermed blir batteribehovet unødvendig høyt.

Nå får jeg ikke lest artikkelen, men jeg kan tenke meg flere grunner til at man ønsker lagring nært vindmøller. Et stort problem med fornybar energi fra sol og vind er at man mister roterende masse og derfor inertia til nettsystemet. Dette gjør det mindre robust for lastendringer. I tillegg vil jeg tro man kan legge seg inn på DC-bussen i konverteren i hver turbin, så da sparer man et ledd med AC-DC-AC (uten at jeg vet om det er dette de gjør). 

[Simen1]

jokvalvaag: Det er fult mulig rent teknisk. Problemet er økonomisk. Det koster veldig mye å bygge sånne ballonger med vinsj som tåler marint miljø. Driftskostnadene i form av vedlikehold kan også bli ganske dyrt.

 

En annen ting er at 700m dyp gjør vedlikeholdet av vinsjen mye dyrere enn hvis det var <30m. Man måtte også pumpet opp ballongene for å få noe særlig oppdrift. Operasjonsområdet ville kanskje vært opp til halvparen av maks dybde for å unngå at man får for lite oppdrift helt nederst samtidig som man unngår at ballongen revner når den er høyest oppe, som følge av ekspansjonen.

 

TU har skrevet om konseptet tidligere, mulig det var Tyskland som vurderte en sånn løsning for noen år siden, men jeg har ikke hørt noe mer om det siden den gangen så jeg regner med de fant ut at det ble for dyrt.

[jkey67]

jokvalvaag: Det er fult mulig rent teknisk. Problemet er økonomisk. Det koster veldig mye å bygge sånne ballonger med vinsj som tåler marint miljø. Driftskostnadene i form av vedlikehold kan også bli ganske dyrt.

 <p>En annen ting er at 700m dyp gjør vedlikeholdet av vinsjen mye dyrere enn hvis det var

 

Takk for innspill, Simen.

 

Jeg har litt vanskelig for å se for meg hva som vil være spesielt dyrt med et slik system: De eneste delene i berøring med vann vil være "ballongen" (som kanskje aller helst burde være laget av stål eller betong); stålwiren som vinsjen drar "ballongen" ned med, og; bunnfestet som stålwiren vil løpe gjennom (et løpehjul ankret i betong).

 

Selve vinsjen og generatoren (som spinner ved at oppdriften drar stålwiren ut igjen via bunnfestet når man skal hente energien tilbake) vil aller helst være montert på land, eller kanskje unntaksvis ombord i en lekter.

 

Sammenlignet med bruk av batterier høres ikke det spesielt dyrt ut.

 

I følge Arkimedes prinsipper er oppdriften den samme og alltid rettet oppover uansett dybde. Kraften på stålwiren burde vel således være konstant uansett hvor dypt "ballongen" trekkes og kun være avhengig av ballongens volum. Stivheten på ballongens vegger samt størrelse må tilpasses mengden energi som skal lagres. Man kan øke oppdriften ved å øke antall ballonger i systemet.

 

Det finnes en rekke landbaserte mekaniske metoder for lagring av energi (fra å spinne store svinghjul til å slepe togvogner oppover bakke, eller ved å pumpe vann opp i høyereliggende magasiner) som fungerer helt utmerket og har vært i kommersiell bruk lenge, Jeg har aldri sett noen gjøre dette i vann og med oppdrift. Fordelen vil være at slik magasinering vil kunne gjøres hvor som helst der man har tilgang til vann med en viss dybde. Det hadde vært morro å lese hva som skjedde med det prosjektet i Tyskland du nevner.

 

Det kan jo tenkes at et slik system vil gi uhensiktsmessig mye "energitap" til omgivelsene (i form av friksjon) relativt til f, eks. bruk av vannmagasiner og pumper, men det har jeg litt vanskelig for å se for meg.... Det dreier seg uansett om energi som ikke lar seg utnytte fordi den produseres og leveres på ugunstig tidspunkt: Energitapet bør derfor egentlig ikke spille noen rolle så lenge ikke andre lagringsmetoder (som kjemisk lagring) er både mer kostnadseffektiv, energieffektiv, og plassbesparende.

[aanundo]

Takk for innspill, Simen.

 

Jeg har litt vanskelig for å se for meg hva som vil være spesielt dyrt med et slik system: De eneste delene i berøring med vann vil være "ballongen" (som kanskje aller helst burde være laget av stål eller betong); stålwiren som vinsjen drar "ballongen" ned med, og; bunnfestet som stålwiren vil løpe gjennom (et løpehjul ankret i betong).

 

Selve vinsjen og generatoren (som spinner ved at oppdriften drar stålwiren ut igjen via bunnfestet når man skal hente energien tilbake) vil aller helst være montert på land, eller kanskje unntaksvis ombord i en lekter.

 

Sammenlignet med bruk av batterier høres ikke det spesielt dyrt ut.

 

I følge Arkimedes prinsipper er oppdriften den samme og alltid rettet oppover uansett dybde. Kraften på stålwiren burde vel således være konstant uansett hvor dypt "ballongen" trekkes og kun være avhengig av ballongens volum. Stivheten på ballongens vegger samt størrelse må tilpasses mengden energi som skal lagres. Man kan øke oppdriften ved å øke antall ballonger i systemet.

 

Det finnes en rekke landbaserte mekaniske metoder for lagring av energi (fra å spinne store svinghjul til å slepe togvogner oppover bakke, eller ved å pumpe vann opp i høyereliggende magasiner) som fungerer helt utmerket og har vært i kommersiell bruk lenge, Jeg har aldri sett noen gjøre dette i vann og med oppdrift. Fordelen vil være at slik magasinering vil kunne gjøres hvor som helst der man har tilgang til vann med en viss dybde. Det hadde vært morro å lese hva som skjedde med det prosjektet i Tyskland du nevner.

 

Det kan jo tenkes at et slik system vil gi uhensiktsmessig mye "energitap" til omgivelsene (i form av friksjon) relativt til f, eks. bruk av vannmagasiner og pumper, men det har jeg litt vanskelig for å se for meg.... Det dreier seg uansett om energi som ikke lar seg utnytte fordi den produseres og leveres på ugunstig tidspunkt: Energitapet bør derfor egentlig ikke spille noen rolle så lenge ikke andre lagringsmetoder (som kjemisk lagring) er både mer kostnadseffektiv, energieffektiv, og plassbesparende.

Det er mange grunner til at dette blir håpløst, sammenlignet med alternativet hvor en pumper vann opp i et basseng.

Vi kan starte med det praktiske, da du skal ha ganske grovt heiseutstyr dersom du tenker deg en ballong på 5*5*5 m(125 qm).

Det blir 70 bar på 700 m, så ballongen er en god del mindre på denne dybden. En ståltank vil bli deformert, dersom den ikke er designet som en u-båt.

Står vinsjene på land er det snakk om mye tau, og det er bare i norske fjorder vi har 700 m tett ved land.

Skal wire brukes må den være rustfri, som blir en ekstra utgift.

Ankeret i bunnen må tåle minst 125 tonn, som ikke er billig.

De største kranene på verkstedene her hvor jeg bor løfter i denne størrelsesorden(125 tonn).

Med andre ord store utgifter for lite energi.

Matematikken sier at 125 tonn på 700 m dyp vil si en energimengde på 240 kWh.

En gjennomsnitts husholdning bruker 20 000 kWh, så da ser du at dette er ikke liv laget.

[oophus]

aanundo: Hva med en sjakt som ble plassert ned i sjøen, som blir delt i to på midten, med ei trakt og generator? Man pumper ut vann i bunnen og erstatter det med luft, også åpner man trakten i midten gjennom en generator når man skal ha energien? Litt undertrykk i den nederste delen, ville jo gjort at vannet fosset igjennom? Sett at man klarte å lage noe slikt uten at det totalt havarerte pga trykk der nede. Men man kunne jo pumpet vann ut, men luft inn? Når man åpner for at vannet skal falle ned fra toppen, så åpner man samtidig en ventil som dytter luften til overflaten gjennom et tynt rør? 

[Simen1]

Det blir 70 bar på 700 m, så ballongen er en god del mindre på denne dybden.

Hvis tanken er fleksibel vil volumet og dermed oppdriften krympe til 1/70, noe som er helt latterlig lite. En annen mulighet er å pumpe luft ned til tanken slik at den holder 70 bar. For å unngå for mye utvidelse kan vi sette maks høyde til 350 meters dyp. Akkurat som reguleringshøyden i et vannmagasin er begrenset så vil ballongen kunne fungere fra f.eks 700 til 350m dyp.

 

Korrosjon er en utfordring. Stormer, jorsskjelv, tsunamier og andre naturkrefter er også en utfordring. Dersom en slik tank med 125 kubikk 70 bar løsner og fyker mot overflaten så vil den utvide seg på veien opp. Ekspansjonen blir raskest og eksplosiv nært overflaten. 125 kubikk blir til 8750 kubikk og vil utgjøre en livsfare for skip, dyreliv og annet som måtte befinne seg ved overflaten.

[aanundo]

aanundo: Hva med en sjakt som ble plassert ned i sjøen, som blir delt i to på midten, med ei trakt og generator? Man pumper ut vann i bunnen og erstatter det med luft, også åpner man trakten i midten gjennom en generator når man skal ha energien? Litt undertrykk i den nederste delen, ville jo gjort at vannet fosset igjennom? Sett at man klarte å lage noe slikt uten at det totalt havarerte pga trykk der nede. Men man kunne jo pumpet vann ut, men luft inn? Når man åpner for at vannet skal falle ned fra toppen, så åpner man samtidig en ventil som dytter luften til overflaten gjennom et tynt rør? 

Det du skriver her minner meg om en debatt for mange år siden, med en som het Torbjørn Johnsen, hvor han påstod at snart kunne folk ha sitt eget kraftverk i hagen.

Jeg tror det var en italiener som stod bak en mekanisme som brukte tyngdekraft og oppdrift i et system som gav netto energi.

Det lå en video av systemet på nettet.

Et komplisert system, og når ting lages komplisert er det mange som biter på da de ikke forstår svindelen.

Jeg gir meg her, da jeg ikke tror på noe hokkus, pokkus hverken for å lagre eller produsere energi.