Rekkevidde er ikke elbilenes store hinder. Ladehastigheten er problemet

[oophus]

Simen1 skrev (1 time siden):

Det er et mål på prisen av tankene. Elektrolysører og brenselceller må måles i $/kW, ikke kWh.

Nei, det er kostnaden for langtidslagring av energi. 

CAPEX for utstyret har en viss tilbakebetalingsperiode. Hvor lang den er avhenger av diverse faktorer, som f.eks avanse mellom produksjonskost og salg av hydrogen. Det man ser på er kostnader for å lagre, og den måles i $/kWh. Altså det koster $0.08/kWh du tar inn og ut av lagringsformen. 

[Simen1]

sverreb skrev (9 minutter siden):

Selv om de står parkert betyr det ikke at de står tilkoplet. Spesiellt om de er av den store populasjonen av biler som ikke er i daglig bruk. Når du så tar med at du bare kan utnytte en liten andel av batterikapasiteten til utjevning (si ca 10%) og at vi ikke går amok på antagelser om fremtidige batteristørrelser. da går raskt dette 0.5TWh estimatet ned til rundt 5GWh på landsbasis. Og gitt at dette er i biler vil tidskonstanten uansett ligge på noen timers forflytning.

Enig i at kapasitetsberegningen til Espen virket veldig optimistisk, men det med tilkoblet-tid vil som jeg forklarte øke i takt med utbredelsen av "smarte" elbilladere med Tibber-lignende løsninger. Det er heller ikke utenkelig med smarte toveis-ladere i framtida. Da kan de 10%-ene utnyttes mye hyppigere enn ved enveislading.

Du vet kanskje mer om hvor stort markedet er for ulike lagrings-tider? Antall TWh/dag for f.eks sesonglagring vs ukeslagring vs døgnlagring osv.

[Simen1]

oophus3do skrev (1 minutt siden):

Nei, det er kostnaden for langtidslagring av energi. 

Poteito - potato. Ingen vits å si "nei" når vi snakker om det samme.

oophus3do skrev (4 minutter siden):

Det man ser på er kostnader for å lagre, og den måles i $/kWh.

Lagring består av mer enn bare energimengde. Det er veldig stor forskjell på 1 kW/kWh og 1 W/kWh når det kommer til hydrogen. Batterier koster mer per kWh, men det er samme pris for 1 kW/kWh som for 1 W/kWh.

[oophus]

Simen1 skrev (1 time siden):

oophus3do skrev (3 timer siden):

Hvordan får du linket denne muligheten for å gi hurtiglading samme muligheter som elektrolyse? Skal vi bil-eiere gi dem den muligheten og ta alt ansvar for batteri-degenerasjon på oss mens de tar gevinsten? 

Hurtitlading utgjør i snitt bare 10-20% av en elbils årlige energibehov. Dette er ikke regulerbart. De resterende 80-90% av energibehovet er derimot regulerbart gjennom f.eks Tibber. Elektrolyse er altså 10-20% mer fleksibelt i teorien, men siden det krever 3x så mye energi for å dekke behovet til samme mengde kjøring så går noe av vinninga opp i spinninga, slik at begge teknologiene likevel er ganske jevngode på balansering av kraftnettet.

Så hvordan skal du gjøre hurtiglading billigere ved å utnytte Tibbers mulighet i å flytte etterspørsel fra sakteladingen? 

Samt tankefeilen din er at alt hydrogen skal gå til å flytte på biler. Hydrogen skal brukes til mye mer og majoriteten av den skal aldri tilbake til strøm igjen. Du klarer som sagt ikke å jødsle jordene våre med elektroner f.eks. Ergo er det viktig å få en verdikjede for både elektroner og atomer. Et fremtidsscenario der man sikter på en 100% fornybar løsning vil ikke være mulig uten atomene.

[sverreb]

6 minutes ago, Simen1 said:

Du vet kanskje mer om hvor stort markedet er for ulike lagrings-tider? Antall TWh/dag for f.eks sesonglagring vs ukeslagring vs døgnlagring osv.

Det kan vi sikkert regne på, men det er avhengig av kraftmiksen, og hvor stort geografisk område man kan basere seg på. Værsystemer kan være store, så man kan fint tenke seg verstefallscenarier med ukesvis med underproduksjon. Hvor mye kommer ann på hvor mye overproduksjon du baserer deg på i snitttilfellet, så vi kan uansett ikke si noe om kapasitetsbehov for lagring uten å også si noe om hvor mye overproduksjon vi baserer oss på i en gjennomsnittstilfelle. Jo mer overproduksjon du legger opp til i snitt jo mindre behov for lagring da verste tilfelle underproduksjon  da ikke havner så langt under konsum.
Jo nærere snittproduksjonen legger seg  til snittforbruket jo mer lagring vil man trenge (som går asymptotisk til uendelig om snittproduksjonen er lik snittforbruket)
Til sist vil man også måtte gå inn med reguleringer for å styre forsyningssikkerhet noe som tilsier mer lagring og overkapasitet enn hva en bedriftsøkonomisk anbalyse tilsier (fordi samfunnsøkonomien vil se kostnadene av manglende forsyning andre steder)

Å komme med tall blir derfor bare gjetting. Vi kan bare si noe kvalitativt her uten større mer rigorøse studier. Jeg merker meg imidlertid at hydrogenlagring later til å bli trukket frem blandt de som gjør slike mer rigorøse studier (uten at jeg skal påstå å ha utført noe metastudie)

[oophus]

Simen1 skrev (12 minutter siden):

oophus3do skrev (20 minutter siden):

Nei, det er kostnaden for langtidslagring av energi. 

Poteito - potato. Ingen vits å si "nei" når vi snakker om det samme.

oophus3do skrev (20 minutter siden):

Det man ser på er kostnader for å lagre, og den måles i $/kWh.

Lagring består av mer enn bare energimengde. Det er veldig stor forskjell på 1 kW/kWh og 1 W/kWh når det kommer til hydrogen. Batterier koster mer per kWh, men det er samme pris for 1 kW/kWh som for 1 W/kWh.

Ja, du er opptatt av effektivitet, men jeg snakker om kostnaden for å lagre energi over tid. Det er enormt langt ned for batterier til langtidslagring mot kostnadene hydrogen ligger på når man snakker om store lagre, og lagring av hydrogen i saltminer. 

https://www.mdpi.com/1996-1073/11/10/2825/pdf

Denne kilden bruker et godt kjent eksempel. 

 

Sitat

Hybrid battery-hydrogen storage system was found to be more cost competitive with unit cost of electricity at $0.626/kWh (US dollar) compared to battery-only energy storage systems with a $2.68/kWh unit cost of electricity. This research also found that the excess stored hydrogen can be further utilised to generate extra electricity. Further utilisation of generated electricity can be incorporated to meet the load demand by either decreasing the base load supply from gas in the present scenario or exporting it to neighbouring states to enhance economic viability of the system. The use of excess stored hydrogen to generate extra electricity further reduced the cost to $0.494/kWh.

Battery only storage = $2,68/kWh.
Hybrid battery-hydrogen stoarge = 0.626/kWh. 
PEMFC tillegg til Hybrid battery-hydrogen storage = 0.494/kWh. 

Dette inkluderer effektiviteten mellom batteri systemet, og hydrogen produksjon og lagring. Når man kan tilby strøm ut igjen fra lageret i tillegg, som altså inkluderer 35% effektivitet, så får man ned kostander yttligere. Effektivitet er altså ikke alfa og omega her. Muligheten til å lagre energi er. 

Inkluderer man tilgang og rørsystemer for å ikke ha et tak i lagringen, med saltminer så vil man kutte kostnader enda mer. 
 

Endret 12. august 2020 av oophus3do

[oophus]

Simen1 skrev (25 minutter siden):

Det er heller ikke utenkelig med smarte toveis-ladere i framtida. Da kan de 10%-ene utnyttes mye hyppigere enn ved enveislading.

Problemet vil ikke være å flytte behov noen timer. Problemet vil være å flytte behov i uker og måneder når man snakker om en fremtid med en gedigen majoritet i RE som blir styrt av værsystemer som kan dekke hele kontinenter.  

Endret 12. august 2020 av oophus3do

[Simen1]

oophus3do skrev (18 timer siden):

Uansett så regner jeg ikke med at markedsandelen for hydrogenbiler i Norge er større en batteri-elektriske biler, men den er der. 10-20% er nok i massevis og nødvendig hvis formålet er å ende opp med 100% null-utslipp kjøretøyer på veiene, fordi batterier alene vil ikke klare å nå 100%. 

Dette har du påstått ganske mange ganger her på forumet, men det er jo fortsatt bare en påstand. Jeg lurer på om du kan underbygge den?

Og la oss nå foregripe svaret og anta at du får rett og at f.eks 15% av bilparken ikke er rene batteribiler i 2040. Resterende går på bensin, diesel eller hydrogen i PHEV-konfigurasjon. Bensin/diesel dekker kanskje 1/4 av årlig kjørelengde i snitt. Hvordan går det da med bensinstasjonmarkedet? Hvor lett vil det være å få fyllt rundt om kring? Hvor stor andel av Norges CO2-utslipp vil det utgjøre om de får tak i fossilt drivstoff? Alternativt: Hvis dette fossil-behovet erstattes fullstendig med hydrogen: Hvor tilgjengelig tror du hydrogen blir for personbiler? Hva om begge deler virker så uvanlig at det rett og slett presser fram andre batteritekniske løsninger for å bøte på behovet, sånt som tilhengere med ekstrabatteri, mobile batterier som kan bestilles til hvor som helst for å dekke midlertidige behov osv.

[oophus]

Simen1 skrev (6 minutter siden):

Dette har du påstått ganske mange ganger her på forumet, men det er jo fortsatt bare en påstand. Jeg lurer på om du kan underbygge den?

Det gjør jeg samtidig som jeg nevner det. Du kan som sagt ikke gjødsle jordene våre med strøm. Det burde holde å komme med kun ett eksempel for å bevise at påstanden er sann. Dog det finnes flere. Skip og fly vil trenge atomer de også for å kunne fungere. Til og med personbiler vil trenge nye atomer for å dekke en 100% dekning der gamle atomer skiftes ut 100%. 

Simen1 skrev (6 minutter siden):

Alternativt: Hvis dette fossil-behovet erstattes fullstendig med hydrogen: Hvor tilgjengelig tror du hydrogen blir for personbiler?

Siden du ikke vil klare å erstatte gamle atomer med elektroner for tung og langtransport, så vil personbilene som trenger hydrogen ha et nettverk pga gamle atomer der blir  erstattet med nye. Man trenger rett og slett ikke et nettverk kun for personbiler, og et nettverk kun for lastebiler og busser. De vil dele det samme nettverket siden påfyllingen og teknologien stort sett er den samme. Litt slik du ser hos ASKO. 

Du vil også finne deleierskap i "den nye" atom-verdikjeden utenom det vanlige. Til og med Microsoft vil produsere Hydrogen for eget behov, i tillegg til distribusjon. 

Endret 12. august 2020 av oophus3do

[Simen1]

oophus3do skrev (6 timer siden):

Så hvordan skal du gjøre hurtiglading billigere ved å utnytte Tibbers mulighet i å flytte etterspørsel fra sakteladingen? 

Hvorfor skal jeg gidde å svare når du ikke gidder å lese det jeg skriver? Svar på det jeg skriver så tar jeg opp den tråden igjen.

oophus3do skrev (6 timer siden):

Samt tankefeilen din er at alt hydrogen skal gå til å flytte på biler. Hydrogen skal brukes til mye mer og majoriteten av den skal aldri tilbake til strøm igjen. Du klarer som sagt ikke å jødsle jordene våre med elektroner f.eks. Ergo er det viktig å få en verdikjede for både elektroner og atomer. Et fremtidsscenario der man sikter på en 100% fornybar løsning vil ikke være mulig uten atomene.

Hvilke grunnstoffer en gjødselfabrikk bruker i sine produkter like irrelevant for tråden om elbilers rekkevidde som at vi som diskuterer her består av rundt 50% dihydrogenoksid.

Endret 12. august 2020 av Simen1
Fikset den kjemiske formelen

[oophus]

Simen1 skrev (Akkurat nå):

Hvorfor skal jeg gidde å svare når du ikke gidder å lese det jeg skriver? Svar på det jeg skriver så tar jeg opp den tråden igjen.

Du må jo kunne linke Tibbers fordeler til måten dette skal kunne gjøre hurtiglading billigere? Det var jo det vi snakket om? 

Simen1 skrev (1 minutt siden):

Hvilke grunnstoffer en gjødselfabrikk bruker i sine produkter like irrelevant for tråden om elbilers rekkevidde som at vi som diskuterer her består av rundt 50% hydrogendioksid.

Når du tar opp energilagring og fordrer at alt skal tilbake til strøm igjen med 35% effektivitet i biler, så må det jo forklares at det er en tankefeil. 

[Simen1]

sverreb skrev (26 minutter siden):

Det kan vi sikkert regne på, men det er avhengig av kraftmiksen, og hvor stort geografisk område man kan basere seg på. Værsystemer kan være store, så man kan fint tenke seg verstefallscenarier med ukesvis med underproduksjon. Hvor mye kommer ann på hvor mye overproduksjon du baserer deg på i snitttilfellet, så vi kan uansett ikke si noe om kapasitetsbehov for lagring uten å også si noe om hvor mye overproduksjon vi baserer oss på i en gjennomsnittstilfelle. Jo mer overproduksjon du legger opp til i snitt jo mindre behov for lagring da verste tilfelle underproduksjon  da ikke havner så langt under konsum.
Jo nærere snittproduksjonen legger seg  til snittforbruket jo mer lagring vil man trenge (som går asymptotisk til uendelig om snittproduksjonen er lik snittforbruket)
Til sist vil man også måtte gå inn med reguleringer for å styre forsyningssikkerhet noe som tilsier mer lagring og overkapasitet enn hva en bedriftsøkonomisk anbalyse tilsier (fordi samfunnsøkonomien vil se kostnadene av manglende forsyning andre steder)

Å komme med tall blir derfor bare gjetting. Vi kan bare si noe kvalitativt her uten større mer rigorøse studier. Jeg merker meg imidlertid at hydrogenlagring later til å bli trukket frem blandt de som gjør slike mer rigorøse studier (uten at jeg skal påstå å ha utført noe metastudie)

Kvalitativt er helt ok. Bare se bort fra helt ekstreme scenario. I vannforsyningen har man forståelse for at langvarig ekstremvær kan føre til risiko for både rasjonering og oversvømmelse. Det bør man også gjøre for tilsvarende utfordringer i kraftproduksjonen. Det er jo også noe asymptotisk over å anta 100% uavbrutt forsyningssikkerhet over alt, uansett ytre og indre påvirkninger. Selv om man forsøker å komme temmelig nær for sykehus og andre samfunnskritiske forbrukere.

[Simen1]

oophus3do skrev (2 minutter siden):

Du må jo kunne linke Tibbers fordeler til måten dette skal kunne gjøre hurtiglading billigere? Det var jo det vi snakket om? 

Skjerp deg!

[oophus]

Simen1 skrev (Akkurat nå):

Skjerp deg!

Må da være et legitimt spørsmål? Utgangspunktet for diskusjonen omhandlet elavgifter, og hvor "urettferdig" det var at elektrolyse har tilgang til de fordelene mens hurtiglading ikke har det. Da hjelper det lite å vise til Tibbers muligheter i å flytte på etterspørselen på strøm i noen timer og i små kvantum. Ikke er det mulig for Tibber å fastsette 100% tilgjengelig forbruk heller over et år, siden alt avhenger av diverse forutsetninger de ikke vil ha kontroll over. 

[sverreb]

1 minute ago, Simen1 said:

Kvalitativt er helt ok. Bare se bort fra helt ekstreme scenario. I vannforsyningen har man forståelse for at langvarig ekstremvær kan føre til risiko for både rasjonering og oversvømmelse. Det bør man også gjøre for tilsvarende utfordringer i kraftproduksjonen. Det er jo også noe asymptotisk over å anta 100% uavbrutt forsyningssikkerhet over alt, uansett ytre og indre påvirkninger. Selv om man forsøker å komme temmelig nær for sykehus og andre samfunnskritiske forbrukere.

Fundamentalt sett kan og vil man jo komme med en vurdering av hvor ofte man kan tillate utfall, eller mer realistisk å kople inn rasjoneringstiltak. Mitt inntrykk er at samfunnskostnadene ved utfall blir raskt veldig store.

I praksis vil man nok si noe i retning av at man bara skal komme i en reell undeforsyningsituasjon* ved et værmøsnster vi statistisk sett antar vil skje en gang pr. 100 år, eller noe slikt. Litt tilsvarende som å si at broer og veier skal tåle en hundreårsflom. I dette må vi naturligvis regne inn antagelser om hvordan været endrer seg fremover, så vi kan ikke bare se på historikk.

*) Etter akseptable rasjoneringtiltak, og prismekanismer for å styre etterspørselen.

[Simen1]

oophus3do skrev (21 minutter siden):

Må da være et legitimt spørsmål?

Nei! Og skjerp deg! Det er ikke greit å late som du ikke leser det jeg skriver for andre og tredje gang. Jeg gidder ikke å ta opp den tråden før du leser og kommenterer det jeg skrev. Da kan du svare mindre trollete.

[Simen1]

sverreb skrev (23 minutter siden):

Fundamentalt sett kan og vil man jo komme med en vurdering av hvor ofte man kan tillate utfall, eller mer realistisk å kople inn rasjoneringstiltak. Mitt inntrykk er at samfunnskostnadene ved utfall blir raskt veldig store.

I praksis vil man nok si noe i retning av at man bara skal komme i en reell undeforsyningsituasjon* ved et værmøsnster vi statistisk sett antar vil skje en gang pr. 100 år, eller noe slikt. Litt tilsvarende som å si at broer og veier skal tåle en hundreårsflom. I dette må vi naturligvis regne inn antagelser om hvordan været endrer seg fremover, så vi kan ikke bare se på historikk.

*) Etter akseptable rasjoneringtiltak, og prismekanismer for å styre etterspørselen.

Ja, det er nettopp begrepet hundreårsflom, samt tiårsflom, hundreårstørke osv. jeg ville fram til å skape en analogi til, men nå kan kanskje konsekvensene av tiårs-kraftrasjonering bli større for noen forbrukere enn f.eks tiårstørke så vi får jo ikke skapt noen fullgod analogi til å forby folk å vanne plenen eller skifte vann i hagebassenget.

Det jeg vil fram til er bare noen størrelseordner for markedet (TWh/døgn) for f.eks minuttlagring vs timeslagring vs døgnlagring vs ukeslagring osv.

Endret 12. august 2020 av Simen1

[oophus]

Simen1 skrev (8 minutter siden):

Nei! Og skjerp deg! Det er ikke greit å late som du ikke leser det jeg skriver for andre og tredje gang. Jeg gidder ikke å ta opp den tråden før du leser og kommenterer det jeg skrev. Da kan du svare mindre trollete.

Ok, jeg prøver igjen, kanskje jeg bommet på beskjeden i det du skrev sist gang... 
 

Sitat

Hurtitlading utgjør i snitt bare 10-20% av en elbils årlige energibehov. Dette er ikke regulerbart. De resterende 80-90% av energibehovet er derimot regulerbart gjennom f.eks Tibber. Elektrolyse er altså 10-20% mer fleksibelt i teorien, men siden det krever 3x så mye energi for å dekke behovet til samme mengde kjøring så går noe av vinninga opp i spinninga, slik at begge teknologiene likevel er ganske jevngode på balansering av kraftnettet.

Nope, jeg ser fremdeles ikke hvordan dette besvarer spørsmålet? Elektrolyse sier du er 10-20% mer fleksibelt i teorien, men det du glemmer å ta med er at elektrolyse i praksis ikke har et tak for den økte effekten den kan ta inn over tid. Det er jo det som er viktig. I et scenario der man inkluderer langtidslagring i saltminer, så vil elektrolyse kunne ta til seg ekstra strøm i ukesvis, hvis ikke månedsvis og sende hydogen til å bli lagret. Det kan ikke Tibber. Den kan justere små variasjoner i timesvis, og det fullfører ikke kriteriene for å få øverste steg av lavere elavgifter, slik den står og blir brukt for kraftkrevende industri idag? 

Grunnen til å få lavere elavgifter handler ikke om effektivitet. Det handler om etterspørsel for strøm, og muligheten i å bruke strøm. Strøm uten etterspørsel er verdiløst. 

Endret 12. august 2020 av oophus3do

[Simen1]

Takk

Poenget er at hurtiglading ikke er regulerbart. I hvert fall ikke uten et elektrisk energilager men det ser jeg ikke for meg. Likevel kan elbillading gi 80-90% av regulerbarheten av det samme antall hydrogenbiler med samme årlige kjørelengde. FØR vi tar hensyn til at elektrolyse bruker 3x mer energi. Hvis forutsetningen er at det skal gjøres med samme effekttilknytning til nettet så betyr det mindre regulerbarhet fordi det nødvendigvis må bruke effekt en større del av døgnet.

Jeg er enig i at et hydrogenlager kan ha lengre varighet på lagringen og sånn sett konkurrere mer i det "trege" lagringsmarkedet. Men man må uansett over en terskel på 3x prisforskjell for å gå i null på energiøkonomi, eller rundt 2x dersom man kan utnytte varmen i takt med el-produksjonen. Eventuelt rundt 1,5x dersom hydrogenet skal brennes og konkurrere mot blant annet metan med CCS.

Trykktette salt"miner" eller saltgruver som det heter på norsk, kan muligens brukes til CO2-lagring i stedet for?

Du får det til å høres så positivt ut å skape et behov for strømforbruk ved å forbruke mer. Hvis det hadde vært noe mål å bruke mest mulig kunne jo bare folk installert noen kW panelovner i de uisolerte garasjene sine og varmekabler i hele plenen. Du skulle vært selger (aner ikke om du er det, men ta det som et kompliment. Halv pris på sand i Sahara neste ).

Endret 12. august 2020 av Simen1

[oophus]

Simen1 skrev (2 minutter siden):

Jeg er enig i at et hydrogenlager kan ha lengre varighet på lagringen og sånn sett konkurrere mer i det "trege" lagringsmarkedet. Men man må uansett over en terskel på 3x prisforskjell for å gå i null på energiregnskapet, eller rundt 2x dersom man kan utnytte varmen i takt med el-produksjonen. Eventuelt rundt 1,5x dersom hydrogenet skal brennes og konkurrere mot blant annet metan med CCS.

Det er jo ikke 3x prisforskjell når man snakker om det å utnytte energi som ingen ønsker? Som sagt så har ikke energi i seg selv en fastpris, den har kun en verdi om det er etterspørsel for den. Det markedet man snakker om er jo utenfor det faste behovet som rullerer hver dag, og når energiproduksjonen som i stor grad avhenger av vær og vind erstatter dagens type av energiproduksjon, så vil du ikke klare å styre produksjon mot etterspørsel. Verdien av energiproduksjon utenfor etterspørselen vil altså ikke kunne sammenlignes med energien som eksisterer når etterspørselen er nære produksjonskapasiteten. 

https://www.mdpi.com/1996-1073/11/10/2825/pdf

Se der. Det stemmer altså ikke at inkluderingen av hydrogen må ta for seg 3x av kostander. Der viser undersøkelsen at inkluderingen av hydrogen for energilagring gjør totalkostnadene til å gå ned, og den ser i tillegg på en dyr måte å lagre hydrogen på, gjennom trykktanker fremfor energilagre i saltminer, som er betydelig billigere. 
 

Sitat

Hybrid battery-hydrogen storage system was found to be more cost competitive with unit cost of electricity at $0.626/kWh (US dollar) compared to battery-only energy storage systems with a $2.68/kWh unit cost of electricity. This research also found that the excess stored hydrogen can be further utilised to generate extra electricity. Further utilisation of generated electricity can be incorporated to meet the load demand by either decreasing the base load supply from gas in the present scenario or exporting it to neighbouring states to enhance economic viability of the system. The use of excess stored hydrogen to generate extra electricity further reduced the cost to $0.494/kWh.

• Hybrid Battery-Hydrogen lagring = $0.626/kWh.
• Batteri lagring = $2.68/kWh.
• PEMFC med energiproduksjon fra lagret hydrogen i tillegg til Hybrid Battei-Hydrogen lagring = $0.494/kWh. 

 

Så selv om det er 3x dårligere effektivitet i å kjøre Strøm-Hydrogen-Strøm, så ser du at fordelen ligger i større grad i å kunne tilby "redundancy" for når PV/Wind-Battery ikke klarer å dekke etterspørsel, samt man får merverdi i å kunne eksportere energi man ellers ikke hadde utnyttet uten et større energilager.