Eksperter: Hydrogen i lastebiler er blitt forbigått av batterier [Ekstra]

[Simen1]

oophus3do: Du svarer på noe annet enn de Sturle S skriver.

[HF-]

oophus3do skrev (55 minutter siden):

Har du aldri sett ei lastebil med tømmer? 

Heller 2-3 varebiler enn en lastebil altså for import og eksport av diverse vesker? 

Tømmerbiler kjører til kaia og legg det der, og så blir det frakta til Skogn eller Tyskland. Sjølvsagt blir vel en del eksportert med bil til Sverige frå grenseområda. 

Rekner med at mesteparten av vesker solgt i Norge er importert frå Kina og at eksporten er minimal, underlig kategori å diskutere for øvrig

[oophus]

Simen1 skrev (57 minutter siden):

oophus3do: Du svarer på noe annet enn de Sturle S skriver.

Nei, jeg siterte det jeg ville korrigere med en simpel wikipedia link. Mer googling finner nok mer svar på at hydrogen selvfølgelig kan lagres. 

[Simen1]

Sturle S skrev (1 time siden):

Straum kan ikkje lagrast som hydrogen eller ammoniakk.  Tapet er for stort til at det gjev meining å snakke om det som lagring.  Straum kan derimot brukast til å produsere hydrogen eller ammoniakk

oophus3do skrev (1 time siden):

Mange måter å lagre den energien på. 

Du svarer på noe annet enn de Sturle S skriver.

[oophus]

Simen1 skrev (2 minutter siden):

Sturle S skrev (1 time siden):

Straum kan ikkje lagrast som hydrogen eller ammoniakk.  Tapet er for stort til at det gjev meining å snakke om det som lagring.  Straum kan derimot brukast til å produsere hydrogen eller ammoniakk

oophus3do skrev (1 time siden):

Mange måter å lagre den energien på. 

Du svarer på noe annet enn de Sturle S skriver.

Leser du det temaet handler om i tillegg også, så hjelper det litt. Hydrogen kan fungere som en nødgenerator for strømnettet og man får samme type energi tilbake i form av strøm. Du har fått link og bevis på at dette vil lønne seg allerede. 
 

Ketill Jacobsen skrev (2 timer siden):

Vi må imidlertid forberede oss til den situasjonen vi har om ti år da det vil være enorme mengder med strøm til overs som må lagres på en eller annen måte, sannsynligvis for det meste som hydrogen eller hydrogen i form av ammoniakk.

[sverreb]

38 minutes ago, Simen1 said:

Du svarer på noe annet enn de Sturle S skriver.

Skal man drive slik flisespikking kan du like godt si at strøm ikke kan lagres. Strøm er ladning i bevegelse, og med mindre du har en superledende sløyfe kommer du ikke til å oppbevare ladning i bevegelse over noen menigsfyllt tid.

Batterier omsetter elektrisk potensiale i en ladningsstrøm strøm til elektrokjemisk potensiale mellom matrialer i batteriets anode og katode. Når man bruker strøm til å produsere hydrogen så gjør man akkurat det samme men ender med et økt elektrokjemisk potensiale mellom okygen og hydrogen i gassform. Man kunne med rette kalt en brenselscelle et flowbatteri eller metall-luft batteri, det har samme virkemåte. (Hydrogen hører teknisk sett til metallene i det periodiske system, samme gruppe som litium), og der et li-ion batteri utveksler li+ ioner gjennom en barriære som ikke lar liitiumforbindelsen som anoden og katoden er (avhengig av ladningstilstand) passere i nøytral form, så gjør brenselscellen akkurat det samme, den lar H+ ioner (også kjent som protoner) passere en barriære som ikke tillater H2 å passere, og dermed gir opphav til den interne ladningsstrømmen som tvinger frem den eksterne elektronstrømmen vi er ute etter.

H-luft:

Li-luft:

Li-ion

Det er svært vanskelig å få øye på noen prinsippielle forskjeller, ikke sant?

Endret 17. september 2020 av sverreb

[RJohannesen]

sverreb skrev (2 timer siden):

Skal man drive slik flisespikking kan du like godt si at strøm ikke kan lagres....

Basert på hans tidligere innlegg så tror jeg Sturle forstår veldig godt hvordan batterier og elektrolysør/brenselcelle fungerer teknisk. Det går nok mer på at siden man kaster bort mesteparten av energien kan det diskuteres om det egentlig fortjener navnet lagring. Litt som å lagre suppe i en sil.

[Simen1]

En annen analogi til "strømlagringen" i form av hydrogen: Lagring av penger. Hvis du lagrer pengene i banken og bare får 35% tilbake etter endt lagring, så hadde nok de fleste kalt det et ran. Men for hydrogenfolket så er det visstnok flisespilling å kalle det ran. De hevder at virkningsgrad ikke er så viktig.

[Ketill Jacobsen]

RJohannesen skrev (15 minutter siden):

Basert på hans tidligere innlegg så tror jeg Sturle forstår veldig godt hvordan batterier og elektrolysør/brenselcelle fungerer teknisk. Det går nok mer på at siden man kaster bort mesteparten av energien kan det diskuteres om det egentlig fortjener navnet lagring. Litt som å lagre suppe i en sil.

Hvorfor skal man ikke lagre hydrogen i tanker? Man lagrer til og med bensin i tanker som tar millioner av liter. Det samme gjelder for diesel og olje, naturgass. Jeg nevnte tidligere en kuletank som lagrer 900.000 kg flytende hydrogen. Man vil snart ha enorme mengder av hydrogen produsert fra fornybar overskuddstrøm. Hvorfor skal man  ikke mellomlagre hydrogen, når man mellomlagrer alle andre energibærere? Når man tar ut flytende hydrogen fra en tank, så er virkningsgraden vel så bra som for de andre nevnte energibærerne. Men det er vel noe mystisk og mytisk med hydrogen, så vettet koples ut bare ordet hydrogen nevnes?

[oophus]

Simen1 skrev (14 minutter siden):

En annen analogi til "strømlagringen" i form av hydrogen: Lagring av penger. Hvis du lagrer pengene i banken og bare får 35% tilbake etter endt lagring, så hadde nok de fleste kalt det et ran. Men for hydrogenfolket så er det visstnok flisespilling å kalle det ran. De hevder at virkningsgrad ikke er så viktig.

Enda bedre analogi: 

Du har vindkraft som produserer 0 siden du ikke finner kunder til kraften ved at de ikke eksiterer når du har mulighet i å produsere, eller at du ikke får transportert energi til kunden. Er du veldig "heldig", så får du i tillegg bot for å ha produsert mindre enn lovet pga været er dårlig i lengre perioder enn normalt av det du har solgt bort og lovet bort. 

Det er en grunn til at man benytter penger på nødgeneratorer. Det koster for mye å ikke ha dem når ulykken først inntreffer, selv om de kun går 0.1% av tiden gjennom sin levetid. Med 2 verdikjeder, så kan du øke utnyttelsesgraden i produksjonen og tjene mange hundre prosent mer om du vil, så lenge du finner etterspørsel utover den ene verdikjeden til den andre. 

[Simen1]

Verdikjeder koster penger. Skal vi bygge ett veinett for lyse biler og ett for mørke biler så blir det jo nødvendigvis veldig mye dyrere enn å bygge ett felles veinett som både lyse og mørke biler kan benytte.

[RJohannesen]

 

Ketill Jacobsen skrev (9 minutter siden):

Hvorfor skal man ikke lagre hydrogen i tanker? Man lagrer til og med bensin i tanker som tar millioner av liter. 

Seriøst, det er vel ingen som lagrer strøm som bensin? ihvertall ikke annet enn i laboratorie-skala?

Kanskje greit å ta frem igjen det originale sitatet.

Sturle S skrev (6 timer siden):

Straum kan ikkje lagrast som hydrogen eller ammoniakk.  Tapet er for stort til at det gjev meining å snakke om det som lagring.  Straum kan derimot brukast til å produsere hydrogen eller ammoniakk til bruk i industrien dersom straumen er billig nok.  Straumen må vere veldig billig for å kunne konkurrere med kol og naturgass til det føremålet.

 

Hvis batterier har 95% roundtrip virkningsgrad så vil man etter 3 opp og utladinger ha: 100MWh -> 95MWh -> 90MWh -> 86MWh. Man har mistet noe, men fremdeles mye igjen som kan gjøre nytte.

Hvis hydrogen har 35% roundtrip virkningsgrad så vil man etter 3 opp og utladinger ha: 100MWh -> 35MWh -> 12MWh -> 4MWh. Det meste er borte, bare 4% igjen og om man fortsetter blir det ennå værre. Og for å ta sammenligningen min, om jeg lagret tomatsuppe i en sil så ville jeg antakeligvis sitte igjen med mer enn 4% av faststoffet i suppa.

 

Skal man bruke H2 som strømlagring så er det eneste jeg kan se for meg en backupløsning batteribank for langvarig produksjonsutfall. F.eks. man har et 100MW/300MWh batteri som tar daglig sykling og øyeblikkelig systemstøtte, og så har man 50MW fuelceller og H2 til å produsere i 100 timer (5 GWh) siden H2 skal være billigere for store volum over tid. Og så må man ha 50MW elektrolysør da.

 

Siden det sjelden brukes så vil ikke roundtrip-tapet bety så mye, men problemstillingen da blir den enorme ekstra kostnaden for de få driftstimene. Og man må også vurdere mijløfotavtrykket til dette store H2 systemet i forhold til å bare bruke fossil gasskraft de få timene. Kanskje er det mer miljøvennlig og mer økonomisk å bare droppe H2 delen. Man ser jo at H2 stasjoner og andre H2 forbrukere ofte dropper større lagring pga kost.

[oophus]

Simen1 skrev (3 minutter siden):

Verdikjeder koster penger. Skal vi bygge ett veinett for lyse biler og ett for mørke biler så blir det jo nødvendigvis veldig mye dyrere enn å bygge ett felles veinett som både lyse og mørke biler kan benytte.

Haha! ?

Du må nok heller se for deg at du først sender de lyse bilene på sin fil først. Når de havner i kø, så åpner du opp for de mørke bilene i ettertid som kan flyte fritt mens de hvite står og tuter på hverandre. 

Altså... Hva har Vestas, Ørsted, Siemens og generelt gutta som har holdt på med vindkraft, og nå solkraft plutselig startet å bruke milliarder på utvikling av hydrogenproduksjon, om de tenkte at det ikke var penger å tjene på kunnskapen? 

[oophus]

RJohannesen skrev (2 minutter siden):

Hvis hydrogen har 35% roundtrip virkningsgrad så vil man etter 3 opp og utladinger ha: 100MWh -> 35MWh -> 12MWh -> 4MWh.

 Hvorfor i all verden skulle man brukt lagret energi for å produsere strøm for å lagre energi igjen?  

 

RJohannesen skrev (2 minutter siden):

Skal man bruke H2 som strømlagring så er det eneste jeg kan se for meg en backupløsning batteribank for langvarig produksjonsutfall. F.eks. man har et 100MW/300MWh batteri som tar daglig sykling og øyeblikkelig systemstøtte, og så har man 50MW fuelceller og H2 til å produsere i 100 timer (5 GWh) siden H2 skal være billigere for store volum over tid. Og så må man ha 50MW elektrolysør da.

Det man forsker på er et kombinasjonsanlegg ja. Man har en relativt grei batteribank som er skalert for å gjøre sin beste oppgave. Balansere frekvensen i nettet. Når man ser at overproduksjonen vil foregå over lengre tid, så er batteriet stort nok til å ta imot energi frem til elektrolysørene er varme nok til å produsre hydrogen for å lagre den. Med hydrogen så får man en betydelig større "energi-bank" å leke med. Energi-produsentene kan få en større "el-sertifikat og/eller opprinnelse garanti - bank" f.eks å love bort, når de i periodevis vet at de får mye lagret energi som kan gjøre at vinden "blåser" selv når det er vindstille, eller at "sola skinner" selv når den er gått bak horisonten og det er natta og kvitte seg med. Eget lager for å ha en nødgenerator som brukes kun for å oppnå lovnadene kan være lurt og fordre at man kan selge betydelig mer årlig uten så stor risiko for å produsere for lite. I tillegg kan man alltids eksportere ut energien over dette igjen til mange ulike behov. Det er mange verdikjeder å ta av innenfor "power-to-x". 

Mot Diesel f.eks så vil det være rimelig enkelt for en energiprodusent som har egen elektrolyse å tjene penger på power-to-x. 

50kWh per kilo fordrer at det kan være greit å starte å lagre energi for ettersalg senere når de produserer for 50øre/kWh. Da står de der med produksjonskost før opex kostnader på 25kr/kg. Det er langt opp til 50kr/kg som vil være konkurransedyktig mot Diesel her i Norge. 

Økt etterspørsel gjennom molekyl-verdikjeden vil faktisk være enklere å tjene på mange ganger enn det å konkurrere på pris mot spot-prisen i kraftnettet. Så mer RE kan skaleres opp uten noen ettertanke om etterspørsel etter strøm for et prosjekt som fint metter det behovet fra før av. Legg til mer solkraft, eller vindkraft til eksisterende kraftverk for en billig penge, og øk produksjonstakten for elektrolyse og den andre verdikjeden. 

[HF-]

oophus3do skrev (15 minutter siden):

Haha! ?

Du må nok heller se for deg at du først sender de lyse bilene på sin fil først. Når de havner i kø, så åpner du opp for de mørke bilene i ettertid som kan flyte fritt mens de hvite står og tuter på hverandre. 

Altså... Hva har Vestas, Ørsted, Siemens og generelt gutta som har holdt på med vindkraft, og nå solkraft plutselig startet å bruke milliarder på utvikling av hydrogenproduksjon, om de tenkte at det ikke var penger å tjene på kunnskapen? 

Dei store produsentene av vindmøller ønsker å sette opp 4 ganger fleire vindmøller enn det som ville vore nødvendig uten hydrogen "lagring"? 

[Antilooop]

Ketill Jacobsen skrev (46 minutter siden):

Jeg nevnte tidligere en kuletank som lagrer 900.000 kg flytende hydrogen. 

Og hvor står denne tanken?

[Ketill Jacobsen]

RJohannesen skrev (10 minutter siden):

Hvis batterier har 95% roundtrip virkningsgrad så vil man etter 3 opp og utladinger ha: 100MWh -> 95MWh -> 90MWh -> 86MWh. Man har mistet noe, men fremdeles mye igjen som kan gjøre nytte.

Hvis hydrogen har 35% roundtrip virkningsgrad så vil man etter 3 opp og utladinger ha: 100MWh -> 35MWh -> 12MWh -> 4MWh. Det meste er borte, bare 4% igjen og om man fortsetter blir det ennå værre. Og for å ta sammenligningen min, om jeg lagret tomatsuppe i en sil så ville jeg antakeligvis sitte igjen med mer enn 4% av faststoffet i suppa.

Det du skriver, tyder jo på at du har mistet vettet! Nesten verdiløs strøm (overskuddsstrøm) konverteres til flytende hydrogen slik at prisen blir ca 10 kr per kg hydrogen (30 øre per kWh). Så lagrer en det en ukes tid (eller to) og lager enten kun strøm (opp til 60+% virkningsgrad) eller strøm og varme (ca 95% virkningsgrad). Ut fra det du skriver så antar du at det igjen skal lages hydrogen av denne strømmen (det er her jeg faller helt av). Hva er det som får deg til å tro at dette skal gå i en endeløs sirkel?

Om en derimot lagrer strømmen  i et batteri en uke så vil bare kapitalkostnaden knyttet til lagringen kr 1,90 per kWh. Hvem er villig til å betale så mye for strøm?

For ordens skyld er dette situasjonen jeg ser for meg: når sol og vind produserer ca 80% av TOTALT energibehov i et land, så vil en overprodusere minst 30% av tiden og denne overproduksjonen lager en hydrogen av. Når sol og vind ikke leverer nok, bruker en dette hydrogenet til å produsere strøm. Kort fortalt så beholder man dagens kraftverk og varmekraftverk basert på naturgass og erstatter denne naturgassen med hydrogen.

[oophus]

HF- skrev (14 minutter siden):

Dei store produsentene av vindmøller ønsker å sette opp 4 ganger fleire vindmøller enn det som ville vore nødvendig uten hydrogen "lagring"? 

Jepp. De ser for seg muligheten i å rett og slett øke etterspørsel selv fremfor å vente på kunder, der de selv kan finne etterspørsel for den ene eller den andre verdikjeden. Resultatet vil være at alt av utstyret som følger med og som setter prisen ut fra vindkraft (i dette tilfellet) faller kjappere etter dette er løst, enn noen sinne tidligere. 

En ekstra verdikjede vil presse prisene ned for batterier, solceller, vindkraft, mer effektive vannturbiner osv  i tillegg til at man får en fornybar og resirkulerbar gass som kan erstatte ekstremt mange problemområder angående utslipp. 

F.eks: 

Vannkraft A produserer idag 1MW kraft, et lite kraftverk som ofte stopper opp sin produksjon og starter å lagre siden de ikke kan konkurrere mot spotprisen og produksjonen lengre opp i dalen fra et større vannkraftanlegg. Når snøen smelter, så er uansett kraftnettet mettet av andre kraftprodusenter i nærheten, så de har vært der med sin 1MW produksjon siden 60 tallet uten å finne behov for å bruke penger på å effektivisere sin produksjon. 

Når man introduserer en ekstra verdikjede så vil disse folkene plutselig finne en grunn til å kunne skalere opp sin produksjon. Muligheten har vært der i mange, mange år allerede, men grunnen til å bruke penger på det kommer først nå. Plutselig kan disse folkene kanskje produsere peak 3MW istedenfor med mer effektive turbiner og bedre utnyttelse av vannet som renner forbi.  Situasjonen er som før, og kraftnettet trenger ikke og har ikke plass til mer enn 1MW, men nå har de muligheten i å oppnå 1MW peak tidligere for å fylle nettet oftere, samt de har 2MW til overs til en ekstra verdikjede. 

Effektiviteten er økt med 200% for selve produksjonen. Tidligere når de hadde et 1MW anlegg så nådde de ikke så ofte peak produksjon for det kraftnettet kan ta, mens idag med en mer effektiv produksjon, så når de maks-kapasitet for den ene verdikjeden oftere, og de kan hoppe over til å utnytte den andre verdikjeden for eksport gjennom sjø, vei, eller rett og slett stå som eier for sin egen hydrogenstasjon for lokale bønder og en eller annen fyr som kjører ut tømmer og pukk engang i blant. Enkel måte å dekarbonisere distriktene med sin nyoppdagede tilgjengelige kraft. 

Endret 17. september 2020 av oophus3do

[Ketill Jacobsen]

Antilooop skrev (18 minutter siden):

Og hvor står denne tanken?

Det er NASA som har denne tanken. Se under (jeg overså at de ser for seg denne tanken ut fra hva de har i dag):

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319919310195

 

NASA operates the largest current storage vessels for liquid hydrogen at Cape Canaveral, USA; the amount of hydrogen stored in these vessels is 230–270 t [23]. Construction of even larger spherical liquid hydrogen storage vessels should be possible with available technology, perhaps reaching storage capacities above 900 t [42]. Despite the relative complexity of their construction, there are indications that liquid hydrogen storage tanks are less costly per weight of hydrogen stored than vessels for pressurized gaseous hydrogen on larger scales [23], [28].

For å øke fra 270 tonn til 900 tonn må diameter økes fra 29 til 44 meter. Tanken har et energiinnhold på 300 GWh (900 tonn-tanken)!

Tar med litt om håndtering av dette hydrogenet

It should be noted that boil-off is of less concern in applications where the liquefaction plant and the liquid hydrogen storage are in close proximity. In such cases, cold boil-off gas from the storage vessel(s) may be injected back into a late stage of the liquefaction process using an ejector [43]. As the boil-off gas from the storage is already close to its boiling point, reliquefaction is achieved at low additional cost. Alternatively, if reliquefaction is not a viable option, boil-off gas may be utilized in downstream applications.

Endret 17. september 2020 av Ketill Jacobsen

[oophus]

Ketill Jacobsen skrev (2 minutter siden):

It should be noted that boil-off is of less concern in applications where the liquefaction plant and the liquid hydrogen storage are in close proximity. In such cases, cold boil-off gas from the storage vessel(s) may be injected back into a late stage of the liquefaction process using an ejector [43]. As the boil-off gas from the storage is already close to its boiling point, reliquefaction is achieved at low additional cost. Alternatively, if reliquefaction is not a viable option, boil-off gas may be utilized in downstream applications.

Jobbes med auxiliary generators for "boil-off" hydrogen rundt LH2 transport. Rett og slett PEM brenselceller som tar seg av "accommodation" fasilitetene. (Sorry, hjerne-teppe for mange ord her nå).