Disse egenskapene gjør at vi ikke kommer utenom hydrogen

[Espen Hugaas Andersen]

13 minutes ago, Del said:

Så når en inverter skal brukes til å lage hydrogen på et stasjonært anlegg beregner du 10% tap, men når den sitter i en elbil er tapet under 5%. Fascinerende.

Skulle gjerne visst hvilke elbiler som ikke har inverter, men vi har vel avsporet nok nå.

Man bruker ikke invertere/vekselrettere til å lage hydrogen på et hydrogenanlegg. Man bruker likerettere.

[Del]

Espen Hugaas Andersen skrev (6 minutter siden):

Man bruker ikke invertere/vekselrettere til å lage hydrogen på et hydrogenanlegg. Man bruker likerettere.

Bah, ja det er korrekt. Uten at det forandrer noe. La meg reformulere, du mener at en stasjonær likeretter har dobbelt så mye tap som en inverter i en elbil.

[Espen Hugaas Andersen]

1 minute ago, Del said:

Bah, ja det er korrekt. Uten at det forandrer noe. La meg reformulere, du mener at en stasjonær likeretter har dobbelt så mye tap som en inverter i en elbil.

Kan ha, ja. De 95% for elbilen var "best-case". De 90% for hydrogenproduksjon var "typisk".

Men jeg kan være med på å forutsette 95% virkningsgrad i AC-DC omformingen for hydrogenproduksjon, om du vil. Det krever dyrere elektronikk, men det er ikke umulig.

[Ketill Jacobsen]

Espen Hugaas Andersen skrev (5 timer siden):

Danmark er et relativt lite land i forhold til geografisk utstrekning. Det er altså ikke rart at Danmark trenger å importere biomasse. Men jeg kan ikke se at produksjon av biomasse skulle være veldig vanskelig. Norge og Sverige alene kunne nok dekke behovene til Europa. Men det ville bety betydelig vekst i skogsindustrien.

I 2018 importerte Danmark 3,8 millioner tonn trepellets fra USA, Canada, Russland og de baltiske land. Samme året gikk det i Norge ca totalt 4,8 millioner tonn trevirke til industriformål. Om alt trevirke i Norge ble brukt til pellets så ville vi med knapp margin klare å forsyne Danmark (Danmark har egenproduksjon av pellets på ca 0,15 millioner tonn).

Tilveksten av gran og furu i Norge er ca 19,6 millioner m3 per år og det ble tatt ut 11 millioner m3 trevirke i 2018 (mest gran og furu). I tillegg kommer uttak til private formål.

For meg virker det som at dine anslag om at Norge og Sverige alene kunne dekke behovene i Europa som veldig lite realistiske (sett i forhold til at alle land skulle bruke like mye biomasse til energi som Danmark)!

[Espen Hugaas Andersen]

Ja, jeg tenker ikke at man ville bruke like mye biomasse som Danmark. Danmark må også redusere.

[Del]

Espen Hugaas Andersen skrev (4 timer siden):

Kan ha, ja. De 95% for elbilen var "best-case". De 90% for hydrogenproduksjon var "typisk".

Men jeg kan være med på å forutsette 95% virkningsgrad i AC-DC omformingen for hydrogenproduksjon, om du vil. Det krever dyrere elektronikk, men det er ikke umulig.

Likerettere for høyspent har under 2% tap, hva gjør at du tror tapet blir så mye større for likerettere brukt til hydrogenproduksjon?

[Kahuna]

Del skrev (1 time siden):

Likerettere for høyspent har under 2% tap, hva gjør at du tror tapet blir så mye større for likerettere brukt til hydrogenproduksjon?

Lavere spenning og høyere strøm?

 

[Del]

Kahuna skrev (Akkurat nå):

Lavere spenning og høyere strøm?

 

Synser du, eller vet du noe om det?

[Kahuna]

Del skrev (29 minutter siden):

Synser du, eller vet du noe om det?

Gjør du? Eller er det greit at du bare slenger utav deg noe mens det ikke er greit om jeg gjør det? Det virker ikke som du *egentlig* vet noe om likerettere for elektrolyse? Hvorfor skal *din* mangel på kunnskap trumfe andres mangel på samme?

[Del]

Kahuna skrev (2 timer siden):

Gjør du?

Selvfølgelig. Hvilken påstand fra meg er det du vil ha dokumentert?

Kahuna skrev (2 timer siden):

Eller er det greit at du bare slenger utav deg noe mens det ikke er greit om jeg gjør det? Det virker ikke som du *egentlig* vet noe om likerettere for elektrolyse? Hvorfor skal *din* mangel på kunnskap trumfe andres mangel på samme?

Det er ikke noe som heter "likeretter for elektrolyse". Dersom du skal ta strøm fra AC nettet til elektrolyse er det ingen som hindrer deg i å konvertere til DC før du tar ned spenningen. Jeg trenger ikke "synse", det er trivielt. Riktignok har AC fordel ved at spenningen kan endres med transformatorer, mens for DC vil det påføre deg tap.

Da fant jeg en til deg (og Espen), her:

https://www.researchgate.net/publication/3218487_Large_Current_Rectifiers_State_of_the_Art_and_Future_Trends

se spesielt figur 11 som gir sammenheng mellom likeretter effektivitet og spenning. Det holder å gå ned til et par hundre Volt for elektrolyse (NEL sin A-serie er vel spekket opp til drøyt 500 Volt).

Da fant jeg en kilde til som er rett på sak og up-to-date:

https://www.mdpi.com/2079-9292/9/6/912/htm

Her påstås det 97% effektivitet:

Sitat

Furthermore, the system energy efficiency includes the efficiency of ancillaries such as AC-DC converters mainly based on thyristors, which feature high energy efficiency (around 97%).

 

Endret 13. januar 2021 av Del
Lagt til kilde

[Kahuna]

Del skrev (19 timer siden):

Det er ikke noe som heter "likeretter for elektrolyse".

Vet du egentlig noe om det?

Om 90% er typisk virkningsgrad for likerettere for elektrolyse og du har funnet en *annen* likeretter med høyere effektivitet kan det enten bety at du vet bedre enn de som konstruerer hydrogenfabrikker hvordan de gjør jobben sin, *eller* at det er noen detaljer angående det å velge rett likeretter til jobben du ikke kjenner til.

[Del]

Kahuna skrev (12 minutter siden):

Vet du egentlig noe om det?

Om 90% er typisk virkningsgrad for likerettere for elektrolyse og du har funnet en *annen* likeretter med høyere effektivitet kan det enten bety at du vet bedre enn de som konstruerer hydrogenfabrikker hvordan de gjør jobben sin, *eller* at det er noen detaljer angående det å velge rett likeretter til jobben du ikke kjenner til.

Kahuna, nå er det nok. Jeg har nå funnet to uavhengige lenker som forteller samme historie. Begge tar for seg "typiske" likerettere for eventuelle elektrolyseanlegg i dag såvidt jeg kan se. Dersom du har noe informasjon som sier noe annet, så er jeg naturligvis takknemlig for det. I mellomtiden kan du fortsette å leve i din alternative virkelighet, eller akseptere at beste estimat vi har er 97% effektivitet, og at 90% var ren fantasi kokt opp i håp om at ingen faktisk tok seg tid til å sjekke.

[Espen Hugaas Andersen]

Det er ikke bare tap i likeretteren heller, akkurat som en elbillader ikke bare har tap i likeretteren.

Ser man f.eks på NEL MC100/MC200/MC400, så har disse en oppgitt effekt på 500 kW, 1000 kW eller 2000 kW. De produserer 222 kg 446 kg eller 892 kg per 24h. Og forbruket ved stacken er oppgitt til 50,33 kWh/kg. https://nelhydrogen.com/wp-content/uploads/2020/03/MC100200400-Brochure-Rev-A.pdf

Det blir til at forbruket ved stacken per døgn er 466 kW, 935 kW eller 1871 kW. I forhold til oppgitt effekt antyder det en virkningsgrad utover elektrolysen på henholdsvis 93,2%, 93,5% og 93,6%, selv om det ikke står eksplisitt.

Det er nærmere 95% enn 90%, det skal du ha, men jeg vil ikke si det er en vesentlig forskjell.

Endret 14. januar 2021 av Espen Hugaas Andersen

[Del]

Espen Hugaas Andersen skrev (3 minutter siden):

Det er ikke bare tap i likeretteren heller, akkurat som en elbillader ikke bare har tap i likeretteren.

Ser man f.eks på NEL MC100/MC200/MC400, så har disse en oppgitt effekt på 500 kW, 1000 kW eller 2000 kW. De produserer 222 kg 446 kg eller 892 kg per 24h. Og forbruket ved stacken er oppgitt til 50,33 kWh/kg. https://nelhydrogen.com/wp-content/uploads/2020/03/MC100200400-Brochure-Rev-A.pdf

Det blir til at forbruket ved stacken per døgn er 466 kW, 935 kW eller 1871 kW. I forhold til oppgitt effekt antyder det en virkningsgrad på henholdsvis 93,2%, 93,5% og 93,6%, selv om det ikke står eksplisitt.

Det er nærmere 95% enn 90%, det skal du ha, men jeg vil ikke si det er en vesentlig forskjell.

Forsøker du nå å estimere tapet i likeretteren? Da håper jeg du kan dele litt om hvordan du regner. Ta gjerne også en titt på den stasjonære løsningen fra NEL:

https://nelhydrogen.com/product/atmospheric-alkaline-electrolyser-a-series/

 

[Espen Hugaas Andersen]

Det er ikke nok oppgitte specs på A150-A3380 til å kunne regne ut tapet.

For f.eks MC100 regner jeg slik:

222 kg x 50,33 kWh = 11.733 kWh/døgn = 466 kW

466 kW / 500 kW = 93,2%

[sverreb]

10 minutes ago, Espen Hugaas Andersen said:

Det er ikke nok oppgitte specs på A150-A3380 til å kunne regne ut tapet.

For f.eks MC100 regner jeg slik:

222 kg x 50,33 kWh = 11.733 kWh/døgn = 466 kW

466 kW / 500 kW = 93,2%

Den er ikke oppgitt til 500kW, men til 0.5MW. Detter betyr at du kan ikke anta noe til den graden av presisjon du gjør. 0.5M vil være riktig for alt fra 450kW til 549.9 kW

Det er uansett farlig å anta at merkingen representerer det endelige forbruket. En dimensjonerende klassemerking betyr ikke at det er den eksakte lasten.

Endret 14. januar 2021 av sverreb

[Simen1]

Jeg vil bare gi litt innsikt i hva tapene i lavfrekvente (50 Hz) likerettere skyldes. Det skyldes båndgapet til transistorene. For vanlige silisium halvledere er det ca 0,6V. Dette er spenninga som vil ligge over en transistor som leder strøm for fullt, uansett hvilken systemspenning man har. Siden en likeretterkrets har to slike i serie vil tapet bli ca 1,2V. Er systemspenninga f.eks 100V så går røffly 1,2% bort som spenningstap i transistorene. Er systemspenninga 1000V så går 0,12% bort som spenninstap i transistorene. Veldig omtrentlig, men det forklarer i hvert fall hvorfor tapene synker ved økt systemspenning. Tenkte bare å forklare den sammenhengen uten å gå mer inn på tapene i eksotiske transistortyper, høyfrekvent switching, glatting eller noe sånt, siden det er litt tynn is for min del.

[sverreb]

13 minutes ago, Simen1 said:

Det skyldes båndgapet til transistorene. For vanlige silisium halvledere er det ca 0,6V. Dette er spenninga som vil ligge over en transistor som leder strøm for fullt, uansett hvilken systemspenning man har

Merk at dette er riktig for en bibpolar transistor men ikke for en felteffekttransistor i saturasjon. I en felteffekttranssistor inverteres kanalen mellom source og drain slik at source, kanal, og drain ikke skilles av noen pn junction, og du har følgelig ikke noe båndgapsspenningsdropp. D-S spenningstapet er da lineært avhengig av strømmen og oppfører seg derav som en resistor, og ikke som en diode.

Endret 14. januar 2021 av sverreb

[Del]

Espen Hugaas Andersen skrev (14 minutter siden):

Det er ikke nok oppgitte specs på A150-A3380 til å kunne regne ut tapet.

For f.eks MC100 regner jeg slik:

222 kg x 50,33 kWh = 11.733 kWh/døgn = 466 kW

466 kW / 500 kW = 93,2%

Du har en liten glipp der, det skal stå 11.173 kWh/døgn, men det er uvesentlig. Kommentaren til sverreb er naturligvis vesentlig, du har ikke nok siffer til å gi slike tall. Et annet poeng er at du ville endt opp med 93.5% dersom du brukte MC400. Det er heller ikke så dramatisk. Tap fra transformator er med i tallet ditt, det kan fort utgjøre et par prosent, her tas strøm rett fra høyspent, så det er vesentlig. Et annet vesentlig poeng er at du ignorerer at tallene dine inkluderer komprimering av hydrogen til 30 bar. Da er brorparten av komprimeringsenergien inkludert også, og det er ikke klart om det er inkludert i de 50.33 kWh/kg. Kort sagt kan jeg ikke annet enn å se at du her bekrefter at 97% er et godt estimat. Men takk for at du nå endelig gjorde et forsøk på å dokumentere påstanden din.

[Simen1]

@sverreb Hvilken type er vanlig i likerettere i biler og hurtigladere?