Ny hybridteknologi kan gi grønn hydrogen for 8 kroner per kilo [Ekstra]

[Redaksjonen.]

Ny hybridteknologi kan gi grønn hydrogen for 8 kroner per kilo [Ekstra]

[J-Å]

Når det nevnes 95% virkningsgrad, så er det langt fra hele sannheten. I tillegg til de 40kWh som trengs for å produsere 1kg hydrogen, trengs det i størrelsesorden 10kWh for å kjøle den ned til LH2. For komprimert H2 vil det medgå noe mindre, ca 5 kWh. Og så kommer virkningsgraden for å lage elektrisk energi av hydrogen. Det er snakk om i beste fall ca 60%.

Så den totale virkningsgraden kommer neppe over 50%. Med konvensjonelle løsninger er det vanskelig å komme over 40%

[sverreb]

47 minutes ago, J-Å said:

Når det nevnes 95% virkningsgrad, så er det langt fra hele sannheten. I tillegg til de 40kWh som trengs for å produsere 1kg hydrogen, trengs det i størrelsesorden 10kWh for å kjøle den ned til LH2. For komprimert H2 vil det medgå noe mindre, ca 5 kWh. Og så kommer virkningsgraden for å lage elektrisk energi av hydrogen. Det er snakk om i beste fall ca 60%.

Hvorfor antar du at det nødvendigvis skal brukes til å produsere elektrisitet? Hvilken grad av kompresjon antar du når du anslår 5kWh/kg. Volumlagring foregår gjerne med ganske moderat trykk, og det er ikke sikkert at du trenger å anta isoterm kompresjon. (I.e. reservoaret kan ha stor nok termisk masse og utveksling med omgivelsene at kjølebehovet kan reduseres). Utover å lagre rent hydrogen har du også kjemiske opsjoner som hydrider (både metallhydrider og andre kjemikalier som ammoniakk)

Poenget er at det er ikke noen grunn til at man ikke skal kunne meningsfyllt oppgi virkningsgraden for separasjonsprosessen. Den er intressant i seg selv helt uten at man skal trekke inn alle slags antagelser om videre bruk av produktet.

[J-Å]

4 hours ago, sverreb said:

Hvorfor antar du at det nødvendigvis skal brukes til å produsere elektrisitet? 

Siden det er gjort et poeng av energiinnholdet i hydrogenet, så antok jeg at det skulle brukes til å produsere energi. En kan jo forsåvidt brenne hydrogen for å gi varme, men da må 95% sammenlignes med en varmepumpe som kanskje leverer 400%.

[Trestein]

J-Å skrev (32 minutter siden):

Siden det er gjort et poeng av energiinnholdet i hydrogenet, så antok jeg at det skulle brukes til å produsere energi. En kan jo forsåvidt brenne hydrogen for å gi varme, men da må 95% sammenlignes med en varmepumpe som kanskje leverer 400%.

Varme er ikke bare varme. Brenner du hydrogen i en kjel eller motor kan man lage steam eller varmtvann med høy temperatur. varmepumper er mest effektive ved moderate temperaturøkninger

[J-Å]

1 hour ago, Trestein said:

Varme er ikke bare varme. Brenner du hydrogen i en kjel eller motor kan man lage steam eller varmtvann med høy temperatur. varmepumper er mest effektive ved moderate temperaturøkninger

https://www.olvondotech.no/the-technology/

[sverreb]

2 hours ago, J-Å said:

Siden det er gjort et poeng av energiinnholdet i hydrogenet, så antok jeg at det skulle brukes til å produsere energi. En kan jo forsåvidt brenne hydrogen for å gi varme, men da må 95% sammenlignes med en varmepumpe som kanskje leverer 400%.

Varmepumper kan stort sett ikke levere særlig stor dT. Skal du høy temperatur som f.eks i smelteverk holder nok ikke varmepumper.

[Simen1]

Alt til sitt bruk. At varmepumper ikke kan produsere 1000°C betyr ikke at de ikke kan brukes til noe. Varmepumper gjør en glimrende jobb og er en stor del av framtidens energisystemer, selv om de ikke duger til å smelte stål. Hydrogen kan muligens ha en framtid i smelteverk.

[sverreb]

27 minutes ago, Simen1 said:

Alt til sitt bruk. At varmepumper ikke kan produsere 1000°C betyr ikke at de ikke kan brukes til noe. Varmepumper gjør en glimrende jobb og er en stor del av framtidens energisystemer, selv om de ikke duger til å smelte stål. Hydrogen kan muligens ha en framtid i smelteverk.

Du misser poenget. Diskusjonen omhandler produksjon av hydrogen, ikke varmepumper. J-Å argumenterte for at man måtte ta med kompresjon til tilsynelatende 700bar eller likvifaksjon samt konvertering av H2 til elektrisitet i virkningsgraden for produksjon av hydrogen. Jeg påpekte at virkningsgraden for konvertering til latent kjemisk energi er intressant i seg selv nettopp fordi vi ikka bør anta at det er veien hydrogen alltid skal prosesseres via.

Går man via hydrogen da er det enten fordi man trenger hydrogen kjemisk, høy temperatur eller lagrebar energi. Kun i det siste scenariet er kanskje elektrisitet med i kjeden (men ikke nødvendigvis) og det fordrer fortsatt ikke høy kompresjon eller likvifaksjon.

[J-Å]

10 hours ago, sverreb said:

 Diskusjonen omhandler produksjon av hydrogen, ikke varmepumper. J-Å argumenterte for at man måtte ta med kompresjon til tilsynelatende 700bar eller likvifaksjon samt konvertering av H2 til elektrisitet i virkningsgraden for produksjon av hydrogen. Jeg påpekte at virkningsgraden for konvertering til latent kjemisk energi er intressant i seg selv nettopp fordi vi ikka bør anta at det er veien hydrogen alltid skal prosesseres via.

Ja, det synes jeg er en grei oppsummering.  Mitt poeng var først og fremst å få fram et mer nyansert bilde av dette med virkningsgrader.  Altså at man bør ta med hele prosessene fram til anvendt produkt, hvis man skal sammenligne hydrogen med andre løsninger. Både når det gjelder energiforbruk og miljøbelastning. 

Endret 21. mai 2021 av J-Å

[sverreb]

30 minutes ago, J-Å said:

Ja, det synes jeg er en grei oppsummering.  Mitt poeng var først og fremst å få fram et mer nyansert bilde av dette med virkningsgrader.  Altså at man bør ta med hele prosessene fram til anvendt produkt, hvis man skal sammenligne hydrogen med andre løsninger. Både når det gjelder energiforbruk og miljøbelastning. 

Hvis vi sammenligner med bruk av naturgass så ser vi at bare en ganske moderat del brukes til elektrisitetsproduksjon. Nå betyr ikke det at ikke man kan la elektrisitet ta over en del av de andre bruksområdene, særlig lavtemperatur varme og hushold, men vi må likevel da avlede at det er en vesentlig energimengde som går via gass i dag som det ikke realistisk sett vil bruke varmepumper eller andre måter å produsere lavtemperatur varme fra elektrisitet. 
Om man regner at det å returnere produsert hydrogen tilbake til elektristet som kun en sidegesjeft er det likevel en vesentlig mulighet her til å forsyne det industrielle markedet med en erstatnig for naturgass. Og når det trengs kan man jo likevel brenne hydrogen i et moderne gasskraftverk (modifisert for å tåle hydrogen) og få ut 60% som elektrisitet og 30-35% som lavtemperatur varme. Dette er jo da en utmerket synergi med variabel strømproduskjon fra sol og vind  som stort sett har naturgass som backup i dag. 
Lagring i salthaller trenger ingen ekstrem kompresjon og er både billig i konstruksjon og geologisk rimelig godt tilgjengelig, så vi behøver ikke budsjettere for voldsomme energimengder til lagring.

M.a.o. er det at selve produksjonen av hydrogenet er energieffektiv mye viktigere enn eventuelle tap i prosesser som ekstrem kompresjon, brenselsceller og likvefaksjon. 

Her er f.eks statistikk fra USA om bruk av naturgass
https://www.eia.gov/energyexplained/natural-gas/use-of-natural-gas.php

[oophus]

J-Å skrev (14 timer siden):

Siden det er gjort et poeng av energiinnholdet i hydrogenet, så antok jeg at det skulle brukes til å produsere energi. En kan jo forsåvidt brenne hydrogen for å gi varme, men da må 95% sammenlignes med en varmepumpe som kanskje leverer 400%.

Hvis man bruker hydrogen til å produsere strøm for backup, så er det da ingenting som står i veien for å utnytte den strømmen mot en varmepumpe? 
 

[J-Å]

52 minutes ago, oophus said:

Hvis man bruker hydrogen til å produsere strøm for backup, så er det da ingenting som står i veien for å utnytte den strømmen mot en varmepumpe? 
 

Men da har man altså redusert virkningsgraden fra typisk 400% til 200%. 

Høyest prioritet inntil videre bør være å brenne mindre kull. Så hvis grønn elektrisk kraft er tilgjengelig i et nett hvor det inngår kullkraft, så vil det være bedre bruke den der, holde kullet som reserve, og heller produsere hydrogen fra naturgass.  Å produsere hydrogen ved elektrolyse vha. kullkraft er ikke bra. Det gjøres visstnok til en viss grad også direkte, og grønnfarges  ved at kullkraftverkene kjøper opprinnelsesgarantier

Endret 21. mai 2021 av J-Å

[oophus]

J-Å skrev (Akkurat nå):

Men da har man altså redusert virkningsgraden fra typisk 400% til 200%. 

Eventuelt økt virkelighetsgraden fra 0. Det å mette nettet gir mer muligheter for å utnytte varmepumper, enn å starte å skru av forbruk og gi prioriteringer i nettet. 

[Simen1]

oophus skrev (1 time siden):

Hvis man bruker hydrogen til å produsere strøm for backup, så er det da ingenting som står i veien for å utnytte den strømmen mot en varmepumpe?

Hvorfor bruke et hydrogenlager med katastrofalt energitap når man kan bruke et termisk lager med minimalt energitap?

[oophus]

Simen1 skrev (1 time siden):

Hvorfor bruke et hydrogenlager med katastrofalt energitap når man kan bruke et termisk lager med minimalt energitap?

1-3% tap i året ved bruk av saltminer kan da umulig være "katastrofalt"? 

I tillegg kommer fordelen av at energilageret kan selges utenfor behovet for å direkte bruke det til strømproduksjon. Det ligger et potensielt greit premium der. 

Endret 21. mai 2021 av oophus

[Hanhijnn]

Har ikke kastet bort tiden på å lese tråden, men

Brutalt nei til hydrogen fra Volkswagens toppsjef (motor.no)

[OPLQC90R]

Hvis grønt hydrogen blir konkurransedyktig på pris med grått hydrogen, sier det seg selv hvem av dem som kommer til å vinne. Grått hydrogen vil få stadig høyere CO2 avgifter.