Fusjon kan bli den store energikilden – snart

[Odd R. Valmot]

Fusjon kan bli den store energikilden – snart

[Ketill Jacobsen]

Dette blir nok svært dyr strøm! Selv i dag er drivstoff til reaktorer av så godt som null betydning (ca 5 øre per kWh) for økonomien. Det blir hardt å konkurrere med solceller og vind når en i tillegg til fyrkjelen (reaktoren) behøver en dampturbin med høytrykk og lavtrykk, kondensator og generator og en må som oftest ha i en stor elv eller en sjø like i nærheten. Men vi får se! Håpet er jo lysegrønt.

[Jens Kr. Kirkebø]

Ketill Jacobsen skrev (10 timer siden):

Dette blir nok svært dyr strøm! Selv i dag er drivstoff til reaktorer av så godt som null betydning (ca 5 øre per kWh) for økonomien. Det blir hardt å konkurrere med solceller og vind når en i tillegg til fyrkjelen (reaktoren) behøver en dampturbin med høytrykk og lavtrykk, kondensator og generator og en må som oftest ha i en stor elv eller en sjø like i nærheten. Men vi får se! Håpet er jo lysegrønt.

Det er vel ikke drivstoff som koster penger for atomkraften, men all sikkerheten som kreves samt håndtering av avfall. Begge deler utgår for fusjon, der er jo faktisk avfallet salgsvare (helium). 

[trikola]

30 minutes ago, Jens Kr. Kirkebø said:

Det er vel ikke drivstoff som koster penger for atomkraften, men all sikkerheten som kreves samt håndtering av avfall. Begge deler utgår for fusjon, der er jo faktisk avfallet salgsvare (helium). 

Du skal ikke overvurdere hvor mye helium det blir. Og de fleste radioaktive prosesser er kilde til helium: alfa-stråling er bare helium-kjerner - finner de seg 2 elektroner (beta-stråling) så har du en helium-atom. Derfra kommer helium som vi finner under bakken.

Men stråling ødelegger etterhvert også materialer av en fusjonsreaktor (som solstråling ødelegger malingen på hus) og materialet blir 'spesialavfall' når det må byttes.

Endret 1. juli 2022 av trikola

[AJ830V5V]

trikola skrev (59 minutter siden):

Du skal ikke overvurdere hvor mye helium det blir. Og de fleste radioaktive prosesser er kilde til helium: alfa-stråling er bare helium-kjerner - finner de seg 2 elektroner (beta-stråling) så har du en helium-atom. Derfra kommer helium som vi finner under bakken.

Men stråling ødelegger etterhvert også materialer av en fusjonsreaktor (som solstråling ødelegger malingen på hus) og materialet blir 'spesialavfall' når det må byttes.

Spesialavfall, men med relativt håndterbare halveringstider, spesielt i forholdt til U-baserte fisjonsreaktorer.

[Ketill Jacobsen]

Jens Kr. Kirkebø skrev (5 timer siden):

Det er vel ikke drivstoff som koster penger for atomkraften, men all sikkerheten som kreves samt håndtering av avfall. Begge deler utgår for fusjon, der er jo faktisk avfallet salgsvare (helium). 

Håndtering av avfall (særlig langsiktig håndtering) er knapt inne i regnestykkene for dagens atomkraftverk, og i den grad de er inne kan det dreie seg om ca 1 øre per kWh.

Men om fusjonsverk kan klare seg med liten og ukvalifisert bemanning og radioaktivitet ikke er et problem verken i drift, vedlikehold og senere håndtering, så hjelper jo dette mye i forhold til dagens atomkraft. Det som tilsynelatende står igjen etter din fremstilling er pris for selve reaktoren, prisen for komplett dampturbin og generator og drift av disse. Alene disse kostnader utgjør nok noen tiører per kWh, mens solceller ligger i dag på 15 øre/kWh for store parker på gunstige steder.

Ellers har jeg jo inntrykk av fusjon er lysår fra å kunne realiseres, mens denne artikkelen sier tre år! Gleder meg til juli 2025!

Endret 1. juli 2022 av Ketill Jacobsen

[Jens Kr. Kirkebø]

Ketill Jacobsen skrev (7 timer siden):

Håndtering av avfall (særlig langsiktig håndtering) er knapt inne i regnestykkene for dagens atomkraftverk, og i den grad de er inne kan det dreie seg om ca 1 øre per kWh.

Men om fusjonsverk kan klare seg med liten og ukvalifisert bemanning og radioaktivitet ikke er et problem verken i drift, vedlikehold og senere håndtering, så hjelper jo dette mye i forhold til dagens atomkraft. Det som tilsynelatende står igjen etter din fremstilling er pris for selve reaktoren, prisen for komplett dampturbin og generator og drift av disse. Alene disse kostnader utgjør nok noen tiører per kWh, mens solceller ligger i dag på 15 øre/kWh for store parker på gunstige steder.

Ellers har jeg jo inntrykk av fusjon er lysår fra å kunne realiseres, mens denne artikkelen sier tre år! Gleder meg til juli 2025!

Solceller er topp men kan dessverre ikke levere baselast på natta eller i vinterhalvåret. Så vi trenger komplementære produksjonsmetoder. I Norge er vannkraften perfekt egnet, men det er få andre steder med de samme naturgitte forutsetningene.

Utvikling av små fusjonsreaktorer er ellers veldig viktig for fremtiden for romfart, da det nesten er en forutsetning om vi skal kunne frakte store mengder materialer og folk til andre planeter på en rimelig tid og uten alle ulempene som null tyngdekraft betyr. Men da snakker vi nok fort 50 år inn i fremtiden.

[Ketill Jacobsen]

Jens Kr. Kirkebø skrev (2 timer siden):

Solceller er topp men kan dessverre ikke levere baselast på natta eller i vinterhalvåret. Så vi trenger komplementære produksjonsmetoder. I Norge er vannkraften perfekt egnet, men det er få andre steder med de samme naturgitte forutsetningene.

Utvikling av små fusjonsreaktorer er ellers veldig viktig for fremtiden for romfart, da det nesten er en forutsetning om vi skal kunne frakte store mengder materialer og folk til andre planeter på en rimelig tid og uten alle ulempene som null tyngdekraft betyr. Men da snakker vi nok fort 50 år inn i fremtiden.

Solceller under optimale forhold (nær ekvator) har intet problem med å levere året rundt. Når de i tillegg har store batteripakker, så leverer de etter behov døgnet rundt og året rundt.

Havturbiner og enda mer flytende havturbiner har allerede kapasitetsfaktor på 60 til 63%. Det vil etter hvert stige til 70%. Om en får energiøyer med PtX knyttet til vindparkene, vil disse også kunne levere nær 50% av totalproduksjonen døgnet rundt, året rundt (inklusive noe gasskraftproduksjon på øya basert på hydrogen og noe batterikapasitet for døgnutjevning). 

Problemet med varierende produksjon fra vind og sol er snart historie, i der minste om vi tar utgangspunkt i de mest optimale vind og solparkene. Atomkraft, enten det er basert på fisjon eller fusjon vil slite hardt i fremtiden!

Fusjonsreaktorer vil kanskje egne seg for romfart til våre naboplaneter. Dette vil være så kostbart at energien som gå med er mikroskopisk i et verdensperspektiv. Det er mye billigere å bygge nye megabyer i Sahara med landbruksarealer etc. enn å gjøre det samme på Mars!

Endret 1. juli 2022 av Ketill Jacobsen

[arne22]

10 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Håndtering av avfall (særlig langsiktig håndtering) er knapt inne i regnestykkene for dagens atomkraftverk, og i den grad de er inne kan det dreie seg om ca 1 øre per kWh.

Man kan vel ikke si at det koster 1 øre pr kwh å løse et problem som ikke er løst, og som kanskje heller ikke lar seg løse uansett pris?

12 minutes ago, Ketill Jacobsen said:

Solceller under optimale forhold (nær ekvator) har intet problem med å levere året rundt. Når de i tillegg har store batteripakker, så leverer de etter behov døgnet rundt og året rundt.

Hvordan kan man si at solceller har optimale forhold rundt ekvator, når for høy driftstemperatur er noe av det som begrenser anvendelsen av solceller?

On 6/30/2022 at 10:30 PM, Ketill Jacobsen said:

Dette blir nok svært dyr strøm!

Hvor står den prisen som gjelder i en driftsfase oppgitt?

[Ketill Jacobsen]

arne22 skrev (12 timer siden):

Man kan vel ikke si at det koster 1 øre pr kwh å løse et problem som ikke er løst, og som kanskje heller ikke lar seg løse uansett pris?

Du har over hodet ikke forstått det jeg skrev. Jeg skrev at håndtering av avfall ikke regnes inn i strømkostnaden og om det gjøres  det dreiet det  seg om kanskje 1 øre som er alt for lite. Du har altså av en eller annen grunn totalt misforstått det jeg skrev!

 

arne22 skrev (12 timer siden):

Hvordan kan man si at solceller har optimale forhold rundt ekvator, når for høy driftstemperatur er noe av det som begrenser anvendelsen av solceller?

Hva slags tull er det du kommer med her? Riktig nok er solcellene mer effektive ved lavere temperaturer, men mengden av sol tilgjengelig er en mye viktigere faktor. Hvorfor tror du at det bygges solparker i Californias ørkener, i India og i områder i Australia mot ekvator? Du har tydelig lest noe og misforstått fullstendig!

For å opplyse deg om det du har misforstått. Mange sier at solceller i nord er bortkastet fordi solforholdene er for dårlige. Så kontres dette (med rette) at effektiviteten er bedre ved lavere temperaturer slik at totalbildet ikke blir så håpløst som en i utgangspunktet skulle tro.

 

arne22 skrev (12 timer siden):

Hvor står den prisen som gjelder i en driftsfase oppgitt?

Jeg kommer jo inn på denne siden ved å referere til Kirkebø's påstand om mindre behov for folk og lavere krav til kompetanse. Ellers så koster det naturligvis mye mer å drifte et svært maskineri som en dampturbin og generator og kondensator og reaktor enn solceller!

Ellers er det jo som vanlig at når teknologi omtales i en artikkel vil en ikke ødelegge nyheten ved å skrive om negative ting som høye driftskostnader.

Endret 2. juli 2022 av Ketill Jacobsen

[arne22]

7 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Hva slags tull er det du kommer med her? Riktig nok er solcellene mer effektive ved lavere temperaturer, men mengden av sol tilgjengelig er en mye viktigere faktor. Hvorfor tror du at det bygges solparker i Californias ørkener, i India og i områder i Australia mot ekvator? Du har tydelig lest noe og misforstått fullstendig!

Har satt opp solcelleanlegg i Norge og skal også gjennomføre en liten installasjon i et tropisk land. Har sjekket litt tekniske data og det som kanskje bekymrer meg mest, det er skade på solcellene som følge av for høy driftstemperatur. I følge det jeg har funnet divese steder på nett, så er den maksimale driftstemperaturen 85 grader celsius får man risikerer skade på solcellene.

Har vurdert å enten sette dem opp i skyggen eller å forsøke å få til en eller annen kjøling. Det blir selvfølgelig ikke 85 grader i luften, men at det vil kunne komme opp i for eksempel 100 grader med en svart overflate uten kjøling, det synes jeg ikke er utenkelig.

I følge teknisk ukeblad så er den optimale temperaturen - 5 grader C, og så har man redusert virkningsgraden til 65% ved 25 grader C.

https://www.tu.no/artikler/rapport-den-beste-temperaturen-for-solceller-er-under-fem-minus/223696

Hvis du har en god teknisk beskrivelse av hvordan man setter opp solcelleanlegg i tropiske land og forholdsvis nær ekvator, uten at det oppstår skade på solcellene, da vil det være meget positivt om du kan poste dem for eksempel her i denne tråden.

Elforsyningen i det landet som det gjelder er ellers gjennomgående ganske ustabil, det er veldig mye sol og varme, men solceller er nesten ikke i bruk.  Hvis du har den informasjon som er nødvendig, da ville det være meget bra.

 

Endret 2. juli 2022 av arne22

[Jens Kr. Kirkebø]

Effekten fra et soclellepanel minker med ca- 0,36% per grad celcius. Merk at det er overflatevarme på panelene og kan ikke oversettes til luftvarme. Hvor varme de blir i forhold til lufta avhenger av en masse faktorer:

- Mengden solinnstråling
- Hvor bra luftingen fungerer
- Om panelene har sort eller hvit backing, evt. klar bifacial
- Hvor effektive panelene er

Gitt samme mengde solinnstråling skal 30 graders forskjell gi drøye 10% forskjell i effekt ut. 

Hvis ladingen stopper vil panelene bli varmere da de ~20% som ellers utledes som strøm vil bli til varme isteden. 

I varme strøk ville jeg passet på å ikke bruke helsorte paneler men aller helst glass-glass bifacial. De er mest holdbare og har klart glass mellom cellene slik at sol som treffer der slipper gjennom. De vil også utnytte seg solinnstråling fra baksiden, f.eks refleksjon fra bakken. Pass på god lufting (mao. ikke integrerte takmonterte paneler men heller montering 10cm over taktekke. Og unngå skyggeproblematikk som kan skape hotspots. 

Det finnes også kombinerte solcellepaneler og solvarmepaneler der mye av varmen ledes bort av vann som blir varmet opp til forbruksvann. To fluer i en smekk? Men ikke lønnsomt i Norge i forhold til å bruke strømmen fra solcellene til å varme vann i en varmepumpe. 

[arne22]

31 minutes ago, Jens Kr. Kirkebø said:

Hvis ladingen stopper vil panelene bli varmere da de ~20% som ellers utledes som strøm vil bli til varme isteden.

Litt off topic i forhold til fisjon - Men dette var interessant, det hadde jeg faktisk ikke tenkt på. Det ligger i sakens natur at når elektrisk energi leveres ut, så må dette medføre en nedkjøling. For alt annet elektrisk så medører jo en elektrisk strøm en oppvarming.

34 minutes ago, Jens Kr. Kirkebø said:

Det finnes også kombinerte solcellepaneler og solvarmepaneler der mye av varmen ledes bort av vann som blir varmet opp til forbruksvann. To fluer i en smekk?

Det var også en interessant ide. Det bør også være godt mulig.

For solceller til en bolig i tropisk strøk, så kreves det jo ikke særlig mye, så lenge det dreier seg om elektrisitet til lys, pc og mobiltelefon og slike ting. Skal man trekke aircondition så kreves det en del mer, men der har man jo den store fordelen at energitilførsel og kjølebehov følger hverandre tidsmessig.

[Ketill Jacobsen]

arne22 skrev (3 timer siden):

Har satt opp solcelleanlegg i Norge og skal også gjennomføre en liten installasjon i et tropisk land. Har sjekket litt tekniske data og det som kanskje bekymrer meg mest, det er skade på solcellene som følge av for høy driftstemperatur. I følge det jeg har funnet divese steder på nett, så er den maksimale driftstemperaturen 85 grader celsius får man risikerer skade på solcellene.

Har vurdert å enten sette dem opp i skyggen eller å forsøke å få til en eller annen kjøling. Det blir selvfølgelig ikke 85 grader i luften, men at det vil kunne komme opp i for eksempel 100 grader med en svart overflate uten kjøling, det synes jeg ikke er utenkelig.

I følge teknisk ukeblad så er den optimale temperaturen - 5 grader C, og så har man redusert virkningsgraden til 65% ved 25 grader C.

https://www.tu.no/artikler/rapport-den-beste-temperaturen-for-solceller-er-under-fem-minus/223696

Hvis du har en god teknisk beskrivelse av hvordan man setter opp solcelleanlegg i tropiske land og forholdsvis nær ekvator, uten at det oppstår skade på solcellene, da vil det være meget positivt om du kan poste dem for eksempel her i denne tråden.

Elforsyningen i det landet som det gjelder er ellers gjennomgående ganske ustabil, det er veldig mye sol og varme, men solceller er nesten ikke i bruk.  Hvis du har den informasjon som er nødvendig, da ville det være meget bra.

 

Kan du ikke bare ta en realitetsvurdering og se hvor det bygges solcelleparker i stor skala og hvor denne strømmen produseres billigst? Burde ikke være vanskeligere enn det.

[Dubious]

Uansett hvor mye sol- og vindparker verden har, så må verden ha en mer stabil strømkilde for å gi et stabilt strømnettverk. 

Fusjon ville løst alle strømkriser sør for Dovre. 

[Ketill Jacobsen]

Dubious skrev (8 timer siden):

Uansett hvor mye sol- og vindparker verden har, så må verden ha en mer stabil strømkilde for å gi et stabilt strømnettverk. 

Fusjon ville løst alle strømkriser sør for Dovre. 

Får bare minne deg om at fusjonskraft finnes ikke foreløpig og en vet ikke hva den vil koste, men den vil sannsynligvis være kostbar. Så ditt innlegg er ca det dummeste og det meste livsfjerne jeg har lest så langt!

Vi har et prekært problem knyttet til energi og klima. Det må løses med de midler vi har i dag, ikke rosenrøde og urealistiske løsninger i en fjern fremtid.

[Peccable]

On 7/2/2022 at 1:08 AM, Ketill Jacobsen said:

...

Fusjonsreaktorer vil kanskje egne seg for romfart til våre naboplaneter. Dette vil være så kostbart at energien som gå med er mikroskopisk i et verdensperspektiv. Det er mye billigere å bygge nye megabyer i Sahara med landbruksarealer etc. enn å gjøre det samme på Mars!

Man drar ikke til Mars for å løse energi eller plass-problemer. Det er for de grunnleggende menneskelige behovene: utforskning, vitenskap og oppdagelse*. I tillegg gir det en viss asteroide redundans for biologisk liv. 

*ikke grunnleggende behov for alle mennesker, kanskje, men mange av oss.

[Ketill Jacobsen]

Peccable skrev (1 time siden):

Man drar ikke til Mars for å løse energi eller plass-problemer. Det er for de grunnleggende menneskelige behovene: utforskning, vitenskap og oppdagelse*. I tillegg gir det en viss asteroide redundans for biologisk liv. 

*ikke grunnleggende behov for alle mennesker, kanskje, men mange av oss.

Jeg er ikke mot at man bruker litt penger til marsreiser. Det betyr heldigvis intet for verdens energisituasjon!