Springen naar inhoud

Energie opslaan om elektriciteit van te maken


  • Log in om te kunnen reageren

#1

RiverPeter

    RiverPeter


  • 0 - 25 berichten
  • 16 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2008 - 21:16

Beste wetenschappelijke-lezer,

Ik stel de volgende vraag hier in dit forum omdat ik graag nieuwe wetenschappelijke oplossingen wil hebben voor een waarschijnlijk reeds lang bestaand praktisch probleem.

In mijn bedrijf krijgen we in de toekomst waarschijnlijk te maken met zeer hoge energiekosten (zoals zovelen in deze wereld). Ik heb een WKK (Warmte-Kracht-Koppeling, dat is een gasmotor met een generator) die 320 m3 aardgas per uur verbruikt en die 1043 kW aan elektriciteit per uur produceert. De machine wordt gekoeld met water en dit water slaan we op in een warm-water-buffertank (93 graden Celsius, 712 m3 maximaal, hoogte van de tank is 10 meter, het verwarmde water wordt bovenin ingepompt en het koude water onderaan eruit gepompt om de WKK-gasmoter te koelen). De WKK draait ongeveer 5-10 uren per werkdag. Het warme water uit de buffertank wordt gebruikt om het bedrijf te verwarmen. De elektriciteit wordt gebruikt door de machines en/of geleverd/verkocht aan het Nederlandse elektriciteits netwerk.

Vanaf volgend jaar zijn de gasprijzen per dag, mogelijk zelfs per uur, verschillend ("TTF-markt") en de elektriciteitsprijzen verschillen per kwartier ("onbalans markt").

Op enig moment kan het dus aantrekkelijk zijn om op dat moment extra gas af te nemen (omdat die in dat betreffende uur goedkoop is). Maar als dan op dat moment de elektriciteitsprijs ook laag is, heeft het geen zin om dit extra aardgas op dat moment om te zetten in elektriciteit. Immers, de elektriciteit kan ik niet opslaan en 1 of enkele uren later leveren.

DAAR GAAT MIJN VRAAG DAN OOK OVER :

Zover ik weet bestaat er een systeem om zojuist geproduceerde elektriciteit op te slaan en later te gebruiken : de accu. Echter als wens heb ik om 10 uren van 1 MW per uur elektriciteitsproduktie op te slaan en deze opgeslagen 10 MWh binnen 24 uur weer te gebruiken/verkopen op een moment dat het mij goed uitkomt. Als je dat met accu's moet doen heb je nogal wat accu's nodig.

Heeft iemand een betere oplossing ?
Waar/hoe kan ik deze energie opslaan ?
Om het moeilijk te maken :
- rendement > 85%
- kosten maximaal 50.000 euro op jaarbasis.
- laat je door deze randvoorwaarden niet uit het veld slaan als je een idee hebt, soms komt van het ťne idee het andere...

Of weet iemand hoe ik aardgas op een veilige manier kan opslaan ? Dat zou namelijk ook nog een mogelijkheid kunnen zijn, maar mooier zou een methode zijn om de elektrische energie op een later moment te gebruiken dan dat die wordt geproduceerd, want dan krijgen misschien bijvoorbeeld windmolens ook een beter rendement.

Groet,

Peter.

Veranderd door RiverPeter, 22 juni 2008 - 21:20


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 22 juni 2008 - 22:48

Waar/hoe kan ik deze energie opslaan ?

1) aardgas --> stoom --> vliegwielen aandrijven.
-- Deze slaan rotatie-energie op. Als de stroom duur is, kun je met de vliegwielen en een dynamo stroom opwekken.
2) met een aardgas-aangedreven motor een luchtperspomp activeren, die een groot volume lucht gaat samenpersen. (Vrije energie)
-- Als de stroom duur is, kun je met de verkregen perslucht en een dynamo stroom opwekken.
3) met een aardgas-aangedreven motor water oppompen naar een hoger niveau. (Zwaarte-energie)
-- Als de stroom duur is, kun je met vallend water, een turbine en een dynamo stroom opwekken.

Veranderd door thermo1945, 22 juni 2008 - 22:50


#3

RiverPeter

    RiverPeter


  • 0 - 25 berichten
  • 16 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 07:13

Bedankt voor je reaktie.

Ik heb inmiddels aan ťťn van deze drie gerekend maar het valt toch niet mee om 10 MW energie op te slaan. Of ik maak ergens een rekenfout. Bijvoorbeeld een vliegwiel (kinetische energie) :
1 Watt = 1 Joule per seconde
1 Joule = kracht van 1 Newton over een afstand van 1 meter
Als je een vliegwiel hebt wat aan de rand een snelheid heeft van 1000 kilometer per uur, hoeveel massa zou je dan nodig hebben om 1 MW gedurende 10 uren aan kinetische energie te hebben ?
(even voor het gemak er van uitgaande dat het vliegwiel zo is geconstrueerd dat de massa vooral aan de buitenkant zit).
Naar mijn idee is dat dan bij benadering :
Totale gewenste energie = 1.000.000 Joule per seconde gedurende 36.000 seconden.
Totale gewenste energie = 36.000 MegaJoule
Totale kinetische energie = 0,5 * massa * snelheid-in-het-kwadraat
(massa in kilogram, snelheid in meter-per-seconde)
1000 kilometer per uur = 278 meter per seconde
Totale kinetische energie = 0,5 * massa * 278 * 278
36.000.000.000 = 0,5 * massa * 278 * 278
massa = 36.000.000.000 / 38.642 = 931.629 kilogram !
Ik denk niet dat het (veilig) mogelijk is om een dergelijke massa met deze snelheid rond te laten draaien.

De andere opties ga ik ook nog eens aan rekenen.

Nogmaals bedankt.

#4

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 23 juni 2008 - 12:23

massa = 931.629 kg

(Niet nagerekend) Je kunt denken aan een verzameling vliegwielen, opgeborgen in een (misschien vacuŁm gezogen) trommel.
Elke vorm van opgeslagen energie herbergt een mogelijk gevaar.

Veranderd door thermo1945, 23 juni 2008 - 12:25


#5

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 juni 2008 - 13:10

Dit was kort geleden in het nieuws over een MIT gelineerde start-up die zulk soort vlieg-wielen produceert.

http://www.technolog.../Biztech/17285/

Misschien is het interessant

#6

RiverPeter

    RiverPeter


  • 0 - 25 berichten
  • 16 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 13:51

Bedankt, ik heb het artikel met veel aandacht gelezen. Hoewel niet direct toepasbaar in onze situatie is het idee en de uitvoering wel bijzonder interessant.
Groet,
Peter.

#7

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 24 juni 2008 - 21:28

Vliegenwielen zijn over het algemeen niet erg goedkoop. Voor 50,000 euro krijg je zeker geen 10 MWh aan opslagcapaciteit. Je berekening met vliegwielen klopt trouwens niet. Je rekent met kinetische energie, terwijl je met rotatieenergie moet rekenen. Dat gaat je een factor twee in opslagcapaciteit kosten. Verder draait een "leeg" vliegwiel ook nog altijd. Ook daar moet je rekening mee houden.

In tegenstelling tot wat Thermo beweert is het comprimeren van lucht is geen optie. Je hebt dan zowel een compressor als een turbine nodig, wat je tot onnodige kosten brengt. Verder zal een gas wat gecomprimeerd wordt warm worden. Deze warmte moet je afvoeren. Het omgekeerde krijg je als het gas expandeert in de turbine: het gas koelt af. Je moet het gas verwarmen, omdat je het risico loopt dat de turbine te veel afkoelt. Het totale rendement van zo'n systeem zal zeker niet boven de 70% liggen.

De derde optie die Thermo geeft gaat ook niet op. Water oppompen ("pumped-hydro" is de formele term) werkt alleen op grote schaal. Dat wil zeggen: stuwmeer niveau.

Je budget is niet reeel vergeleken met wat je wilt. Ik denk dat redox-flow batterijen (dat zijn hele grote batterijen, waarbij de reactiecomponenten in grote vaten zitten) voor jou misschien nog het beste is.

Elektriciteitsopslag is heel erg duur en is niet snel rendabel. Als jij op de onbalansmarkt wil gaan handelen, dan heb ik mijn twijfels over economische haalbaarheid. De prijzen op de onbalansmarkt zijn wel hoog, het volume niet. En dit laatste gaat je nekken.

Waar je wel naar zou kunnen kijken is of je de WKK slim kunt regelen. Je hebt immers al warmteopslag en die kun je heel erg nuttig gebruiken. Je kunt de WKK dus laten produceren bij hoge elektriciteitsprijzen en lage gasprijzen. Ik werk bij een onderzoeksinstituut die zich o.a. met dit soort dingen bezighoud. Wij zouden samen eens kunnen kijken of we iets voor elkaar kunnen betekenen, maar dat wil ik liever in prive berichten bespreken.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#8

RiverPeter

    RiverPeter


  • 0 - 25 berichten
  • 16 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juni 2008 - 22:33

Bart,
Hartelijk bedankt, ik stuur u even een mailtje.
Groet,
Peter.

#9

Aquarius

    Aquarius


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 juli 2008 - 22:19

Elektrische energie opslaan is alleen op zeer kleine schaal mogelijk ( condensator)
In alle andere gevallen moet de energie eerst worden omgezet in chemische vorm, bijvoorbeeld in accu's, waarbij veel energie verloren gaat, de accu zal altijd veel minder energie afgeven dan er in is gegaan.
Dus daar valt niets aan te verdienen.
Hetzelfde geldt voor andere opties, altijd zal een energie omzetting met verliezen gepaard gaan.
De enige reŽle optie lijkt mij toch om het aardgas op te slaan op het moment dat de prijs gunstig is en dan de WKK opstarten bij een hoge elektriciteitsprijs.

#10

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 juli 2008 - 23:00

In alle andere gevallen moet de energie eerst worden omgezet in chemische vorm, bijvoorbeeld in accu's, waarbij veel energie verloren gaat, de accu zal altijd veel minder energie afgeven dan er in is gegaan.

Condensatoren hebben ook geen rendement van 100%. Lithium-ion batterijen doen qua rendement niet veel onder voor condensatoren.

Dus daar valt niets aan te verdienen.

Die conclusie volgt niet uit je eerdere redenering. Waarom onderbouw je deze statement niet?

De enige reŽle optie lijkt mij toch om het aardgas op te slaan op het moment dat de prijs gunstig is en dan de WKK opstarten bij een hoge elektriciteitsprijs.


Hoe reeel is het om een WKK continue aan en uit te schakelen? Vindt de WKK ook niet leuk. Daarnaast moet een WKK opwarmen, waardoor je dus ook nog opstartkosten hebt. Dus ook hier geldt: onderbouw je statement eens.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#11

Rogresalor

    Rogresalor


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 augustus 2008 - 07:01

Beste wetenschappelijke-lezer,

Ik stel de volgende vraag hier in dit forum omdat ik graag nieuwe wetenschappelijke oplossingen wil hebben voor een waarschijnlijk reeds lang bestaand praktisch probleem.

In mijn bedrijf krijgen we in de toekomst waarschijnlijk te maken met zeer hoge energiekosten (zoals zovelen in deze wereld). Ik heb een WKK (Warmte-Kracht-Koppeling, dat is een gasmotor met een generator) die 320 m3 aardgas per uur verbruikt en die 1043 kW aan elektriciteit per uur produceert. De machine wordt gekoeld met water en dit water slaan we op in een warm-water-buffertank (93 graden Celsius, 712 m3 maximaal, hoogte van de tank is 10 meter, het verwarmde water wordt bovenin ingepompt en het koude water onderaan eruit gepompt om de WKK-gasmoter te koelen). De WKK draait ongeveer 5-10 uren per werkdag. Het warme water uit de buffertank wordt gebruikt om het bedrijf te verwarmen. De elektriciteit wordt gebruikt door de machines en/of geleverd/verkocht aan het Nederlandse elektriciteits netwerk.

Vanaf volgend jaar zijn de gasprijzen per dag, mogelijk zelfs per uur, verschillend ("TTF-markt") en de elektriciteitsprijzen verschillen per kwartier ("onbalans markt").

Op enig moment kan het dus aantrekkelijk zijn om op dat moment extra gas af te nemen (omdat die in dat betreffende uur goedkoop is). Maar als dan op dat moment de elektriciteitsprijs ook laag is, heeft het geen zin om dit extra aardgas op dat moment om te zetten in elektriciteit. Immers, de elektriciteit kan ik niet opslaan en 1 of enkele uren later leveren.

DAAR GAAT MIJN VRAAG DAN OOK OVER :

Zover ik weet bestaat er een systeem om zojuist geproduceerde elektriciteit op te slaan en later te gebruiken : de accu. Echter als wens heb ik om 10 uren van 1 MW per uur elektriciteitsproduktie op te slaan en deze opgeslagen 10 MWh binnen 24 uur weer te gebruiken/verkopen op een moment dat het mij goed uitkomt. Als je dat met accu's moet doen heb je nogal wat accu's nodig.

Heeft iemand een betere oplossing ?
Waar/hoe kan ik deze energie opslaan ?
Om het moeilijk te maken :
- rendement > 85%

Hoger dan 85% is nog utopie, maar laatst zag ik wel een schitterende oplossing die een tomaatkweker (ook een grote energie-afnemer ondernam.
Waarom pompt U niet het warme water op 1700 meter diepte (185 graden) omhoog en wekt U daar de elektriciteit mee op. Het afgekoelde water wordt (geloof ik) weer op 500 meter teruggepompt.
Dit kost een hoop geld en als IT manager weet ik wat de waarde van geld is, dus daarom een eerlijk en welgemeend advies om even een offerte te laten maken en deze naast een berekening te leggen.
Een vat ruwe olie is nu weer goedkoper, maar de 200 dollargrens komt wel in zicht. Ook slecht nieuws gisteren in de krant is dat de dollar sterker wordt sinds lange tijd en dat betekend nůg duurdere olie voor Europa. Boren is dan misschien een oplossing en bijzonder duurzaam. Ik zou U uitgebreid laten informeren zodat U geen enkele euro verspild, maar juist dubbel en dwars terugverdient :P

- kosten maximaal 50.000 euro op jaarbasis.

Op welk termijn? Hoeveel jaar schaalt U? 100, 500, onbeperkt?
En misschien is een iets kleinere booroplossing zoals een warmtepomp een optie, ik tracht serieus met U mee te denken. (eigen windmolen, is maar een ingeving)

- laat je door deze randvoorwaarden niet uit het veld slaan als je een idee hebt, soms komt van het ťne idee het andere...

Ik snap het :D

Of weet iemand hoe ik aardgas op een veilige manier kan opslaan ? Dat zou namelijk ook nog een mogelijkheid kunnen zijn, maar mooier zou een methode zijn om de elektrische energie op een later moment te gebruiken dan dat die wordt geproduceerd, want dan krijgen misschien bijvoorbeeld windmolens ook een beter rendement.

Niet doen. Aardgas is geen leuk goedje en mogelijk kost dat weer extra vergunningen, niet doen, mijn advies

Groet,

Peter.


#12

Alain Barbenoir

    Alain Barbenoir


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 oktober 2008 - 19:50

Ik vermoed dat dit ook niet op zulke grote schaal kan, maar MDI uit Carros (Nice) geeft de mogelijkheid om electriciteit op te slaan in persluchttanks ipv accu's. Zie www.mdi.lu





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures