Aandacht voor (vernieuwende) techniek

[pallieter]

Het kan interessant zijn als je het gebruikt als motor voor stadswagentjes of bussen. Geen enkele uitstoot en snel bij te vullen. Als je de gezondheids-effecten van fijn stof in steden erbij telt is het sowieso interessant. Zolang je een mensenleven natuurlijk als onbetaalbaar beschouwt. Een mogelijkheid is om trage rivierstroming hiervoor te gebruiken, de schaal blijft natuurlijk klein.

Dit tot waterstof beter wordt.

[RobertP]

Hier is nog een praktijk-illustratie dat misschien de energie discussie wat verhelderd. Dit zijn werkelijke data van een familie met een grote zonnepaneelinstallatie met een elektrische auto in het zonnige mormoonse Utah. Per dag produceren ze gemiddeld 3,32kWh meer energie dan ze gebruiken. Maar het probleem is dat productie en consumptie niet op elkaar zijn afgesteld:


Slechts 1/3 (12,57kWh) van de zonne-energie wordt direct geconsumeerd door de Larsens zelf. 2/3 (26,05kWh) wordt naar het elektriciteitsgrid geexporteerd, en gezellig door de buren gebruikt. Overdag kunnen de kolencentrales dus op een iets lager pitje draaien, en dat is prima.

Als de zon niet schijnt importeert de familie Larsen 22,74kWh per dag van het grid. Dat is voor een groot deel vuile energie in Utah (1kgCO2/kWh emissies in Utah want het is een republikeinse kolenstaat).

In deze configuratie zijn de Larsens geen barst CO2-neutraler dan hun buren zonder zonnecellen. Immers: elke kWh energie die ze gebruiken wordt niet naar hun buren geexporteerd, en resulteert dus in meer emissies. Wels zorgen ze ervoor dat de energiemix ietsje schoner wordt.

Lokal gegenereerde energie is een minder goed idee is dan het op het eerste gezicht lijkt. Dat is omdat diezelfde zonnecellen beter iets verderop in de woestijn geplaatste hadden kunnen worden. Daar zijn ze beter op de zon gericht en de grootschaligheid levert andere besparingen op.

De Larsens zouden ook die 26,05kWh aan surplus-energie kunnen opslaan in perslucht, en zich volledig van het grid loskoppelen. Is dat slim? Niet echt. Het is duurder door de investering. En als die opslag een rendement van 50% heeft dan moeten ze de grootte van hun zonnepanelen bijna verdubbelen. Ze zouden het ook in een accu konnen opslaan. Dat kost ook. geld levert nog steeds meer systeemverlies op dan het grid.

Gewoon op het grid blijven zonder opslag is dus een veel betere oplossing.

[pallieter]

Gewoon op het grid blijven zonder opslag is dus een veel betere oplossing.

Yep, tenzij je ook alle wagens ter wereld aan dat net wil hangen. De kostprijs om het net om te vormen zodat het alle wagen in België via snelladers kan opladen is waanzin. En dan kunnen fuel cells wel interessant worden.

[RobertP]

Gewoon op het grid blijven zonder opslag is dus een veel betere oplossing.

Yep, tenzij je ook alle wagens ter wereld aan dat net wil hangen. De kostprijs om het net om te vormen zodat het alle wagen in België via snelladers kan opladen is waanzin. En dan kunnen fuel cells wel interessant worden.

Ik begrijp het enthousiasme voor waterstof-fuelcells niet zo goed. Misschien dat ik niet de goede getallen heb, maar is de well-to-wheel emissie van waterstof niet slechter dan accu-gebaseerde elektrische auto's? Bij EV's zijn de transport en accusysteemverliezen ongeveer 20%. Hoe zit dat met waterstof-brandstofcell? Bij 70% waterstofgeneratie-efficientie kan dat toch nooit schoner zijn?

Ik rij zelf een elektrische auto. Het voegt ongeveer 6kWh per dag aan aan mijn consumptie toe. Dat is minder dan 20% van mijn totaalverbruik. Bovendien laad ik 's nachts als er capaciteit genoeg is. Er is dus geen enkel probleem voor het grid, zelfs als iedereen elektrisch zou rijden.

Fijnstofuitstoot is niet significant anders tussen elektrische, waterstof, of benzineautos. Dat komt omdat de meeste gevaarlijke PM2.5 fijnstof van de remmen en de banden komt.

[pallieter]

Ik begrijp het enthousiasme voor waterstof-fuelcells niet zo goed. Misschien dat ik niet de goede getallen heb, maar is de well-to-wheel emissie van waterstof niet slechter dan accu-gebaseerde elektrische auto's? Bij EV's zijn de transport en accusysteemverliezen ongeveer 20%. Hoe zit dat met waterstof-brandstofcell? Bij 70% waterstofgeneratie-efficientie kan dat toch nooit schoner zijn?

Tenzij je gebruik maakt van energie die heel goedkoop is en niet klassiek transporteerbaar. Voorbeeld: zonnetorens in de woestijn. Ook kerncentrales hebben een continue output zo die kan je ook gebruiken; Bijkomend kan je perfect waterstof opwekken via bacteriën, algen en zonlicht. De fuel cell heeft hoger rendement dan een verbrandingsmotor en heeft niet de nadelen van een batterij inzake levensduur en trage oplaadtijd.

Waterstof moet dus steeds komen van energie die men niet kan gebruiken. Van centrales die dus tijdelijk hun productie niet kwijtraken en niet kunnen afgezet worden

Ik rij zelf een elektrische auto. Het voegt ongeveer 6kWh per dag aan aan mijn consumptie toe. Dat is minder dan 20% van mijn totaalverbruik. Bovendien laad ik 's nachts als er capaciteit genoeg is. Er is dus geen enkel probleem voor het grid, zelfs als iedereen elektrisch zou rijden.

6 kwh op 5 minuten is 72kw. Dat is een verdomd groot vermogen.

Fijnstofuitstoot is niet significant anders tussen elektrische, waterstof, of benzineautos. Dat komt omdat de meeste gevaarlijke PM2.5 fijnstof van de remmen en de banden komt.

Wel met diesel. En daarbij heb je dankzij je katalysator stof dat fijner is dan 2.5 micrometer.

Edit: dankzij je fijnstoffilter natuurlijk, niet je katalysator!

http://nl.wikipedia.org/wiki/Fijnstof#PM2.2C5

Wanneer je de massa van een monster PM10 bepaalt, wat op zich al gepaard gaat met een hoge onzekerheidsmarge[13], meet je voor ongeveer een derde deel hoeveel grote deeltjes (tussen de 2,5 en 10 micrometer) in die fractie zitten: immers het gewicht van de deeltjes is evenredig met de derde macht van hun grootte (zie inhoud). PM10 is dus niet een heel goede maat. Het effect van stoffilters en verbeterd motormanagement is dat de massa PM10 afneemt en ook de massa PM2.5, maar dat de fractie van de allerkleinste deeltjes toeneemt (deeltjes kleiner dan 100 nanometer). Er kan dus een verschuiving van het deeltjesspectrum optreden naar de allerkleinste deeltjes bij schone motoren, waardoor de massa weliswaar afneemt - ook voor PM2.5 - maar het aantal deeltjes onder 100 nanometer toeneemt. Dit verschijnsel is in 2011 ook door metingen bevestigd.[14] Deze ultrafijne deeltjes deponeren makkelijker in de longen: het aantal gedeponeerde deeltjes kan daar dus toenemen terwijl de gedeponeerde massa afneemt.

[vegan-revolution]

http://en.wikipedia.org/wiki/Compressed ... gy_storage

The McIntosh, Alabama CAES plant requires 2.5 MJ of electricity and 1.2 MJ lower heating value (LHV) of gas for each megajoule of energy output, corresponding to an energy recovery efficiency of about 27%

27 percent rendement.

Ik probeer goed te lezen wat er staat en dan lees ik :

The McIntosh, Alabama CAES plant requires 2.5 MJ of electricity and 1.2 MJ lower heating value (LHV) of gas for each megajoule of energy output, corresponding to an energy recovery efficiency of about 27%.[5] A General Electric 7FA 2x1 combined cycle plant, one of the most efficient natural gas plants in operation, uses 6.6 MJ (LHV) of gas per kW·h generated,[6] a 54% thermal efficiency compared to the McIntosh 6.8 MJ, at 27% thermal efficiency.

The General Electric variant heeft dus kennelijk een rendement van 54%. Dat is dus 2 keer zoveel als waar pallieter even vluchtig mee op de proppen dacht te moeten komen. Desondanks kan ook die 54% te laag zijn natuurlijk. Misschien zijn er inmiddels technieken die een rendement van meer dan die 54% opleveren.

Wat ook een factor is hoe langdurig je die energie kunt opslaan natuurlijk.

[pallieter]

Vegan,

Dat gaat over een gas plant. Een energiecentrale op gas. Op LPG. Dat een rendement haalt van 54%. Dat de beste gas plant ter wereld is. En dat die dus wel heel wat beter is dan die samengedrukte lucht.

[vegan-revolution]

OK. Je stelt dus dat het hier om machine gaat met een andersoortige energie-opslag. Waar had ik dat uit af kunnen leiden?

Verder heb ik inmiddels wat meer gevonden over het systeem van Fong. Hier wordt gesproken over een rendement van 60%-70%. Veel meer dus dan die 27% en wat dat betreft ten opzichte dáárvan op zichzelf dus al wel een soort "revolutie" als het klopt wat er staat.

Ik lees :

Solution: An inexpensive, compressed air energy storage system with 60-70% efficiency could be widely scaled, hopefully enabling terawatts of grid energy storage in the next two decades.

[pallieter]

OK. Je stelt dus dat het hier om machine gaat met een andersoortige energie-opslag. Waar had ik dat uit af kunnen leiden?

Verder heb ik inmiddels wat meer gevonden over het systeem van Fong. Hier wordt gesproken over een rendement van 60%-70%. Veel meer dus dan die 27% en wat dat betreft op zichzelf al wel een soort "revolutie".

Door te lezen?

En dat rendement van 60/70% is niet mogelijk onder de bestaande fysische wetten.

[vegan-revolution]

OK. Je stelt dus dat het hier om machine gaat met een andersoortige energie-opslag. Waar had ik dat uit af kunnen leiden?

Door te lezen?

In beide gevallen wordt gesproken over "gas", dat kan dus ook "compressed gas" zijn. Maar ik begrijp inmiddels dat er wat anders bedoeld wordt.

Verder heb ik inmiddels wat meer gevonden over het systeem van Fong. Hier wordt gesproken over een rendement van 60%-70%. Veel meer dus dan die 27% en wat dat betreft ten opzichte dáárvan op zichzelf dus al wel een soort "revolutie" als het klopt wat er staat.

En dat rendement van 60/70% is niet mogelijk onder de bestaande fysische wetten.

Kortom, jij denkt dat die claim BullShit is.

Die McIntosh machine schijnt trouwens te dateren van 1991. Je zou dan toch verwachten dat er inmiddels na zoveel tijd betere compressietechnieken ontwikkeld zouden kunnen zijn.

[pallieter]

Kortom, jij denkt dat die claim BullShit is.

Ik weet dat die claim bullshit is. Ik heb daarvoor gestudeerd.

[RobertP]

De kern van de discussie sinds de eerst post in deze thread is: is het zinvol om energie op te slaan?
Laten we het even op een rijtje zetten:

• Gebruik fossiele brandstof: 25%-50% rendement (autos: 30%, kolencentrale: 40%, gascentrale: 55%, straalmotor: 55%)
• Opslag via perslucht: 27%-50% rendement. Eens: Danielle Fong's pitch is bullshit. 70% is niet mogelijk.
• Opslag in waterstof: 50%-70% rendement
• Opslag in (lithium-ion) accu: 85% rendement
• Geen opslag, maar transport en onmiddellijke consumptie via (internationale) elektriciteitsnet: 92% rendement

Elke optie heeft z'n eigen aparte voor- en nadelen, kosten en toepassingsgebieden, maar rendement is een van de belangrijkste drijvers. Mijn punt is dat voor de meeste praktische gevallen de laatste optie technisch verreweg de beste is: beter dan energie opslaan in welke vorm dan ook. Dat is bv waarom treinen een bovenleiding hebben.

Voor autos hebben we optie om op de energie mee te nemen in de vorm van benzine, een opgeladen accu of als waterstof. Ik denk dat waterstof niet zo'n bar goed idee is vergeleken met een gewone accu, voornamelijk door de slechtere systeemefficientie. Elektrische auto's laden rustig 's nachts op via het elektricteitsnetwerk. Dat is slimmer dan er eerst waterstof van elektricteit maken.

6 kwh op 5 minuten is 72kw. Dat is een verdomd groot vermogen.

De meeste Ev's laden op 3,3kW (16km/uur) of 6KW (ongeveer 30km/uur). Dat zorgt niet voor overload is is een prima manier om de restenergie van kerncentrales te gebruiken. Het is waar dat langzaam laden een nadeel is, maar in de praktijk valt dat (in mijn ervaring) ontzettend mee.

[pallieter]

De meeste Ev's laden op 3,3kW (16km/uur) of 6KW (ongeveer 30km/uur). Dat zorgt niet voor overload is is een prima manier om de restenergie van kerncentrales te gebruiken. Het is waar dat langzaam laden een nadeel is, maar in de praktijk valt dat (in mijn ervaring) ontzettend mee.

Maar wat als iedereen het doet???

[vegan-revolution]

De opslag in (lithium-ion) accu heeft 85% rendement. Maar "lekt" er na verloop van tijd geen energie weg uit zo'n accu? En hoe verhoudt dat "lekken" zich tot "lekken" bij de opslag d.m.v. perslucht?

[RobertP]

De meeste Ev's laden op 3,3kW (16km/uur) of 6KW (ongeveer 30km/uur). Dat zorgt niet voor overload is is een prima manier om de restenergie van kerncentrales te gebruiken. Het is waar dat langzaam laden een nadeel is, maar in de praktijk valt dat (in mijn ervaring) ontzettend mee.

Maar wat als iedereen het doet???

Dat is geen enkel probleem, juist omdat laden relatief langzaam gaat en gemakkelijk van piek af te houden is.

OK, maar laten we het even back-of-the-envelope uitrekenen. Hier in de US is de gemiddelde consumptie 10837 kWh/jaar per huishouden. Een auto voor 12K miles/jaar (gemiddeld) gebruikt bij 3,5 miles/kWh 12K/3.5 = 3420kWh per jaar. Dus als elk huishouden een EV heeft gaat de consumptie met 1/3 omhoog. Het goede nieuws is dat die consumptie van de piek af te houden en daardoor gewoon de restcapacietit van het grid gebruikt. De centrales laten we gewoon wat langer draaien om dit te genereren. Op dit moment heeft nog geen 0,1% van de huishoudens een EV, dus dat is gemakkelijk op te bouwen.

Ok, Ok, ik simplificeer een beetje. Maar ten opzichte van de alternatieven (waterstof, meer olie) is dit een heel redelijk scenario.