NedTil bund    HjemTil hovedside
© www.akraft.dk ©

   Vedvarende energi og elproduktion

Verden over anvendes meget store ressourcer på at udvikle nye, miljørigtige energikilder som erstatning eller supplement til fossile energikilder.
Det er ikke mindst diskussionen om den menneskelige andel af udslip af drivhusgasser, der har øget interessen for at erstatte fossile brændsler med alternative energikilder, som også omfatter atomenergien.
Ca. 80 procent af verdens energibehov dækkes af kul, olie og naturgas.
Vi bruger det til alt lige fra produktion af elektricitet til forskellige former for brændstof og produktion af industri-produkter og kemikalier.
Plastik er feks. lavet af olie. I Danmark har vi ikke brugt olie på de store kraftvarmeværker siden oliekrisen i 1970’erne.
Til gengæld fyrer vi mange steder med kul. Mange privatboliger opvarmes stadig med oliefyr, men mange er gået over til naturgas eller fjernvarme.
Fra politisk side vil man udfase oliefyr indenfor et kort tidsrum.

           Danmarks elproduktion 2010 ..........2014

                  100% = 139.613 TJ (terajoule)


           Kul ......... 43.8% 
           Olie ......... 1.9%
           Gas ......... 20.4%
           Vind ........ 20.7%
           Solenergi......0%
           Vandenergi.... 0.1%
           Biogas ....... 0.9%
           Bioenergi ... 11.4% ( halm 2.9%, træ 5.9%, affald 2.6%)


Emner på siden.

Energiproduktion:

Hydroelektrisk energi står for ca. 97% totalt af den vedvarende energi på global plan.
Fordele:
Hydroelektrisk energi er kendetegnet ved meget store anlægsomkostninger, men lave omkostninger pr. produceret kWh.
Det er en af de mest fleksible energikilder, elproduktionen kan reguleres meget hurtigt, blot der er vand nok i reservoiret.
Det er ren energi, der ikke udleder kuldioxid eller efterlader affald.
Ulemper
De store opstemninger kan bevirke store økologiske konsekvenser for det omgivende miljø. I Kina skal der flyttes omkring 2 mio. mennesker før Three Gorges - projektet er færdigt. Dette projekt har i øvrigt 2 formål - at fremskaffe el-energi og regulere Yangtze Kiang-floden
Nasser-søen har ansvaret for en stigning af lidelsen bilharziose, der skyldes en fladorm, som overføres med en ferskvandssnegl.

De store hydroelektriske anlæg er ifølge erfaringerne den mest risikobetonede energikilde mht. dødsulykker. Dæmningsbrud fører til katastrofer for de mennesker, der befinder sig nedenfor reservoiret. Listen viser nogle store ulykker med store vandkraftanlæg:

På trods af disse katastrofer sker der stadigvæk udbygning af vandkraften mange steder i verden - ikke mindst i Kina og Indien er flere projekter under bygning.


Turbinetyper - hydroelektrisk energi
  • Peltonturbine pelton
    Ved store faldhøjder og stort tryk og hastighed anvendes peltonturbiner, der består af en mængde specielt udformede skovlhjul, der kaster vandstrålen tilbage. Denne type har en meget høj effekttæthed - d.v.s. i forhold til vægten udvikles en meget stor effekt.
    Når vandet har passeret turbinen er hastigheden nedsat væsentligt, hvorfor der skal være et stort rum til at aflede vandet.
    Vandet har endnu stor energi, der kan udnyttes af andre turbinetyper.
    Peltonturbiner anvendes i mange størrelser og udformninger til mange formål.


    Francis
    Francis-turbinen
    er konstrueret til mindre vandhastigheder og -tryk. Vandet ledes ind i en spiralformet kanal, der gradvis indsnævres. Samtidig stiger vandhastigheden.
    Turbinerne i det store hydroelektriske anlæg i Itaipu er af denne type.
    Francis-turbinen er den mest anvendte type i vandkraftanlæg.

    Kaplan
    Kaplanturbinen anvendes ved store flow og ved lave faldhøjder.
    Turbinens enkle konstruktion gør den anvendelig til mange formål.
    Ved passende udformning af de enkelte vinger kan man sikre, at fisk passerer gennem turbinen uden at lide overlast.
    Kaplanturbiner findes i alle mulige størrelser lige fra Megawatt-store til små ministørrelser.
    Både Francis- og Kaplanturbinerne kan anvendes reversibelt - de kan pumpe vandet retur, hvis man tilfører strøm til turbinerne. De kan derfor anvendes i pumped storage systemer.

    Pumped Storage

    Francis Ved anvendelse af reversible pumper kan man bruge at højtliggende vandbassin som energilager.
    Ved at anvende overskud af el-energi til at pumpe vand tilbage til reservoiret og udnytte det i perioder med mangel på el-energi kan man på en simpel måde kompensere for det ujævne elforbrug.
    Da elpriserne følger efterspørgselen kan der udmærket være en god økonomi i disse anlæg.

    Der er mange anlæg rundt om i Verden. Globalt er pumped storage anlæg på ca. 90.000 MW, hvilket svarer til ca. 3%.
    Med store faldhøjder er tabene ved omsætningen ret små.
    Figuren viser et sådan anlæg. På Hawaii er der f.eks. bygget et anlæg med et reservoir i en udslukt vulkankrater.


    Til top

    Store hydroelektriske anlæg.

    (Large-Scale Hydro Power)
  •   Kraftværk   Land Byggeår MW effekt Højde m. Produktion -GWh/år Flod.
    Three Gorge i Sanxia Kina 2003-2011 22.500 101 8470/100.000 Yangtze Kiang
      Kraftværk   Land Byggeår MW effekt Højde m. Produktion -GWh/år Flod.
    Three Gorge i Sanxia Kina 2003-2011 22.500 101 8470/100.000 Yangtze Kiang
    Itaipu Brasilien/Paraguaya 1983 12.600 120 75.000 Rio Parana
    Guri Venezuela 1986 10.200 168 8.050 Rio Caroni
    Tucurui Brasilien 1984 8.400   2.100 Tocantins River
    Grand Coulee USA 1942 10.300 168 2.000 Columbia River
    Sayano-Shushenskaya Rusland 1978 6.400 246 2.060 Jennisej
    Krasnojarsk Rusland 1972 6000 119 2.040 Jenissej
    Robert-Bourassa/La Grande 2 Canada 1979 5.616     La Grande River
    Churchill Falls Canada 1971 4.500   1.870 Churchill River
    Bratsk Rusland 1961 4.500 124   Angara
    Ust -Khantaika Rusland 1977 4.320 105   Angara
    Cabora Bassa Mozambique 1977 3.870 max. 157 2.1  (6.3)1) Zambezi River
    Gezhouba Dam Kina 1988 3.115 47 1.700 Yangtze Kiang
    Hoover Dam Nevada, USA 1977 2.800 221 4 - 10 Colorado River
    Eisernes Tor/Jernporten Serbien 1970 1.800/ 2.300)1)   13.000 Donau
    Aswan Egypten 1977 2.100 111 1.000 Nilen
    Kariba Zimbabwe/Zambia 1977 1.600 128   Zambezi River

    1)efter ombygning.

    Three Gorge dæmningen - de 3 kløfters dæmning i Sanxia.

    3-Gorge-model På billedet ses en model af anlægget, der fuldt udbygget får en kapacitet på 18.200 MW (18.2 GW). En senere beslutning om at tilføje yderligere 6 undersøiske turbiner øger kapaciteten til 22.400 MW.

    Den kinesiske dæmning ved de 3 kløfter, Three Gorges Dam, ved Yangtzefloden Chang Jiang - Yangtze River - Kinas største flod (ca. 6330 km lang), begyndte i april 2003 at stemme vandet op til verdens største hydroelektriske kraftværk, ved de 3 slugters dæmning - Three Gorge - i Sanxia. (De 3 slugter er Xiling, Wu og Qutang slugten.)

    Projekter er først og fremmest etableret for at sikre den ca. 15 mio. store befolkingen i det nedre område mod oversvømmelser.
    Dæmningen er ca. 2.3 km bred og 185 m høj. I 2007 er vandstanden så høj at der kan passere 10.000 t containerskibe fra Shanghai til Chongqing.
    Man forventer at reducere risikoen for oversvømmelser fra en gang hver 5. år til en gang hvert 100 år.
    Ved opstemningen falder strømmens hastighed fra 4 m/s til 0.5 m/s. I forbindelse med en højere vandstand kan store containerskibe sejle fra Shanhaing til Chongqing, der ligger ca. 2400 km inde i landet.
    Endelig benyttes dæmningen til elpoduktion.
    Det er en gammel drøm, der herved er gået i opfyldelse. En afgørende faktor var at formand Mao (Mao Tse-Tung, Mao Zedong) fik interesse for projektet og svømmede over Yangtze-floden for at vise mennesket kunne beherske den.

    Three Gorges 1. generator af i alt 26 er juli 2003 tilsluttet nettet. Generator nr. 13 blev tilsluttet i februar 2005.
    I 2012 er der i alt tilsluttet 30 turbiner á 700 MW, de to sidste forventes i drift i 2012.
    Produktionen i 2006 var på 49.250 GWh og i 2011 på 78.290 GWh.
    Nominel effekt er 778 MVA (MW), med et maksimum på 840 MVA og en udnyttelsesfaktor på 0.9.


    Three Gorge projektet - nu på Youtube.

    Turbine sanxia
    Der regnes oprindeligt med med en årlig produktion på ca. 85 TWh, det svarer til 20-30 gange den danske el-produktion - eller ca. 10% af Kinas produktion. Tallet bliver en del mindre fordi elforbruget er stærkt stigende. Siden tilføjelsen af de yderlighere 6 turbiner er den samlede effekt nu på 22.500 MW.

    Den største vandhøjde bliver på 185 m.o.h. med en maksimal faldhøjde på 113 m.
    Selve vandreservoiret vil få en bredde på 2.3 km og en længde på 600 km.
    28.000 mennesker har arbejdet på 3-holdsskift gennem en årrække.
    I forbindelse med anlægget er bygget enorme sluseanlæg og elevatorer til sikring af flodtrafikken. Desuden foretages enorme investeringer i områdets infrastruktur der skulle sikre områdets udvikling.
    Den samlede byggetid har været 17-18 år og koster omregnet til i omegnen af 150 mia. dkr.

    luftfotos sanxia 6

    Billederne viser dels et luftfotos af anlægget - dels et nærbillede af spildvands-udløbet.


    D. 13. sept. 2004 meddelte konsortiet bag projektet en beslutning om at Three Gorge projektet udvides med 6 turbiner via en underjordisk facilitet, så antallet stiger fra 26 til 32 stk. og den samlede kapacitet stiger fra 18.200 MW til 22.400 MW.
    Anledninger ar den, at den samlede vandmængde overstiger forventningerne.

    Arbejdet med installeringen af den 12. generator i Three Gorge-projektet er afsluttet nov. 2004. Den forventes i drift senere på måneden.
    Arbejdet med de næste 6 stk. generatorer påbegyndes i januar 2005.
    Elproduktionen svarer til 25-30 gange det danske el-forbrug.

    En tidligere rapport anslår, at 1 - 16 millioner mennesker skal flyttes for at gøre plads til store hydroelektrisk anlæg.
    I Kina er der for tiden meget store demonstrationer ved dæmningsbyggerierne. Den folkelige modstand har baggrund i de enorme tvangsforflytninger, som projektet medfører.

    Minister for vandressurcer i Kina, Wang Shucheng, forudser at konstruktion af hydroelektriske anlæg vil toppe i Kina om 20 til 25 år.
    Mere end 80% af vandreserverne i Kina er uudnyttede siger han.
    Kina har planter om at udvide med yderligere 4 nye hydroelektriske stationer ved Jinshi-floden inden år 2020.
    De 4 stationer vil tilsammen få en kapacitet på 38.500 MW. Omkostningerne vil udgøre ca. 24 mia. US-dollar.
    En meget stor folkelig modstand har medført forsinkelser og måske opgives nogle af projekterne.

    Kina har besluttet at bygge et nyt gigantisk anlæg ved Jinsha River.
    Arbejdet med at opføre en 12.6 TWh hydroelektrisk station er begyndt.
    Dæmningen opføres i Xiluodu Gorge mellem byen Yongshan i Yunnan provinsen og Leibo i Sichuan provinsen, 1.780 km. fra Shanghai.
    Der bliver bestykket med 18 turbiner á 700 MW, med en forventet årsproduktion på ca. 57 TWh, 15-20 gange Danmarks forbrug af elenergi. (Kilde: China Energy Daily News 17. 11. 2005)

    -

  • itaipu Indtil for få år siden var det Verdens største anlæg - Itaipu (Stenen, der synger) - mellem Brasilien og Paraguay.
    25% af Brasiliens elforbrug og 85% af Paraguays totale el-behov dækkes af dette kraftværk.

    120 m fald forsyner 29 Francis-turbiner á 715 MW med vandkraft. Produktionen er omkring 90 TWh årligt = 2-2.5 gange Danmarks el-forbrug

    Aswan dæmningen i Egypten danner Nasser-søen, et område på 6000 km² en vandmængde på ca. 162 km³
    Opstemningen har forværret den alvorlige lidelse bilharziose som tidligere anført.

    Kariba - dæmningen tæmmer Zambezifloden i Afrika. Søen indeholder ca. 160 mia. m³ vand og er en af verdens største vandreservoirer.


    Hoover Dam i Nevada - tidligere Boulder Dam- er opkaldt efter en amerikansk præsident.
    Dæmningen er en af verdens største med et fald på 223 m.
    Et billede af Hoover-Dam anlægget ses på billedet til højre.

    Grand Coulee med den tilhørende vandreservoir - Frank Roosevelt-søen - tæmmer Colorado-floden. Bygningsværket svarer til ca. 4 gange Cheops-pyramiden.
    Værket er opgraderet og er nu blandt verdens største anlæg.

    De mindre anlæg opdeles i :
    Small Scale Hydro Power
    som har stor lokal interesse til mange formål.


    Til top

    Vindenergien

    Det er en meget gammel idé at udnytte vindens energi.
    Da vindens energi stiger med 3.potens af vindens hastighed og vindens hastighed stiger med højden over jordens overflade, er det vigtigt, at en vindmølle er placeret så højt som muligt og er placeret i egne, hvor vinden blæser kraftigt.
    Vindenergien udnyttelse her i landet var først og fremmest begrundet i at undgå atomkraftens indførelse. Begge energikilder er reelt alternativer til fossil energi.
    Energiindholdet i cylinder luft med en radius på 1 m og med en længde på 10 m har en kinetisk energi ved vindhastigheden 10 m/s:

    Interessen for vindmøller til elproduktion samler sig om de såkaldte hurtigløbere, som kan være 1-2 eller 3-bladede.
    En vindmølle kan teoretisk udnytte 59% af vindens energi, så er vindhastigheden ved at passere møllevingerne reduceret til 1/3. Herved vil luftsøjlen bag ved møllen fylde ca. 1.7 gange mere i diameter p.g.a. den lavere hastighed.(Betz' lov).
    I praksis udnyttes meget mindre end de teoretiske 59%. Med diverse tab ved turbulens, gnidningsmodstand, energiomsætning og det forhold, at en vindmølle kun producerer strøm mellem ca. 4 m/s og 20-25 m/s, udnyttes i praksis her i landet omkring 20-25% af vindens totale energi - lidt mere ved de havbaserede anlæg.

    Den største årsag til den danske succes på verdensplan skyldes oprettelse af en prøvestation, der blev placeret på Risø, hvor det var politisk vilje til at drosle de nukleare aktiviteter ned.
    Prøvestationen fik til opgave at certificere vindmøllerne, der var en betingelse for at ejeren af få tilskud til el-produktionen.
    Det gav kun plads for seriøse konstruktører, der med hjemmemarkedet som basis i løbet af et kort åremål blev verdens største eksportør af vindmøller.
    Vindmøllens aksel trækker en generator via et gear, der sætter generatorakselens omdrejninger op til et passende stort omdrejningstal, så generatoren fungerer bedst muligt.
    Til de mindre, netbaserede anlæg anvendes oftest den såkaldte asynkrone motor, der fungerer som generator når omdrejningstallet overstiger synkronhastigheden (50 Hz). Denne type magnetiseres af el-nettet, hvorved man opnår at der produceres elektrisk strøm med samme frekvens og fasevinkel som el-nettet. Nettet fastlåser vingernes omløbshastighed så de svarer til netfrekvensen. Overskudsproduktion fra vindmøllen kan derfor ledes ind på el-nettet uden større problemer.
    Magnetiseringsgraden varierer i takt med vindens tryk på vingerne og sørger for, at vingerne altid har en hastighed som svarer til nettets frekvens - jo stærkere vinden blæser, des større modstand yder generatoren.
    Ulempen ved denne generatortype er, at den ikke producerer el-energi, hvis der er strømsvigt på el-nettet.

    Store vindmøller anvender ofte en generatortype, der ikke er netstyret. Strømmens frekvens svinger i takt med vingernes omløbstal. Skal en eventuel overskudsstrøm ledes ind på el-nettet, må den først ensrettes og derefter bringes til at svinge i takt med el-nettet via en vekselretter.
    Måske ligger fremtiden i at anvende vindanlæg uden gear. Det arbejdes der med i udlandet, men har ikke større interesse her i landet. På længere sigt vil det måske berøve Danmark sin nuværende førerposition på markedet.

    Vindenergien i elforsyningen

    Ifølge en ældre undersøgelse, foretaget af Akademiet for de tekniske Videnskaber, har vist, at der uden tekniske problemer kan indgå op til 10% af elforsyningen fra vindkraft uden problemer - ved større andele vil visse problemer stige i takt med vindkraftens andel.
    Det ene problem er overløb - d.v.s. der produceres mere el-energi, end der aftages. el-energi kan ikke lagres i nettet, det skal bruges i samme øjeblik, det produceres.
    Overløb sker især om vinteren når det blæser meget. Så er den bundne el-produktion fra kraftvarmeværkerne størst. Hvis man ikke kan skaffe sig af med overskudsproduktionen af el til eksport, kan det blive nødvendigt af koble vindmøllerne af nettet.
    Hvis vindenergiens andel bliver af en vis størrelsesorden, vil kraftværkerne have visse vanskeligheder ved at kompensere for den såkaldte reaktive effekt.
    I Danmark er vindkraftens andel beregnet til ca. 15% af vort forbrug. Ved udbygningen af anlægget ved Horns Rev bliver andelen større.
    I det tal er der ikke korrigeret for overløb eller tab i energi for den del af el-energien, der ikke afsættes lokalt, men transporteres lange strækninger via højspændingsnettet.
    Den mere korrekte beregningsmetode, hvor man anvender besparelse på fossil brændsel ved vindkraften, anvendes ikke.
    En teknisk løsning på overløbsproblemet er nødvendig, hvis andelen af vindenergi skal øges væsentligt.
    Danske forbrugere betaler en overpris for el fra vindkraften. I regnestykket skal vindmøllernes produktion godskrives den CO2-gevinst som vindenergien bidrager med i positiv retning.
    Det økonomiske Råds Formandskab - DØF - har udarbejdet en rapport, der viser at vindkraften har kostet de danske skatteydere et 2-cifret milliardbeløb. Et tal, der dog bestrides af vindmølletilhængere. Her skal der ikke tages stilling til denne diskussion med politiske overtoner, der kan henvises til diskussionen i bladet Naturlig Energi, hvor vismandsrapporten har været udsat for kritik - en kritik som DØE dog afviser.
    Vindenergien har et stort potentiale, men vil dens andel spiller kun en marginal rolle i den globale elforsyning.


       Udviklingen el-produktionen af vind- og atomenergien 1990 - 2003 i USA.
       Vindenergien er steget ca. 75% - atomenergien ca. 25% i perioden

    Man kan også udlede af figuren, at der i USA er et stort potentiale for udbygning af vindenergien. Når det ikke er sket skyldes det sikkert, at vindenergien ikke kan klare sig på markedsvilkår, men behøver støtte. Det er de politske forhold, der bestemmer udbygningen

    Til top

    Solceller - photovoltic energi

    Den største anvendelse for solenergi er til opvarmning. I de varme perioder kan solen levere et stort bidrag til især rumopvarmning.
    Solens stråler kan desuden anvendes til at producere el-energi. Det kan ske på flere måder:

    Der er 2 problemer med udnyttelse af solenergi. Dels er den meget tynd, dels varierer energien meget i løbet af døgnet - og med året.
    Det største solindfald sker i de ækvatoriale egne, hvor solstrålerne falder lodret ind - ved 45 º falder indstrålingen til det halve, da samme energi skal fordeles på den dobbelte flade.

    Potentialet for solenergi til el-fremstilling:

    er i størrelsesordenen : solcelle En solcelle udnytter ca. 15% af solenergien til el-energi.
    I Spanien vil det svare til ca. 240 kWh/år
    Et solcellekraftværk, der skal kunne producere el-energi af samme størrelse som et 1000 MW nukleart anlæg - en årlig produktion på ca. 7-8 TWh, vil fylde et areal på ca. 30 km².
    Anlægsomkostningerne er omkring 10 gange større end ved et a-kraftværk.
    Det skal desuden opføres store lagringssystemer med olie, smeltet salt, brintfremstilling til anvendelse i brændselsceller el. lign. for at kompensere for ujævn el-produktion.
    Hvert led i denne lagringsproces vil forbruge energi.
    Solceller kan ikke konkurrere med andre energikilder, men det bliver nødvendigt på et eller andet tidspunkt i fremtiden at udvikle denne energiform ganske betydeligt.
    I øjeblikket anvendes solceller til flere specielle formål. Det kan være el-fremstilling i u-lande, på fjerntbeliggende steder etc. I Danmark forsynes et fyr på Anholt med el-energi.

    Til top


    Solenergi - bioenergi - fotosyntesen

    Ved fotosyntesen udnyttes solens energi af planternes klorofyl til at omdanne vand og kuldioxid til glukose i plantecellen, der via biologiske processer omdannes videre til kulhydrater, fedtstoffer og protein, der er fundamenter i planternes tørstof.
    Til processen skal foruden vand og kuldioxid også være forskellige mineralstoffer tilstede.
    Planterne kan kun udnytte en lille del af spektrets bølgelængder.
    Uden for atmosfæren er solenergien ca. 1350 Watt/m². Kun ca. 75% af strålingen når jordens overflade, d.v.s. max. 1000 W/m²
    Hvor meget energi der falder på 1 m² i gennemsnit afhænger af mange ting - men stedets geografiske bredde er langt den væsentligste. Jo mere skråt solens stråler falder på overfladen, des større areal skal energien fordeles på.

    Fotosynteseprocessen

    Energiudnyttelsen reduceres omtrentligt for vore kulturplanter:
    Maksimal udbytte af globalstrålingen er således ca.
    Nogle planter udnytter solenergien langt bedre end andre. Det drejer sig bl.a. om de såkaldte C4-planter såsom Rødalger. Sukkerrør har en udnyttelse på ca. 8%, hvilket gør at sukkerrør har en meget voldsom vækst, som man kan se med det blotte øje.

    Et beregning viser, at hvis Danmarks energiforbrug skulle dækkes af skove, skulle der et areal til på 5 - 8 gange Danmarks totale areal for at dække dette behov - og så er de ekstra energiomkostninger ved tilberedning og distribution ikke medregnet.
    Forudsætninger:

    Regnestykket kan kun bruges til at vurdere størrelsesforholdet, da bioenergi jo kun kan betegnes som en supplerende energikilde, der lokalt kan levere et kærkomment bidrag. Det gælder således træflis, halm, biomasse fra affald til biogasformål, udnyttelse af planter på arealer, der ikke dyrkes til landbrugsformål etc.

    Til top

    Danmarks udnyttelse af vedvarende energi - 2001

    vedvarende energi2001 På figuren vises Danmarks energiproduktion af vedvarende energi i år 2001.
    Det blev til 94 petajoule - medregnes importerede træpiller kom vi op på 95.7 PJ.
    Den overvejende del af bioenergien stammer fra afbrænding af halm, affald, flis m.v.
    De vedvarende energikilder giver anledning til udslip af NOx, der er af noget mindre omfang end fra olie og kul - det svarer stort set til emissionerne fra naturgas.
    Halm og træflis bidrager med et beskedent svovludslip.
    Der dannes en mindre mængde cancerogene stoffer, der som regel ikke medtages i de energiøkonomiske beregninger.
    Global vindenergi: Vindenergi har gennem de senere år udviklet sig i kraftigt, idet der er installeret et rekordstort 41.000 megawatt elproduktionskapacitet i 2011, hvilket bringer det samlede verdensmarked til 238.000 megawatt. Med mere end 80 lande nu at udnytte vinden, er der nok installeret vindkraftkapacitet på verdensplan at opfylde de boligområder elektricitetsbehov for 380 millioner mennesker på europæisk plan af forbruget. Især Kina har udviklet megen vindenergi i de seneste 3 år, hvor der er installeret 18.000 MW såden samlede vindkapacitet i 2011 er på 63.000 megawatt. Kina har toppet verdensranglisten. Efter en fordobling af vindkapacitet hvert år fra 2005 til 2009, overgik Kina USA i 2010. (Se data på www.earth-policy.org.) USA installererede 6.800 megawatt vindkapacitet i 2011. Den amerikanske vindsektor udgør nu næsten 47 GW i 38 stater, nok til at imødekomme efterspørgslen efter elektricitet med mere end 10 millioner hjem. Yderligere 10.000 megawatt kan være på vej i 2012. Udsigterne for 2013 er ikke så optimistisk. Det vigtige skattefradrag udløber ved udgangen af 2012, så branchen frygter et brat fald i ny vindkapacitet. Dette ville sætte tusindvis af arbejdspladser i fare i hvad der har været en kærkommen succeshistorie i amerikanske fremstillingsindustri. --

    Til top
    Brændselsceller

    Brændselsceller kan omdanne kemisk energi direkte til elektricitet ved at forene brint og ilt til vand. I principper sker det på samme måde som i et element (batteri).
    fuelcelle
    Brint kan udvindes fra vand, hvilket dog kræver megen energi. Der kan anvendes metan - naturgas, samt en del andre kulbrinter med et stort brintindhold.
    Processen er miljøvenlig, da dens affaldsstof er vand. Ved anvendelse af kulbrinter dannes lidt kuldioxid.
    Brændstofcellen består af en elektrolyt og nogle elektroder i et specielt design.
    I modsætning til et batteri skal en brændselscelle ikke oplades, det producerer el-energi sålænge der tilføres ilt og brint.
    Hver celle producerer en spænding på ca. 1 Volt. Da flere celler kan forbindes både i serie så man får den spænding, man ønsker.

    Der forskes meget i forskellige typer brændselsceller. Nogle typer brændselsceller kræver ren brint mens andre også kan drives af metanol (træsprit) eller metan (naturgas).

    PEM (Proton Exchange Membrane) brændselsceller arbejder ved lavere temperaturer - 70-100 °C - og er lette at regulere.
    PEM kræver ren brint for at fungere.
    De vil egne sig til udstyr, der kræver en hurtig start, f.eks. køretøjer og elektriske apparater. Cellen er velegnet til mindre anlæg og forventes på længere sigt at blive ret billig.
    PEM-cellerne bliver nu støttet også støttet fra det offentlige, efter at man tidligere havde satset mest op SOFC-cellen.

    SOFC - Solid Oxide - brændselscellen er en af de nyeste typer, som mange forsker i - ikke mindst har Risø sammen med Haldor Topsøe udviklet et lovende koncept.
    Den anvender elektroder af ZrO2 doteret med ytterbiumoxid.
    Det tyske Siemens firma har årelang erfaring med denne type, og sammen med Westinghouse har de et hybridanlæg på 220 kW kørende i USA.
    Typen anvender et keramisk materiale i stedet for en flydende elektrolyt, som i de andre typer.
    SOFC-cellen er en højtemperatur-brændselscelle, der arbejder ved temperaturer omkring 700 - 1000°C. Typen er den mest effektive, idet nyttevirkning ved el-produktion er i omegnen af 60%.
    Denne type tåler ikke stop i produktionen, hvorfor den har størst interesse i de større anlæg, hvor der arbejdes med en høj benyttelsestid.

    PAFC Phosphoric Acid brændselsceller anvendes på hospitaler, kontorer, skoler, busser og tog.

    AFC - Alkaline har med stort held været anvendt af i diverse rumfartsprogrammer, hvor NASA har en stor erfaring. Typen er meget dyr at fremstille og kan ikke forventes almindelig udbredt.

    MCFC - Molten Carbonate -typen har en høj udnyttelsesgrad. Der er store forventninger til denne type, som arbejder i store fuldskalaforsøg i USA. Den anvender en elektrolyt af K-Li-carbonat. Arbejdstemperatur ca. 650 °C:

    DMFC - Direct Methanol Fuel Cells - er en ret ny type, der minder om PEM-typen.
    Typen kan adskille brint og kulstoffet i metanol og metan, der således kan anvendes som brændstof.

    Bilproducenter vil satse på brændselsceller til eldrevne biler i stedet for at anvende batterier, der trods store forskningsmæssige ressourcer har skuffet.
    De første el-drevne biler med en passende stor aktionsradius er fremstillet, og kører som demonstrationsmodeller. Hvornår de ses på gaden, er et spørgsmål om at få prisen på brændselsceller ned.
    Prisen er p.t. i nærheden af ca. 200.000 kr./kW mod solcellers pris på ca. 60.000 kr./kW.

    Der spås brændselsceller en meget stor fremtid som energikilde i spektret fra biltelefoner og transportable PC-anlæg til stationære kraftværker. Der regnes med en fremtidig energiudnyttelse på 80-90%.

    Til top

    Bioenergi og CO2-neutralitet

    Til bioenergi regnes alle planteprodukter. I Danmark udnyttes adskillige til både opvarmning og til el-fremstilling ved afbrænding i kraftværker: I almindelighed omtales bioenergi som CO2-neutralt. Det gøres så ofte, at det efterhånden er almindelig accepteret som en fastslået kendsgerning.
    Postulatet bygger på den forudsætning, at der bindes samme mængder kuldioxid i de planter, som der frigøres ved forbrændingen af plantetørstoffet.
    Selv med denne forudsætning er det ikke rigtigt at bruge betegnelsen "CO2-neutralt".
    Der medgår en ikke uvæsentlig mængde fossil energi til dyrkning, høst, jordbehandling, procesbehandling og transport af produktet. Der medgår en ikke ubetydelig del af fossil energi til frembringelse af olie og naturgas.
    En anden og overset forskel vises her med et eksempel i halm:

    De vedvarende energikilder er ikke CO2-neutrale, men forbruget må betegnes som ret beskedent i forhold til andre energikilder.
    På samme måde er det forkert at påstå, at brug af atomkraft ikke medfører forbrug af fossil energi.
    Der medgår en ikke ubetydelig del til minedrift, transport, oparbejdning m.v. Set i forhold til den samlede energiproduktion er det en ret lille mængde, men totalt drejer det sig om store mængder.

    Til top


    Kilder, link

    1. Sanxia- billeder
    2. Three Gorge projektet - nu på Youtube.
    3. ThreeGorge
    4. -
    5. -
    6. Itaipu
    7. Risøpublikation i pdf-format. Brændselsceller på vej mod kommercialisering
    8. Risøpublikation i pdf-format - hvert hjem sin brændselscelle.
    9. www.windpower - side om vindenergi.

    © www.akraft.dk ©

    Op Til top   HjemTil hovedside


    Oprettet 02. 12. 2003 -   - Opdateret 07.12.2015

       Site Meter