Sv: 32 A hjemmelading - Anbefalinger og erfaringer

[kodalse]

For å si det slik er alt annet enn å fremstille hydrogen fra fossile kilder kjempedyrt.
Hydrogen produseres i praksis ikke fra fornybare kilder i dag, men det forskes på det!

http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/production.htm

At hydrogen skal være miljøvennlig i praksis? Ikke i dag! Ikke om 10 år! For lokalmiljøet vil det derimot ha like stor effekt som batteribiler.
Hydrogen har derimot en stor fordel på langturreiser med rask fylling i forhold til batteribiler.

Elektrolyse er absolutt ikke en teknologi som det bare "forskes" på. Det var allerede på 1930 tallet store elektrolyseanlegg i Norge (Glomfjord og Rukan) som produserte mer enn 1 TWh med hydrogen årlig. Denne teknologien er videreutviklet og eies i dag av NEL Hydrogen som selger sine elektrolysører over hele verden.

Ja du har helt rett i at hydrogen fra elektrolyse var i komersiell produksjon for bruk i annen industri tidligere.
NEL er videreføringen av dette, men fortsatt er det da slik at når du dytter inn 1TWh i elektrolysen er tilsvarende energimengde hydrogen ca 0,507TWh for fabrikkene på Rjukan og i Glomfjord.

Som det beskrives i boken "Hydrogen Power: An Introduction to Hydrogen Energy and Its Applications" er kravet at det produseres fra veldig billig hydropower siden det er tre til fire ganger så kostbart som derivat fra fossile kilder.
Kopi av side 56 lagt ved hvor også Rjukan og Glomfjord er nevnt.
Vi kan da ikke gå i fella og tro at energi er gratis. både hydropower, vindkraft og solenergi krever utstyr og bemanning til drift og vedlikehold.
link: https://books.google.no/books?id=v_DfBAAAQBAJ&pg=PA56&lpg=PA56&dq=glomfjord+Rjukan+Hydrogen&source=bl&ots=cUDOf6Xk9V&sig=JvhsUYAleLbWCCpo0Foo03kaCXg&hl=no&sa=X&ved=0ahUKEwjQp7rJm_TJAhVJiSwKHVZdCuYQ6AEIMzAD#v=onepage&q&f=false

La oss se videre på dette "Well to wheels". På norsk hydrogenforum har vi en seksjon med ofte stilte spørsmål hvor man ser på hva det vil koste i energi å drive 3 millioner hydrogenbiler i norge med snitt 15.000 kilometer. Svaret er 27TWh.
Hvis man skal drive samme flåte av elbiler med samme kilometertall og et snitt på 2kWt/mil er svaret 9TWh.
http://www.hydrogen.no/om-hydrogen/ofte-stilte-sporsmal/
Igjen ser man at Hydrogen koster tre ganger så mye som ren elektrisk kraft.

Slik jeg ser det vil hydrogen best egne seg som buffer der hvor man ellers ville måtte stanse kraftproduksjonen, men å bruke ren elektrisk kraft fra magasin for å produsere hydrogen er sløsing med energi.
Videre kan hydrogen ha en funksjon som "Range extender" i biler. Så får vi se hva fremtiden bringer.
Kan noen gi opplysninger (referanser) med link til regnestykker som sier noe annet ville det vært veldig interessant å studere!

[Griffel]

Når en så har hensyn til at dagens elektrolysatorer er ca 30% mer effektive, koster 10% og drives vindmøller som ellers måtte stoppes, er det kanskje ikke så utrolig at andre land enn Norge hvor vi har kraft fra magasiner ser løsninger her.

[Espen Hugaas Andersen]

Når en så har hensyn til at dagens elektrolysatorer er ca 30% mer effektive, koster 10% og drives vindmøller som ellers måtte stoppes, er det kanskje ikke så utrolig at andre land enn Norge hvor vi har kraft fra magasiner ser løsninger her.

Moderne elektrolysatorer har ca 65% virkningsgrad. De som er litt mer kommersielt tilgjengelige har nærmere 60% virkningsgrad. Som f.eks de som ble foreslått brukt her: http://www.tu.no/industri/2015/11/25/de-har-mer-enn-nok-strom-og-mer-enn-nok-vann.-slik-skal-de-bli-et-hydrogen-fylke 60-65% er ikke 30% bedre enn 50,7% som kodalse henviste til.

Prisene har så klart også falt, men elektrolysatorer er på ingen måte billige. Hydrogen er, og vil fortsette å være, dyrt.

Og gjerne vis meg et regneeksempel på hvordan man får hydrogenproduksjon til å lønne seg ved kun å bruke overflødig vindkraft. I Danmark har de negative strømpriser noe sånt som 40 timer i året. Skal man kun kjøre elektrolyseutstyret 40 timer i året tilsvarer det 0,46% utnyttelsesgrad. Antar man at dette er samme type anlegg som i TU artikkelen, altså 10 millioner kroner i investeringskostnad og 10 år kommersiell levetid, så vil elektrolyseutstyret utgjøre en kostnad på ca 1760 kr/kg. Selv om man antar 2 millioner i investeringskostnad og 50 år levetid, så vil elektrolyseutstyret utgjøre en kostnad på 70 kr/kg.

Det som er viktig ved hydrogenproduksjon via elektrolyse er å kjøre utstyret så mye som mulig. Helst 24/7, og da snakker vi *ikke* om overflødig vindkraft.

[Griffel]

60-65% er ikke 30% bedre enn 50,7% som kodalse henviste til.

Nei det er bare 28,2% bedre. Vi må opp i 65,8% for å få 30% forbedring.

[kodalse]

Entusiasmen er stor selv på juleaften! Det setter vi pris på. Riktig god jul.

For ordens skyld er jeg ikke motstander av hydrogen, kun pragmatisk!

For å drive 3 millioner hydrogenbiler (i ytterste konsekvens) i Norge trengs det da 3000 hydrogenkraftverk som nevnt i eksempelet fra TU.
Har vi 3000 kraftverk av denne typen tilgjengelig?

Disse skal da levere strøm til 25 øre pr kWh uten kostnad til nettleie. Da blir kostnaden 14 kroner pr kilo før komprimering i henhold til artikkelen.
Det er særdeles vanskelig å få lønnsomhet ut av disse slik det er i dag (mange er nå solgt til utlandet).
At de skal levere overskudd ved konvertering til hydrogen er vel som utopi å regne uten store subsidier.

Disse koster  "rundt 10 millioner kroner. Om det kjøres i ti år, og oppetiden med maksimal last er 90 prosent, vil kosten for anlegget utgjøre åtte til ti kroner per kg hydrogen."
Det vil igjen si en investeringskostnad på 3000 X 10 millioner, 30 milliarder med nedskrivning over 10 år.
Dette henger ikke sammen, her må store deler av kraften fra de største hydrokraft stasjonene konverteres til Hydrogen for å være i nærheten av å produsere behovet for privatbilismen.
Disse 8-10 kronene er produksjonskostnaden for hydrogenet uten komprimering, distribusjon og levering til sluttbruker.

For å erstatte en ferge som Ampera vil det kreve 750 kilo hydrogen pr dag. Det vil si 1,5 slike kraftverk skal produsere døgnkontinuerlig ved maksimal last på 90%.
Dette er ikke overskuddsenergi, men døgnkontinuerlig produksjon hvor energien kunne vært tilbudt annen industri.
En ferge utgjør ingenting her må de fleste fergene over på hydrogen. Hvor mange kraftverk trenger vi til produksjonen da?

Hvem investerer i disse anleggene?
Vil de ikke bli gjenstand for særdeles nøye økonomiske analyser?
Langt mer enn amatører som undertegnede klarer å fundere på en juleaften?
Dette er alle anlegg som vil være særdeles avhengig av subsidier i hele sin levetid.

Men igjen, kun et forsøk på å summere tilgjengelig informasjon. I bunn og grunn kan hydrogen godt være et alternativ som alternativ energibærer, men ikke i stor skala slik det er i dag og de nærmeste årene.

Samtidig har jo Spetalen skjønt at det kan la seg gjøre å få forskningssubsidier fra EU for å fremme sitt selskap.
Kortsiktig kan noen investorer gjøre seg noen kroner inntil realiteten presser seg frem.
Reitan med uno-x stasjonene ser for seg 40% subsidier fra Enova for å etablere tankstasjonene som også skal koste 10 - 50 millioner pr stykk.
Hvor mange av disse kreves hvis vi bytter hele bilparken til "miljøvennlige hydrogenbiler"?
La oss si 1000 stykker for å praktisk sett dekke alle 3 millioner biler. Si 25 millioner pr stykk så plusser vi de 30 milliardene fra tidligere med 25 milliarder til, Altså 55 milliarder. Fortsatt er ikke utfordringen ved transport av hydrogen til fyllestasjoner løst.

Samtidig har vi pumpekraftverk med 80% gjennvinning av energien. Mye enklere og kan samtidig etableres på annet sted enn selve kraftverket, men med 10% tap i linjeoverføring.

Hvis ting høres ut til å være for godt til å være sant er det svært sjelden det.

[Ferry]

Reitan med uno-x stasjonene ser for seg 40% subsidier fra Enova for å etablere tankstasjonene som også skal koste 10 - 50 millioner pr stykk.

Fortum får 10,5 millioner for å sette opp 77 hurtigladere, 136.000,- pr. stk. Hvor mye skal gis i tilskudd til hydrogenstasjoner? Samme sum pr. stk? Samme sum totalt? Like stor prosentandel pr. stk? Jeg er heller ikke prinsipielt imot hydrogen, men så vidt jeg kan se må det bli vesentlig dyrere enn ladestasjoner for elbil. Jeg er i grunn mest overrasket at Fortum får kun 10,5 millioner. Det er bare lommerusk.

[Rio]

God jul til alle.

Og selv om man bruker hydrogen fra gratis overskuddskraft, så behøver man jo ikke sende det land og strand rundt til hydrogenfyllestasjoner. Man kan bruke hydrogenet i sentrale kraftstasjoner, som "demand response" når effektforbruket i strømnettet er alt for høyt.

Så kan elektriske biler fremdeles lade om natten.

[Griffel]

Hadde verden vært som Norge ville vi ikke hydrogenbilene bli å se side by side. Men det finnes større billand enn Norge, og alle disse har ikke vannkraft fra magasiner.

[Rio]

Hadde verden vært som Norge ville vi ikke hydrogenbilene bli å se side by side. Men det finnes større billand enn Norge, og alle disse har ikke vannkraft fra magasiner.

Enig i det, men ser fremdeles ikke at hydrogenbiler har noen fordeler over batterier i år 2020 (som er når de snakker om at hydrogen skal være mer tilgjengelig).

Dersom man får/lager hydrogen, så er det jo langt mer effektivt å bruke det akkurat når det er maks behov (morgen og kveld) i et sentralt kraftverk. Det er da strømmen er mange ganger dyrere, og det svarer seg med hydrogen.

Jeg ser ikke at det skal svare seg (verken i Norge eller andre steder) å bygge ut en hel infrastruktur. Langt bedre å la elbiler normallade om natten, når det uansett er kapasitet i strømnettet. Da slipper man å gå via hydrogen.

[Griffel]

Hydrogen vil bli produsert, først og fremst fordi det er et behov for slike løsninger til stabilisering av strømnettet. Siden det nå først er produsert kan den delen av forbruket som elbiler trenger like gjerne leveres i form av H2 som via en stikkontakt (med større fortjeneste).

I 2017 vil det ganske sikkert finnes minst ett relativt stort elektrolyse anlegg i Danmark basert på overskuddsstrøm fra vindfarmer. Mens en venter på FCbiler vil gassen blandes med naturgass i gassnettet.

(Anlegget beskrevet i TU (1MW) er et nokså lite anlegg i sammenligning med det som en ønsker for større vindfarmer, det er heller ikke egnet til å ta hånd om raske variasjoner i produksjonen (vind).
Testanlegget til Siemens/Linde som er i drift er på 6MW, dette er også smått sammlignet med de en ser for seg i nær framtid).

[eivhelle]

Hvor mange av disse kreves hvis vi bytter hele bilparken til "miljøvennlige hydrogenbiler"?
La oss si 1000 stykker for å praktisk sett dekke alle 3 millioner biler. Si 25 millioner pr stykk så plusser vi de 30 milliardene fra tidligere med 25 milliarder til, Altså 55 milliarder. Fortsatt er ikke utfordringen ved transport av hydrogen til fyllestasjoner løst.

En hydrogenbil har ca. halve rekkevidden til en fossilbil og må derfor tanke nesten dobbelt så ofte. Vi har i dag 1588 bensinstasjoner. Det er lite trolig at man klarer seg med færre hydrogenstasjoner enn dette.

[Rio]

Hydrogen vil bli produsert, først og fremst fordi det er et behov for slike løsninger til stabilisering av strømnettet. Siden det nå først er produsert kan den delen av forbruket som elbiler trenger like gjerne leveres i form av H2 som via en stikkontakt (med større fortjeneste).

Det er noe en av oss ikke "ser" her. Om det er meg eller deg, vet jeg ikke, men slik tenker jeg: 

Tenk deg at du kan produsere masse hydrogen fra nesten gratis strøm. Så nå har du mange tonn hydrogen du ønsker å selge - hva skal du gjøre med den?

Slik jeg ser det har du to muligheter:

1) Selge hydrogenet/energien, i form av elektrisitet (produsert gjennom en stor og effektiv brenselscelle, og med null transport og andre kostnader), tilbake til strømnettet akkurat i de minuttene/timene prisen på strøm er høyest. Siden strømprisen varierer mye i andre land, kan du tjene godt på dette.

2) Selge hydrogenet videre til bruk på hydrogenfyllestasjoner. Prisen du da bør ta må jo være høyere enn i (1), hvilket vil si at energien blir dyrere enn den dyreste strømmen i løpet av døgnet. På toppen av det hele får man transportkostnader, og bilene er ikke så effektive, osv.


Jeg kan ikke se annet enn at (1) er bedre, spesielt i andre land i Europa. I de landene er man også vant med å bruke strøm når det er billig, så elbilene kan lades om natten.

Jeg ser jo klart at man kan bruke hydrogen til biler, men jeg kan ikke se noen fordel med det i 2020 (som er når masseproduksjon av elbiler er planlagt).

[Espen Hugaas Andersen]

En hydrogenbil har ca. halve rekkevidden til en fossilbil og må derfor tanke nesten dobbelt så ofte. Vi har i dag 1588 bensinstasjoner. Det er lite trolig at man klarer seg med færre hydrogenstasjoner enn dette.

Hver bensinstasjon har også 4-12 pumper, mens hver hydrogenstasjon som er foreslått har 1-2 pumper. Man bruker også flere ganger så lang tid på å fylle en hydrogenbil i forhold til en fossilbil.

I tillegg så er rekkevidden reellt sett enda dårligere enn på fossilbiler. Antar man at man må fylle når man har gjenstående 200 km i buffer, så må fossilbilen fylles etter 800 km mens hydrogenbilen må fylles etter 300 km. (Elbiler slipper i stor grad denne problemstillingen da man fyller i garasjen.)

[Espen Hugaas Andersen]

Hydrogen vil bli produsert, først og fremst fordi det er et behov for slike løsninger til stabilisering av strømnettet. Siden det nå først er produsert kan den delen av forbruket som elbiler trenger like gjerne leveres i form av H2 som via en stikkontakt (med større fortjeneste).

Når du sier "med større fortjeneste", så mener du egentlig "til større kostnad". Til tross for det man kan innbille seg, så finnes det faktisk konkurranse. Og de løsningene som er billigere og bedre tar tilnærmet alltid knekken på de løsningene som er dyrere og dårligere.

Når det gjelder stabilisering av strømnettet kan elbiler og annet styrbart utstyr like greit kunne ta seg av dette, ved timeprising av strøm. Det man ikke kan gjøre med elbiler er utjevning av variasjoner over måneder og år. Her vil hydrogen kanskje kunne spille en rolle, tiden vil vise. Men at det produserte hydrogenet brukes i ren form til transport har jeg ingen tro på.

I 2017 vil det ganske sikkert finnes minst ett relativt stort elektrolyse anlegg i Danmark basert på overskuddsstrøm fra vindfarmer. Mens en venter på FCbiler vil gassen blandes med naturgass i gassnettet.

Det ville ikke overraske meg. Dessverre så har politikere sjeldent ingeniør-bakgrunn, og rådgiverne som man skulle tro kunne gi gode råd er ofte kjøpt og betalt.

(Anlegget beskrevet i TU (1MW) er et nokså lite anlegg i sammenligning med det som en ønsker for større vindfarmer, det er heller ikke egnet til å ta hånd om raske variasjoner i produksjonen (vind).
Testanlegget til Siemens/Linde som er i drift er på 6MW, dette er også smått sammlignet med de en ser for seg i nær framtid).

Kostnaden er ikke betydelig lavere for større anlegg. Elektrolysatorer er ganske moden teknologi, så ved større produksjon må du bare kjøpe inn flere elektrolysatorer.

[Griffel]

Slik jeg ser det har du to muligheter:

1) Selge hydrogenet/energien, i form av elektrisitet (produsert gjennom en stor og effektiv brenselscelle, og med null transport og andre kostnader),

Neppe i 1. omgang siden en med minimale investeringer kan levere overskuddet til gassnettet eller eksisterende gasskraftverk.

Men en har mange muligheter:
1. Selge til varme og strømproduksjon
2. Selge til transportsektor
3. Selge til kjemisk industri

Av disse vil alle bli valgt.