Sv: 32 A hjemmelading - Anbefalinger og erfaringer

[Espen Hugaas Andersen]

Jeg vil gjerne ha en slik batteripakke på 1000Wh/liter. Hvor kan jeg få tak i en sånn?

Beklager, når jeg sjekker på nytt ser jeg at det var ca 500 Wh/liter, så batterier og hydrogen ved 700 bar er ca like gode i dag. Batterier er bedre i morgen. http://www.kreiselelectric.com/en/

[eivhelle]

Man kan regne bruk i tog og fartøy som storskala lagring. Som oftest er det volum som setter begrensningene, men kanskje dette ikke gjelder på tog. Det er jo ganske lett å inkludere noen flere vogner.

Jeg ville tro at det er en utfordring å lagre hydrogen under høyt trykk på en vogn og så ha en fleksibel kobling til brennselscellen som er på en annen vogn. Det vil nok bidra til å øke faren for lekkasjer.

[Espen Hugaas Andersen]

Jeg ville tro at det er en utfordring å lagre hydrogen under høyt trykk på en vogn og så ha en fleksibel kobling til brennselscellen som er på en annen vogn. Det vil nok bidra til å øke faren for lekkasjer.

Dette er neppe en betydelig utfordring. Man kan nok fint ha en regulator som gjør at man i slangen har aldri over f.eks 5 bar, og så kan man ha litt større diameter på røret for å få ført frem nok hydrogen.

[eivhelle]

Jeg ville tro at det er en utfordring å lagre hydrogen under høyt trykk på en vogn og så ha en fleksibel kobling til brennselscellen som er på en annen vogn. Det vil nok bidra til å øke faren for lekkasjer.

Dette er neppe en betydelig utfordring. Man kan nok fint ha en regulator som gjør at man i slangen har aldri over f.eks 5 bar, og så kan man ha litt større diameter på røret for å få ført frem nok hydrogen.

Hva gjør du hvis du har to vogner med hydrogen? Skal du da trekke en fleksibel kobling gjennom hydrogenvogna foran og frem til lokomotivet med fuel cellene? Skal det være fleksibelt å bytte vogner vil man trenge mange koblinger på slangene som potensielt over tid vil kunne skape lekkasjer. Selv med lavt trykk på for eksempel 5 bar skal det ikke store svakheten til før det lekker hydrogen.

[KjellG]

Det er luftkoblinger mellom alle vogner for bremsene. Denne løsningen har eksistert i mange år.

[Espen Hugaas Andersen]

Hva gjør du hvis du har to vogner med hydrogen? Skal du da trekke en fleksibel kobling gjennom hydrogenvogna foran og frem til lokomotivet med fuel cellene? Skal det være fleksibelt å bytte vogner vil man trenge mange koblinger på slangene som potensielt over tid vil kunne skape lekkasjer. Selv med lavt trykk på for eksempel 5 bar skal det ikke store svakheten til før det lekker hydrogen.

Det er nok ikke en stor utfordring å koble sammen flere vogner. Hver vogn kan ha et rør som går gjennom vognen, beregnet på 5 bar. Så kobler du sammen røret i hver vogn med slanger. Trykkregulatoren i hver vogn leverer hydrogen til rørsystemet, og måler samtidig hvor mye hydrogen som går ut av hver vogn. Inn på brenselcelle-vognen har du også en hydrogen-måler som sjekker hvor mye som kommer inn. Detekteres det svinn lukkes utgangene av regulatorene og det lyser en rød lampe. (Litt forenklet. )

Personlig tror jeg ikke hydrogen har noen plass i transportsektoren, men man bør bruke de riktige argumentene. Da får argumentene mer vekt.

Kostnad/virkningsgrad er hovedårsaken til at hydrogen ikke passer for tog. Du har også sikkerhetsaspektet ved å frakte f.eks 2 tonn hydrogen, og da tenker jeg først og fremst på ulykker. Har man en alvorlig togulykke der f.eks en vogn full av hydrogen ruller ned en skråning, treffer en stor stein og brekker i to, så får man 2 tonn hydrogen dumpet i omgivelsene på null komma svisj. Eksplosjon vil nærmest være uungåelig. Spørsmålet blir bare fordelingen mellom hvor mange kg som detonerer og hvor mange kg som brenner. Murphy er alltid med oss, og jeg syns man bør ha et realistisk syn på risikoen ved å ha store mengder hydrogen i omløp.

På tog lagrer man i hvert fall ikke hydrogen i de tusen hjem, og man trenger ikke fyllestasjoner med flere hundre kg i bebygde strøk. Tog kan jeg kanskje akseptere i forhold til sikkerhet, men biler? Nei takk.

[Sverreb]

Kostnad/virkningsgrad er hovedårsaken til at hydrogen ikke passer for tog.

Men kostnad og virkningsgrad er vel enda dårligere for diesel (Hvis man kan få kostnaden på brenselscellen under kontroll), og det brukes i dag.

Sier på ingen måte at jeg tror hydrogen er ideellt her, men jeg kan ikke se at det er direkte diskvalifisert av kostnad alene.

[eivhelle]

Kostnad/virkningsgrad er hovedårsaken til at hydrogen ikke passer for tog.

Men kostnad og virkningsgrad er vel enda dårligere for diesel (Hvis man kan få kostnaden på brenselscellen under kontroll), og det brukes i dag.

Sier på ingen måte at jeg tror hydrogen er ideellt her, men jeg kan ikke se at det er direkte diskvalifisert av kostnad alene.

Hvis hydrogen koster 90 kr pr. kg og brennselscellene har en effektivitet på 60% får du en kostnad på 90kr/20KWh som gir 4,5 kroner pr. KWh.

Hvis et dieselelektrisk tog har en effektivitet på 25% og man tar en dieselpris på 6 kroner/liter, får du en kostnad på  6kr/2,5KWh som gir 2,4 kroner pr. KWh.

Så derfor må prisen på hydrogen halveres sammenlignet med i dag for å kunne konkurrere på pris med diesel.

[Lokführer]

Det er luftkoblinger mellom alle vogner for bremsene. Denne løsningen har eksistert i mange år.

Helt riktig, men disse koblingene sliter fremdeles med smålekkasjer. På vintertid forverres det, men det er ikke sikkerhetskritisk, toget vil bare slite med å få løst bremsene.
Når det kommer til hydrogen er saken litt annen. De samme koblingene kan hvertfall ikke brukes siden hydrogen har langt lavere tetthet. Lekkasjene vil bli betydelige og faren for brann blir stor. (Godstog har klossbremser som spruter gnister)

Jeg tror batterier er en langt bedre løsning, men jeg er skeptisk til det også. Et vanlig godstog forbruker røfflig 10.000kWh fra Alnabru til Oslo/Bergen/Trondheim. Med batteritog kan strekningen delelektrifiseres, batterier kan da lades ved hjelp av strømavtagere og kostnaden blir langt lavere kontra fullelektrifisering.

[Porsgrunn]

Av nysgjerrighet vet du også røfflig hvor langt det er og hvilken vekt et slikt tog kan ha?

[Robert Sund]

Hydrogen er ikke ett godt alternativ for tog.

Hvis hydrogenet kommer fra strøm, er effektforbruket flere ganger høyere enn tradisjonell strømforsyning og batterier, og kostnadene er flere ganger høyere. Som i hundrevis av millioner rett ut av vinduet høyere.

Hvis hydrogenet kommer fra metan, er det bedre å benytte høytemperatur brenselsceller og benytte metanet direkte fra LNG tanker rett i brenselscellene. Men kostnadene med det er også langt høyere, og dessuten er det fossilt.

Hvis hydrogenet kommer fra thermolyse i atomkraftverk eller annen tilsvarende fremtidig produksjon, er problemene kostnader, logistikk, og enda høyere ulykkesrisiko, i tillegg til at vi ikke vet om det kommer til å eksistere slik produksjon.


Det som vil gi raskest miljøgevinst og spare mest penger er batteritog med god levetid nå med en gang, og i allefall til å begynne med kombinert med eksisterende tog. De vil betale seg tilbake i løpet av noen hundre til noen tusen ladinger, avhengig av prisen på diesel, strøm, batterier, og hvor mye lokomotiv batterivogna skal være. Den vil også kunne benyttes mens det blir bygget ut kjøreledning.

Hvor lange strekninger man skal kjøre på batteri, hvor man benytter kjøreledning (til å lade og til fremdrift), om man velger å lade på natt for å "fylle badekaret" i el-nettet i Europa, kan man vurdere. Med litt samordning med Statnett er nok dette Statnett sin våte drøm.

På vinteren på passasjertog kan man kombinere combined cycle diesel som rekkeviddeforlenger og oppvarming av kupeéne.

Hvis det skulle bli lønnsomt å bruke flere ganger så mye energi på å dekke samme transport behov i fremtiden kan de jo vurdere hydrogen da. Jeg holder en knapp på at det er like lurt om 10 år, som det var 10 år frem i tiden i 1990. Fossilprodusentene knuste elbiler på 90 tallet, og påstod slikt som SINTEF sjefen.

[Lokführer]

Av nysgjerrighet vet du også røfflig hvor langt det er og hvilken vekt et slikt tog kan ha?

400-450m 900-1000 tonn.

[Sverreb]

Hvis hydrogen koster 90 kr pr. kg og brennselscellene har en effektivitet på 60% får du en kostnad på 90kr/20KWh som gir 4,5 kroner pr. KWh.

Tror ikke pris pr. kg som solgt til privatkunder som kjøper 3-4kg av gangen i en litt tøysete hydrogenstasjon langs veien er referanseprisingen din her. Jeg vil forvente at pris pr. kg går vesentlig ned med et industriellt elektrolyseringsanlegg lagd og skalert spesifikt for formålet. Elektrolysen i seg selv er ganske effektiv, og med lavere trykk blir tapet i håndteringen bedre, så i stor skala burde det være mulig å produsere en kg. hydrogen på 200 bar for ca 43kWh*. Med en noe pessimistisk pris på 300 NOK/MWh** , får jeg en matrialkost på ca 13 kr/kg H2. Selv om jeg dobler dette for å betale avskriving og vedlikehold ender jeg på 1.3Kr/KWh levert til drivlinjen, vesentlig bedre enn diesel i.h.t. til ditt regnestykke.

Det som naturligvis er det åpenbare og vel etablerte alternativet til både batteri og hydrogentog er strømforsyning på banen slik de fleste jernbanestrekninger har. Selv om man bare gjør dette på deler av strekningen, så kan det dramatisk endre kostnadene med et ev. hybrid batteri/konvensjonellt elektrisk tog (gitt at man greier å takle ladestrøm+drivstrøm)

*) Elektrolyse for å produsere 1kg H2 er antatt å være ca 42KWh, kompresjon legger til ca 1kWh***.

**) Basert på nordpool årssnittprising

***) https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/9013_energy_requirements_for_hydrogen_gas_compression.pdf

[Espen Hugaas Andersen]

Hvis hydrogen koster 90 kr pr. kg og brennselscellene har en effektivitet på 60% får du en kostnad på 90kr/20KWh som gir 4,5 kroner pr. KWh.

Hvis et dieselelektrisk tog har en effektivitet på 25% og man tar en dieselpris på 6 kroner/liter, får du en kostnad på  6kr/2,5KWh som gir 2,4 kroner pr. KWh.

En mer realistisk virkningsgrad for dieselen er 45%. Vi snakker om store maskiner som kan jobbe på ganske optimalt turtall. Og regner man avgiftsfri diesel som koster ca 8,5 kr/l i dag, så blir det ca 1,7 kr/kWh på hjulene.

For strøm og batterier med 1 kr/kWh blir det ca 1,3 kr/kWh på hjulene.

For strøm og hydrogen med 1 kr/kWh blir det ca 3 kr/kWh på hjulene, bare i energikostnader.

[Espen Hugaas Andersen]

Tror ikke pris pr. kg som solgt til privatkunder som kjøper 3-4kg av gangen i en litt tøysete hydrogenstasjon langs veien er referanseprisingen din her. Jeg vil forvente at pris pr. kg går vesentlig ned med et industriellt elektrolyseringsanlegg lagd og skalert spesifikt for formålet. Elektrolysen i seg selv er ganske effektiv, og med lavere trykk blir tapet i håndteringen bedre, så i stor skala burde det være mulig å produsere en kg. hydrogen på 200 bar for ca 43kWh*.

43 kWh per kg er veldig nært teoretisk maksimum. Gode anlegg i dag klarer 55 kWh/kg, helt OK anlegg klarer 60 kWh/kg. Om 10-20 år håper man på å kunne redusere dette til 45-50 kWh/kg.

Med en noe pessimistisk pris på 300 NOK/MWh** , får jeg en matrialkost på ca 13 kr/kg H2. Selv om jeg dobler dette for å betale avskriving og vedlikehold ender jeg på 1.3Kr/KWh levert til drivlinjen, vesentlig bedre enn diesel i.h.t. til ditt regnestykke.

Ikke glem nettleie. Industrikunder betaler effektledd og energiledd, og totalen blir ikke veldig ulikt prisen for privatkunder, altså ca 1 kr/kWh.