Sv: 32 A hjemmelading - Anbefalinger og erfaringer

[NegativeElectrode]

Interessant diskusjon

Jeg hadde litt av den samme diskusjonen med en kollega forrige uke, han hadde større tro på hydrogen, hovedgrunnen hans var fordi han mente det ble brukt sjeldne jordmetaller i elbiler. Stemmer det? Jeg har prøvd å søke litt på det, og etter hva jeg forstår ble disse brukt i eldre batterier, men ikke i dagens lithiumion? Det blir derimot brukt noe (lite) i elmotorene, men flere produsenter, senest Renault lager elmotorer uten sjeldne jordmetaller. Er det riktig?

Jeg kjenner ikke til andre enn Tesla når det kommer til bruk av sjeldne metaller. Tesla bruker en AC Induction motor som ikke krever bruk av magneter og andre sjeldne metaller. AC-motoren er forøvrig Nicola Teslas oppfinnelse, derav navnet på bilmerket.
http://www.teslamotors.com/blog/induction-versus-dc-brushless-motors
http://my.teslamotors.com/no_NO/roadster/technology/motor

Brenselceller krever platina, som i all hovedsak utvinnes som biprodukt av annen gruvedrift. Mengden platina som kreves for hver bil reduseres gjennom forskning, men om fuelcell skulle ta av vil det oppstå et underskudd av platina. Hvordan det løses er usikkert. Fuelcell krever også batterier, men med mindre kapasitet. Det er ikke brencelcellen som driver bilen, men den lader batteriet, så hydrogenbiler må også ha en elektromotor. Hvor mye sjeldne metaller som inngår i produksjonen av en elbil vs fuelcell har flere fellesnevnere. Fuelcell klarer seg med mindre batteri, men krever i tillegg platina.

Det er noen innlegg lengre opp i denne tråden som omhandler platina i fuelcell
http://elbilforum.no/forum/index.php/topic,16149.msg263234.html#msg263234

[Griffel]

Et høyt innslag av tilfeldig kraft vil til tider gi en betydelig overproduksjon som en enten kan "kaste bort" eller bruke til å produsere hydrogen for en "billig penge". Nest etter pumpekraftverk regnes hydrogen som det beste alternativ for slik lagring.

Helt greit, har ikke noe problemer med dette (selv om Elon satser på at man skal bruke batterier istedet også her). Men, hvorfor må man bruke dette "overskuddshydrogenet" på privatbiler?  Hvorfor heller ikke bruke det til å generere strøm når den tilfeldige produksjonen ikke klarer å dekke behovet?  Så kan man igjen putte denne strømmen i privatbiler eller komfyrer eller hva man så skulle ønske.

Selvfølgelig vil det bli brukt til strømproduksjon, både i kraftverk og i privatbiler med FC. Jeg vil også tro at vinmølleeieren kan få bedre betalt for H2 til biler enn han vil få ved salg til et kraftverk.

Batterier? Hvor mange her tror at lagring i batterier blir rimligere enn lagring i en tank? Selv om H2 stiller store krav til tanken, er det beskjedent sammenlignet med et batteri.

[Griffel]

AC-motoren er forøvrig Nicola Teslas oppfinnelse, derav navnet på bilmerket.

Noen Amerikanere tror det. Men han var helt klart blant de første, og helt klart den som gjorde AC kjent i USA. Men dette er vel en avsporing.

[Amoss]

Selvfølgelig vil det bli brukt til strømproduksjon, både i kraftverk og i privatbiler med FC. Jeg vil også tro at vinmølleeieren kan få bedre betalt for H2 til biler enn han vil få ved salg til et kraftverk.

Sant at vindmølleeieren kan få bedre betalt for hydrogenet der han selger det til fuelcell biler, dersom han har infrastrukturen for dette på plass, og det er nok fuelcellbiler å selge til, enn han vil få dersom det ukritisk selges til ett hydrogenkraftverk.

Men, om vindmølleeiren sitter på både vindmøller og en prosess for å generere hydrogen fra strøm, og en måte å lagre denne på, så tror jeg igrunnen at han får godt nok betalt for den strømmen han kan sende ut på nettet når det er underskudd på strøm.

Den dagen batteriene blir billige nok, og det tror jeg de helt sikkert vil klare å bli (men vedder ikke på når) Men med det lavere tapet på korttidslagring på batterier så behøver ikke batteriene være helt gratis for å være ett bedre alternativ enn Hydrogen. For type langtidslagring (som å spare solstrøm til vinteren) kan nok hydrogen være ett bedre alternativ dersom man klarer å holde tankene tette nok. Rett og slett fordi alle batterier jeg kjenner til har en viss egenutladning som blir betydelig over tid.

[Porsgrunn]

Batterier? Hvor mange her tror at lagring i batterier blir rimligere enn lagring i en tank? Selv om H2 stiller store krav til tanken, er det beskjedent sammenlignet med et batteri.

Jeg tror det.

Det blir litt for enkelt å bare se på lagring i tank mot batterier.

Batterier har mye raskere respons enn et elektrolyse brenselcelle system. Dette gjør dem bedre egnet i mange tilfeller. Batterier er også skalerbare fra små lokale systemer til enorme parker uten at det endrer økonomien i det veldig.

I tillegg vil en høyere virkningsgrad og enklere service og vedlikehold være på batterienes side

I Norge burde vi nok aller først utnytte de mulighetene vi har i pumpekraftverk

[Sirius]

Batterier? Hvor mange her tror at lagring i batterier blir rimligere enn lagring i en tank? Selv om H2 stiller store krav til tanken, er det beskjedent sammenlignet med et batteri.

Om du i tillegg til lagring på tank tenker på elektrolyseanlegg og brenselcelle med tilhørende tap, så tror ærlig talt det. Når vi engang får Mg-ion, Al-ion eller Na-ion batterier på markedet - eller annen kjemi. Lithium tror jeg er for sjeldent til at det blir billig nok.

Usikkerheten tror jeg ikke ligger på om batteriteknologien blir bra nok, men om elektrolyse / brenselcelle teknologien blir god nok til å konkurrere ut batteriene...

Det blir spennende å se. Tror, som jeg har sagt før, at hydrogen evt. blir lagret som syntetisk framstilt karbonnøytralt hydrokarbon. Muligens som Metan, men mest sannsynlig som flytende drivstoff.

[NegativeElectrode]

AC-motoren er forøvrig Nicola Teslas oppfinnelse, derav navnet på bilmerket.

Noen Amerikanere tror det. Men han var helt klart blant de første, og helt klart den som gjorde AC kjent i USA. Men dette er vel en avsporing.

Digresjon, kanskje? Valg av elektromotor har mye å si for valg av materialer til den. (Magneter er ikke spesielt miljøvennlige, da utvinning er en ganske skitten prosess.) Når man skal vurdere elbil opp mot fuelcell er det relevant å sammenligne hvor miljøvennlige de respektive er å produsere.

Induksjonsmotor er et smart valg både med tanke på ytelse og egenskaper pluss at den ikke krever sjeldne metaller.

For the record: https://en.wikipedia.org/wiki/Induction_motor

[NegativeElectrode]

Batterier? Hvor mange her tror at lagring i batterier blir rimligere enn lagring i en tank? Selv om H2 stiller store krav til tanken, er det beskjedent sammenlignet med et batteri.

Dette blir vel feil spørsmål? Det er som er viktig er hva det koster ved et antall påfyllinger. Hydrogen kan aldri bli billigere enn strøm, så ved et gitt antall fyllinger/ladinger vil batteri bli billigere over tid. Fordi Hydrogen må fremstilles av noe annet ved hjelp av strøm, med et energitap, i tillegg til energitap i strømnettet akkurat som en batteribil. Energitapet vel lading av batteri/fylling av hydrogentank er kanskje ikke så ulikt.

[arv]

Produksjon av en kilo hydrogen krever 65Kwh. Da kan du kjøre 10mil.
Med samme energiforbruk kan en ren elbil kjøre fire ganger så langt. Hydrogen er sløsing av energi.
Arv

[eivhelle]

http://www.tu.no/kraft/2015/04/30/japanerne-skriker-etter-ren-energi---na-vil-de-hente-den-fra-finnmark

Japanerne er en forkjemper for å løse energiproblemer ved hjelp av hydrogen. Men det har ingen god plan for hvordan de skal kunne høste den energien de trenger i sitt nærmiljø. I stedet leter de verden rundt etter andre kilder.

Sett i et globalt perspektiv bør en hente energi mest mulig lokalt og en bør sløse minst mulig med energien. I så måte kan ikke prosessen med elektrolyse, nedkjøling, transport og forbrenning i gassturbiner eller hydrogenbiler akkurat sies å være spesielt effektiv utnyttelse av energi.

Jeg ville tror at det finnes en del europeiske naboland som heller kunne hatt nytte av denne energien for å redusere sine CO2 utslipp. Og det burde ikke være noe problem med å transportere denne energien langt mer effektivt via høyspent kabler gjennom Finland til østeuropa.

I globalt perspektiv utgjør persontransport en svært liten del av energibruken selv om denne får svært mye oppmerksomhet. Derimot har vi en enorm mengde med råvarer som transporteres verden rundt på leting etter billigste mulige arbeidskraft. Når man i Norge for eksempel velger å flislegge med Larvikitt, kan dette gjerne føles som utnyttelse av lokale råvarer, men når steinen først transporteres til andre siden av kloden for å bearbeides i Kina og så transporteres tilbake til Norge for å monteres på et baderom i Larvik blir valget maksimalt uheldig.

Nå ble dette en liten avsporing fra det egentlige temaet. Men jeg tror uansett at Japan ikke hadde hatt like stor tro på hydrogen som fremtidens drivstoff hvis de hadde måttet produsere all hydrogen de trengte selv fra lokale fornybare resurser.

EDIT. En annen interessant ting med vinklingen av artikkelen over er at man ser for seg at de finnes store tilgjengelige kraftresurser som ikke kan utnyttes fordi man ikke har godt nok utbygd kraftnett for å transportere energien vekk fra Finnmark. Men det finnes heller ikke noen vindparker for å hente energien, eller noen anlegg for å produsere og lagre hydrogen. Så hvorfor skal denne infrastrukturen være så mye enklere å fremskaffe enn å bygge ut et bedre kraftnett?

[NegativeElectrode]

Hydrogen lages ikke av strøm, den er bare en innsatsfaktor. Spørs om det er naturgass som tenkes brukt i produksjonen av hydrogen her, og da er det ikke ren kraft fordi CO2 er biproduktet.

[MagnusT]

Fordi hydrogenbiler har lengre rekkevidde og varierer lite med temperatur

Gjerne kom med en kilde på dette. Hydrogenbiler er elbiler som får strøm fra en brenselcelle. De har ingen revolusjonerende teknologi for å redusere tapene på vinteren når bilen må brøyte seg vei gjennom snø og slaps og lufttettheten er betydelig høyere som betyr mer luftmotstand. Det er også mindre spillvarme i en hydrogenbil enn i en dieselbil, og dieselbiler trenger som kjent dieselvarmere for å bli varm. I tillegg trenger brenselcellen ytterligere oppvarming.

Jeg vil tro hydrogenbiler har noe bedre prosentmessig rekkevidde på vinteren kontra sommer i forhold til elbiler, men forskjellen på sommer og vinter er nok fortsatt betydelig.

Jeg har desverre ikke noe god kilde på dette, det er mer basert på personlige erfaringer med Daimlers F-Cell. Hydrogenbiler vil så klart også påvirkes av slaps og snø og tettere luft, men den ekstra energien vil være den samme uavhengig av drivlinje. Siden en hydrogenbil allerede bruker ca 50% mer energi enn en elbil og dessuten har betydelig lengre rekkevidde (ja, Tesla kan kjøre nesten like langt), vil endringen i rekkevidden prosentvis være mye lavere.
Det andre leddet, oppvarming, er det større forskjell på. Først til sammenligningen din med en dieselbil. En dieselmotor vil helt riktig produsere mer varme enn en brenselcelle, men veldig mye av varmen går rett ut med eksosen. Dette er ikke tilfellet med en brenselcelle. I tillegg er driftstemperaturen for en brenselcelle vesentlig lavere enn for en dieselmotor, noe som gjør at varmen som skal til for å nå den temperaturen er lavere. Disse faktorene gjør at minst like mye varme, kanskje mer, er raskt tilgjengelig for oppvarming av bilen. Videre vil brenselcellen alltid generere et overskudd av varme som kan brukes til oppvarming og man trenger ikke å bruke mer hydrogen om vinteren enn om sommeren.

[Espen Hugaas Andersen]

Hva er de konkrete ulempene med hydrogenbiler som kun kan løses ved revolusjonerende gjennombrudd? Jeg vet om mange ting som gjør hydrogenbiler og fyllingsystemer kompliserte, men de ser jo ikke ut til å være uoverkommelige i og med at f.eks. ix35 nå skal være mulig å kjøpe for en vanlig privatperson? Vet du f.eks. noe om levetid på de kritiske delene i en ix35 som brenselcellen eller hydrogentanken?

Levetiden er nok ikke spesielt problematisk. En moderne brenselcelle burde klare 200.000 km og dette vil nok bedre seg.

Men jeg ser andre utfordringer. Hvis jeg skal se for meg en verden der hydrogen klarer å konkurrere med elbil, så har jeg størst problemer med totalbildet.

Selv om man ser for seg de forbedringene de fleste forskerene forventer at vi skal klare å få til, så sammenlignet med elbiler er hydrogenbiler dyre i innkjøp, de er dyre i drift, de er til dels mer upraktiske, infrastrukturen har et høna/egget-problem, osv. Noen eksempler på gjennombrudd som ville endre totalbildet:

- "Gratis" strøm. Om f.eks prisen på solenergi falt til en tiendedel av prisnivået i dag, så ville ulempen med lavere virkningsgrad på hydrogenbiler ha vært av liten betydning.
- Betydelig forbedrede brenselceller. Om man kunne ha brenselceller med 90% virkningsgrad, som ikke inneholdt platina eller andre dyre metaller, og hadde gode ytelser med tanke på temperatur, levetid, osv, så ville dette også i stor grad gjøre hydrogenbilen mer konkurransedyktig i forhold til elbilen. (Spesielt om prosessen enkelt kunne reverseres for å produsere hydrogen ved regenerativ bremsing, slik at man kunne fjerne batteriet fra hydrogenbilene.)
- Betydelig forbedret kostnadsnivå på brenselceller, hydrogentanker og resten av drivlinjen. En ix35 FCV bør ikke koste mer enn 300.000 kroner uten subsidier o.l.
- Billige, enkle hjemmefyllestasjoner. Om man kunne betale 5000 kroner for en hydrogenelektrolysator som man kunne installere i garasjen, som kun trengte vedlikehold hver 20. år, og hadde 0% sjanse for eksplosjon, så ville elbilens fordel ved å alltid starte med full tank være utradert.
- Billige, enkle større hydrogenfyllestasjoner. Om staten kunne betale 100 millioner kroner for et landsdekkende nettverk av hydrogenfyllestasjoner, og disse ville bære sine egne kostnader ved salg av hydrogen, så ville det raskt løse infrastrukturutfordringene.
Osv.

Jeg sier ikke at vi trenger alle disse gjennombruddene, men et par av de hadde i hvert fall vært en god start.

[Espen Hugaas Andersen]

Batterier? Hvor mange her tror at lagring i batterier blir rimligere enn lagring i en tank? Selv om H2 stiller store krav til tanken, er det beskjedent sammenlignet med et batteri.

Batterilagring av strøm er et biprodukt av produksjon av elbiler.

2 mrd elbiler med 50 kWh batteri kan lagre 100 TWh med strøm, og trolig balansere med en effekt i området av 16 TW. Det er ca 4 ganger så mye som den gjennomsnittlige effekten til alle verdens kullkraftverk i 2006.

[erikf]

...
- Betydelig forbedrede brenselceller. Om man kunne ha brenselceller med 90% virkningsgrad, som ikke inneholdt platina eller andre dyre metaller, og hadde gode ytelser med tanke på temperatur, levetid, osv, så ville dette også i stor grad gjøre hydrogenbilen mer konkurransedyktig i forhold til elbilen. (Spesielt om prosessen enkelt kunne reverseres for å produsere hydrogen ved regenerativ bremsing, slik at man kunne fjerne batteriet fra hydrogenbilene.)
...

Noen som vet hvor store batterier hydrogenbilene er planlagt å ha? De må vel ha det, eller er hydrogensystemet responsivt nok til å lage den energien som motoren ber om for å få kjapp aksellerasjon?
Hvis de likevel må ha et batteri på minst 2kwt f.eks, håper jeg de like gjerne putter inn et større, på nærmere 20 kwt eller mer, som kan lades fra kontakt også, slik at de blir hybrider. Hvorfor skulle de IKKE gjøre det på denne måten? Så vidt jeg hadde forstått er hydrogenbiler allerede hybride, om enn ikke ladbare fra kontakt.
Det er vel bare prototypen til toyota, og den nye huyndaien som gir oss erfaringsgrunnlaget her?