Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells
Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells
eguleres. Der er derfor lagrings- og reguleringsmæssige udfordringer. KAPITEL 1. INDLEDNING Januar 2007 var en rekord god måned for vindmølleproduktionen, da 36 % af den samlede indenlandske produktion af elektrisk energi stammede fra vindmøller. For Vestdanmark alene var tallet 44,1 %. Det højere tal skyldes, at andelen af vindmøller er størst i Vestdanmark [Nordisk Folkecenter, 2008] [Energistyrelsen 2, 2007]. Dette ses i lyset af, at vindkraft i hele 2007 udgjorde 19,7 % den samlede indenlandske produktion af elektrisk energi [Energistyrelsen 3, 2008]. Ud fra disse tal, udgjorde Vestdanmarks vindmøller 65 % af den samlede produktion af elektrisk energi fra vindmøller i hele Danmark. Vestdanmark vælges til videre analyse på baggrund af ovenstående. 1.1.1 Elnettets opbygning Elværker og vindmøller i Vestdanmark er koblet sammen af et højspændingseltransmissionsnet. Eltransmissionsnettet i Vestdanmark består af elkabler og luftledninger på 132 kV/150 kV og 400 kV. Mod nord er elnettet i Vestdanmark koblet sammen med både det norske og det svenske elnet. Mod syd er elnettet koblet sammen med det tyske elnet. Både 132 kV/150 kV- og 400 kV nettet benyttes i den daglige drift til transporten af elektrisk energi rundt i Vestdanmark samt til udlandet, se figur 1.1 [Energinet.dk 2, 2008]. Som eksempel på hvordan produktion af elektrisk energi tilkobles elnettet, ses på vindmølleparken Hornsrev 1. Samtlige vindmøller i parken er af typen Vestas V80, som producerer 690 V vekselstrøm. Møllerne er forbundet indbyrdes i et 36 kV kabelnet. Kabelnettet er forbundet med en transformatorplatform ude ved mølleparken, se figur 1.2. På platformen optransformeres den producerede energi til 150 kV og føres via et søkabel til en kabelstation på land. Herfra sendes energien til en transformatorstation og ud på elnettet [Vattenfall, 2008]. Figur 1.2: Sammenkoblingen af vindmøller ved Hornsrev 1 [Vattenfall, 2008] 1.2 Det danske elmarked Følgende tekst er baseret på kilden [Energinet.dk 3, 2007]. Det danske elmarked er sammensat af en række aktører, som får elhandel, -produktion og forbrug til at fungere sammen. Elektrisk energi pro- 12
1.2. DET DANSKE ELMARKED duceres af en producent, som sælger den til elleverandøren, som igen sælger den videre til slutkunden; elforbrugeren. Se figur 1.3. Der er en balanceansvarlig aktør, som har systemansvaret. I Danmark varetages dette ansvar af Energinet.dk, som samtidig også står for driften af elnettet fra 132 kV og op til 400 kV. Den forsyningspligtige virksomhed har bevilling til at forsyne de slutkunder, som ikke selv har valgt anden leverandør. Nord Pool er den fælles nordiske elbørs, der driver Elspot, Elbas og Eltermin, der beskrives herunder. Figur 1.3: Aktører på det danske elmarked. Blå pile angiver udveksling af el, mens røde pile viser udveksling af informationer om elmarkedet. Elmarkedets daglige drift er opdelt i tre perioder: • Senest dagen før driftdøgnet indgår elleverandører, -producenter og -forbrugere aftale gennem Nord Pool Elspot, eller direkte med hinanden. Den balanceansvarlige har ansvar for at planen er i balance. Denne aktørplan kan ændres indtil en time inden driftsdøgnet på Elbas. • I driftsdøgnet har den systemansvarlige virksomhed ansvar for at systemet er i balance. Dvs. at import/eksport, frekvens og spænding holdes inden for definerede grænser. Indgreb kan ske ved ned- eller opregulering, hvor den systemansvarlige enten køber eller sælger elektrisk energi til aktører på regulerkraftmarkedet. Den systemansvarlige har også ansvar for, at der altid er tilstrækkelig reservekraft til at dække eventuelle havarier. • Efter driftsdøgnet opgøres handlen, således at ubalancen fra produktion og forbrug gøres til enten et overskud eller et underskud. Dette kaldes balancekraft. Indmelding af produktion og forbrug foregår på Elspotmarkedet dagen før produktionsdøgnet mellem kl. 10:00 og 12:00, hvorefter Nord Pool kl. 13:00 udsender de handlende mængder og priser for det følgende driftsdøgn. På Elbas - Nord Pools korttidsmarked - handles der indtil en time inden driftstimen. På regulerkraftmarked indbyder producenter og forbrugere (via leverandører) gennem den balanceansvarlige bud på øget produktion eller lavere produktion. Kun produktionsanslæg på markedsvilkår 13
- Page 1: Energikonvertering ved Solid Oxide
- Page 5: Forord Denne rapport er udarbejdet
- Page 8 and 9: - forsat fra foregående side Symbo
- Page 10 and 11: INDHOLDSFORTEGNELSE 7 Konklusion 79
- Page 14 and 15: KAPITEL 1. INDLEDNING kan indgå i
- Page 16 and 17: KAPITEL 1. INDLEDNING mulere flere
- Page 19 and 20: Kapitel 3 SOEC-teknologi Som muligh
- Page 21 and 22: 3.3. ELEKTROLYSE AF KULDIOXID OG VA
- Page 23 and 24: 3.3. ELEKTROLYSE AF KULDIOXID OG VA
- Page 25 and 26: 3.3. ELEKTROLYSE AF KULDIOXID OG VA
- Page 27 and 28: 3.4. ELEKTRISK MODSTAND I CELLEN 3.
- Page 29 and 30: 3.5. TERMODYNAMIK I SOEC Tabel 3.2:
- Page 31 and 32: 3.5. TERMODYNAMIK I SOEC Da energio
- Page 33 and 34: 3.6. VIRKNINGSGRADER kan distrueres
- Page 35 and 36: 3.7. ANVENDELSE AF ELEKTROLYSEPRODU
- Page 37 and 38: 3.7. ANVENDELSE AF ELEKTROLYSEPRODU
- Page 39 and 40: Kapitel 4 SOEC-anlæg I dette afsni
- Page 41 and 42: 4.1. OPBYGNING AF SOEC-ANLÆG Ved (
- Page 43 and 44: 4.2. PRODUKTIONSPRIS FOR BRINT Figu
- Page 45 and 46: 4.3. BEREGNING AF OPSTARTSTID • D
- Page 47 and 48: 4.3. BEREGNING AF OPSTARTSTID Dette
- Page 49 and 50: 4.3. BEREGNING AF OPSTARTSTID hvor
- Page 51 and 52: 4.3. BEREGNING AF OPSTARTSTID 4.3.1
- Page 53 and 54: 4.3. BEREGNING AF OPSTARTSTID Af fi
- Page 55 and 56: 4.4. ELEKTRISK ENERGIKONVERTERING T
- Page 57 and 58: 4.4. ELEKTRISK ENERGIKONVERTERING i
- Page 59 and 60: Kapitel 5 Modellering af SOEC Dette
- Page 61 and 62: 5.3. MODEL FOR ELNETTET 5.3 Model f
1.2. DET DANSKE ELMARKED<br />
duceres af en producent, som sælger den til elleverandøren, som igen sælger den videre til slutkunden;<br />
elforbrugeren. Se figur 1.3. Der er en balanceansvarlig aktør, som har systemansvaret. I Danmark<br />
varetages dette ansvar af Energinet.dk, som samtidig også står for driften af elnettet fra 132 kV og op til<br />
400 kV. Den forsyningspligtige virksomhed har bevilling til at forsyne de slutkunder, som ikke selv har<br />
valgt anden leverandør. Nord Pool er den fælles nordiske elbørs, der driver Elspot, Elbas og Eltermin,<br />
der beskrives herunder.<br />
Figur 1.3: Aktører på det danske elmarked. Blå pile angiver udveksling af el, mens røde pile viser<br />
udveksling af informationer om elmarkedet.<br />
Elmarkedets daglige drift er opdelt i tre perioder:<br />
• Senest dagen før driftdøgnet indgår elleverandører, -producenter og -forbrugere aftale gennem<br />
Nord Pool Elspot, eller direkte med hinanden. Den balanceansvarlige har ansvar for at planen<br />
er i balance. Denne aktørplan kan ændres indtil en time inden driftsdøgnet på Elbas.<br />
• I driftsdøgnet har den systemansvarlige virksomhed ansvar for at systemet er i balance. Dvs.<br />
at import/eksport, frekvens og spænding holdes inden for definerede grænser. Indgreb kan ske<br />
<strong>ved</strong> ned- eller opregulering, hvor den systemansvarlige enten køber eller sælger elektrisk energi<br />
til aktører på regulerkraftmarkedet. Den systemansvarlige har også ansvar for, at der altid er<br />
tilstrækkelig reservekraft til at dække eventuelle havarier.<br />
• Efter driftsdøgnet opgøres handlen, således at ubalancen fra produktion og forbrug gøres til<br />
enten et overskud eller et underskud. Dette kaldes balancekraft.<br />
Indmelding af produktion og forbrug foregår på Elspotmarkedet dagen før produktionsdøgnet mellem<br />
kl. 10:00 og 12:00, hvorefter Nord Pool kl. 13:00 udsender de handlende mængder og priser for<br />
det følgende driftsdøgn.<br />
På Elbas - Nord Pools korttidsmarked - handles der indtil en time inden driftstimen.<br />
På regulerkraftmarked indbyder producenter og forbrugere (via leverandører) gennem den balanceansvarlige<br />
bud på øget produktion eller lavere produktion. Kun produktionsanslæg på markedsvilkår<br />
13
Change language