Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

More documents

Recommendations

Info

4.2 Produktionspris for brint KAPITEL 4. SOEC-ANLÆG På baggrund af det foregående afsnit 4.1, ses der i det kommende afsnit på produktionspriserne for H2 og CO. Det følgende afsnit baseres på tre videnskabelige rapporter, som er rapporterne: [Jensen 1, 2006] [Mogensen et al., 2007] [Jensen 2, 2005]. Formålet med dette afsnit er at give et indblik i hvad produktionsprisen for H2 og CO, produceret i en SOEC, kan blive. De tre rapporter omhandler analyse og eksperimentielt arbejde med SOEC-teknologi, samt produktionsog økonomianalyse af hhv. H2-produktion og CO-produktion. Her følger en opsummering af de mest relevante resultater. Økonomiafsnittet i rapporten [Jensen 1, 2006] omhandler elektrolyse i en SOEC baseret på forsøg og målinger på en opstilling samt antagelser for priser på de forskellige dele af produktionen. Målingerne foretaget på opstillingen indebærer varierende strøm og densiteter, arbejdstemperaturer, samt dampens partialtryk. Partialtryk er et deltryk for en luftart i en luftblanding, altså det tryk luftarten vil udøve, hvis den er alene i en beholder. I tabel 4.2 kan antagelserne foretaget i [Jensen 1, 2006] ses. Det vurderes vigtigt at kende værdierne i tabel 4.2, da de skal benyttes senere i rapporten. Tabel 4.2: Antagelser og estimeringer for parametre i SOEC-elektrolyse. Parameter Estimeret pris og enhed for parameteren Elektricitetspris 1,3 UScents/kWh (8 øre/kWh) SOEC stak 2100 US$/m2 celle (12500 kr/m2 celle) Investeringspris 6300 US$/m2 celle (37500 kr/m2 celle) Demineraliseret vand 2,3 US$/m3 (13,50 kr/m3 ) CO2 2,3 US$/ton (13,50 kr/ton) Levetid 10 år Operationsaktivitet af levetiden 50 % Celletemperatur 950 o C Celle spænding (Etn) (H2O-elektrolyse) (ideelt) 1,48 V Celle spænding (Etn) (CO2-elektrolyse) (ideelt) 1,29 V Strøm gennem cellen (H2O-elektrolyse) (ideelt) -3,6 A/cm 2 Strøm gennem cellen (CO2-elektrolyse) (ideelt) -1,5 A/cm 2 Energitab i varmeveksler 3 % Alle tal i tabel 4.2 er vurderet ud fra nuværende priser på de opstillede parametre [Jensen 1, 2006]. Estimeringerne virker realistiske og velovervejede, dog med undtagelse af den opgivne estimerede levetid. Rapporten antager at cellen har en levetid på 10 år, hvor cellen opererer 50% af tiden. De opgivne spændinger og strømstyrker er ideelle værdier, der beskriver den optimale produktion. De estimerede parametre ligger til grund for figur 4.2, der viser prisen for elektrisk energi som funktion af produktionsprisen for H2, her angivet som prisen på en tønde olieækvivalent. Det er vigtig at have i mente, at de opstillede grafer er baseret på ideele værdier. 42
4.2. PRODUKTIONSPRIS FOR BRINT Figur 4.2: Elpris som funktion af H2-produktionspris. Til sammenligning ses en graf over produktionsprisen med en alkaline elektrolyseenhed. Cirklen indeholder antagelser fra tabel 4.2 [Mogensen et al., 2007]. Prisen på en tønde olieækvivalent var d. 13/10-08 på ca. US$ 81, hvilket betyder, at prisen på H2produktion denne dag var meget konkurrencedygtig, såfremt prisen på elektrisk energi er tilsvarende lav. Således skal prisen på elektrisk energi være over ca. 4,5 UScents /kWh, før prisen på H2-produktion er billigere end en tønde olieækvivalent. Prisen er i rapporten antaget til at være 1,3 UScents/kWh, hvilket ifølge grafen på figur 4.2 vil svare til en pris på ca. 29 US$/tønde olieækvivalent. Prisen på 1,3 US cents/kWh er estimeret ud fra indkøbsprisen på elektrisk energi for industrivirksomheder på Island og i Norge [Jensen 1, 2006]. Figur 4.3: Levetid som funktion af H2-produktionsprisen <strong>ved</strong> forskellige investeringspriser. Prikken angiver beregninger foretaget ud fra antagelserne i tabel. 4.2 [Jensen 1, 2006]. 43
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 12 and 13: eguleres. Der er derfor lagrings- o
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 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: 4.1. OPBYGNING AF SOEC-ANLÆG Ved (
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
Page 63 and 64: 5.3. MODEL FOR ELNETTET I den førs
Page 65 and 66: 5.4. MODEL AF SOEC-ANLÆG 5.4.1 Opb
Page 67 and 68: 5.4. MODEL AF SOEC-ANLÆG Figur 5.8
Page 69 and 70: 5.4. MODEL AF SOEC-ANLÆG ved en ma
Page 71 and 72: 5.6. SYSTEMVIRKNINGSGRAD Det ses fr
Page 73 and 74: Kapitel 6 Økonomisk betragtning Ø
Page 75 and 76: 6.2. INDTÆGTER fra 15 ◦C til 400
Page 77 and 78: 6.4. RESULTATDISKUSSION Ud fra form
Page 79 and 80: Kapitel 7 Konklusion I rapportens i
Page 81 and 82: Kapitel 8 Perspektivering I 1960’
Page 83: 8.2. PLACERING Tabel 8.1: Fordele o
Page 86 and 87: Energistyrelsen 1 [2008]. Elprodukt
Page 88 and 89: LITTERATUR Steele [2000]. Steele, B
Page 90 and 91: v_stack = 0.0158 m^3 A.1.3 Densitet
Page 92 and 93:
A. APPENDIKS - BEREGNINGER %Effektt
Page 94 and 95:
A.2 Udregninger af ∆H i EES Figur
Page 97 and 98:
B Appendiks - Supplerende materiale
Page 99 and 100:
B.1. SOFC B.1.2 Cellernes reaktion
Page 101 and 102:
B.2. METANOLBRÆNDSELSCELLER B.2 Me
Page 103:
B.3. HÅNDTERING AF STOFFER B.3 Hå
show all

Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?