Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

More documents

Recommendations

Info

– forsat fra foregående side Symbol c Betydning Specifik varmekapacitet Enhed J ◦C Temperatur i Celcius kg ·K ◦ [ C] E◦ Ligevægtsspænding [V] ET n Termoneutral spænding [V] ɛo Ligevægtsspænding [V] ɛ F G Emissiviteten Faradays konstant Gibbs fri energi [ · ] C mol [J] H Entalpi J kg h h Højde Varmetransmissionskoefficient [m] W K ·m 2 I Strøm [A] l Længde [m] λ Termiske konduktivitet [W · m−1 · K−1 ] m Masse [kg] ˙m Masseflow kg s N Antal [ · ] n Mol [ · ] ˙n Molflow mol s η Virkningsgrad [%] P Tryk [N · m2 = Pa] P Effekt [W] Q Varmetilførsel [J] ˙Qkond Varmetab i form af konduktion [W] ˙Qkonv Varmetab i form af konvektion [W] ˙Qstr åling Varmetab i form af stråling [W] ˙Qt ab Samlet Varmetab [W] ˙Q Varmeflow [W] R R Ohmsk modstand Ideal gaskonstant [Ω] J S Entropi S Designkonduktionsfaktor mol ·K J K [ · ] σ Stefan-Boltzman konstant [W · m−2 · K−4 ] T Temperatur i Kelvin [K] U Spænding [V] V Volumen [m3 ] VDC Jævnspænding [V] Vr ms Effektiv spænding [V] ∆x Isoleringstykkelse [m]
Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse 9 1 Indledning 11 1.1 Det danske elnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Det danske elmarked . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3 Eloverløb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2 Problempræsentation 17 2.1 Problemformulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2 Problemafgrænsning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 SOEC-teknologi 19 3.1 Opbygning af SOEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.2 Elektrolyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3 Elektrolyse af kuldioxid og vand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4 Elektrisk modstand i cellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.5 Termodynamik i SOEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.6 Virkningsgrader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.7 Anvendelse af elektrolyseprodukter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4 SOEC-anlæg 39 4.1 Opbygning af SOEC-anlæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.2 Produktionspris for brint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4.3 Beregning af opstartstid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.4 Elektrisk energikonvertering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5 Modellering af SOEC 59 5.1 Kravspecifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2 Modellernes opbygning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3 Model for elnettet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.4 Model af SOEC-anlæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.5 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.6 Systemvirkningsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6 Økonomisk betragtning 73 6.1 Udgifter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.2 Indtægter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 6.3 Rentabilitetsberegning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.4 Resultatdiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 9
Page 1: Energikonvertering ved Solid Oxide
Page 5: Forord Denne rapport er udarbejdet
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 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
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?