Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

23.07.2013 Views

det især er kuldioxiden og varmen, der er svært tilgængelig. KAPITEL 8. PERSPEKTIVERING Kraftværker og industri: Som eksempel kan nævnes Aalborg Portland eller Nordjyllandsværket som begge udleder store mængder kuldioxid, som kan benyttes i elektrolyseprocessen. Begge steder er det muligt at aftage kuldioxiden direkte fra røggassen ved CO2-capture. Inden for en overskuelig fremtid skal der bygges Carbon Capture and Storage (CCS) på Nordjyllandsværket [Vattenfall 2, 2008], hvilket vil gøre det nemmere at skaffe forholdsvis rent kuldioxid. Til gengæld for kuldioxiden kan der, som nævn i konklusionen, afsættes ren ilt til kraftværket til Oxyfuel forbrænding. Ved Oxyfuel forbrænding ersattes den atmosfæriske luft, bestående af hovedsagelig nitrogen og ilt, med en blanding af ilt og recirkuleret kuldioxid fra røggassen. Fordelen er, at der ikke skal fraskilles nitrogen ved CO2-capture, da røggassen er næsten 100 % kuldioxid. Det medfører, at CO2-capture bliver væsentlig bedre rent energiøkonomisk, end ved forbrænding i atmosfærisk luft. Varme over 100 ◦ C til opvarmning af gasser kan også leveres af industri og kraftværker. Især i sommerperioden, hvor der køles meget overskudsvarme væk, kan varmen skaffes billigt. Ulempen, ved at producere det syntetiske brændstof ved kraftværker og industri, er, at det producerede brændstof skal transporteres til forbrugerne. Benzintanke og hustande: Det blive et problem at skaffe varme og kuldioxid, hvilket fordyrer energikonverteringen. Det hænger sammen med, at varmen til fordampning af vand skal produceres internt i anlægget, hvilket krævere højere cellespænding. Det kan resultere i, at anlægget aftager en større effekt pr. produceret enhed brændstof, og samtidig slider den højere cellespænding mere på anlægget, hvilket reducere levetiden. Idet kuldioxiden ikke er tilgængelig kræves et eksternt anlæg, der via CO2-capture kan udskille kuldioxid fra atmosfærisk luft. Den producerede ilt kan enten ledes ud i atmosfæren, eller tankes på trykflasker og sælges. Fordelene ved denne placering er, at det producerede brændstof ikke skal transporteres. I et bredere perspektiv kan et anlæg placeres i forbindelse med et atomkraftværk. Her produceres store mængder varme, hvor det meste ofte bliver kølet væk og en mindre del bliver lavet om til elektrisk energi. Der kræves stadig kuldioxid, som enten skal komme fra et eksternt anlæg eller fra forbrændingsanlæg i nærheden. I tabel 8.1 opsummeres forskellige placeringsmuligheder med fordele og ulemper. Anlæggets placering afhænger af hvilket elektrolyseprodukt, der ønskes. Hvis der ønskes brændstof er det ideelt med nemt tilgængelig kuldioxid i nærheden. Imidlertidig er det ikke sikkert, at fremtidens energisystem er baseret på forbrændingsanlæg, og derfor er det ikke sikkert, at kuldioxid kan hentes fra f.eks. kraftværker. Det forventes, at det stadig er muligt at udskille kuldioxid fra f.eks. affaldsforbrænding. 82

8.2. PLACERING Tabel 8.1: Fordele og ulemper ved forskellige placeringer af SOEC-anlægget. Placering Fordele Ulemper Danmark Kraftværk Kuldioxid og varme tilgængeligt, salg af ilt Transport af brændstof til forbruger Stor industri Kuldioxid og varme tilgængeligt. Transport til forbruger Brændstoffet kan evt. bruges internt Benzintank Brændstof produceret direkte ved tankstation Kuldioxid og varme er ikke tilgængelig Alm. husstande Brændstof direkte ved forbruger, Kuldioxid og varme er ikke tilgængelig kan fungere i samspil med SOFC, forbruger kan køre efter behov Udenfor DK Atomkraftværk Store mængder varme tilgængeligt, Transport af brændstof til forbruger kan fungere i samspil med SOFC og ingen tilgængelig kuldioxid 83

det især er kuldioxiden og varmen, der er svært tilgængelig.<br />

KAPITEL 8. PERSPEKTIVERING<br />

Kraftværker og industri:<br />

Som eksempel kan nævnes Aalborg Portland eller Nordjyllandsværket som begge udleder store mængder<br />

kuldioxid, som kan benyttes i elektrolyseprocessen. Begge steder er det muligt at aftage kuldioxiden<br />

direkte fra røggassen <strong>ved</strong> CO2-capture. Inden for en overskuelig fremtid skal der bygges Carbon<br />

Capture and Storage (CCS) på Nordjyllandsværket [Vattenfall 2, 2008], hvilket vil gøre det nemmere<br />

at skaffe forholdsvis rent kuldioxid. Til gengæld for kuldioxiden kan der, som nævn i konklusionen,<br />

afsættes ren ilt til kraftværket til Oxyfuel forbrænding. Ved Oxyfuel forbrænding ersattes den atmosfæriske<br />

luft, bestående af ho<strong>ved</strong>sagelig nitrogen og ilt, med en blanding af ilt og recirkuleret kuldioxid<br />

fra røggassen. Fordelen er, at der ikke skal fraskilles nitrogen <strong>ved</strong> CO2-capture, da røggassen er næsten<br />

100 % kuldioxid. Det medfører, at CO2-capture bliver væsentlig bedre rent energiøkonomisk, end <strong>ved</strong><br />

forbrænding i atmosfærisk luft. Varme over 100 ◦ C til opvarmning af gasser kan også leveres af industri<br />

og kraftværker. Især i sommerperioden, hvor der køles meget overskudsvarme væk, kan varmen<br />

skaffes billigt. Ulempen, <strong>ved</strong> at producere det syntetiske brændstof <strong>ved</strong> kraftværker og industri, er, at<br />

det producerede brændstof skal transporteres til forbrugerne.<br />

Benzintanke og hustande:<br />

Det blive et problem at skaffe varme og kuldioxid, hvilket fordyrer energikonverteringen. Det hænger<br />

sammen med, at varmen til fordampning af vand skal produceres internt i anlægget, hvilket krævere<br />

højere cellespænding. Det kan resultere i, at anlægget aftager en større effekt pr. produceret enhed<br />

brændstof, og samtidig slider den højere cellespænding mere på anlægget, hvilket reducere levetiden.<br />

Idet kuldioxiden ikke er tilgængelig kræves et eksternt anlæg, der via CO2-capture kan udskille<br />

kuldioxid fra atmosfærisk luft. Den producerede ilt kan enten ledes ud i atmosfæren, eller tankes på<br />

trykflasker og sælges. Fordelene <strong>ved</strong> denne placering er, at det producerede brændstof ikke skal transporteres.<br />

I et bredere perspektiv kan et anlæg placeres i forbindelse med et atomkraftværk. Her produceres<br />

store mængder varme, hvor det meste ofte bliver kølet væk og en mindre del bliver lavet om til elektrisk<br />

energi. Der kræves stadig kuldioxid, som enten skal komme fra et eksternt anlæg eller fra forbrændingsanlæg<br />

i nærheden.<br />

I tabel 8.1 opsummeres forskellige placeringsmuligheder med fordele og ulemper.<br />

Anlæggets placering afhænger af hvilket elektrolyseprodukt, der ønskes. Hvis der ønskes brændstof er<br />

det ideelt med nemt tilgængelig kuldioxid i nærheden. Imidlertidig er det ikke sikkert, at fremtidens<br />

energisystem er baseret på forbrændingsanlæg, og derfor er det ikke sikkert, at kuldioxid kan hentes<br />

fra f.eks. kraftværker. Det forventes, at det stadig er muligt at udskille kuldioxid fra f.eks. affaldsforbrænding.<br />

82

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!