Stimulans voor alternatieve energie (discussie)

[herman van der helm]

Denkrichting waar ik graag discussie over zou willen hebben.

 

In de wereld is een enorm potentieel aan (oplaadbare) batterijen en accu's. De meeste worden slechts af en toe gebruikt. De hoeveelheid opslagcapaciteit zal in de toekomst nog veel verder toenemen. Er is tevens een enorme vraag naar mogelijkheden om alternatieve energiebronnen te exploiteren. Probleem hierbij is altijd dat de energie vrijkomt op het moment dat je het niet allemaal nodig hebt. Dus zou je het willen opslaan. Opslagsystemen hiervoor zijn duur en renderen eigenlijk niet waardoor alternatieve energie maar ten dele benut kan worden en onnodig duur is.

 

Stel je nu eens voor om alle beschikbare accucapaciteit in de wereld te kunnen benutten voor die energieopslag op het moment dat het overtollig is, en dit weer te benutten op het moment dat er vraag naar is. Dan zou de alternatieve energie een boost kunnen krijgen en de toch redelijk milieubelastende accufabricage een schoner imago kunnen krijgen.

Praktisch gezien betekent dit dat alle accucapaciteit aangesloten moet zijn op een wereldomvattend laad en ontlaadcircuit. 80% van de accucapaciteit blijft gereserveerd voor het doel waar de accu voor is bedoeld en 20 % wordt beschikbaar gehouden voor het laden en ontladen tijdens energie aanbod of energie vraag. Laders moeten dan twee kanten op gaan werken en er moet uiteraard een beheersysteem voor worden ontwikkeld.

 

Ik verwacht dat dit een nuttige denkrichting is, waar iedereen iets aan zou kunnen hebben, maar misschien zit ik er volkomen naast. Dus graag opmerkingen die voor of tegen deze denkrichting pleiten. Overigens is het niet iets wat echt nieuw is, maar het lijkt mij een zinnig verhaal en ik hoor er te weinig over om het niet hier aan de orde te stellen.

 

[XiaoDi]

Het wordt tijd dat de opslag eens echt van de grond komt.

 

 

Ik had zin dit even uit te rekenen...

 

 

Van standaard materialen heeft water (een van) de hoogste Heat Capacity van (ongeveer) 4,1855 [J/(g·K)] (15 °C, 101,325 kPa).

 

Er is dus 4,1855 Joule nodig om 1 gram water 1 graad Celcius of Kelvin te verwarmen.

 

Het energieverschil tussen 1000 kg water van 20 en 80 graden is dus (ongeveer) 1.000.000*60*4.1855= 251.130.000 Joule, oftewel 251 Megajoule.

 

Ik weet niet wat het nominale vermogen van een typische windmolen is. Zeg 2 Megawatt, dus 2000.000 Joule per seconde. In het topic van P.J. kunnen we lezen dat de werkelijke opbrengst zo'n 8 procent daarvan is (?) dus wordt het 160.000 Watt.

 

Uitgaande van geen energieverliezen (werkelijk vast vele tientallen procenten) kan dus 251.130.000 Joule / 160.000 Watt = 1569 seconden of 26 minuten van de energie van deze windturbine opgeslagen worden in dit water.

 

Dat valt tegen.

 

Je kunt natuurlijk grotere basins onder de windturbines plaatsen.

[P.J.]

de Noordzee is groot genoeg om warm water op te slaan. Maar dan krijg je denk ik wel een versnelde opwarming van de aarde want dan ga je natuurlijke processen verstoren.

[Zomaar iemand]

Ik heb tijdens mijn vakantie een mooi systeem bedacht voor alternatieve energie en het grote tekort aan vers water in Borneo.

 

Dus als iemand het interessant vindt, stuur eens een kaartje als het gelukt is. Kom ik kijken en drinken we een drankje op één van de mooie stranden die Borneo heeft.

 

De zuidchinese zee ligt voor de kust Door dit water in grote kassen met een schuin te plaatsen zal de zon het water verdampen, wat vervolgens langs het dak en muren naar beneden zal komen, dit is water zal nagenoeg zoutloos zijn. Met dit water kunnen ze de regenwouden voeden. (dieren hebben er een tekort aan water), tegelijktijd kun je de beweging van het water omzetten in energie.

 

Het zal kleinschalig moeten gebeuren, maar de ruimte en de zon is er voldoende.

 

Daarnaast kun je in de 2 moeson maanden veel water opvangen en gebruiken om het land te voeden met relatief schoon water.

[XiaoDi]

Ik heb tijdens mijn vakantie een mooi systeem bedacht voor alternatieve energie en het grote tekort aan vers water in Borneo.

 

Dit: http://en.wikipedia.org/wiki/Seawater_Greenhouse een specifieke toepassing van dit http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_desalination

 

De lengte van het tweede artikel valt me tegen, hier een resultaat uit een google search: IBM's New Solar Desalination Tech Could Create Rivers in the Desert

 

Het watertekort zal zijn doordat het overgrote deel van het regenwoud gekapt is, wat voorheen het water opsloeg. Meest praktische oplossing, welke wereldwijd op meerdere plekken toegepast wordt, is ondergrondse water basins.

[P.J.]

Of gewoon weer bomen planten en de natuur z'n gang laten gaan? Criminelen die het veroorzaakt hebben voor de reconstructie laten betalen?

[Zomaar iemand]

hmm mijn idee was dus niet zo origineel. In maleisie, hebben ze inmiddels de waarde van hun regenwoud wel ondekt. Er wordt daar aanzienlijk minder gekapt en veel stukken zijn nationale parken geworden. Het tekort aan water is eerder een gevolg van de langere en hetere zomers. In het noorden van Borneo had het al 4 weken niet geregend, hierdoor stonden de rivieren extreem laag, waardoor een hoop dieren het ook niet konden bereiken.

Door de regels van diverse mileuorganisaties, mag er echter niet meer worden ingegrepen, met het gevolg dat er veel apen doodgaan.

 

De maleisiers zijn zo langzamerhand wel bewust van de waarde, maar nog niet in staat, het te herstellen. Vooral door gebrek aan kennis, ervaring en geld. Maar ook door de grote corruptie binnen de overheden.

 

De boskap valt dus heel erg mee, het veranderende klimaat is in dit gevaal de grootste oorzaak.

[XiaoDi]

De maleisiers zijn zo langzamerhand wel bewust van de waarde, maar nog niet in staat, het te herstellen.

 

Desertificatie treedt op door grotere evaporatie dan neerslag, dacht ik. Je kunt je dat voorstellen door bijvoorbeeld evenveel regen op Marokko als Nederland te gooien, Marokko zal nog steeds een grotere kans hebben een woestijn te worden doordat het water sneller weer verdampt. In landen met een moesson, zoals in delen van Afrika en Azie, zou je kunnen bedenken is desertificatie een nog groter risico, doordat de regen die tijdens de moesson valt snel weer wegstroomt, en er de rest van het jaar bijna geen regen valt.

 

Een leuk project dat elke Maleisier kan uitproberen dat deze twee dingen tegengaat - evaporatie en vele maanden weinig regen - is een waterput slaan die de regen van de moesson opslaat, en gedurende het hele jaar in de vroege ochtend (geen evaporatie) het land te bewateren. Het water verdampt dan niet zo snel, maar trekt in de grond.

 

 

...geen bossen betekent ook minder regen, want er is geen bos waaruit water kan verdampen.

[herman van der helm]

Het wordt tijd dat de opslag eens echt van de grond komt.

 

 

Ik had zin dit even uit te rekenen...

 

 

Van standaard materialen heeft water (een van) de hoogste Heat Capacity van (ongeveer) 4,1855 [J/(g·K)] (15 °C, 101,325 kPa).

 

Er is dus 4,1855 Joule nodig om 1 gram water 1 graad Celcius of Kelvin te verwarmen.

 

Het energieverschil tussen 1000 kg water van 20 en 80 graden is dus (ongeveer) 1.000.000*60*4.1855= 251.130.000 Joule, oftewel 251 Megajoule.

 

Ik weet niet wat het nominale vermogen van een typische windmolen is. Zeg 2 Megawatt, dus 2000.000 Joule per seconde. In het topic van P.J. kunnen we lezen dat de werkelijke opbrengst zo'n 8 procent daarvan is (?) dus wordt het 160.000 Watt.

 

Uitgaande van geen energieverliezen (werkelijk vast vele tientallen procenten) kan dus 251.130.000 Joule / 160.000 Watt = 1569 seconden of 26 minuten van de energie van deze windturbine opgeslagen worden in dit water.

 

Dat valt tegen.

 

Die berekening van jou valt tegen. :)

Het rendement van electriciteitopwekkende molens worden in het artikel van PJ genoemd.

Maar laat nu elke watt mechanische energie uit de wind omgezet worden in warmte. Direct door wrijving en indirect door de electra of andere energiedragers met hun verbruikers.

Als je de wind in de molen direct omzet in warmte heb je 100% rendement. Wel goed isoleren uiteraard.

En als die warmte nu direct gebruikt wordt voor verwarming van huizen of huizenblokken zal de opbrengst uit de wind het hoogst zijn als het hard waait. (logisch) Laat nu op dat moment de wamteafgifte van de huizen nu ook het grootst zijn. (ook logisch)

Er zijn geen hulpcentrales nodig (waardor het rendement in PJ stukje zo laag uitvalt) en als je de warmteoverdracht met een koudevloeistof realiseert, is er ook zomers eenvoudig te koelen. Hier werkt het rendement van het gehele proces echter wel tegengesteld aan de windsnelheid. Als het niet waait zal de koelbehoefte groter zijn dan als het stevig waait. Maar warm badwater is er altijd wel nodig.

En warmteopslag over langere perioden gebeurt nu al met 90% rendement .

[XiaoDi]

Dank voor je correctie :)

 

Het werkelijke rendement van de windmolens is 23 procent, door aanvullende factoren kunnen we slechts van 8 (of zelfs maar 4) procent gebruikmaken:

 

Uit die gegevens blijkt dat de windparken in Nederland inderdaad produceren zoals verwacht. Zij maken gemiddeld ongeveer 23% van de stroom, die zij maximaal zouden kunnen leveren. (Maximaal wil zeggen: indien het altijd goed zou waaien en de molens nooit voor reparatie buiten bedrijf zouden zijn.) Tot nu toe ging men er vanuit dat die stroom gewone, conventioneel gemaakte elektriciteit zou vervangen en daarmee de fossiele brandstof - en CO2 uitstoot - die daarvoor nodig is zou besparen. Technici ruzieden onderling over de vraag in hoeverre zo’n besparing reëel was? De onregelmatig inkomende windstroom beïnvloedt het rendement van de conventionele eenheden, die de wind­variabiliteit moeten corrigeren. Hierdoor neemt hun brandstof verbruik toe en vermindert de besparing. Voorstanders van windelektriciteit meenden dat die vermindering met enkele procenten verwaarloosbaar was. Tegenstanders schatten hem hoger in. Uit de CBS-cijfers blijkt nu dat de fossiele brandstof besparende stroom niet 23% maar slechts 8,7% van de maximale opbrengst groot is. (klik)

 

Als je direct van wind naar warmte gaat zal die 23 procent hoger uitvallen.

 

 

...kerncentrales, kolencentrales, gascentrales, ze werken allemaal op hetzelfde principe: water wordt verwarmd totdat er stoom wordt gegenereerd, en daarmee worden generators aangedreven. Jouw goede idee van direct benutten van warmte kan daar dus ook voor opgaan.

 

Het idee van een zonneboiler (i.c.m windturbines) vind ik persoonlijk een mooie. De jaarlijkse totale solar irradiation voor Nederland is iets van 950 KWh/m^2, dus 1 vierkante meter ontvangt per jaar 3.420 Megajoule aan zonneschijn, of 108 Watt (per seconde).

 

Maak een "zonneboiler" groot genoeg en isoleer het goed genoeg, en je kunt een groot gedeelte van die zonnekracht omzetten in warmte of elektriciteit - of de efficientie van een conventionele centrale verbeteren.

 

 

 

en als je de warmteoverdracht met een koudevloeistof realiseert, is er ook zomers eenvoudig te koelen.

 

Dit kan ik niet volgen. Ik weet ook niet wat een koudevloeistof is. Edit: koudemiddel

[XiaoDi]

108 Watt

 

Nederland is natuurlijk niet de beste plek.

 

 

Over the course of a year the average solar radiation arriving at the top of the Earth's atmosphere at any point in time is roughly 1366 watts per square meter[3][4] (see solar constant). The radiant power is distributed across the entire electromagnetic spectrum, although most of the power is in the visible light portion of the spectrum. The Sun's rays are attenuated as they pass through the atmosphere, thus reducing the irradiance at the Earth's surface to approximately 1000 W m−2 for a surface perpendicular to the Sun's rays at sea level on a clear day.

 

The actual figure varies with the Sun angle at different times of year, according to the distance the sunlight travels through the air, and depending on the extent of atmospheric haze and cloud cover. Ignoring clouds, the daily average irradiance for the Earth is approximately 250 W m−2 (i.e., a daily irradiation of 6 kWh/m2), taking into account the lower radiation intensity in early morning and evening, and its near-absence at night. klik

 

Je hebt natuurlijk ook http://nl.wikipedia.org/wiki/Concentrating_solar_power

 

Ga je uit van 250 watt, een "zonneboiler" van 10.000 m^2, en geen verliezen, krijg je dus 2.5 megawatt.

 

 

En een Nederlands Wikipedia artikel dat rechtstreeks ingaat op de vraag in dit topic, en meerdere technieken noemt: http://nl.wikipedia.org/wiki/Energieopslagtechniek

 

En natuurlijk de uitgebreide Engelse versie: http://en.wikipedia.org/wiki/Grid_energy_storage

[XiaoDi]

Stimulans voor alternatieve energie (discussie)

 

Leuk en aardig, maar de enige stimulans voor alternatieve energie die er toe doet is natuurlijk een hoge olieprijs.

 

Met dank aan TwaBla:

 

http://www.telegraph.co.uk/finance/comment/ambroseevans_pritchard/9500667/Peak-cheap-oil-is-an-incontrovertible-fact.html

 

Brent crude jumped to $115 a barrel last week. Petrol costs in Germany and across much of Europe are now at record levels in local currencies.

 

Diesel is above the political pain threshold of $4 a gallon in the US, hence reports circulating last week that the International Energy Agency (IEA) is preparing to release strategic reserves.

 

Barclays Capital expects a “monster” effect this quarter as the crude market tightens by 2.4m barrels a day (bpd), with little extra supply in sight.

 

Goldman Sachs said the industry is chronically incapable of meeting global needs. “It is only a matter of time before inventories and OPEC spare capacity become effectively exhausted, requiring higher oil prices to restrain demand,” said its oil guru David Greely.

 

This is a remarkable state of affairs given the world economy is close to a double-dip slump right now, the latest relapse in our contained global depression. lees verder

[P.J.]

Hoe loopt het eigenlijk met de energiewinning uit mest? We hebben vorig jaar een mooie presentatie gezien van een hypermoderne installatie op een boerderij en daarna is het stil geworden.

 

Hier de link naar de boerderij

[ErwinL]

Ik heb een tijdje gewerkt op een agrarisch lab, geloof dat daar ook wat analyses werden gedaan voor mestvergisters, het zit ook vlakbij de vergister uit jouw link. Nadeel was toen dat ze moeilijker onder controle te houden zijn dan werd verteld/gedacht, dat er veel te veel mais etc moest worden toegevoegt en dat het nogal een logisitiek probleem was waarbij vrachtwagen ladingen mest en mais van veel te ver moesten komen. Mogelijk is dit ondertussen wat verbeterd.

[herman van der helm]

Het is toch wel interessant dat het idee van bestaande batterijen inzetten in de energiehuishouding om de alternatieve energie te stimuleren aktueel blijft.

http://sargasso.nl/sociale-media-maken-energietoekomst-vandaag-zichtbaar/#more-191306

[R.I.P. - Benm]

Tja, of komisch, het is maar hoe je er tegenaan kijkt.

 

Locale opslag is een grappig idee, maar ik vraag me af hoeveel batterijen met denkt nodig te hebben voor bijvoorbeeld het koken van 1 liter water. Hint: alle accus in al je laptops, telefoons, ipods en dergelijke zijn niet genoeg ;)

[Nico Schouten]

Dat hele gedoe met je autobatterij als opslag laten dienen is een grote hoax.

Overdag is er de meeste vraag naar energie, en dat is meestal ook het moment waarop de vraag naar vervoer het grootste is. 'S nachts is er weinig vraag en vaak een overschot aan energie.

Op papier staat het erg leuk totdat je een overzicht voor je neus krijgt wanneer je batterij leeggetrokken word en wanneer hij wordt opgeladen. Je kunt op je klompen aanvoelen dat hier een discrepantie ontstaat tussen vraag en aanbod.

 

Anders dan een auto die op benzine rijd, kun je een elektrische auto nog steeds niet binnen 5 minuten volgooien.

In mijn ogen is dit een leuk idee maar praktisch onuitvoerbaar.

 

 

[mmint]

En daarbij zit natuurlijk niemand te wachten op een auto die niet gebruiksklaar voor de deur staat...

Plus dat al dat extra laden/ontladen vast niet bijdraagt aan de levensduur.

 

Nee, als er een overschot blijkt, dan moet je dat ergens bufferen of de productie verminderen. Zolang we thuis de kruipruimte niet vol hebben staan met accu's is er vooral behoefte aan flexibel schaalbare productie. Snel in te schakelen gascentrales dus of wellicht een nieuwe ontwikkeling obv. brandstofcellen of vliegwiel installaties of iets dergelijks.

[R.I.P. - Benm]

Natuurlijk is er ook wel realistisch nagedacht over opslag van electriciteit, en is het bijvoorbeeld mogelijk met acceptabele rendementen water omhoog te pompen een stuwmeer in, om die energie er weer uit te kunnen halen met turbines onderaan de dam van zo'n meer. Dat soort installaties bestaan in de echte wereld al lang, in china maakt men er bijvoorbeeld gebruik van als load balancers voor hun traag schakelende kolen en kerncentrales.

 

In nederland gaat zoiets wat lastig door de geringe hoogteverschillen, tenzij we het belangrijk genoeg achtten er een forse installatie voor te bouwen. Laten we wel zijn, als je een 2e maasvlakte uit de zeebodem kunt bouwen is een heuvel met een meer erop ook niet zo'n drama, alleen levert het een stuk minder op.

[Nico Schouten]

Niet direct een gekoppelde accu oplossing maar ik plaat hem toch maar even

In de jaren zeventig is er een mooie typische Nederlandse oplossing gelanceerd door ing Lievense, bekend onder de naam plan Lievense.

 

Bij deze oplossing wordt een dijkring aangelegd in het IJsselmeer waardoor een meer in het meer ontstaat.

Tijdens de daluren als de centrales energie overhebben kunnen pompen aangedreven worden die het meer vullen, zodra er meer vermogen is kun het ontstane niveauverschil dan weer benutten om energie terug te leveren. Er zijn nu wel tekeningen op het web te vinden waarbij er ook windmolens op de dijk geplaatst zijn om op die manier het net te voeden of om water te pompen.

 

. . .

 

 

Zelf zie ik veel meer in intelligente energie distributie, huishoudelijke apparaten die 's nachts in de wachtrij staan tot ze door een op buurtniveau opererend intelligent verdeelstation een signaal krijgen dat ze aan mogen.

Zeker nu er langzaam aan meer elektrische auto's komen die 's nachts aan de lader hangen zou het wel eens heel handig kunnen zijn om de belasting te verdelen over de daluren.

Wie toch snel wil laden kan voorrang krijgen, wie het aan de buurtcentrale overlaat krijgt stroom voor minder geld.

In principe zou je dan landelijk weer alle buurt onderverdeelstations kunnen koppelen waardoor er van te voren al vast te stellen is hoeveel elektrisch vermogen er bij benadering nodig is.

Lijkt mij voor operators van Tennet fijn om uren van te voren al te weten welke netbelasting er wordt gevraagd gedurende de nacht.

 

[herman van der helm]

Met gebruikte autobatterijen lijkt het ook al zinvol om deze voor opslag te hergebruiken.

 

http://www.volkskrant.nl/vk/nl/2672/Wetenschap-Gezondheid/article/detail/3423980/2013/04/11/Accu-van-elektrische-auto-gaat-vijf-tot-twintig-jaar-mee.dhtml

[herman van der helm]

En weer een discussie over opslag met batterijen.

http://sargasso.nl/quote-du-jour-energienet-kan-groei-zonnepanelen-niet-aan/#respond

 

Ik denk toch dat het deze kant op zal moeten gaan: opslag in de al bestaande batterijen van E auto's. fietsen en ander materiaal.

[mmint]

In die discussie daar worden al voldoende mitsen en maren aangereikt, dus dat hoeven we hiermniet over te doen. Ik denk dat mensen met overschotten bij lage terugleververgoeding zelf wel zullen investeren in middelen om hun overschot te benutten, b.v. door hun boiler overdag te verwarmen. Met mijn beperkte dakruimte zal mijn kleine set vast nooit tot overproduktie leiden.

 

Maar... jij kunt natuurlijk ook alle Tillers van een update voorzien zodat ze alleen overdag kunnen worden opgeladen. Wellicht scheelt dat ook al iets! ;-)

[herman van der helm]

Denkrichting waar ik graag discussie over zou willen hebben.

 

In de wereld is een enorm potentieel aan (oplaadbare) batterijen en accu's. De meeste worden slechts af en toe gebruikt. De hoeveelheid opslagcapaciteit zal in de toekomst nog veel verder toenemen. Er is tevens een enorme vraag naar mogelijkheden om alternatieve energiebronnen te exploiteren. Probleem hierbij is altijd dat de energie vrijkomt op het moment dat je het niet allemaal nodig hebt. Dus zou je het willen opslaan. Opslagsystemen hiervoor zijn duur en renderen eigenlijk niet waardoor alternatieve energie maar ten dele benut kan worden en onnodig duur is.

 

Stel je nu eens voor om alle beschikbare accucapaciteit in de wereld te kunnen benutten voor die energieopslag op het moment dat het overtollig is, en dit weer te benutten op het moment dat er vraag naar is. Dan zou de alternatieve energie een boost kunnen krijgen en de toch redelijk milieubelastende accufabricage een schoner imago kunnen krijgen.

Praktisch gezien betekent dit dat alle accucapaciteit aangesloten moet zijn op een wereldomvattend laad en ontlaadcircuit. 80% van de accucapaciteit blijft gereserveerd voor het doel waar de accu voor is bedoeld en 20 % wordt beschikbaar gehouden voor het laden en ontladen tijdens energie aanbod of energie vraag. Laders moeten dan twee kanten op gaan werken en er moet uiteraard een beheersysteem voor worden ontwikkeld.

 

Ik verwacht dat dit een nuttige denkrichting is, waar iedereen iets aan zou kunnen hebben, maar misschien zit ik er volkomen naast. Dus graag opmerkingen die voor of tegen deze denkrichting pleiten. Overigens is het niet iets wat echt nieuw is, maar het lijkt mij een zinnig verhaal en ik hoor er te weinig over om het niet hier aan de orde te stellen.

 

 

Leuk, er zijn dus wel degelijk mogelijkheden in deze denkrichting.

 

http://www.innovatie-estafette.nl/article/11035/Wereldprimeur-in-Utrecht-laadpalen-leveren-energie-terug-aan-het-net

 

 

[Eric Mailer]

Ik probeer me de tekst in bovenstaande link te visualiseren:

 

Auto-accu’s slaan de energie op en leveren overtollige elektriciteit ‘s nachts terug aan het net.

 

Als ik dan 's ochtends met mijn elektrische auto naar het werk wil is mijn accu leeg. De auto wordt pas bruikbaar na x uur zon op een dag.

 

Het grote voordeel van een Lithium batterij als auto-accu zit hem in de grote energiedichtheid per kg. Voor opslag van zonnestroom zullen er vast economischer alternatieven bestaan waar het gewicht veel minder een rol speelt.

 

 

[R.I.P. - Benm]

Qua accu's valt dat eigenlijk nog best tegen. Het kan wel iets goedkoper dan het soort lithiumbatterijen in auto's, maar erg spectaculair is het verschil niet, althans niet voor iets dat je in een woonhuis kunt opstellen.