Kraftværker med hurtig belastningsændring vs. høj effektivitet

Her er et aktuelt eksempel på stigende omkostninger og CO2-udledning ved at ignorere en rentabilitetsomstilling. For nogle årtier siden var der ingen, der forestillede sig, at sol- og vindenergi kunne levere mere elektricitet end alle kaloriefattige kraftværker tilsammen. Lad os se tilbage på denne tid for at forstå den historiske kontekst: Der er disse peaker-kraftværker; de arbejder hovedsageligt midt på dagen. De kan hurtigt ændre belastningen, så det er ikke noget problem at erstatte dem med solenergi på en solskinsdag. Mellemlastkraftværker er heller ikke noget problem. Men måske får vi så meget solcelleenergi i fremtiden, at vi endda bliver nødt til at slukke for basiskraftværkerne. Men disse grundlastkraftværker har for langsomt et fald til at være nede til middag og for langsom en stigning til at have fuld effekt ved solnedgang. Så grundlastkraftværker er en fjende af energiomstillingen; de overbelaster nettet! Udtalelser som denne blev stadig fremsat af højtstående grønne politikere i Tyskland, selv i 2025. Konklusionen: Alle nye kraftværker skal være til hurtige belastningsændringer. Hvem dræbte elbilen i begyndelsen af det 20. århundrede? Blybatteriet. Min Tesla Y med blybatterier ville have en kapacitet på 20 kWh og en rækkevidde på 100 km, en spidseffekt på 40 kW, og batteriet skulle udskiftes for hver 6.000 km. Ingen spøg, smertefuld oplevelse ved min første el-scootertest, 2006 til 2009 (1). Det samme gælder for alle tanker om batterier i netskala. Så idealet om det hurtigt skiftende kraftværk blev født for at håndtere ændringerne i solcelle- og vindenergi. Det var den historiske kontekst for omkring tre årtier siden. Det er chokerende, at vi stadig er i den første fase af energiomstillingen. Der er tre faser i brugen af vedvarende energi fra sol og vind:

Tilfældigt skinner solen, eller vinden blæser, og vi reducerer produktionen fra kaloriefattige kraftværker.
24-elektricitet, stabil forsyning i løbet af et døgn; batterier muliggør et samarbejde mellem sol-, vind- og kaloriekraftværker.
24×365 elektricitet, en stabil forsyning hver dag året rundt, og det fossile brændstof til kaloriefattige kraftværker erstattes af strøm til X.

I den første fase er idéen, at når solen skinner, eller vinden blæser, reducerer vi produktionen fra kaloriefattige kraftværker. I den anden retning øges produktionen fra kaloriefattige kraftværker, så snart det bliver mørkt eller vindstille. Det var dengang, ønsket om, at alle kraftværker skulle være i stand til at foretage hurtige belastningsændringer, opstod. Denne metode har en grænse: Det er ikke muligt at slukke for flere kraftværker, end der lige er i drift. På grund af denne grænse, og fordi folk ikke var villige til at tænke fremad, blev 70 GW nævnt som udvidelsesmålet for solceller i Tyskland i mange år. De tænkte ikke engang på, at vedvarende energi skal udvikle sig fra tilfældig til 24-elektricitet. Hvorfor ikke? Litiumbatterier var på dette tidspunkt for dyre til denne opgave, og de var ikke overbeviste om, at det kunne ændre sig. Dette på trods af alle erfaringerne med prisfald i nye industrier. 24-electricity er et samarbejde mellem vedvarende energi og kaloriefattige kraftværker. Der er en vejr- og efterspørgselsprognose: Den næste dag fordeler vi produktionen på 80 % vedvarende energi og 20 % kaloriefattige kraftværker. Når der er 10 kaloriefattige kraftværker, lader vi kun 2 af dem køre med den højeste effektivitet. Alle de forskellige udbytter af solceller og vindkraft i løbet af dagen udjævnes af batterier. Overraskelse, kravet om hurtige belastningsændringer på kraftværker er væk. Batterierne muliggør en så langsom belastningsændring, at selv det langsomst skiftende grundlastkraftværk kan følge med. Lad os se på den aktuelle situation på nye kraftværker, der skal bygges i Tyskland.

Kraftværker med hurtig belastningsændring vs. høj effektivitet
Hvem dræbte elbilen i begyndelsen af det 20. århundrede? Blybatteriet. Det samme gælder for alle tanker om batterier i netskala i fortiden.

10 % mindre CAPEX 10 % mindre naturgas at brænde af er allerede en enorm forskel for den effektivitetsoptimerede batteriversion. Men de tænker i fortiden og fortsætter med at tale om kraftværker med hurtig belastningsændring.

Download: CORP paper PDF Slides PDF Video 189 MB

Abstrakt
	For at nå de nødvendige mål for omkostningsoptimering kan vi ikke holde energiproblemet adskilt fra alle andre problemer: Et andet stort problem er boliger.

Introduktion
	Mange forestillinger om vores fremtid er blevet skabt i fortiden med helt andre parametre. Ukontrollerede konklusioner fra fortiden bringer vores fremtid i fare med ubærlige omkostninger.

Min personlige erfaring med en lønsomhedsovergang
	Fugle kan flyve uden at kende alle aerodynamikkens begreber. Jeg reagerede med min designændring på en igangværende "rentabilitetsovergang" uden at kende begrebet på dette tidspunkt.

Energiomstilling
	Den lange vej fra tilfældig elektricitet fra sol og vind til 24×365 elektricitet. Overvågede rentabilitetsovergange skal betragtes som store ulykker.

Soludbytte og konvertering til 24×365 elektricitet
	Den brede vifte af soludbytte bliver meget bredere efter konvertering af bruttoudbytte til 24×365 elektricitet. 6 eksempler fra vores undersøgelse af 50 steder.

GEMINI-princippet: dobbelt udnyttelse af jord
	Intet bedre solenergianlæg, ingen bedre boliger på samme grund er det ultimative mål for GEMINI-princippet.

Off-grid hurtigopladningsanlæg
	Det kan starte i det små, et sted i en landsby, med et enkelt GEMINI-hus med en stor solcellecarport og 100 kW jævnstrømsopladning.

Energiintensiv industri
	Jeg udviklede engang en skala for off-grid solcelle-muligheder afhængigt af solcellestørrelsen. Men nu er det tid til at tage et stort spring opad på denne skala: kørende, energiintensiv industri.

Landbrug: Hvor mange kvadratmeter har et menneske brug for til sin mad?
	Mennesket startede som jægere og samlere. For 12.000 år siden var der 500.000 m² til 2.500.000 m² pr. menneske. Med landbrugsrevolutionen blev arealanvendelsen reduceret med 2 størrelsesordener.

Konklusion
	Alle parametre er i konstant forandring. Vi er nødt til at tjekke alle parametre og forudsige udviklingen i en forudsigelig fremtid.

Referencer
	Nyheder og udtalelser om aktuelle emner i forbindelse med energiomstillingen, klimabeskyttelse og den nødvendige udvikling mod global velstand.