Kraftverk med snabb lastväxling kontra högeffektiva kraftverk

Här är ett aktuellt exempel på ökade kostnader och CO2-utsläpp genom att ignorera en lönsamhetsomställning. För några decennier sedan var det ingen som trodde att sol- och vindenergi skulle kunna leverera mer el än alla kalorikraftverk tillsammans. Låt oss titta tillbaka på den här tiden för att förstå det historiska sammanhanget: Det finns dessa peakerkraftverk; de arbetar främst mitt på dagen. De kan snabbt ändra belastningen, så det är inga problem att ersätta dem med solel en solig dag. Kraftverk för medellast är inte heller något problem. Men kanske kommer vi att ha så mycket solcellsenergi i framtiden att vi till och med måste stänga av baskraftverken. Men dessa baskraftverk har en alltför långsam minskning för att vara avstängda till middagstid och en alltför långsam ökning för att ha full effekt vid solnedgången. Så baskraftverken är en fiende till energiomställningen; de överbelastar nätet! Sådana uttalanden gjordes faktiskt fortfarande av högt uppsatta gröna politiker i Tyskland även 2025. Slutsatsen: Alla nya kraftverk måste vara anpassade för snabba belastningsändringar. Vem tog död på elbilen i början av 1900-talet? Blysyrabatteriet. Min Tesla Y med blybatterier skulle ha 20 kWh kapacitet och 100 km räckvidd, 40 kW toppeffekt, och batteriet skulle behöva bytas ut var 6 000 km. Inget skämt, smärtsam upplevelse vid mitt första elscootertest, 2006 till 2009 (1). Detsamma gäller för alla tankar på batterier i nätskala. Så idealet med det snabbt föränderliga kraftverket föddes för att hantera förändringarna inom solcells- och vindenergi. Så såg det historiska sammanhanget ut för ungefär tre decennier sedan. Det är chockerande att vi fortfarande befinner oss i den första fasen av energiomställningen. Det finns tre faser för att använda förnybar energi från sol och vind:

Slumpmässigt skiner solen eller blåser vinden och vi minskar produktionen i kalorifattiga kraftverk.
24-elektricitet, stabil leverans under en dag; batterier möjliggör samarbete mellan sol-, vind- och kalorikraftverk.
24×365 el, en stabil tillgång varje dag året runt, och det fossila bränslet för kalorifattiga kraftverk ersätts av el till X.

I den första fasen är tanken att när solen skiner eller vinden blåser ska vi minska produktionen av kalorifattiga kraftverk. I den andra riktningen, att öka produktionen av kalorifattiga kraftverk så snart det blir mörkt eller vindstilla. Det var då som önskemålet om att alla kraftverk skulle kunna göra snabba lastförändringar uppstod. Denna metod har en begränsning: det går inte att stänga av fler kraftverk än de som är i drift. På grund av denna begränsning och för att människor inte var villiga att tänka framåt angavs 70 GW som utbyggnadsmål för solceller i Tyskland under många år. De tänkte inte ens på att förnybar energi måste utvecklas från slumpmässig till 24-el. Varför inte? Litiumbatterier var vid den här tiden för dyra för denna uppgift, och de var inte övertygade om att detta skulle kunna förändras. Detta trots alla erfarenheter av prisminskningar i tillväxtbranscher. 24-electricity är ett samarbete mellan förnybar energi och kalorikraftverk. Det finns en väder- och efterfrågeprognos: nästa dag delar vi upp produktionen på 80% förnybar energi och 20% kalorikraftverk. När det finns 10 kalorikraftverk, låt bara 2 av dem köras med högsta effektivitet. Alla de olika avkastningarna av solcells- och vindkraft under dagen jämnas ut av batterier. Överraskning, behovet av snabba belastningsändringar i kraftverken är borta. Batterierna möjliggör en så långsam belastningsändring att även det kraftverk som har den långsammaste basbelastningen kan följa med. Låt oss titta på den aktuella situationen för de nya kraftverk som ska byggas i Tyskland. Kraftverk med snabb lastväxling kontra högeffektiva kraftverk
Vem tog död på elbilen i början av 1900-talet? Blysyrabatteriet. Detsamma gäller alla tankar på batterier i nätskala i det förflutna.

Kraftverk med snabb lastväxling kontra högeffektiva kraftverk
Vem tog död på elbilen i början av 1900-talet? Blysyrabatteriet. Detsamma gäller alla tankar på batterier i nätskala i det förflutna.

10% mindre CAPEX 10% mindre naturgas att bränna är redan en enorm skillnad för den effektivitetsoptimerade batteriversionen. Men eftersom man tänker på det förflutna fortsätter man att prata om kraftverk med snabb lastförändring.

Download: CORP paper PDF Slides PDF Video 189 MB

Sammanfattning
	För att uppnå de nödvändiga kostnadsoptimeringsmålen kan vi inte hålla energiproblemet separat från alla andra problem: ett annat stort problem är bostäder.

Inledning
	Många föreställningar om vår framtid har skapats i det förflutna med helt andra parametrar. Okontrollerade slutsatser från det förflutna äventyrar vår framtid med outhärdliga kostnader.

Min personliga erfarenhet av en lönsamhetsövergång
	Fåglar kan flyga utan att känna till alla termer inom aerodynamik. Jag reagerade med min designförändring på en pågående "lönsamhetsövergång" utan att känna till termen just nu.

Energiomställning
	Den långa vägen från slumpmässig el från sol och vind till 24×365-el. Överblickbara lönsamhetsövergångar måste betraktas som stora olyckor.

Solenergiutbyte och omvandling till 24×365 el
	Det stora spannet för solavkastning blir mycket större efter omvandling av bruttoavkastning till 24×365-el. 6 exempel från vår undersökning av 50 platser.

GEMINI-principen: dubbel användning av mark
	Inget bättre solkraftverk, inga bättre bostäder möjliga på samma mark är det ultimata målet för GEMINI-principen.

Snabbladdningsanläggningar utanför elnätet
	Det kan börja i liten skala, någonstans i en by, med ett enda GEMINI-hus med en stor PV-carport och 100 kW DC-laddning.

Energiintensiv industri
	Jag utvecklade en gång en skala för solenergimöjligheter utanför nätet beroende på solcellsstorlek. Men nu ska jag göra ett stort hopp uppåt på den här skalan: en löpande, energiintensiv industri.

Jordbruk: Hur många kvadratmeter behöver en människa för sin mat?
	Mänskligheten började som jägare och samlare. För 12.000 år sedan fanns det 500.000 m² till 2.500.000 m² per människa. I och med jordbruksrevolutionen minskade markanvändningen med 2 magnituder.

Slutsats
	Alla parametrar är i ständig förändring. Vi måste kontrollera alla parametrar och förutse utvecklingen för den förutsägbara framtiden.

Referenser
	Nyheter och uttalanden om aktuella ämnen som rör energiomställningen, klimatskydd och den nödvändiga utvecklingen mot globalt välstånd.