Hydrogen-infrastruktur: Ufarlig – om den håndteres riktig [Ekstra]

[Trontron]

16 minutes ago, oophus3do said:

Du får forklare da isåfall, for jeg har lest rekordforsøk på effektivitet for brenselceller i mye mindre skala enn for biler og lastebiler.

Nei, det har du ikke

Quote

Hva man skal med varme? Kødder du?

Ja, din klovn. Dette begynner å bli komisk. Du tror ikke kanskje det er litt forskjell på hvordan man kan utnytte så lav spesifikk entalpi med det du tror? Det er ganske irriterende at folk uten noen form for bakgrunn i fysikk tror de kan hoppe over det grunnleggende.

TLDR på resten. Jeg leser hvis du legger med kilde

Endret 2. juni 2020 av Trontron

[oophus]

Trontron skrev (9 minutter siden):

Jeg leser hvis du legger med kilde

Kilde på hva? Rekkeviddene? 

https://uk.motor1.com/news/385235/hyundai-nexo-hydrogen-distance-record/
827 km rekkevidde der altså. 

https://fuelcellsworks.com/news/hyundai-nexo-shows-enormous-range-potential/
Siste her viser en rekkevidde på 656 km med hastigheter opp mot 130 km/t. Til sammenligning så kjørte TB i 90 km/t for å få sine 516 km. 

Da vil du altså slite med å forklare effektiviteten på 50%. 

I fremtiden når batteriene blir bedre, så kan man utnytte brenselcellen på en helt annerledes og bedre måte i tillegg. Kan man få utnyttet kun "peak" effektivitet i brenselcellen, så får man fint 20-30% mer rekkevidde på disse 6 kg hydrogen i Nexo. Altså fra 992 til 1075 km rekkevidde, i temperaturer rundt 10-15 grader. 

Endret 2. juni 2020 av oophus3do

[Trontron]

Quote

I ei Nexo så har man 6kg hydrogen. 50% av det blir 99kWh energi. I temperaturer rundt 10 grader, så har ei Nexo kjørt 778 km med 49 km igjen på tanken. Altså 827 km i rekkevidde. Tesla Bjørn har ei TMS LR som gjorde litt i overkant av 500 km i samme temperaturer. 50% effektivitet er som du ser ikke helt korrekt, siden Nexo i tillegg utnytter restvarme som Teslaen ellers må hente fra batteriet. 

Du mener altså følgende?
Ideell reaksjon:   3kg Hydrogen + luft  -> H2O + 99kWh

[oophus]

Trontron skrev (9 minutter siden):

Du mener altså følgende?
Ideell reaksjon:   3kg Hydrogen + luft  -> H2O + 99kWh

Nexo har 6 kg hydrogen. Med 50% utnyttelse av de potensielle 199,8 kWh, så ville du altså hatt 99,9kWh til fremdrift. 
Med 99,9kWh så klarer Nexo som den stutte lite aerodynamiske bilen den er i forhold til ei sedan, å slå TMS med 100kWh batterier - i høyere snittfart i tillegg siden de var oppe i 130 og 100 km/t fartsgrenser. 

How? 

Endret 2. juni 2020 av oophus3do

[Trontron]

2 minutes ago, oophus3do said:

Nexo har 6 kg hydrogen. Med 50% utnyttelse av de potensielle 199,8 kWh, så ville du altså hatt 99,9kWh til fremdrift. 
Med 99,9kWh så klarer Nexo som den stutte lite aerodynamiske bilen den er i forhold til ei sedan, å slå TMS med 100kWh batterier. 

How? 

Problemet er bare at jeg har regnet meg frem til at 6kg 100% utnyttelse ville gitt 476 kWh .....sååå ja......
Du kan alltids prøve å motbevise med matematikk.

[oophus]

Trontron skrev (5 minutter siden):

Problemet er bare at jeg har regnet meg frem til at 6kg 100% utnyttelse ville gitt 476 kWh .....sååå ja......
Du kan alltids prøve å motbevise med matematikk.

Hehe, ja da er jeg mer interessert i å se hvordan du havner på 476kWh for 6 kg hydrogen. 
For min del ligger jeg som alle andre på 33.3kWh per kg hydrogen. 6 kg blir da 199,8kWh. 

Endret 2. juni 2020 av oophus3do

[Trontron]

25 minutes ago, oophus3do said:

Hehe, ja da er jeg mer interessert i å se hvordan du havner på 476kWh for 6 kg hydrogen. 
For min del ligger jeg som alle andre på 33.3kWh per kg hydrogen. 6 kg blir da 199,8kWh. 

Nei det gjør du ikke. Og nei det gjør ingen andre heller. Du blander deg opp i tallene bilprodusentene kommer med som sier HAH! vi klarer 33kWh per kg hydrogen.
Per mol:
H2 + 1/2 O2 --> H2O + 286 kJ

Det er 3000 mol i 6kg

286*3000/6 = 143000 kJ per kg

143000/3.6 =  40kWh             ( 39.8kWh)

Vi tok begge feil, gudene vet hvor jeg slurvet.

Hvis vi så tar med virkningsgraden til elektrolyse så snakker vi fort at vi må tilføre hele systemet 48kWh energi per kg hydrogen, men trolig til og med MER grunnet transport.

Endret 2. juni 2020 av Trontron

[oophus]

 

Trontron skrev (1 minutt siden):

Det er 3000 mol i 6kg

286*3000/6 = 143000 kJ per kg

143000/3.6 =  40kWh             ( 39.8kWh)

Vi tok begge feil, gudene vet hvor jeg slurvet.

https://hypertextbook.com/facts/2005/MichelleFung.shtml

Du utnytter HHV mens jeg utnytter LHV som er det man bruker for hydrogen gjennom ei brenselcelle.

Trontron skrev (8 minutter siden):

Hvis vi så tar med virkningsgraden til elektrolyse så snakker vi fort at vi må tilføre hele systemet 48kWh energi per kg hydrogen, men trolig til og med MER grunnet transport.

Eller så gjør man som ASKO eller Nikola og produserer behovet sitt lokalt, slik at man slipper transport. 

[Trontron]

14 minutes ago, oophus3do said:

Du utnytter HHV mens jeg utnytter LHV som er det man bruker for hydrogen gjennom ei brenselcelle.

Og det er så sinnsykt feil logisk tankegang som det går an å få det...
Man må fremdeles tilføre systemet ca. 40kWh for å få en kg med hydrogen selv om vi ser bort ifra elektrolysevirkningsgrad. Med virkningsgraden til elektrolyse snakker vi nærmere 50. Men du har sikkert helt rett i at man får ut 33kWh per kg i brenselcelle.

Gang på gang på gang tenker gjennom hele diskusjonen her at "hmm, hvis jeg bare bruker tallene på output også til input så kan jeg argumentere for min sak"

[oophus]

Trontron skrev (21 minutter siden):

Og det er så sinnsykt feil logisk tankegang som det går an å få det...
Man må fremdeles tilføre systemet ca. 40kWh for å få en kg med hydrogen selv om vi ser bort ifra elektrolysevirkningsgrad. Med virkningsgraden til elektrolyse snakker vi nærmere 50. Men du har sikkert helt rett i at man får ut 33kWh per kg i brenselcelle.

Gang på gang på gang tenker gjennom hele diskusjonen her at "hmm, hvis jeg bare bruker tallene på output også til input så kan jeg argumentere for min sak"

"The efficiency of a fuel cell system is defined as (electric power output)/LHV"
"The efficiency of an electrolyzer is (hydrogen HHV)/electric power input."
"The “round trip” or reversible efficiency is considered as (energy output)/(energy input)"

Altså om man bruker NEL's utstyr og ders PEM elektrolyse, så ligger man rundt 50kWh per kg hydrogen etter elektrolysen (til lagrings/transport trykk og 200 bar). Etter at hydrogenet er levert ut til kunde, så ligger dem på ca 61kWh per kg (buffer tank til >900 bar). Har dem muligheten til å installere alkaisk elektrolyse utstyr istedenfor med fast jevn last og produksjonsoppetid i lengre perioder, så kan man være mer effektiv.
I en kilo hydrogen, så har man altså 33,3kWh potensiell energi man kan utnytte. Hva man da får til ren fremdrift om du bruker 50% effektivitet i brenselcellen, så får man jo 16,65kWh. Altså har Nexo 99,8 kWh energi tilgjengelig kun til fremdrift på 6 kg hydrogen. De har også 99,8 kWh energi tilgjengelig som restvarme som da brukes til HVAC systemet, samt kan rutes til batteri-kjøle/varme systemet om behovet ligger der. Er det -20 grader, så får man altså ei lettere tid i å beholde gode temepraturer i batteripakken i større kjøretøy som lastebiler, buss og tog, og mengder av varme-energi til å beholde god temperatur i kupeen i produktene. Resten kaster man isåfall ut. Eventuelt så gjør man som i Hyundais FC lastebil prototype hvor de har installert VW, dusj, vaskemaskin etc der man utnytter vann fra eksos, og varme fra brenselcelle til å varme opp vann i ei lita 5-10L isolert varmtvannstank, som man kan utnytte i slutten av dagen. 

Dog Hyundai NEXO er jo åpenbart ikke kun 50% effektiv. Da må de jo ha gjort noe helt magisk som har fått ned forbruket gjennom drivverket isåfall som klarer hele 800 km rekkevidde på kun 99,8kWh energi. 

Så må vi ikke glemme hva små steg i bedre effektivitet faktisk betyr for disse produktene. Klarer du å gjøre brenselcellen 10% mer effektiv, så får du 20% mer rekkevidde ut av energilageret. Når man da har ei helt register å forbedre, fra 10 til 100% last, så er det kjapt mulig å se hvorfor man har så store forbedringer mellom kun 1 generasjon brenselceller. Ballard melder jo om 40% mindre volum, 50% mindre deler,  35% mindre vekt og 35% reduksjon i TCO kostnader med samme kW/L som tidligere fra syvende til åttende generasjon brenselceller. 

Endret 2. juni 2020 av oophus3do

[Trontron]

4 minutes ago, oophus3do said:

I en kilo hydrogen, så har man altså 33,3kWh potensiell energi man kan utnytte. Hva man da får til ren fremdrift om du bruker 50% effektivitet i brenselcellen, så får man jo 16,65kWh. Altså har Nexo 99,8 kWh energi tilgjengelig kun til fremdrift på 6 kg hydrogen.

blah blah blah blah. Her var det mye irrelevant ræl hvor elektriske biler uansett slår hydrogenbilene på alle punkter.. Eneste setting hydrogen vinner over elektrisitet er når man sitter med hydrogenet allerede i tanken og glemmer hvor den kommer fra.

Eneste viktige er at man trenger å tenke på er at man på putte inn mer energi enn man får ut. Mye mer også, relativt sett. For de 6 kiloene kreves det et teoretisk MINIMUM input på 240kWh. De kunne gått rett til et batteri istedenfor. (Ignorerer tap i lader og strømnett fordi jeg ignorerer tap i elektrolyse)
Hvor kommer den energien fra? Brenne fossile hydrokarboner kanskje?

[oophus]

Trontron skrev (Akkurat nå):

Her var det mye irrelevant ræl hvor elektriske biler uansett slår hydrogenbilene på alle punkter.

Tydeligvis ikke på rekkevidde når ei SUV slår ei mer strømlinje formet sedan. Heller ikke på fyllehastighet. Hvorfor dette fokuset på BEV vs FCEV? Hvorfor ikke se på områder hvor BEV sliter mot ICE? Sleng på ei henger på TMX eller e-Tron og se hvor gøy det er for langtur/camping tur f.eks. 

Trontron skrev (2 minutter siden):

Eneste setting hydrogen vinner over elektrisitet er når man sitter med hydrogenet allerede i tanken og glemmer hvor den kommer fra.

Se i perioden vi er i nå angående strømpriser. Lag hydrogen alt under 20 øre i strømprisene og la strømmen stå jevnt ved 20 øre/kWh. 

0.2*61 = 12,2 kr per 33.3kWh. Kast inn litt avanse og man kan fint selge H2 for 40-50 kr. 1.20 til 1.50 kr/kWh det for hurtigfylling av 200kWh iløpet av 4-5 minutter. Utnytt din elendige virkningsgrad på 50% og du ligger fremdeles innenfor de fleste hurtigladerne i landet her angående mer energi på veiene til BEV. Altså 2,40 til 3kr/kWh. 
Legg inn faktoren tid, og tid er penger, så blir det kjapt billigere til og med. 

Settingen der BEV er bedre er tilfeller der du hele tiden kan saktelade. Dog sleng på bedre batterier, så får man gode plug-in versjoner av FCEV produkter i tillegg, slik at man får fordelen av billig saktelading, i tillegg til billigere "hurtiglading". Da starter man kjapt å se at det ligger litt poeng i dette alikavell, og man forstår hvorfor de satser så hardt nedover i Europa på H2. 

Trontron skrev (8 minutter siden):

Eneste viktige er at man trenger å tenke på er at man på putte inn mer energi enn man får ut. Mye mer også, relativt sett. For de 6 kiloene kreves det et teoretisk MINIMUM input på 240kWh. De kunne gått rett til et batteri istedenfor. (Ignorerer tap i lader og strømnett fordi jeg ignorerer tap i elektrolyse)
Hvor kommer den energien fra? Brenne fossile hydrokarboner kanskje?

Legg inn faktor tid igjen, så ser du kjapt at de 240kWh ikke passer seg å bli lagret i batterier. Lithium-ion batterier taper alt fra 5-10% av energien sin i måneden og for å lagre energi i batterier, så må du stort sett kun utnytte mellom 20-40% av totalkapasiteten av batteriet, siden du ikke kan lagre energi på høy SoC der Så det å lage opp ei buffer med mye sol fra sommer til vinter, eller mye vind fra vinter til sommer fungerer dårlig. I en tid der mer og mer RE blir introdusert energnettene våre, så vil man få større og større behov for å lagre strøm. 

Det er derfor klodens mest grønne firma som Vestas og Ørsted er med i prosjekter som dette: 
https://www.tu.no/artikler/analyse-tette-tidsrammer-kan-sette-energioyer-under-press/493279?key=9ZqfVa33

[Trontron]

Just now, oophus3do said:

Legg inn faktor tid igjen, så ser du kjapt at de 240kWh ikke passer seg å bli lagret i batterier. Lithium-ion batterier taper alt fra 5-10% av energien sin i måneden og for å lagre energi i batterier, så må du stort sett kun utnytte mellom 20-40%

Så.... alt du argumenterer for er rekkevidden og at det fylles raskere? Ikke at det er miljøvennlig i hvert fall. For det er det umulig å argumentere for.

Men greit det. Miljøsvin; men man kommer i hvert fall langt, ganske fort. Godt jobba

[oophus]

Trontron skrev (11 minutter siden):

Så.... alt du argumenterer for er rekkevidden og at det fylles raskere? Ikke at det er miljøvennlig i hvert fall. For det er det umulig å argumentere for.

Hvordan kan det ikke være miljøvennlig å lagre fornybar energi? 
http://www.haeolus.eu/
Ta det prosjektet som et eksempel, så finner man en situasjon man har stort sett overalt på kloden. Potensialet for mye fornybart er der, men nettet ut fra området er ikke godt nok til å støtte det potensialet. Resultat normalt sett? Man justerer ned prosjektet til å passe flaskehalsen for eksport av energien ut av området. Elektrolyse ved et slikt prosjekt, gjør at du kan utnytte hele potensialet. 

Eksempel: 
Lokasjon A er avsideliggendes med flotte vind-ressurser med potensialet til å produsere i "peak" 1GW.
Mulig eksport ut fra området i nettet er 500MW. 

Gammel løsning: Utnytte 500MW fra området, selv etter å ha rasert naturen med veier her og der for å støtte 10 vindturbiner med oppreisning og vedlikehold.

Ny løsning: Utnytt hydrogen-lagring direkte på området og plasser ut de originalt planlagte 20 vindturbinene som lokasjonen kan ha - eksporter ut 500MW ved "peak" produksjon som nettet tillater, mens du har 500MW tilgjengelig for hydrogen produksjon. Hydrogen-lageret eksporteres ut ved behov.  

Vindprodusenten tjener mer penger, uten at prosjektet koster så mye mer for infrastruktur inn og opp i landskapet. Samt får man ei haug av grønn lagret energi, til å erstatte diesel i tog, buss, lastebil og innenfor det maritime. 

Endret 2. juni 2020 av oophus3do

[Trontron]

5 minutes ago, oophus3do said:

Hvordan kan det ikke være miljøvennlig å lagre fornybar energi?

Den dagen vi har en overflod av masse flott energi til gode er hydrogen fantastisk og miljøvennlig.. Finnes ingen tvil der.
Den dag i dag lagres det uansett i vannmagasiner eller sendes til kontinentet hvor de har større behov, så dette er ikke egentlig en problemstilling per dags dato. Ei kommer det heller til å være det i vår levetid hvis folk ikke er idioter... men  folk er tross alt idioter og satser på alle mulige idiotiske prosjekter som biodrivstoff fra palmer.
Men drømmen er jo så klart fusjonskraft. Da ville hydrogen spilt en gigantisk rolle etterhvert

Endret 2. juni 2020 av Trontron

[oophus]

Trontron skrev (2 minutter siden):

Den dagen vi har en overflod av masse flott energi til gode er hydrogen fantastisk og miljøvennlig.. Finnes ingen tvil der.

Jo tidligere man starter idag, jo tidligere er man der. Som du ser så vil Hydrogen-produksjon og lagring fordre mer fornybar energi-produksjon enn hemme den. Vestas og Ørsted f.eks vil tjene mer, og få opp flere prosjekter på tvers av kloden kjappere, og jo kjappere man får opp masseproduksjon jo billigere blir det jo innenfor en kortere periode. Kan man utkonkurrere all fossil kraft med fornybar kraft, så har man jo vunnet. 

Det er jo litt derfor Tizir prosjektet, samt Yara prosjektet er såpass viktig. Hvis de kan vise at man kan få til gjødsel-produksjonen og stål-produksjonen til en billig penge med H2 fra vann og strøm, fremfor H2 fra naturgass og stål fra kull, så vil jo resten av klodens produsenter åpne øynene og lage seg lignende løsninger selv. Stål produksjonen alene står for rundt 7-9%  av utslippet for CO2 idag. Det ville vært enormt om stålproduksjonen erstattet kull med H2 fra fornybare kilder. For hva skjer da? Jo til og med stålprodusenter ser da verdier i å teppe-bombe takene sine med solceller, og kanskje ha del-eierskap i vindparker for eget behov. = Mer fornybar energi og slikt baller på seg. 

Trontron skrev (7 minutter siden):

Den dag i dag lagres det uansett i vannmagasiner eller sendes til kontinentet hvor de har større behov, så dette er ikke egentlig en problemstilling per dags dato.

Vannmagasine er nydelige der man har slikt tilgjengelig. Men dette krever jo ei litt spesiell topologi hvor man må ha to vannmagasiner tett inntil hverandre med stort fall dem i mellom. Altså er det perfekt der man kan utnytte det, men slikt er det jo ikke overalt. Prosjektet til Danskene ser jo for seg å lage "energi-øyer" hvor dette f.eks ikke vil være mulig. Produksjonen vil også være for meget for å eksporteres i periodene hvor det virkelig står til med vinden, for ofte når det blåser hardt der, så blåser det jo like hardt i Sør-Norge, UK, Sør-Sverige, Nord-Tyskland og Danmark samtidig. 

Trontron skrev (9 minutter siden):

Men drømmen er jo så klart fusjonskraft. Da ville hydrogen spilt en gigantisk rolle etterhvert

Enig. Det finnes dog faktisk 5 prosjekter idag, som ønsker å koble hydrogen-produksjonen til atomkraftverk, slik at man slipper å justere produksjonen der så mye. Det er dem jo ikke særlig glad i, for det er jo der ulykkene forekommer. Når man justerer opp og ned produksjonen. Med elektrolyse-kapasitet til atomkraftverket, så kan atomkraftverket konstant kose seg med 100% produksjons-rate uansett behovet i nettet ut derifra. 

[Espen Hugaas Andersen]

10 hours ago, oophus3do said:

Dog Hyundai NEXO er jo åpenbart ikke kun 50% effektiv. Da må de jo ha gjort noe helt magisk som har fått ned forbruket gjennom drivverket isåfall som klarer hele 800 km rekkevidde på kun 99,8kWh energi.

Nexo har nok nærmere 60% virkningsgrad. Den har da 666 km WLTP rekkevidde med ca 120 kWh. Tesla Model S har 610 km WLTP rekkevidde med ca 98 kWh.

Det er altså 180 Wh/km for Nexo og 161 Wh/km for Tesla Model S.

[oophus]

Espen Hugaas Andersen skrev (32 minutter siden):

Nexo har nok nærmere 60% virkningsgrad. Den har da 666 km WLTP rekkevidde med ca 120 kWh. Tesla Model S har 610 km WLTP rekkevidde med ca 98 kWh.

Det er altså 180 Wh/km for Nexo og 161 Wh/km for Tesla Model S.

Blir større forskjell om du bruker tilsvarende tester og glemmer WLTP og EPA rekkevidde. 656 km rekkevidde i hastigheter opp mot 130km/t i periodevis for Nexo, mens TMS i <90 km/t holdt 516km. 

Endret 3. juni 2020 av oophus3do

[Espen Hugaas Andersen]

1 hour ago, oophus3do said:

Blir større forskjell om du bruker tilsvarende tester og glemmer WLTP og EPA rekkevidde. 656 km rekkevidde i hastigheter opp mot 130km/t i periodevis for Nexo, mens TMS i <90 km/t holdt 516km. 

Kjøreforhold spiller en rolle, og det er bare i standardiserte tester man er sikret like kjøreforhold.

[oophus]

Espen Hugaas Andersen skrev (1 minutt siden):

Kjøreforhold spiller en rolle, og det er bare i standardiserte tester man er sikret like kjøreforhold.

Se linkene og temperaturene. Det er selvfølgelig vanskelig å få alt til å stemme korrekt overens, spesielt siden man sammenligner en lavere sedan vs en større SUV med større front-areal -  men det er også grunnen til at jeg ikke utnytter "rekorden" hvor snitthastigheten er mer usikker siden turen foregikk inn og ut av motorveiene. Den andre testen er jo gjennom Tysk Autobahn. Ergo 656 km rekkevidde, vs over 800 km rekkevidde på den andre testen hos Nexo mot 516 km rekkevidde på en mer aerodynamisk sedan som kjørte med en snitthastighet på under 90 km/t. Overgangen fra 90 km/t til å holde 130km/t i periodevis vet vi jo alle at har store forskjeller i forbruk.