gaz się skończył, co dalej ?

[kumoter40]

światowe zasoby są na kilkadziesiąt lat, a nikt nie jest tak głupi żeby wyprzedać swój gaz do ostatniej kropli. wynika z tego, że praktycznie mamy jego koniec. ciekawi mnie, co ludzie nauki przewidują ?

[boumann]

Po siedmiu latach konstruowania swego ''Perpetuum Mobile'' jestem prawie u kranca swej podrozy. Teraz potrzebuje owych naukowcow do potwierdzenia, ze nie tkwie w bledzie, ale ciezko jest mi znalesc kogos zainteresowanego ;/

[kumoter40]

według nauki pm nie może istnieć więc tu nie znajdziesz naukowca do dyskusji. musisz szukać innych forów, z mniej ścisłymi umysłami.

[qwardian]

52 lata według www.worldometers.info/gas/

Polska ma oczywiście świnty, katolicki, polski wyngiel który można zgazyfikować jak za PRL-u, oraz poddać suchej destylacji jak to zrobił Adolf podczas II wojny zasilając śląskimi kopalniami karnistry z benzyną, które wysyłał na wschodni front dla wyzwolenia Kijowa. Pod warunkiem, że brudnych łapsk nie wtrąci tu UE..

[kumoter40]

najwięcej mamy wody. zamiast wydawać miliardy na konstruowanie sztucznych słońc, może by znaleźć sposób na tanie pozyskiwanie z niej wodoru ? na popularnym serwisie sprzedażowym widziałem chiński generator wodoru za 300 zł, aż nie chce mi się wierzyć, że to działa.

[stefan4]

kumoter40:
> na popularnym serwisie sprzedażowym widziałem chiński generator wodoru za 300 zł,
> aż nie chce mi się wierzyć, że to działa.

A ile prądu zużywa?

- Stefan

[kumoter40]

to jakieś dziwo do spawania, cena trochę wyzsza, ponad 600 zl. dane jakie podają to 300W, wydajność gazu 75L na godz. o ciśnieniu 0,008-0,13 MPa.

[cojestdoktorku]

można i taniej niz za 300 złotych, bo za pomocą dwóch drucików włożonych do gniazdka produkowac sobie wodór w domu

[cojestdoktorku]

pytanie ile prądu zużywa pozostaje tak samo zasadne

[stefan4]

cojestdoktorku:
> można i taniej niz za 300 złotych, bo za pomocą dwóch drucików włożonych
> do gniazdka produkowac sobie wodór w domu

Ale czy wtedy kationom i anionom nie zakręci się w głowach od zmian kierunku biegu po 50 razy na sekundę?...

- Stefan

[tbernard]

stefan4 napisał:

> Ale czy wtedy kationom i anionom nie zakręci się w głowach od zmian kierunku biegu po 50 razy na sekundę?...

Ową dolegliwość można potraktować terapią diodową.
Ale sama idea aby prąd do tego celu brać z gniazdka nie da nigdy korzystnego bilansu nawet w przybliżeniu.
Można spróbować takie generatory podczepić w siłowniach, gdzie ludzie przychodzą pokręcić na rowerze stacjonarnym.

[stefan4]

tbernard:
> Można spróbować takie generatory podczepić w siłowniach, gdzie ludzie
> przychodzą pokręcić na rowerze stacjonarnym.

Goście jednego pana, mieszkającego na uboczu i bez wygód, skarżyli się, że furtka do jego obejścia otwiera się bardzo ciężko. Okazało się, że do futki podłączona była pompa i każdy wchodzący zwiększał zapasy wody w zbiorniku na strychu o wiaderko.

- Stefan

[mateusz572]

A co z gazem łupkowym w Polsce ? Wykonano bardzo mało odwiertów i firmy wycofały się z Polski. Z tego co pobieżnie mi wiadomo powodem były trudniejsze warunki geologiczne, a także niezbyt przychylne dla inwestorów prawo. Wiadomo natomiast, że wśród tych nielicznych odwiertów zdarzały się takie, które miały sens ekonomiczny. Może czas najwyższy zająć się na poważnie problemem, tym bardziej, że ceny gazu poszybowały wysoko i rachunek ekonomiczny będzie bardziej przyjazny dla potencjalnych inwestorów. PGNiG jest takie jakieś ospałe w tym temacie. Co sądzicie w tej kwestii ?

[mateusz572]

Jest nadzieja :
Podkreśla też, że dziś jesteśmy w zupełnie innej sytuacji. Po pierwsze ceny ropy i gazu są nieporównanie wyższe niż wtedy, gdy polski projekt łupkowy się załamał. Po drugie od tego czasu dokonał się olbrzymi postęp technologiczny w wydobyciu niekonwencjonalnych złóż ropy i gazu. Dzięki temu z tego samego odwiertu wydobywa się dziś trzy razy więcej gazu czy ropy łupkowej niż dekadę temu. Po trzecie wreszcie w tym okresie średni koszt wykonania odwiertu w takich złożach spadł o połowę. To wszystko sprawia, że dziś dużo łatwiej o zapewnienie opłacalności takim projektom.
Wygląda na to, że to pilna potrzeba na tą chwilę.

hydrozagadka

[kumoter40]

kiedy ogrzewanie wody palnikiem wodorowym z podobnego generatora byłoby tańsze od grzania grzałką przy zużyciu tego samego prądu ? można to w ogóle obliczyć ?

[stefan4]

kumoter40:
> kiedy ogrzewanie wody palnikiem wodorowym z podobnego generatora byłoby tańsze
> od grzania grzałką przy zużyciu tego samego prądu ? można to w ogóle obliczyć ?

Tego samego prądu, to nie; ale prawie tyle samego, to może wyjść.

Taki scenariusz, być może możliwy w przyszłości:
Prąd jest produkowany z wiatru/wody/słońca (niepotrzebne skreślić). Wszystko to są źródła niestabilne, więc jego cena waha się zależnie od pory roku, pory dnia, chwilowych kaprysów konsumenckich itp. Konsumenci są namawiani do tego, żeby prąd magazynować wtedy, gdy jest tani. Masz w domu urządzenie, które odbiera komunikat o chwilowej cenie prądu. Jeśli ona jest akurat odpowiednio niska, to włącza produkcję wodoru, a ogrzewanie domu, oświetlenie itp. przełącza na prąd zewnętrzny; jeśli ta cena jest wysoka, to wyłącza produkcję wodoru, a zmagazynowany wcześniej wodór zużywa do ogrzewania i do innych odbiorników prądu.

Oczywiście byłyby z tym problemy techniczne i organizacyjne. Ale wykluczone chyba nie jest. Cały system mógłby być niezależny od prywatnego sposobu magazynowania prądu: Ty mógłbyś to robić przy pomocy wodoru, Twój sąsiad przy pomocy pompowania wody ze stawu dolnego do górnego, jeszcze ktoś inny przez rozpędzanie koła zamachowego, albo przez nagrzewanie gruntu, a potem pompę ciepła. I te techniki magazynowania energii konkurowałyby ze sobą kosztem i minimalizacją wpływu na środowisko.

- Stefan

[kumoter40]

w sumie prąd byłby za darmo, a tak uzyskany wodór rozwiązałby problem magazynowania energii. ciekawe czy ktoś już na to wpadł.

[kumoter40]

może taki układ, czyli panel fotowoltaniczny lub wiatrak, generator wodoru z butlą i sprężarką, oraz palnik ze zbiornikiem wody, dałoby się przedstawić komuś do zrealizowania ? np. jakiejś braci studenckiej ? ma ktoś pomysł ?

[qwardian]

kumoter40 napisał:

> komuś do zrealizowania ? np. jakiejś braci studenckiej ? ma ktoś pomysł ?

Adolf Eichmann miał sporo projektów do testowania przez innych, ale ich nie doceniono..

[neuroleptyk]

stefan4 napisał:

> kumoter40:
> > kiedy ogrzewanie wody palnikiem wodorowym z podobnego generatora byłoby t
> ańsze
> > od grzania grzałką przy zużyciu tego samego prądu ? można to w ogóle obli
> czyć ?
>
> Tego samego prądu, to nie; ale prawie tyle samego, to może wyjść.
>
> Taki scenariusz, być może możliwy w przyszłości:
> Prąd jest produkowany z wiatru/wody/słońca (niepotrzebne skreślić). Wszystko t
> o są źródła niestabilne, więc jego cena waha się zależnie od pory roku, pory dn
> ia, chwilowych kaprysów konsumenckich itp. Konsumenci są namawiani do tego, że
> by prąd magazynować wtedy, gdy jest tani. Masz w domu urządzenie, które odbier
> a komunikat o chwilowej cenie prądu. Jeśli ona jest akurat odpowiednio niska,
> to włącza produkcję wodoru, a ogrzewanie domu, oświetlenie itp. przełącza na pr
> ąd zewnętrzny; jeśli ta cena jest wysoka, to wyłącza produkcję wodoru, a zmagaz
> ynowany wcześniej wodór zużywa do ogrzewania i do innych odbiorników prądu.


Pytanie czy magazynowanie energii pod postacią wodoru będzie konkurencyjne z akumulatorami. Poniżej dwie opcje magazynowania wodoru.

1) Wodór skroplony
a) 70,85 g/L
b) 8,491 MJ/L
c) wymaga dużego zbiornika z odpowiednią izolacją i systemem regulacji ciśnienia z powodu wrzenia wodoru w bardzo niskich temperaturach - 20,28 K,
d) wymaga dość zaawansowanego systemu skraplania do poniżej 20,28 K - dla wodoru współczynnik Joulie thompsona jest ujemny do 200K, czyli trzeba go wpierw schłodzić.

pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_Joule%E2%80%99a-Thomsona
e) uwalnianie ciepła - konwersja z ortowodoru do parawodoru przy 20,28 K tj. z 3:1 w temperaturze pokojowej do 99,8% parawodoru w 20,28 K, bez katalizatorów osiągnięcie stanu równowagi trwa bardzo długo a konwersja uwalnia ciepło.
- 525 kJ/kg przy 20,28 K
- 476 kJ/kg ciepło parowania wodoru przy 20,28 K

2) sprężony wodór
a) przy ciśnieniu 75MPa gęstość 40g/L
b) 4,8MJ/L
c) wymaga specjalnych wzmocnionych zbiorników z wkładem zdolnych wytrzymać duże ciśnienia, lub odpowiednio większych zbiorników
d) wymaga systemu sprężania

Obydwa warianty wymagają oczywiście elektrolizatorów i systemu, który zamieni energię na elektryczną

η elektrolizy*η kompresji*η ogniwa wodorowego
η elektrolizy*η skraplania*η ogniwa wodorowego

przykładowe wartości dla 2)

0,7*0,9*0,6 = 0,378

[kumoter40]

wynika z tego, że na potrzeby małej instalacji domowej najlepszym sposobem jest jednak sprężanie wodoru. przy dwóch małych instalacjach pracujących jednocześnie, jedna na bieżące zużycie wodoru, druga produkująca go na zapas, użytkownik byłby samowystarczalny.

[cojestdoktorku]

jeśłi taki układ stanie sie powszechny to ilośc wypadków ze sprężonym wodorem w roli głównej zacznie szybko przeganiac ilość wypadków komunikacyjnych
zabawy z wodorem są o wiele bardziej niebezpieczne niz zabawy z energetyką jądrową
pl.wikipedia.org/wiki/Krucho%C5%9B%C4%87_wodorowa

[qwardian]

Absolutnie, nie obawiam się ładować gazu na stacji benzynowej do mojej 5 kg butli turystycznej, chociaż to nielegalne, a potem przelewać do mniejszych butli MAPP i dezodorantów nie sprawia mi trudności. Ale z wodorem bym się nie bawił, dla mnie to absolutne no no.

[neuroleptyk]

kumoter40 napisał:

> wynika z tego, że na potrzeby małej instalacji domowej najlepszym sposobem jest
> jednak sprężanie wodoru. przy dwóch małych instalacjach pracujących jednocześn
> ie, jedna na bieżące zużycie wodoru, druga produkująca go na zapas, użytkownik
> byłby samowystarczalny.

1) Dlaczego nie ładowanie akumulatorów? Dlaczego się uparliście, że to musi być wodór ?

a) Magazynując wodór przy obecnej technologii tracisz około połowę wyprodukowanej energii względem akumulatorów. Nie musisz spalać gazu by ogrzewać, ogrzewanie elektryczne ma sprawność = 1. Nie musisz też spalać gazu by generować prąd.
Sprawność turbin gazowych powiązana jest pozytywnie ze skalą. Turbiny klasy H dostępne są na rynku z mocą setek MW, maksymalna sprawność >0,4 w cyklu prostym wymaga materiałów, które muszą wytrzymywać ekstremalne wysokie temperatury, duże turbiny łatwiej wyprodukować z większą względną precyzją. Na razie nie ma żadnej turbiny 100% hydrogen ready. Z kolei bojler wymagałby turbiny parowej. Więc zostają tylko ewentualnie silniki tłokowe, jeżeli będą oczywiście zdolne pracować na 100% mieszance wodoru. Wszystkie opcje opisane powyżej wymagają jeszcze generatora prądu by mogły być pełną alternatywą dla ogniwa wodorowego.

b) Dostępne są w sprzedaży domowe magazyny akumulatorowe różnych producentów.

c) Kwestie bezpieczeństwa, czy będzie można mieć w domu tego typu instalację na wodór. Kwestia czy produkcja wodoru jego magazynowanie i wykorzystanie do produkcji elektryczności się sprawdzi w małej skali, czy będzie to tylko rozwiązanie na średnią bądź dużą skalę w zakładzie z wykwalifikowaną załogą umieszczonym z dala od zabudowań.

2) Całkowita niezależność energetyczna będzie raczej nierealistyczna dla większości gospodarstw domowych na naszych szerokościach geograficznych, w zimę produkcja energii z PV jest bardzo mała, z powodu:

a) Częstego dużego zachmurzenia

b) Krótkiego dnia i dużych kątów zenitalnych od wschodu do zachodu, które skutkują długą drogą strumienia energii w atmosferze.

Tych dwóch niekorzystnych efektów nie zniweluje się w ogóle powierzchniami, które są cały czas prostopadłe do strumienia bezpośredniego a wymagałyby one dwuosiowego systemu śledzenia słońca - więc nieruchome panele zainstalowane na sztywno na dachu domu czegoś takiego nie są w stanie wykonać z definicji.
Jedyną opcją niwelacji tych niekorzystnych zjawisk w zimie może być tylko bardzo duże zwiększenie powierzchni, która często będzie ograniczona a będzie się to wiązać ze znacznym zwiększeniem kosztów.
Magazynowanie sezonowe wymaga nadmiaru produkcji, gdyż musisz pokryć wpierw bieżące zapotrzebowanie na kilka dni najbliższych dni. Z tego względu sprawność magazynowania będzie miała znaczenie, bo jeżeli jest o połowę mniejsza, to będzie trzeba w skrócie podwoić produkcję na magazynowanie by zmagazynować jej tyle samo.

c) PV i turbiny wiatrowe uzupełniają się wzajemnie w ciągu roku tj. ich maksyma i minima produkcji są przesunięte o około 6 miesięcy. Na takie rozwiązanie pozwolić sobie będą mogli tylko nieliczni, trzeba mieć na uwadze to, że małe turbiny wiatrowe w terenie zabudowanym będą miały relatywnie niskie prędkości wiatru jeżeli w ogóle będzie zgoda na ich wybudowanie, więc to jest zależne od posiadania niezabudowanej przestrzeni w okolicy.

Należy pamiętać iż redukcja prędkości wiatru o połowę to aż ośmiokrotna redukcja mocy wiatru, gdyż moc jest zależy od trzeciej potęgi prędkości wiatru.

P = ρ*A*0,5*v^3
A = π*r^2
P = ρ*π*r^2*0,5*v^3

P - moc - W
ρ - gęstość powietrza - kg/m^3
r - promień wirnika - m
v - prędkość wiatru na wysokości wirnika - m/s
π - znana stała

To jest oczywiście uproszczona i wyidealizowana formuła zakładając 100% sprawności turbiny wiatrowej, która jest fizycznie niemożliwa. Prawo Betza daje nam górne ograniczenie sprawności turbiny wiatrowej sensu stricto ≈ 0,58. Warto wiedzieć iż realne turbiny nie pracują poniżej pewnych prędkości wiatru - cut in speed, co oznacza 0 generacji, gdy wiatr ma mniejszą prędkość.

3) Turbiny wiatrowe najlepiej jest budować :

a) Duże i wysoko umieszczone - 100m lub wyżej od powierzchni do osi, co się będzie łączyło z ich wielkością.
b) Na otwartych przestrzeniach - najlepsze parametry wiatru oferuje morze i turbiny offshore

Dla przykładu offshore MySE 16.0-242 ma 242 m średnicy, 16 MW i generację do 80 GWh /rok, co oznacza roczny capacity factor ≈ 0,6 dla korzystnej lokalizacji.

capacity factor = (wyprodukowana energia w czasie od t0 do t)/( teoretycznie wyprodukowana energia zakładając pracę z pełną mocą przez cały czas w czasie od t0 do t)

Przy 4,2 MWh/rok dla przeciętnego domu jednorodzinnego w Polsce to wystarczy dla 19 tysięcy domów, Jednak cześć energii będzie musiała pochodzić z magazynu, gdyż nawet offshore wind będzie potrzebować magazynu dla nieprzerwanych i pewnych dostaw energii elektrycznej, więc realnie będzie to mniejsza liczba w zależności od strat na magazynowaniu. Najlepszą strategią wydaje się być w pierwszej kolejności zmaksymalizowanie bezpośredniego dostarczania energii i minimalizacja magazynów. W drugiej kolejności wybranie magazynów, które mają najwyższą sprawność ze spełnionym warunkiem uniwersalności.
Mniej sprawny magazyn miałby oczywiście mieć szansę wyboru, gdyby niższe koszty jego budowy i użytkowania kompensowały niższą sprawność tj. koszt budowy dodatkowych mocy wytwórczych.
Przy niższej sprawności magazynu na wodór konkurencyjność z akumulatorami będzie polegała głównie w sferze kosztów produkcji i użytkowania. Chociaż jest jeszcze ważna kwestia gęstości energii, przy 70 MPa wodór wraz zawansowanym technicznie zbiornikiem zdolnym do utrzymania takich ciśnień będzie miał wyższą gęstość wolumetryczną energii niż obecne akumulatory litowo-jonowe, jednak w zastosowaniach, gdzie ma to dość duże znaczenie np. w samochodach dominują obecnie akumulatory. Żywotność akumulatorów - liczba cyklów wciąż ulega poprawie i prężność z jakim się je rozwija sprawia i przyszłość wodoru jako magazynu energii stoi pod znakiem zapytania. Dla mnie nie jest przynajmniej oczywiste, że magazynem przyszłości będzie wodór tym bardziej magazynem domowym.

[neuroleptyk]

Co do samowystarczalności energetycznej, wcześnie napisałem, że może to być nierealistyczne dla większości gospodarstw domowych. Gdybanie jednak można zamienić w próbę oszacowania na przykładzie.

Założenie - 100m^2 i 4 osoby
Energia na ogrzewanie nowego domu z dobrą izolacją - 35 kWh/m^2
Energia na podgrzewanie wody użytkowej o 30 stopni - 35 kWh/m^3
Energia na zasilanie samochodu elektrycznego 8000km i 20 kWh/100km - 1600kWh
Energia elektryczna na resztę - 2000kWh - 4000kWh
Zużycie ciepłej wody na osobę - 0,05 m^3 dziennie * 365 dni ≈ 18m^3

Ogrzewanie - 100m^2*(35kWh/m^2) = 3500kWh
Woda - 4*(18m^3)*35kWh/m^3 = 2520kWh
Energia na samochód elektryczny = 1600kWh
Energia elektryczna na resztę = 2000kWh
Suma = 9 620kWh

Nie liczyłem tutaj strat na ogrzewaniu wody użytkowej i strat na ładowaniu samochodu elektrycznego.
Można zatem przyjąć iż minimalnie taki dom potrzebuje rocznie około 10 MWh

Dla Polski dla PV przyjmuje się roczny capacity factor = 0,11
(10MWh/8760h)/0,11 ≈ 10,4 kW

Obecnie dla 10 kW instalacji będzie trzeba mieć około 45 - 60 m^2

Jednak wraz z magazynowaniem potrzebna będzie większa moc z powodu strat, gdyż 10kW to szacunek przy bezstratnym magazynie.

Sprawność magazynu akumulatorowego - 0,85
Z kogeneracją tj. wykorzystaniem ciepła sprawność ogniw wodorowych może wynosić nawet 0,85
Sprawność magazynu wodorowego - 35 MPa z wydajną kompresją i kogeneracją - 0,7*0,92*0,85 = 0,5474

Poniżej szacunki dla różnego zapotrzebowania na moc zakładając, zapotrzebowanie na moc z idealnego magazynu. Dla przykładu 5kW oznacza, że potrzebujemy połowę energii w roku z idealnego magazynu tj. zapotrzebowanie na moc jest tu dla uproszczenia z założenia wprost proporcjonalne do zapotrzebowania na energię.

10 kW

11,76 kW
18,27 kW

7,5kW

11,32 kW
16,2 kW

5 kW

10,88 kW
14,13 kW

Jak widać dla magazynu wodorowego z bardzo dobrymi parametrami przy 5 kW jest przyrost powierzchni o około 40% i tylko o około 10% dla magazynu akumulatorowego

Więc przy powyższych założeniach 45 m^2 dostępnej powierzchni dla PV to minimum i na pewno będzie trzeba jej więcej. Musimy jeszcze wiedzieć ile gospodarstw domowych ma dostępne powiedzmy 50 m^2 powierzchni bez przeszkód rzucających na nią cień. Domyślną lokacją montażu jest często dach, tyle że capacity factor = 0,11 jest na pewno dla powierzchni pochylonej na południe, dach pochylony na: wschód, zachód tym bardziej na północ będzie oferował gorsze warunki.

[kumoter40]

jest możliwe takie roczne wyliczenie tylko na samo ogrzewanie domu i wody użytkowej spalanym wodorem ? coś na wzór ogrzewania propanem.

[neuroleptyk]

Jest możliwe, ale magazyn na akumulatory ma sprawność 0,85 a wodór ze spalaniem tylko do ogrzewania 0,665. Czemu chcesz spalać wodór?

Nie traktuj wodoru jak LPG, że napełnisz sobie nim zwykłą butlę. 0,85 MPa wystarczy by propan był cieczą przy 21 °C, dla butanu wystarczy 0,23 MPa

LPG propan - 25,3 MJ/L
LPG butan - 27,7 MJ/L
Przy 35MPa wodór - 4,50MJ/L

Mając na uwadze niepełne napełnianie zbiornika LPG, robiąc taką zamianę na wodór wciąż będziesz miał kilkadziesiąt razy mniej energii z powodu bardzo niskiej gęstości wodoru, nawet przy 35MPa i specjalnych zbiornikach zaprojektowanych by utrzymywać takie ciśnienie potrzebujesz około 4,5 razy więcej objętości dla tej samej ilości energii. W ogóle nie polecam takich eksperymentów, bo to proszenie się o kłopoty.

[kumoter40]

daleki jestem od jakiegokolwiek eksperymentowania. jedno mnie tylko zastanawia, mianowicie mamy palnik wodorowy i już bezpośrednio grzejemy wodę w przydomowej instalacji. nieważne ile uzbieramy w magazynie wodorowym bo i tak prąd mamy za darmo. przy magazynie akumulatorowym dochodzą koszty wytworzenia i wymiany akumulatorów, które nie są wieczne, oraz koszty ogniw paliwowych i całej reszty. do tego dochodzi sumaryczna sprawność tych wszystkich urządzeń. czy jest sens pójścia w kierunku akumulatorów w małych domowych instalacjach ?

[neuroleptyk]

kumoter40 napisał:

> daleki jestem od jakiegokolwiek eksperymentowania. jedno mnie tylko zastanawia,
> mianowicie mamy palnik wodorowy i już bezpośrednio grzejemy wodę w przydomowej
> instalacji. nieważne ile uzbieramy w magazynie wodorowym bo i tak prąd mamy za
> darmo. przy magazynie akumulatorowym dochodzą koszty wytworzenia i wymiany ak
> umulatorów, które nie są wieczne, oraz koszty ogniw paliwowych i całej reszty.
> do tego dochodzi sumaryczna sprawność tych wszystkich urządzeń. czy jest sens p
> ójścia w kierunku akumulatorów w małych domowych instalacjach ?


Na zimę na samo ogrzewanie wody i domu musisz mieć duży magazyn, bo rezygnacja z prądu, który stanowi około 1/3 energii dużej różnicy w pojemności magazynu nie zrobi - 2/3 dużego magazynu to wciąż duży magazyn o pojemności kilku MWh - cena będzie bardzo wysoka.

[kumoter40]

rozumiem problem z magazynowaniem wodoru, ale po co w ogóle go magazynować ? biorę prąd z fotowoltaniki lub z wiatraka, nie ma prądu z tego i z tego to biorę z sieci, albo wtedy nie używam generatora wodoru i już. czy tak nie jest łatwiej, prościej i przyjemniej ? po co to piętrzenie jakichś kosmicznych problemów.

[stefan4]

kumoter40:
> nie ma prądu z tego i z tego to biorę z sieci

Żeby ten prąd był w sieci w braku wiatru i słońca, to albo trzeba spalać paliwa kopalne, albo muszą istnieć magazyny energii. Jeśli nie chcemy zatruwać świata, to potrzebujemy magazynów; a czy centralnych (dla całego kraju), czy rozproszonych (osobno dla każdego domu), to już kwestia ekonomiczna.

- Stefan

[kumoter40]

stefan4 napisał:
>
> Żeby ten prąd był w sieci w braku wiatru i słońca, to albo trzeba spalać paliwa
> kopalne, albo muszą istnieć magazyny energii. Jeśli nie chcemy zatruwać świat
> a, to potrzebujemy magazynów; a czy centralnych (dla całego kraju), czy rozpros
> zonych (osobno dla każdego domu), to już kwestia ekonomiczna.
>
> - Stefan
>
opisałem rozwiązanie dostępne na dziś

[cojestdoktorku]

problem w tym ze jak nie ma prądu z fotowoltaiki i witraków to w sieci opartej na fotowoltaice i wiatrakch też go moze nie być

ogólnie to problem z wodorem i "prądem" jest ten sam
słabo nadają się sie do przechowywania
"starożytni" w XIX wieku rozwinęli więc energetykę tam gdzie łatwo się przechowuje paliwo z wysoką gęstością energii
nalezy więc nie brać sie za budowanie baterii do przechowywnia prądu, zbiorników do przechowywania wodoru tylko stworzyć system w których i solary i wiatraki dają energię do produkcji prostych węglowodorów - proces bedzie trudniejszy ale przechowywanie bezpieczne i bezstratne, można robić na robić na zapas do oporu
no i do przechowywania takiej energii infrastrukturę mamy i nic nie trzeba zmieniać

p.s. oczywiscie pomijam fakt że świat od dawna powinien 100% prądu czerpać z rozpadu atomów

[kumoter40]

może energetyka hybrydowa ? państwowe sieci zasilane atomem i czym tam jeszcze się opłaci, a reszta to wodorowe instalacje przydomowe ? skoro magazynowanie czystego wodoru w małych instalacjach to problem, to może by potraktować wodę jako magazyn i wytwarzać z niej wodór na bieżąco ?

[tbernard]

kumoter40 napisał:

> może energetyka hybrydowa ? państwowe sieci zasilane atomem i czym tam jeszcze
> się opłaci, a reszta to wodorowe instalacje przydomowe ? skoro magazynowanie cz
> ystego wodoru w małych instalacjach to problem, to może by potraktować wodę jak
> o magazyn i wytwarzać z niej wodór na bieżąco ?

Do wytworzenia wodoru z wody potrzeba dostarczyć więcej energii niż można odzyskać. Idea z magazynowaniem jest taka, że gdy jest nadprodukcja bo świeci lub wieje mocno, to godzimy się na tą stratę, bo przynajmniej część energii się odzyska a to lepsze niż nic. Ale wytwarzanie wodoru z wody gdy nie wieje i nie świeci słońce, to znaczy większe spalanie gazu lub węgla i to nie ma sensu.

hydrozagadka... rozwiązana?

[stefan4]

tbernard:
> Do wytworzenia wodoru z wody potrzeba dostarczyć więcej energii niż można odzyskać.

Jasne, magazynowanie w wodzie wodoru uzyskanego z elektrolizy wody nie ma sensu. Ale można by go magazynować w jakimś innym związku. Np. może przez reakcję Sabatiera.

Czyli tak:
    (1) Kiedy mamy nadmiar energii, to elektrolizujemy wodę:
        8 H2O →8 H2 + 4 O2
    (2) łączymy wodór z dwutlenkiem węgla w metan i wodę
        2 CO2 + 8 H2 → 2 CH4 + 4 H2O
        i magazynujemy metan (to jest łatwiejsze niż magazynowanie wodoru).
    (3) Kiedy mamy niedobór energii, to spalamy metan:
        2 CH4 + 4 O2 → 2 CO2 + 4 H2O
W tym cyklu nic się nie wydziela: produkty jednej reakcji stają się substratami następnej.

Jednak to nie jest proces do przeprowadzenia we własnym domu i zagrodzie. Punkt (2) potrzebuje wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia.

- Stefan

[kumoter40]

tbernard napisał:
>
> Do wytworzenia wodoru z wody potrzeba dostarczyć więcej energii niż można odzys
> kać. Idea z magazynowaniem jest taka, że gdy jest nadprodukcja bo świeci
> lub wieje mocno, to godzimy się na tą stratę, bo przynajmniej część energii si
> ę odzyska a to lepsze niż nic. Ale wytwarzanie wodoru z wody gdy nie wieje i ni
> e świeci słońce, to znaczy większe spalanie gazu lub węgla i to nie ma sensu.
może źle się wyraziłem, chodziło mi o to, że gdy nie wieje i nie świeci, to w domu korzystamy z sieci. jednego tylko nie rozumiem, jak można mówić o stratach, skoro słońce i wiatr mamy za darmo ? wytworzona energia nie przewyższa kosztu wytworzenia wiatraka i panelu ?

[kumoter40]

coś mi się wydaje, że występuje tu rozdźwięk pomiędzy matematycznymi równaniami a praktyką. załóżmy że kilowat energii elektrycznej starczy nam na podgrzanie 100 litrowego bojlera w godzinę. jak wyglądałoby podgrzewanie tego samego bojlera wodorem wytworzonym przez ten sam prąd ? można to w ogóle policzyć ?

[stefan4]

kumoter40:
> załóżmy że kilowat energii elektrycznej starczy nam na podgrzanie
> 100 litrowego bojlera w godzinę. jak wyglądałoby podgrzewanie tego samego
> bojlera wodorem wytworzonym przez ten sam prąd ? można to w ogóle policzyć ?

Tak sformułowanego zadania oczywiście nie da się policzyć; i nie jest to żaden rozdźwięk z praktyką, tylko bardzo źle zadane pytanie.

Po pierwsze, czy chodzi Ci o grzejnik mocy 1 kilowata i dowolny czas działania tego grzejnika, czy o zużycie 1 kilowatogodziny?

Po drugie, co to znaczy podgrzanie? Od jakiej temperatury do jakiej?

Po trzecie, jaki to ma być proces? Prąd sam z siebie nie wytwarza wodoru; wodór sam sam z siebie niczego nie podgrzewa. Możesz pytać na przykład o wydajność takiego procesu, w którym prąd jest wykorzystany do elektrolizy wody, a następnie uzyskany stąd wodór zostaje spalony dla podgrzania bojlera.

Ale na to pytanie odpowiedzi już Ci udzielił Tbernard, może ja ją trochę przeformułuję. Otóż idealnie bilans takiego procesu jest energetycznie zerowy; to znaczy, energia uzyskana ze spalenia wodoru jest równa energii włożonej w elektrolizę. Wobec tego bojlera nie podgrzejesz ani o ułamek stopnia, o ile nie włożysz w to ekstra energii. A praktycznie będziesz jeszcze miał straty wynikające z niskiej sprawności, więc nawet do zerowego bilansu jeszcze Ci zabraknie energii.

Ale w przechowywaniu energii chodzi o całkiem coś innego. Nie o to, żeby uzyskać jej więcej, tylko żeby przechować choćby drobną jej część z czasów, kiedy jest ona w nadmiarze, na czasy, kiedy występuje niedobór. W wielkim uproszczeniu: kiedy słońce świeci, to możesz nagrzać tysiąc bojlerów; zamiast tego nagrzewasz ich tylko pięćset, ale dodatkowo produkujesz wodór przez elektrolizę wody; a potem, kiedy słońce nie świeci, zużywasz ten wodór na podgrzanie jednego bojlera. Czyli nagrzewasz o 499 bojlerów mniej, niż mógłbyś, ale robisz to wtedy, kiedy jest potrzebne.

- Stefan

[kumoter40]

rzeczywiście, z całej dyskusji wynika, że zwykła prosta elektroliza i magazynowanie wodoru nie mają sensu. może wyjściem byłaby jakaś forma elektrolizy wspomaganej chemicznie czy coś w tym stylu. za takie coś pewnie byłby nobel.

[neuroleptyk]

Największym problemem niezależności, korzystając tylko z PV jest jednak rozmiar magazynu sezonowego. Jeżeli przez lato na zimę mamy zgromadzić np. 50% rocznego zapotrzebowania na energię tj. 5MWh, to oznacza około 5 - 6 MWh pojemności akumulatorów, a to jest bardzo dużo. Dla wodoru przy ciśnieniu 35 MPa mamy 2,8 MJ/L i około 6,5 -7 m^3 objętości zbiorników wodoru + reszta systemów. Prawdopodobnie sprężony wodór nie będzie magazynowany w jednym dużym zbiorniku a w kilkunastu lub kilkudziesięciu mniejszych. Naprężenia obwodowe są dwa razy większe od naprężeń osiowych, więc zbiorniki będą raczej długie i wąskie.

Poleganie tylko na domowej instalacji PV i relatywnie dużym magazynie sezonowym odrzucając energię z turbin wiatrowych nie będzie optymalnym rozwiązaniem. O ile turbiny wiatrowe w zimie też będą potrzebować magazynów energii, to jednak nie będzie to tak ekstremalne zapotrzebowanie jak w przypadku polegania tylko na PV jako jedynym źródle odnawialnym przez cały rok, gdzie magazynować trzeba praktycznie na kilka miesięcy zapotrzebowania z powodu dużego efektu sezonowego.

[qwardian]

Wakacje, pusta butla gazowa, moja jest 5kg nie 11kg, ale końcówka ta sama, instaluję adapter i tankuję propan butan wprost z pompy, uwaga moja 5kg butla akceptuje 10 litrów LPG. Praktyczna wskazówka dla zmotoryzowanych kempingowców, życzę wszystkiego najlepszego fellow wakacjuszom. Nie przepłacajcie za wymianę butli..

[rigmec]

Wolne żarty kolladziesiąt lat.