Debatindlæg, Ny Teknologi, Vind og Sol

Gigantiske VE projekter

Fra tid til anden bliver der offentliggjort planer om nye gigantiske energiprojekter, baseret på sol og vind. Et eksempel, der har været fremme i et par år, er det australske Asian Renewable Energy Hub. Her vil man i det nordvestlige Australien etablere et kæmpeanlæg bestående af en vindmøllepark og 78 kvadratkilometer solceller.

Anlægget var i starten planlagt til 15 gigawatt (GW) installeret effekt, men allerede længe inden det første spadestik skal tages, har man forøget ambitionerne til 26 GW. Til sammenligning har Danmarks vindmøller og solceller en samlet effekt på godt 7 GW.

Australien kan slet ikke bruge disse enorme mængder af energi selv, og tanken har fra start af været, at en stor del skulle gå til eksport. Man talte om at etablere et undersøisk kabel, f.eks. til Djakarta i Indonesien. Den idé har man dog siden droppet, og i stedet er ideen nu, at strømmen skal omdannes til brint og ammoniak, der derefter kan transporteres til Asien med skib.

Anlægget skal ligge ved kysten i nærheden af den lille by Mandora. Vindmøllerne, op til 1500 stk., skal placeres med store mellemrum og i alt regner man med at anlægget kommer til at fylde 6.500 km2 (1). Fig. 1 viser et kort over området.

Fig. 1: Placeringen af Asian Renewable Energy Hub på Australiens nordvestlige kyst. Kilde: (2).

Den samlede investering er opgivet til 53 milliarder australske dollars (3), eller knap 250 milliarder danske kroner. Projektet skal forestås af et konsortium, hvor også danske Vestas er involveret. Der skal jo også bygges mange vindmøller.

Energiforsyningen, stabilitet

Der er lidt modstridende tal i de artikler, der omtaler projektet, men det nævnes, at man i alt forventer at producere 100.000 GWh (gigawatt-timer) pr. år (3). Med 26 GW installeret svarer det til en energieffektivitet på 44 %. Det er uklart, hvordan projektet udregner installeret effekt af solcellerne, der jo normalt ikke vil give mere end ca. 25-30 %, da de som bekendt ikke producerer noget om natten og i reduceret omfang morgen og aften. Vindmøller på land kan vel forventes at producere op til 50 % af deres effekt, hvis det er i et område med god vind.

Projektets hjemmeside understreger, at kombinationen af sol og vind netop skulle give en meget stabil energiforsyning, som vist på fig. 2, der viser en gennemsnitsdag for anlægget. Vinden har en tendens til at dykke i dagtimerne, og her kommer solenergien ind, og sørger for at holde produktionen oppe.

Fig. 2: Forventet gennemsnitsproduktion over døgnet i MWh. Kilde: (4)

Det ser jo vældigt fint ud, men al erfaring med vindenergi siger, at den svinger meget fra dag til dag og fra måned til måned. Ud fra fig. 2 kan man regne sig frem til en produktion på omkring 185 GWh/dag. På et helt år skulle det så give ca. 66.000 GWh, hvilket er noget under de forventede 100.000 GWh. Tallene hænger, som nævnt, ikke helt sammen.

Men er vinden i området virkeligt så stabil? Fig. 3 og 4 viser fordelingen af vindhastigheder fra en nærliggende meteorologisk station. Man ser her retningen og fordelingen af vindhastigheder over hhv. månederne april og november henover en årrække. Her er vinden åbenlyst meget svingende. I april (fig. 3) er der vindstille i 8 % af tiden og i op til 30 % af tiden er vindhastigheden under 3 m/s, hvor møllerne reelt ikke producerer noget. I november er der mere vind, her vil møllerne kunne køre i op til 80 % af tiden.

Fig. 3: Fordeling af vindhastigheder og -retninger som gennemsnit i april måned over ca. 80 år. Målestation er Broome Airport. Kilde: (5)
Fig. 4: Fordeling af vindhastigheder og -retninger som gennemsnit i november måned over ca. 80 år. Målestation er Broome Airport. Kilde: (5)

Muligvis (forhåbentligt) er vindforholdene ved den påtænkte placering af møllerne bedre, men der er ingen grund til at tro, at vinden på det sted skulle være afgørende mere stabil, end man normalt ser. Denne pointe underbygges af fig. 5, der viser en statistik over vinden på havet ud for parken, her er der igen meget store variationer i vinden over månederne (udtrykt som lav stabilitet) trods en relativt ensartet gennemsnitsvind (6). Reelt kan man ikke bruge ”gennemsnitsvind” til noget, når man skal vurdere forsyningssikkerheden fra vindmøller.

Fig. 5: Gennemsnitlige vindhastigheder og stabiliteten i farvandet ud for Norvestaustralien, målt over 30 år. Kilde: (6)

Eksport

Som nævnt blev ideen med det direkte kabel til Asien opgivet, og det givetvis fordi strøm fra vedvarende energi er alt for variabel, og den ville kræve, at modtagerne, dvs. Indonesien var i stand til at opfange og neutralisere disse svingninger.

Der er så afsat 14 GW til fremstilling af brændsel. Det mest nærliggende er jo brint, der kan fremstilles ud fra havvand ved elektrolyse. Teknologien er måske ikke helt moden endnu, men det skal nok kunne lade sig gøre, selv i den store skala, der er tale om her. Imidlertid er brint dyr og svær at lagre og transportere. I flydende form skal den ned på minus 253 grader og det koster meget energi at køle den ned. Stadigvæk vil et kg brint fylde 15 liter. Håndtering og transport er også farlig pga. risikoen for brand eller eksplosion (7).

Det er helt sikkert derfor, at man i stedet har valgt at satse på ammoniak, der er en ren rutinesag at lagre og transportere på flydende form. Ammoniak kan fremstilles ud fra luftens kvælstof og brint, men formentligt kan den også elektrolyseres direkte fra vandet i én proces. Ammoniakken kan derefter hos slutbrugeren konverteres tilbage til elektricitet i brændselsceller. Dette anlæg kunne stå i Djakarta, og derved kunne man så forestille sig, at man dér fik 14 GW elektricitetsforsyning til rådighed.

Imidlertid er der betydelige tab af energi undervejs i processen. Hvis man fremstiller brint ud fra elektricitet, lagrer den og derefter konverterer den tilbage til strøm, har man tabt 60-70 % af energien. Med ammoniak er det endnu værre, her kan tabet nå op i nærheden af 80 % (8).

Nu kan vi stille et regnskab op. Hvis de 14 GW er installeret effekt, kan vi regne med at få ca. halvdelen ud som gennemsnitlig forsyning, dvs. 7 GW. Herefter taber vi 80 % og indoneserne vil således stå tilbage med ca. 1,4 GW strøm. Og den har været rasende dyr. Ud over kæmpeinvesteringen i Australien, der jo skal forrentes, er der udgifterne til fremstilling af ammoniak og tilbagekonvertering til strøm (dvs. der skal bygges et kraftværk i Indonesien), lagring og transport med skib (som jo i øvrigt også koster noget energi). Processerne giver noget varme ved siden af, som man i Nordeuropa kunne bruge til fjernvarme. Men det er der ikke brug for, hverken i det nordlige Australien eller i Indonesien, så reelt vil den energi gå til spilde.

Et lokalt gasfyret kraftværk kunne levere elektricitet til en langt lavere pris. Mon indoneserne overhovedet er med på ideen?

Et lille ekstra problem

Solcellerne skal opstilles i et ørkenområde, hvor der er meget støv i luften, især hvis det, som angivet, blæser en del. Det betyder at cellernes overflader hurtigt bliver dækket af fint sand, og derfor skal renses af. Den eneste tilpas skånsomme metode til afvaskningen er med vand. Da der jo, bogstaveligt talt, er kvadratkilometer af solceller, der skal rengøres, bliver der tale om meget store mængder af vand. Det skal efter alt at dømme være afsaltet havvand, hvilket yderligere vil forrykke energibalancen (9).

Konklusion

Der er stigende interesse for enorme projekter baseret på ”vedvarende” sol- og vindbaseret energi. Der planlægges opstilling af udstyr med enorme effekter målt i gigawatt, og i dagspressen bliver de rask væk omregnet til antal personer, der kan forsynes med elektricitet.

Således kunne man i en dansk avis læse om planerne vedr. installation af 212 GW vindmøller i Nordsøen inden for de næste 20-30 år, hvorved 240 millioner mennesker kunne få deres behov dækket (10).

Man glemmer bare hver gang, at både sol og vind er meget variable. Hele Nordsøen kan levere den fulde effekt (dvs. de 212 GW) den ene dag, og stort set nul dagen efter, hvis vinden er løjet af. Derfor kan sol og vind aldrig stå alene som energikilder.

Det gælder også det australske kæmpeprojekt, og det er da også gået så meget op for folkene bag, at de har opgivet en direkte kabelforbindelse til kunderne i Asien. I stedet vil man fremstille ”grønne” brændsler, i dette tilfælde ammoniak. Men problemet her er, at tabene i energi undervejs er enorme, og man ender med at have måske kun 10 % af den installerede effekt tilbage. Selvom strømmen i første omgang i princippet er gratis, bliver den jo alligevel meget dyr, pga. de enorme investeringer og tilhørende ressourceforbrug, der er involveret.

Referencer

(1): https://www.power-technology.com/news/australia-grants-major-project-status-to-asian-renewable-energy-hub/

(2): https://reneweconomy.com.au/massive-asian-renewable-energy-hub-grows-to-26gw-of-wind-and-solar-49343/

(3): https://www.pv-magazine.com/2020/10/26/australias-26-gw-asian-renewable-energy-hub-plan-gains-momentum/

(4): https://asianrehub.com/about/

(5): http://www.bom.gov.au/climate/averages/wind/selection_map.shtml

(6): http://www.fish.wa.gov.au/Documents/research_reports/frr266.pdf

(7): S. Hansen: ”Klimaplan 2030”, Jyllinge, 2020

(8): https://www.ammoniaenergy.org/articles/round-trip-efficiency-of-ammonia-as-a-renewable-energy-transportation-media/

(9): https://wattsupwiththat.com/2020/11/14/au-53-billion-to-service-a-green-hydrogen-market-which-does-not-exist/

(10): https://www.berlingske.dk/kommentarer/nordsoeens-vindmoelleeventyr-bliver-aarhundredets-stoerste

Please follow and like us:
Del på de sociale medier

One Comment

  1. Jan Williams

    En fin og sober gennemgang af såvel fordele som ulemper ved sådan et kæmpeanlæg. Jeg er på sin fortaler for at vi skal væk fra de fossile brændsler, ikke på grund af CO2, men fordi vi indenfor de næste få hundrede år har opbrugt ressourcerne … og få århundrede er så at sige ingenting set i jordens og menneskenes perspektiv.

    Men det som ærgrer mig er, at selve hovedkernen i problemet, nemlig den voldsomt stigende befolkning, dem beskæftiger FN sig ikke med, kun registrer at det sker. Og dette skyldes udelukkende politik, og dermed vildledes vi til at tro, at eksempelvis vindkraft er løsningen på fremtidens energibehov. Og dermed forbigås det kedelige faktum, nemlig at vi ganske enkelt er blevet alt for mange mennesker på for lidt plads. Bangladesh? i 1960 var de omkring 50 millioner, i dag er de cirka 165 millioner … tre gange så mange på tres år, og det er på et areal der kun er tre gange så stort som Danmark … altså en befolkningstæthed som i dag er på 10 gange vor egen!

    Fint nok med møller, men de vil aldrig alene kunne dække menneskenes energibehov. Aldrig. Men stort set hver eneste gang jeg taler med folk derom, så har de desværre fået den opfattelse, at møllerne i dag dækker 50% af vores eget energibehov, thi langt de fleste har nemlig svært ved skelne mellem elektricitetsforbrug og energiforbrug, og derfor tror de at den hellige grav er velbevaret. Det er faktisk en folkeforførelse der må få diverse religioner til at blegne af misundelse.

    Det værste er dog, at når folk bildes på ærmet at tro, at et problem er løst, i dette tilfælde vores energibehov, så bliver det selvsagt ikke løst. Siger sig selv. Og som jeg ser det, skønt jeg normalt er at betegne som en håbløs optimist, kan det grundet befolkningstilvæksten kun gå galt. I 1500-tallet var der omkring 350 millioner mennesker på verdensplan, i dag 7.800 millioner. Og femhundrede år er så at sige kun et fingerknips af tid i jordens lange liv.

    Go` weekend

Leave a Comment

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

*