Kan vi flyve på vind? 05-11-2016 Energinet.dk 1
outline Introduktion Energinet.dk Velkommen til organisk kemi biofuel byggesten Gaslager Mega Mega lager Kan vi få det til at ske? 2
Om Energinet.dk 05-11-2016 Energinet.dk 3
Om Energinet.dk 05-11-2016 Energinet.dk 4
Organisk kemi Hvilke byggeklodser skal vi bruge? 5
Vand og CO 2 indeholder alle byggeklodserne 6
Metan Metan: CH 4 Gasform ved atmosfæretryk kogepunkt -161 o C 7
Metanol Metanol: CH 3 OH (Træsprit) Flydende ved atmosfæretryk kogepunkt 64 o C 8
Ethanol: CH 3 CH 2 OH (Alkohol) Flydende ved atmosfæretryk kogepunkt 78 o C 9
Kerosene Flybenstof 10
Gassystemet 11
Gasnet 05-11-2016 Energinet.dk 12
De to danske gaslagre Stenlille Gaslager Lille Torup Gaslager Arbejdsgas: 575 MNm 3 Energilager 6.900 GWh Arbejdsgas: 451 MNm 3 Energilager: 5.200 GWh 05-11-2016 Energinet.dk 13
Lille Torup lageret på en sommerdag
Det er undergrunden der er lagret En salthost på ca. 5 km diameter Toppen er i omkring 300 meters dybde Der er udskyllet 7 kaverner Toppen er i 1100-1400 meters dybde Bunden er i 1400-1700 meters dybde 4 km 40 km
Kaverner: Virkelig stor skala Gaskaverner laves i saltformationer i en dybde mellem 500 og 1500 meter. Maksimal tryk typisk 150-200 bar Højden af en gaskaverne er typisk 300-350 meter Rumfang 300.000-1.000.000 m 3 Lagervolume 30-150 mio. Nm 3 Eksisterende kaverner i Danmark er til metan, men de kan ombygges til brint, eller der kan skylles nye specifikt til brint Cavern Eiffel tower 16
17
18
19
Grøn omstilling 05-11-2016 Energinet.dk 20
Energisystemet er under forandring Europa er midt i en historisk omstilling af energisystemet - Danmark er i front I 2020 skal vindkraft udgøre 50% af elforbruget - i 2015 udgjorde den 42% I 2050 skal Danmark være 100% fossilfri 05-11-2016 Energinet.dk 21
Udfordring ved omstillingen Elproduktion og elforbrug følges ikke ad. 05-11-2016 Energinet.dk 22
Vi bygger energisystemet om Vi indpasser mere vedvarende energi i transmissionen af både el og gas 05-11-2016 Energinet.dk 23
Energisystemet i dag Import power Transit Power-system Export power Solar Coal and bio CHP and boiler Gas CHP Electrolysis Heat pump and electric boiler El-proces Light, it Wind Heat systems (DH and block heat) HT-HP. Procesheat Wave Bio, waste etc. Coal Ethanol Anaerob digestion Gascathalysis etc. Thermal gasification HeatP. Boiler EV/PHEV CE/FC Building heating Roadtransport Natural gas Fossil Oil Gassystems (methan/synthesisgas/h2) Transit Railwaytransport Seatransport Gas storage Aviation Liquid fuels fossil/re (Gasoline, Diesel, Ethanol etc.) 10 TWh=36 PJ 2015-12-04 Energy concept 2030
2035 - Reference scenarie fossil fri el og varme Import power Transit Power-system Export power Solar Bio CHP and boiler Gas CHP/boiler Electrolysis Central Heat pumps El-proces Light,it,cool Wind High temp Heat systems (DH and block heat) HT-HP. Procesheat Bio, waste etc. Ethanol Anaerob digestion Gascathalysis etc. Thermal gasification HeatP. Boiler EV/PHEV CE/FC Building heating. Roadtransport Natural gas Gassystems (methan/synthesisgas/h2) incl. local systems Railwaytransport Fossil oil Gas storage Seatransport Bioplast etc. Transit Aviation Liquid fuels fossil/re (Gasoline, Diesel, Ethanol, Methanol, DME etc.) 14 mio ton CO2 10 TWh=36 PJ 2016-05-24 Analysis of scenarios for the Danish Energy system with
Feasibility study 2035+ Reduceret olieforbrug Import power Transit Power system Export power Solar Bio CHP and boiler Gas CHP and boiler Electrolysis Central heat pumps El-proces Light, it,cool. Wind High temp Heat systems (DH and block) HT-VP. Procesheat Bio, waste etc. Varmep. Kedel Building heating. EV/PHEV FM/FC Roadtransport Ethanol Anaerob digestion Gascathalysis etc. Thermal gasification Railwaytransport Seatransport Bioplast etc. Natural gas Gas-systems (methan/synthesisgas/h2) incl. local systems Transit 6 mio ton CO2 2016-05-24 Gas storage Liquid fuels fossil/re (Gasoline, Diesel, Ethanol, Methanol, DME etc.) Analysis of scenarios for the Danish Energy system with Sifre Aviation 10 TWh=36 PJ
Elektrolyse som funktion af elpriser 2035 scenarie Case: 12 GW vind + 7,5 GW sol Case optimeret elektrolyse - Effektivitet: 80% - Gennemsnitspris 407 DKK/MWh ved 5990 driftstimer 2015-05-13
Brint i kaverner Sker der noget? Hans-Åge Nielsen 28
Fra vind til stabil produktion 3. Brint anvendes til at producere bio-brændsler uden afbrydelser 1 3 1. Elektrolysen køre nå strømmen er rigelig 2. Brint lagres i kaverner i takt med elektrolysen 2 Lagret giver også forsyningssikkerhed ved udfald af elektrolyse 29
Power2Gas projekter 2013 Det første store power to gas projekt med injektion i naturgassystemet Falkenhagen 2 MW, E.ON 30
Juni 2015: 6 MW simens/linde/mainz 31
Norge,1953: 135 MW elektrolyse 32
Kan det give mening - nu? Der er biogas projekter til 200 mio. Nm 3 /år i de kommende år De producere ca. 100 mio. Nm 3 CO 2 Hvis det skal metaniseres skal der anvendes 400 mio. Nm 3 Brint Hvis bare 10% af dette skal lagres over en sæson kræver det en kaverne af Lille Torup størrelse. Hvis elektrolyseanlægget skal køre ca halvdelen af tiden med en virkningsgrad på 70-80% vil det kræve en elektrolysekapacitet på: 350-400 MW 33
34
35
Tak Gas Storage Denmark Hans-Åge Nielsen hni@energinet.dk http://gaslager.energinet.dk 36