Paineilma-energiavarasto korvaamaan likaiset litium- ja lyijyakut?

[viivelinja]

Olisiko paineilmasta korvaamaan likaiset (ympäristö) ja kuluvat akustot off-grid käytössä?

Paineilmaenergiavarastolaitoksia on jo nyt käytössä eri puolilla maailmaa, usein nk. diabaattista tyyppiä, mikä saavuttaa noin 40 % hyötysuhteen ja käyttää maakaasua paineilman lämmitykseen, ilmeisesti jäätymisen (paineilma jäähtyy laajetessaan, kun se tekee mekaanista työtä) estämiseksi ja tehon parantamiseksi. Samoin myös paineilman tuottamisessa hukkuu energiaa, tällöin paineilma lämpiää ja lämpö hukataan varastointitavan puutteessa ympäristöön.

Mutta, voisiko paineilmaenergiavaraston rakentaa lähes isotermiseksi (vakiolämpötila) off-grid käyttöön? Isotermisen paineilmaenergiavaraston teoreettinen maksimihyötysuhde on 100 %. Isotermisessä järjestelmässä paineilman lämpötila pyritään pitämään koko ajan samana, mikä onnistuu hitaasti kiertävillä kompressoreilla ja moottoreilla, joissa puristettavan/laajennettavan ilman lämmöllä on aikaa tasaantua ympäristön lämpötilan kanssa puristus/laajennusprosessien aikana.

Kuinka monta litraa 10 bar paineilmaa tarvitaan 1 kWh varastoimiseen, jos hyötysuhde saadaan 70 %?

Paineilmaenergiavaraston hyviä puolia olisi ainakin yksinkertaisuus, korkea syklien kesto ja ympäristöystävällisyys, haittapuolena ainakin huolto ja koko.
Voi ehkä tulla halvemmaksikin kuin kemialliset akut...

Rakensin muutama viikko sitten käytetyistä paineilmasylintereistä paineilmamoottorin, ainakin se toimi hyvin, mutta suurempaa testailua en ole vielä tehnyt. Sillä voisi olla mahdollisuus olla lähes isoterminen kierrosnopeuden puolesta.

Tuolta sain idean: https://www.lowtechmagazine.com/201...f-the-grid-compressed-air-energy-storage.html

 

[denzil dexter]

Ongelma on se, että paineilmakäytön kokonaishyötysuhde on hyvin huono. Atlas Copcon käyrien mukaan jos ilma käytetään kuumana, olisi max 25% ja jos ilma saa välillä jäähtyä, niin 14%.
Hiukan paremman hyötysuhteen saisi vesivaraajalla, jossa paineilma toimii vain jousena ja vesi tekee työn. Vesikäytössä päästään jo hyviinkin hyötysuhteisiin, eli ainoaksi ongelmaksi jää kuinka käsitellä paineenmuutosten tekemää kylmää/kuumaa ilmaa.

 

[viivelinja]

Ongelma on se, että paineilmakäytön kokonaishyötysuhde on hyvin huono. Atlas Copcon käyrien mukaan jos ilma käytetään kuumana, olisi max 25% ja jos ilma saa välillä jäähtyä, niin 14%.
Hiukan paremman hyötysuhteen saisi vesivaraajalla, jossa paineilma toimii vain jousena ja vesi tekee työn. Vesikäytössä päästään jo hyviinkin hyötysuhteisiin, eli ainoaksi ongelmaksi jää kuinka käsitellä paineenmuutosten tekemää kylmää/kuumaa ilmaa.

Jutun juju olikin rakentaa paineilmamoottori ja paineilmakompressori itse, vaikkapa paineilmasylintereistä (toimilaite), ja tehdä järjestelmä niin hidaskiertoiseksi, että se muistuttaisi isotermistä järjestelmää, jonka teoreettinen maksimihyötysuhde on 100 %. Kaupalliset kompressorit tässä mielessä ovat nk. diabaattisia, eli puristus hukkaa lämpöä, ja paineilman laajennus paineilmatyökalussa tuottaa kylmää, kumpikin hukaten energiaa.

Kaupallisen kompressorin suunnittelussa ei hyötysuhde paina, vaan koko ja teho.

Tuo vesipaineastia luultavasti onnistuisi pääsemään hyvin lähelle isotermistä järjestelmää, jossa siis lämpötilat suuren lämmönsiirtopinta-alan takia pysyvät lähes vakiona, ja hyötysuhde paranee. Toisaalta, voihan sen veden pumpata johonkin korkeallekin. Tosin 10 m vesipatsaskin tarkoittaa vain 1 bar painetta.

 

[kotte]

Noita ns. CAES-järjestelmiä on käytössäkin (isossa mittakaavassa), mutta kuitenkin yleensä niin, että ideana on varastoida paineenalaista ilmaa halpojen pörssisähkötuntien aikana maanalaiseen luolaan (jollaisen saa syövyttämällä veden avulla suolakerrostumaan, vanhasta kaivoksesta tms.) tai sitten järeisiin teräsputkiin (jollaisia tavataan vaikkapa maakaasurunkolinjoissa). Huippukuormakaasuturbiiniin voidaan sitten syöttää suoraan ko. paineilmaa, jolloin ahtimen tehoa ei tarvitse ottaa sillä hetkellä turbiinin tuotosta. Ahtimessahan voi olla tehokas välijäähdytys (jolloin lähestytään isotermistä kompressiota), eli mitään ei oikeastaan hyötysuhteenkaan kannalta menetetä.

Pelkkänä energiavarastona varjopuolena ovat nuo Denzil Dexterin mainitsemat haitat, eli puristetun kaasun lämpötila nousee ahtimessa jopa satoja asteita (aivan puhtaasti adiabaattisella puristusprosessillakin) ja energiaa purettaessa taas jäähtyy vastaavasti. Ahtimessa pitäisi olla moniasteinen välijäähdytys tai jokin muu tapa ottaa talteen eri lämpötiloissa kyseinen puristuslämpö, lämpö pitäisi varastoida (koko lämpötilakirjolla) purkuvaiheeseen ja purkuvaiheessa lämpö pitäisi purkaa vaiheittain kuumemmasta kylmempään useampivaiheisella paisunnalla turbiinissa (tai vaihtoehtoisesti monivaiheisessa mäntäpaisunnassa). Kokonaisuus on hankala ja kallis toteuttaa eikä silti ole mahdollista päästä kovin paljon 50% parempaan kokonaishyötysuhteeseen (kun joka värkki aiheuttaa omat häviönsä).

Fiksuin ratkaisu pienehkössä mittakaavassa prosessille on omasta mielestäni Dearman-koneena tunnettu ratkaisu, jossa paisunta tapahtuu niin, että kaasukuplien ja huomattavan suuren lämpökapasiteetin omaavan puristumattoman nesteen välillä tapahtuu tehokas lämmönsiirtymä paisunnassa. Tällä tavoin päästään melko lähelle isotermistä paisuntaa. Varsinaisessa Dearman-koneessa ajoaineena on tyypillisesti nestemäinen typpi (joka siis hankitaan muualta valmiina) ja se ruiskutetaan suoraan nestemäisenä vaahdotusaineella terästetyn veden tai sopivan öljyn sekaan männän aktiivisessa paisuntatilassa. Vastaavaa on kehitelty myös kaasukompressoripuolelle ja nesterengaskompressorit toimivat hieman noin jo periaatteensakin takia. Nesterengaskompressoreissa vain on kiusana virtausvastuksesta aiheutuvia lisähäviöitä.

 

[viivelinja]

Noita ns. CAES-järjestelmiä on käytössäkin (isossa mittakaavassa), mutta kuitenkin yleensä niin, että ideana on varastoida paineenalaista ilmaa halpojen pörssisähkötuntien aikana maanalaiseen luolaan (jollaisen saa syövyttämällä veden avulla suolakerrostumaan, vanhasta kaivoksesta tms.) tai sitten järeisiin teräsputkiin (jollaisia tavataan vaikkapa maakaasurunkolinjoissa). Huippukuormakaasuturbiiniin voidaan sitten syöttää suoraan ko. paineilmaa, jolloin ahtimen tehoa ei tarvitse ottaa sillä hetkellä turbiinin tuotosta. Ahtimessahan voi olla tehokas välijäähdytys (jolloin lähestytään isotermistä kompressiota), eli mitään ei oikeastaan hyötysuhteenkaan kannalta menetetä.

Pelkkänä energiavarastona varjopuolena ovat nuo Denzil Dexterin mainitsemat haitat, eli puristetun kaasun lämpötila nousee ahtimessa jopa satoja asteita (aivan puhtaasti adiabaattisella puristusprosessillakin) ja energiaa purettaessa taas jäähtyy vastaavasti. Ahtimessa pitäisi olla moniasteinen välijäähdytys tai jokin muu tapa ottaa talteen eri lämpötiloissa kyseinen puristuslämpö, lämpö pitäisi varastoida (koko lämpötilakirjolla) purkuvaiheeseen ja purkuvaiheessa lämpö pitäisi purkaa vaiheittain kuumemmasta kylmempään useampivaiheisella paisunnalla turbiinissa (tai vaihtoehtoisesti monivaiheisessa mäntäpaisunnassa). Kokonaisuus on hankala ja kallis toteuttaa eikä silti ole mahdollista päästä kovin paljon 50% parempaan kokonaishyötysuhteeseen (kun joka värkki aiheuttaa omat häviönsä).

Fiksuin ratkaisu pienehkössä mittakaavassa prosessille on omasta mielestäni Dearman-koneena tunnettu ratkaisu, jossa paisunta tapahtuu niin, että kaasukuplien ja huomattavan suuren lämpökapasiteetin omaavan puristumattoman nesteen välillä tapahtuu tehokas lämmönsiirtymä paisunnassa. Tällä tavoin päästään melko lähelle isotermistä paisuntaa. Varsinaisessa Dearman-koneessa ajoaineena on tyypillisesti nestemäinen typpi (joka siis hankitaan muualta valmiina) ja se ruiskutetaan suoraan nestemäisenä vaahdotusaineella terästetyn veden tai sopivan öljyn sekaan männän aktiivisessa paisuntatilassa. Vastaavaa on kehitelty myös kaasukompressoripuolelle ja nesterengaskompressorit toimivat hieman noin jo periaatteensakin takia. Nesterengaskompressoreissa vain on kiusana virtausvastuksesta aiheutuvia lisähäviöitä.

Eli siis tuo hitailla kierroksilla toimiva mäntäkompressori/laajennin ei toimisi hyvällä tai edes kohtuullisella hyötysuhteella CAES:issa?

No eipä tuo energiatiheyskään 10 bar paineella huikea ole, lienee noin 400 Wh/1000 l.

 

[kotte]

Eli siis tuo hitailla kierroksilla toimiva mäntäkompressori/laajennin ei toimisi hyvällä tai edes kohtuullisella hyötysuhteella CAES:issa?

Riippuu siis ihan siitä, miten puristuksessa väistämättä syntyvän lämmön ja paisunnassa syntyvän kylmän kanssa onnistutaan menettelemään. Pelkkä paineen varastointi ei riitä, vaan myös syntyvä lämpö pitää onnistua varastoimaan ja kierrättämään puristuksesta paisuntaan mahdollisimman tehokkaasti (so. ilman suuria entropiamuutoksia), jos mielitään päästä edes lähelle heikompienkin akkujen hyötysuhdetta. Hitaalla kompressorilla ja paisuntalaitteella ei sinällään ole etua nopeampiin nähden, vaan viisaus piilee tavassa, millä laitteiston yksityiskohdat on ratkaistu. Sekä hitaalla, nopealla että siltä väliltä olevalla voi päästä melko samantasoiseen suorituskykyyn, mutta yksityiskohtaiset menetelmät painottuvat osittain eri asioihin.

 

[viivelinja]

Riippuu siis ihan siitä, miten puristuksessa väistämättä syntyvän lämmön ja paisunnassa syntyvän kylmän kanssa onnistutaan menettelemään. Pelkkä paineen varastointi ei riitä, vaan myös syntyvä lämpö pitää onnistua varastoimaan ja kierrättämään puristuksesta paisuntaan mahdollisimman tehokkaasti (so. ilman suuria entropiamuutoksia), jos mielitään päästä edes lähelle heikompienkin akkujen hyötysuhdetta. Hitaalla kompressorilla ja paisuntalaitteella ei sinällään ole etua nopeampiin nähden, vaan viisaus piilee tavassa, millä laitteiston yksityiskohdat on ratkaistu. Sekä hitaalla, nopealla että siltä väliltä olevalla voi päästä melko samantasoiseen suorituskykyyn, mutta yksityiskohtaiset menetelmät painottuvat osittain eri asioihin.

Siis eikö isotermisessä puristuksessa/laajennuksessa ole tarkoituksena pitää työaineen lämpötila lähes vakiona? Jotenkin epäintuitiivista, mutta englanninkielisen Wikipedian mukaan näin päästään lähelle 95 % hyötysuhdetta, hukkaamalla tuo puristuksessa syntynyt lämpö mahdollisimman pienellä lämpötilaerolla ympäristöön, jolloin sitä eksergiaa ei pääse pakenemaan niin paljon lämmön muodossa varmaan.

https://en.wikipedia.org/wiki/Compressed-air_energy_storage#Isothermal

Siellä myös kerrotaan, että tuo toimisi lähinnä vain matalille tehotasoille.

Siitä ei sitten tiedä, riittääkö jäähdytetty paineilmasylinteri tuoksi stabiloivaksi rakenteeksi.

Taitaa kyllä olla kuopattu juttu tämä off-grid CAES .

 

[maanma]

Äkkiseltään kuulosti, että jäähtymisen lauhdutukseen voisi käyttää kaukokylmä linjaa ja lämmön jäähdytykseen kaukolämpö puolta.

Mitenkähän lämpötila asiaa oli ratkottu siinä ranskalaisten prototyyppi autossa, joka toimi vakiopaine säiliöin?

 

[viivelinja]

Äkkiseltään kuulosti, että jäähtymisen lauhdutukseen voisi käyttää kaukokylmä linjaa ja lämmön jäähdytykseen kaukolämpö puolta.

Mitenkähän lämpötila asiaa oli ratkottu siinä ranskalaisten prototyyppi autossa, joka toimi vakiopaine säiliöin?

Eli siis lämpö käytettäisiin hyödyksi lämmitykseen ja kylmä viilennykseen vai? Jos meinasit lämmön pitämistä tasaisena tuossa lähes isotermisessä puristus/laajennusprosessissa, siihen käy mikä tahansa tasalämpöinen varaaja, mikä on samassa lämpötilassa kuin laajennettava ilma, jos oikein tuon Wikipedian jutun ymmärsin.

CAES off-grid käyttöön voi olla käyttökelpoinen korkeapaineisena, mutta silloin hyötysuhde laskisi entisestään...

Täytyypä katsoa tuota paineilma-autojuttua, veikkaan jotakin välijäähdyttimen vastakohtaa (välilämmitintä), mikä olisi laajennusasteiden välissä. Toivottavasti eivät fossiileilla lämmitä sitä ilmaa ...

 

[kotte]

Siis eikö isotermisessä puristuksessa/laajennuksessa ole tarkoituksena pitää työaineen lämpötila lähes vakiona? Jotenkin epäintuitiivista, mutta englanninkielisen Wikipedian mukaan näin päästään lähelle 95 % hyötysuhdetta, hukkaamalla tuo puristuksessa syntynyt lämpö mahdollisimman pienellä lämpötilaerolla ympäristöön, jolloin sitä eksergiaa ei pääse pakenemaan niin paljon lämmön muodossa varmaan.

Suuri kompressori voi toimia niin kuin Wikipedia kertoo, mutta ongelma on siinä, että kun paineinen ilma pumpataan lämpövarastoon, se sekoittuu siellä jo olevan ilman kanssa ja lämpötila laskee (ja entropia kasvaa). Ilma myös jäähtyy varastoon johtavissa putkissa, jo kompressorin sisällä jne. Tässä on perimmäinen häviöiden syy. Vaikka lämpö pyrittäisiin keräämään heti puristuksen jälkeen, lämpöhän ei siirry varastoaineeseen ilman lämpötilaeroa tai sitten tarvitaan lisäenergiaa. Käänteinen ongelma tulee paisunnassa, eli kaasua pitäisi jatkuvasti lämmittää koko paisunnan ajan lämpövaraston optimaalisesta kohdasta otetulla lämmöllä. Lämmön varastointi yhdessä lämpötilassa ei periaatteessa riitä, vaan tarvitaan koko ympäristön ja puristuksen maksimilämmityksen välinen lämpötilakirjo. Useampivaiheisella puristuksella ja paisunnalla voidaan tosin päästä melko hyvään tulokseen käyttäen yhtäkin lämpötilatasoa varastoinnissa, mutta tässä puolestaan syntyy erilaisia virtaushäviöitä. Laitteisto on myös varsin kallis. Periaatteessa paras mahdollinen laite varastointiin on aksiaalinen kaasuturbiini, jossa joka kompressoriasteen välissä on puristuspuolella välijäähdytin lämmön talteenottoon ja turbiinipuolella lämpövarastoa purkava välilämmitin jokaisen turbiinin asteen välillä.

 

[kotte]

Äkkiseltään kuulosti, että jäähtymisen lauhdutukseen voisi käyttää kaukokylmä linjaa ja lämmön jäähdytykseen kaukolämpö puolta.

Tuosta on suuren teollisuus- ja laivapolttomoottoriyrityksen periaatesuunnitelmakin (so. laskelmat ja tarvittavat muuhun tarkoitukseen tuotteistetut osakomponentit valmiina) ja kaiketi prototyyppikin olemassa, https://www.man-es.com/energy-storage/solutions/energy-storage/electro-thermal-energy-storage. En vain ole kuullut, että tuota olisi sovellettu suuressa mitassa edes pilottihankkeissa ainakaan toistaiseksi. Tuolla tavoin ei tarvita edes painevarastoa, vaan lämpö- ja kylmävarastot korvaavat senkin osuuden.

 

[viivelinja]

Tuosta on suuren teollisuus- ja laivapolttomoottoriyrityksen periaatesuunnitelmakin (so. laskelmat ja tarvittavat muuhun tarkoitukseen tuotteistetut osakomponentit valmiina) ja kaiketi prototyyppikin olemassa, https://www.man-es.com/energy-storage/solutions/energy-storage/electro-thermal-energy-storage. En vain ole kuullut, että tuota olisi sovellettu suuressa mitassa edes pilottihankkeissa ainakaan toistaiseksi. Tuolla tavoin ei tarvita edes painevarastoa, vaan lämpö- ja kylmävarastot korvaavat senkin osuuden.

Onko tuo siis suljettu Braytonin kierto kylmä ja kuumapuolen välillä? Ja ladattaessa toimii taas lämpöpumppuna?

Tuosta hiilidioksidista tuli mieleen joskus kuulemani juttu, että nestemäisellä hiilidioksidilla (kaasupullossa) pystyy käyttämään paineilmatyökaluja hyvinkin pitkään paikoissa, joissa ei kompressorista tulevaa paineilmaa ole saatavilla, ja myös ilman isoja tankkeja. Olisikohan tuosta energiavarastoksi, samoja ongelmia on tietty mitä paineilmallakin...

 

[kotte]

Onko tuo siis suljettu Braytonin kierto kylmä ja kuumapuolen välillä? Ja ladattaessa toimii taas lämpöpumppuna?

Latausvaiheessa ei siis painetta lasketa kuristusventtiilillä, vaan paisuntaturbiinilla, kun joudutaan toimimaan hiilidioksidin kriittisen lämpötilan yläpuolella (eli laitteisto on samantapainen kuin Braytonin kiertoprosessilla, mutta käyttötapa on toinen). Tarkasti ottaen Braytonin kierto viittaa voimakoneeseen ja sitähän ei tässä tarvitse toteuttaa, vaan Rankinen tyyppinen höyryturbiinikiertoprosessi toimii ihan hyvin, kun nestemäinen hiilidioksidi höyrystetään kaukolämpövaraston lämmöllä, kaasun annetaan paisua turbiinissa, mahdollisesti välitulistaen ja lopuksi lauhtua jäävaraston lauhduttimella takaisin nesteeksi. Tarvitaan tietenkin paineenkorotuspumppu nestemäiselle hiilidioksidille höyrykattilan syöttövesipumpun tapaan.

 

[viivelinja]

Kesällä tuli tuota paineilmamoottoria nyt sitten kokeiltua. Nyt sain siitä videonkin upattua:

Eipä tällä systeemillä mitään käytännön sovellusta ole, vaikka parantelemalla energiakapasiteetin voisikin saada jotenkin käyttökelpoiseksi. Kuitenkin jo aiemmin kävi selväksi, että off-grid CAES vaatisi melko järjettömän kokoiset paineilmatankit. Vettäkin tiivistyi, joten isotermisyydestä ei voida puhua. Paremman kapasiteetin voisi tietysti saavuttaa korkeapainetankeilla. Ehkä jopa lyijyakkuja vastaavalla energiatiheydellä, mutta matalaa painetta huonommalla hyötysuhteella. Syklien kesto olisi tällaisen järjestelmän pääasiallinen hyvä puoli. Voihan se olla, että joku tästä vielä jonkun innostuksen saa...

Olkoon tämä projekti siis kuopattu, liian korkean hinta-hyötysuhteen vuoksi.

Kausivaraajan prototyypin testitulokset ovat luultavasti tulossa lähikuukausina, jos on aikaa rakentaa IBC-kontille eristevaippa.

Termokemiallistakin systeemiä saatan kokeilla, siihen saisi osat tehtyä samalla kun teen uuden "häkäpöntön" osia. Materiaalit on jo lähes kaikki kerätty, enää puuttuu muutama teräslevy.

 

[eros]

Kun jutun juurena, oli, että korvaa "likaisia" akkuja, niin kyseenalaistetaan hiukan onko LiFePO4 akku niin "likainen" että sitä pitäisi syrjiä?
Siinä ei ole nikkeliä/koboltia ja ainut "kortilla" oleva on litiumi, joka on ko. akuista ilmeisesti kierrätettävissä suht helposti(?)

Tosin kierrätykseen ei ole kovin suurta kiirettä, kun 80% tasolle vajoamiseen menee 3700 sykliä, eli päiväkäytössä kymmenen vuotta, eikä se senjälkeenkään ole vielä romu, vasta 20%:lla laskenut kapasiteetti.

Esimerkiksi kymmenen vuotta ja 3700 sykliä 1.6ke, 48v 100ah=4.8kwh --> 1600e/(3700*4.8) = 9c/kwh (vs. 15c/kwh ostoenergia )

LiFePO4 akku voisi siis maksaa itsensä takaisin energiavaraajana 10v käyttöaikana vastaan verkkosähkö.

Etenkin hybridin kanssa on aika kiva paketti, etenkin jos pääsisi eroon kulutus sähköliittymästä, jonka kuukausimaksut ovat kovia. Tällöin olisi pelkkä tuotantosähköliittymä ja akusto öitä varten, paljon paneleita 10-40kw, ehkä gene jota tarvisi ehkä vain joulukuussa, jos silloinkaan..?

LiFePO4 akku kannattaa ostaa melko pian, koska litiumia ei riitä kaikille halukkaille, eli hinta tulee nousemaan joskus tulevaisuudessa litiumin saatavuuden heiketessä.. No kauan siihen menee vaikea sanoa, mutta jos sähköauto yleistyy, niin ei välttämättä hirveän kauaa..? Osaako joku viisas laskea kysynnän ja tarjonnan lakeja?

T:Eerin

 

[viivelinja]

Litiumrautafosfaatti on käsittääkseni tosiaan yksi vihreimmistä akkuteknologioista, mutta koska Suomen verkkosähkön päästöt ovat hyvin pienet, menee aurinkopaneelisähköjärjestelmä päästöissä aika helposti ohitse.

Asiaa pahentaa se, että paneelit ja akut usein valmistetaan hyvin likaisen enegian maassa, kuten Kiinassa. Jostain luin joskus, että ydinvoima on IPPC: mukaan nelisen kertaa aurinkosähköä puhtaampaa.

Kestääkö LFP-akku muuten oikeasti noin hyvin, käsittääkseni litiumakut vanhenee ihan hyllyssäkin aika tahtia?

Oma veikkaus on, että tulevaisuudessa suuremmat akkuenergiavarastot eivät tulisi olemaan litiumakkuja, vaan esimerkiksi natriumioiniakkuja. Natriumakut ovat vasta kehitysasteella, paitsi natrium-rikkiakku. Natriumia on merivedestä noin 1%, joten pulaa ei tule. Litiumiakin kyllä merissä riittää, mutta sen erottelu ei ole taloudellisesti kannattavaa.

 

[ToniA]

Sivuhuomautuksena Tesla Model 3 SR+ on jatkossa varustettu litiumrautafosfaatti-akuilla. Lisäksi tuon SR+ -mallin valmistus siirtyy kokonaan Kiinan tehtaalle. Ei muuta kuin odottamaan että eka tuollainen päätyy lunastuksen kautta Copartille myytäväksi (just nyt on vain yksi Model S huutokaupassa).

Shanghai Tesla Model 3 With Cobalt-Free LFP Battery Is Now Shipping To Europe - CleanTechnica

Sign up for daily news updates from CleanTechnica on email. Or follow us on Google News! Following a Bloomberg News report in September that Tesla planned to ship the Shanghai made Tesla Model 3 to Europe, customer pre-order agreements in France and Germany are now showing up with “Model 3 ...

cleantechnica.com

Tesla Giga Shanghai to Export Around 7000 Model 3 to Europe, Starting Tomorrow

On October 26, Tesla Giga Shanghai held a ceremony of China-Made Model 3 vehicles exporting to Europe. Tesmanian first reported on September 11, Tesla Giga Shanghai to Start Exporting Vehicles to Other Countries. Then, in a follow-up article on October 18: Tesla Giga Shanghai Starts Exporting...

www.tesmanian.com

 

[eros]

Litiumrautafosfaatti on käsittääkseni tosiaan yksi vihreimmistä akkuteknologioista, mutta koska Suomen verkkosähkön päästöt ovat hyvin pienet, menee aurinkopaneelisähköjärjestelmä päästöissä aika helposti ohitse.

Löytyykö mistään CO2 päästölukua mikä menee aurinkopanelin valmistamiseen per kw?
Ja kuinka nopeasti paneli suomessa kattaa päästönsä vs. suomen sähkön CO2 profiili?

Minä tosin lasken etupäässe euroja, jotka sanoo, että aurinkosähköä kannattaa hankkia niin paljon kuin vain ehtii / tilaa on..

Asiaa pahentaa se, että paneelit ja akut usein valmistetaan hyvin likaisen enegian maassa, kuten Kiinassa. Jostain luin joskus, että ydinvoima on IPPC: mukaan nelisen kertaa aurinkosähköä puhtaampaa.

Nykyään siirtyvät kiinassa aurinkosähköön, tosin menee aikaa ennenkuin ollaan tilanteessa, että aurinkopaneli valmistetaan kokonaan aurinkosähköllä..

Kestääkö LFP-akku muuten oikeasti noin hyvin, käsittääkseni litiumakut vanhenee ihan hyllyssäkin aika tahtia?

Niin paljon valmistaja syklejä lupaa. Lipo ja li-ion vanhenee ainakin veden vaikutuksesta, lifepo ei ole kait niin vesiherkkä.

Oma veikkaus on, että tulevaisuudessa suuremmat akkuenergiavarastot eivät tulisi olemaan litiumakkuja, vaan esimerkiksi natriumioiniakkuja. Natriumakut ovat vasta kehitysasteella, paitsi natrium-rikkiakku. Natriumia on merivedestä noin 1%, joten pulaa ei tule. Litiumiakin kyllä merissä riittää, mutta sen erottelu ei ole taloudellisesti kannattavaa.

Natriun rikkiakku toimii, käy vain vähän kuumana. Natriumakussa on pari ongelmaa, ensinäkin se, että yksiarvoisella natriumilla ei pääse oikein hyviin energiatiheyksiin ja toiseksi syklimäärät ovat hyvin vaatimattomia tällä hetkellä. SNa akkuja vaivaa myös korroosio..
Eli epäilen haavettasi.

Li-titanaattiakku kestää jotain 25000 sykliä, se todennäköisesti korjaa voiton, kunhan halpenee hiukan. Sillä välin LiFePO tulee eniten käytetyksi..

T:Eerin

 

[viivelinja]

Tuolla on jotakin paneelien päästöistä: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/energy-payback-time

"Likaisimmat" eivät koskaan välttämättä kompensoi päästöjänsä, koska Suomen sähkön päästöt on kesäisin, jolloin paneelit tuottavat, alhaisimmillaan, ja talvella korkeiden päästöjen aikaan ei paneelit taas tuota. Jos siis luvut ovat verrattavissa, eli Suomen sähkön päästöihin on laskettu myös voimaloiden rakentamiseen ja ylläpitoon kuuluvat päästöt. Erikoista jos ei olisi, koska eihän rakentamaton voimala tuota milliwattiakaan sähköä. Kun systeemiin tulee mukaan akut, paneelien telineet, invertterit ja muut oheistarvikkeet, menee aurinkosähkö akkiä ohi Suomen sähkön päästöistä.

Aurinkosähköön ei Kiinakaan siirry ihan hetkeen, jollakin täytyy saada verkko pysymään pystyssä tuotantovaihtelujen takia. Kalifornia on hyvä esimerkki aurinkosähkön aiheuttamista ongelmista.

Jos akku kestäisikin syklien puolesta vuosikymmenen, se ei välttämättä kestä sitä oikeasti, koska akut vanhenee myös ajan kuluessa, sykleistä riippumatta. Ainakin litiumakuille on ominaista kapasiteetin menetys ihan hyllyssäkin. Taitaa päteä kaikille akkutyypeille, käsittääkseni LFP voi menettää jopa yli 10 % vuodessa, jos muistan oikein, olosuhteet vaikuttaa.

Wikipedia sanoo NaS kemialla saavutetun 1500 syklin kestävyyden, ja materiaaleista ei pulaa ole. Ongelmia on jokaisessa akkutyypissä. Toivotaan että joskus löytyy sellainen, missä niitä on vähän.

Eikös tuota LTO-akkua valmista vain yksi Kiinalainen valmistaja, en ainakaan toistaiseksi usko tuohon 25 000 sykliin, ja lisäksi kyseisen akun hyötysuhde on aika heikko, eli virtaa ei muihin litiumkemioihin nähden saa niin paljoa takaisin.

Yksi kehnon hyötysuhteen akku on myös Ni-Fe "Edisonin akku", vaatii myös huoltoa aika ajoin, mutta kestää historian todistamana monta vuosikymmmentä.

Tuo litiumin kierrätus muuten akuista ei ole vielä nykytekniikalla mahdollista/kannattavaa. Toki sen erottelemaan pystyy jotenkin, mutta ei vielä mitenkään järkevään hintaan.

 

[eros]

Tuolla on jotakin paneelien päästöistä: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/energy-payback-time

"Likaisimmat" eivät koskaan välttämättä kompensoi päästöjänsä, koska Suomen sähkön päästöt on kesäisin, jolloin paneelit tuottavat, alhaisimmillaan, ja talvella korkeiden päästöjen aikaan ei paneelit taas tuota. Jos siis luvut ovat verrattavissa, eli Suomen sähkön päästöihin on laskettu myös voimaloiden rakentamiseen ja ylläpitoon kuuluvat päästöt. Erikoista jos ei olisi, koska eihän rakentamaton voimala tuota milliwattiakaan sähköä. Kun systeemiin tulee mukaan akut, paneelien telineet, invertterit ja muut oheistarvikkeet, menee aurinkosähkö akkiä ohi Suomen sähkön päästöistä.

Linkin mukaan päästöistä 44% tuli lyijyakkujen valmistamisesta. En löytänyt näkyvästä osasta kuinka paljon akkua per panelikilowatti on laskettu mukaan.
Vesivoima-maa sweitsi 2.7 vuotta monikidepanelilla ja jos tuosta laskee 44% pois, niin 1.5v. Luultavasti vastaa melko hyvin suomen tilannetta?

Aurinkosähköön ei Kiinakaan siirry ihan hetkeen, jollakin täytyy saada verkko pysymään pystyssä tuotantovaihtelujen takia. Kalifornia on hyvä esimerkki aurinkosähkön aiheuttamista ongelmista.

Jos akku kestäisikin syklien puolesta vuosikymmenen, se ei välttämättä kestä sitä oikeasti, koska akut vanhenee myös ajan kuluessa, sykleistä riippumatta. Ainakin litiumakuille on ominaista kapasiteetin menetys ihan hyllyssäkin. Taitaa päteä kaikille akkutyypeille, käsittääkseni LFP voi menettää jopa yli 10 % vuodessa, jos muistan oikein, olosuhteet vaikuttaa.

kiina luvannut 2060, mutta saas nähdä..

En vielä löytänyt kuinka nopeasti LiFePO pilaantuu hyllyssä, mutta varauksen se pitää ainakin pitkään. Vesi pilaa litiumiakut ainakin osan tyypeistä. Jotkut pilaa nikkelin kiteytyminen. LiFePO:ssa ei ole ilmeisesti kumpaakaan ongelmaa?

Wikipedia sanoo NaS kemialla saavutetun 1500 syklin kestävyyden, ja materiaaleista ei pulaa ole. Ongelmia on jokaisessa akkutyypissä. Toivotaan että joskus löytyy sellainen, missä niitä on vähän.

Rikkiakkua on käytetty energiavarastoina. Ongelma on sulasuola ja korroosio, mutta sen aikaa kun rakenteet pysyy ehjänä, niin kestää syklejä hyvin.

Natriumakku on taas ihan muuta ja se ei kestä juurikaan sykleja, ainakaan vielä. Kehittävät kyllä koko ajan, mutta onnistuuko minä päivänä..?
Ja siitä tulee stationääriakku korkeintaan, koska liian painava ajoneuvoihin.

Eikös tuota LTO-akkua valmista vain yksi Kiinalainen valmistaja, en ainakaan toistaiseksi usko tuohon 25 000 sykliin, ja lisäksi kyseisen akun hyötysuhde on aika heikko, eli virtaa ei muihin litiumkemioihin nähden saa niin paljoa takaisin.

Wikipedia kyllä listaa ~kymmenkunta valmistajaa. LTO 25000 sykliä akkua myyvät idän ihmemaassa. No mitä se oikeasti kestää tiedä sitten..?
85% wikipedian mukaan lataus-purkuhyötysuhde, eli ei kovin huono, mutta ei loistavan hyväkään. (lyijyakulle listataan 50-92%)

Yksi kehnon hyötysuhteen akku on myös Ni-Fe "Edisonin akku", vaatii myös huoltoa aika ajoin, mutta kestää historian todistamana monta vuosikymmmentä.

Tuo litiumin kierrätus muuten akuista ei ole vielä nykytekniikalla mahdollista/kannattavaa. Toki sen erottelemaan pystyy jotenkin, mutta ei vielä mitenkään järkevään hintaan.

Edisonin akun pelkkä lataushyötysuhde oli 80% näin muistinvaraisesti. Vettä kului ja lipeät vaihtoon kerran kymmenessä vuodessa, mutta itse akku kesti kauan.
LFP ja titanaatti ovat näitä nykypäivän edisoneja.

T:Eerin