Vedvarende energikilder - vedvarende kilder til ren elektricitet

Derfor er grøn elektricitet, der produceres af vedvarende energikilder, som vind, vand, geotermisk energi, biomasse og sol, på vej frem. Lad os se på de forskellige typer af vedvarende energi, deres fordele og succeser.

Indholdsfortegnelse

• Vedvarende energikilder i el-mixet
• Omdannelse af el-markedet
• Hvilke typer vedvarende energi findes der?
  • Solcelleanlæg og solvarmeenergi
  • Vindkraft
  • Geotermisk energi
  • Biomasse
• Hvordan kan vedvarende energi lagres?
• Opsummering

El-mixet er forskellen.

En af de største udfordringer for vedvarende energikilder, er deres uregelmæssighed. Mens elektricitet fra konventionelle kraftværker er konstant tilgængelig, svinger udbuddet af grøn elektricitet, afhængigt af vejret, årstiden og regionen. Det kan der rettes op på - med et el-mix, af forskellige vedvarende energikilder. Hvis der ikke er nok vindkraft, fordi det er en vindstille dag i regionen, kompenseres dette underskud med andre energikilder, eller med vindkraft fra andre mere vindrige regioner. I den forbindelse, er det også vigtigt at have tilstrækkelige lagringsfaciliteter til den grønne elektricitet, for at kompensere for udsving.

Vedvarende energikilder er ved at ændre el-markedet.

Elektricitet fra vedvarende energikilder, udgør flere udfordringer for energimarkedet. Hvor tidligere centraliserede kraftværker distribuerede elektricitet, og selskaber havde et de facto-monopol, skaber energiomstillingen små, decentrale forsyningsøer. Disse øer, skal nu forbindes med hinanden. Frem for alt, er de private husholdninger ved at blive producenter og skal integreres i energiinfrastrukturen. Omkring 1,3 millioner af Tysklands 1,6 millioner solcelleanlæg, er ikke større end 30 kWp og tilhører derfor som regel husholdninger eller landmænd.

Da elforsyningen fra vind og sol varierer, eksempelvis på dage med meget solskin eller på tidspunkter med lavt forbrug, skal netudsvingene kunne udlignes. Her giver intelligente netværksbaserede batteri-lagringssystemer mulighed for, at lagre overskydende energi midlertidigt, i kortere tid. Udfordringerne, i forbindelse med energiomstillingen, kan kun løses, hvis infrastrukturen digitaliseres og der er tilstrækkelige lagringsfaciliteter i alle regioner.

Former for vedvarende energi.

Eksempelvis i Tyskland, har vedvarende energi allerede fået en fast plads. Vind- og solenergi, og andre bæredygtige energikilder, er allerede blevet konkurrencedygtige, i forhold til kul- og atomkraft. De er endnu billigere, når man tager højde for opfølgnings-omkostningerne ved fossil og nuklear energi. Dette eksempel, viser hvor langt vi allerede er kommet: Den 15. maj 2016, en solrig og blæsende søndag, blev 100 % af det samlede elforbrug i Tyskland, for første gang dækket af vedvarende energi, i ca. en time. En succes for vedvarende energi og vores energifremtid!

Mulighederne for at producere energi fra vedvarende energikilder, præsenteres her. Der vil blive præsenteret metoder til energi- og varmeproduktion, fra solceller, solvarmeenergi, vindkraft, geotermisk energi og biomasse. Der er naturligvis mange andre interessante metoder, eksempelvis tidevandskraftværker, vindmøller eller osmosekraftværker.

Solcelleanlæg og solvarmeenergi.

Solen er et gigantisk kraftværk. Brintkerner fusionerer ustandseligt til helium og frigiver enorme mængder af energi. Denne energi når vores planet, i form af varme lyse solstråler, som hver dag kan dække det globale energibehov i otte år. Denne enorme energimasse kan anvendes på to måder - enten til direkte og indirekte opvarmning af væsker, eller til at generere elektricitet. Når det drejer sig, om systemer til produktion af varme, taler vi om solvarmeanlæg. Når det drejer sig, om produktion af elektricitet, taler vi om solcelleanlæg. I daglig tale, kaldes begge systemer ofte for solcellesystemer.

Til varmeproduktion, er solvarmeanlæg på hustagene de mest udbredte i Tyskland. De opsamler sollys via solfangere og bruger det, til at opvarme en væske. Denne væske, opvarmer vand i en kedel, som så igen kan bruges til opvarmning eller som varmt vand. Det sparer en stor del på varmeudgifterne og det tidligere anvendte brændstof. Uden for husholdninger drives solvarmeanlæg, ved hjælp af paraboliske trug, paraboliske spejle eller heliostater. De koncentrerer lysstrålingen, eksempelvis via mange spejle, på en absorber. I absorberen dannes der ekstremt høje temperaturer, så der kan produceres damp. En turbine omdanner derefter denne varme, til elektrisk energi. Sådanne solkraftværker, kan forsyne hele regioner med miljøvenlig elektricitet, afhængigt af anlæggets kapacitet.

Tagmonterede systemer som genererer elektricitet, er solcelleanlæg. De genererer elektricitet, ved brug af dagslys. Tidligere, blev deres energi hovedsageligt leveret til el-nettet, men i dag forsøger folk for det meste, at bruge det meste af energien til deres eget forbrug. På grund af det kraftige prisfald på lagring af solenergi, kombineres solcelleanlæg og lagring ofte, hvilket gør det muligt for husholdningerne at forsyne sig selv, med op til 75 % af den energi de producerer hvert år. Den solcellestrøm, der produceres af solceller, kan også bruges til at producere varmt vand, ved hjælp af en el-varmer. Derfor kan du ikke kun spare på dine energiregninger, men samtidig også reducere dine varmeudgifter.

Vedvarende energikilde Vindkraft.

Allerede i middelalderen, blev vindmøller brugt til at udnytte vindens kraft, til at male korn. Moderne "møller", altså vindmøller, fungerer efter samme princip, men i dag producerer de elektricitet. Takket være præcise vejrudsigter, fungerer vindmøller naturligvis langt mere pålideligt i dag, og perioder med svag vind, kan bedre forudsiges.

Kystområder er særlig vindgaranteret. Der er der tale om offshore-anlæg i havet, som gør vinden brugbar. Hele vindmølleparker pryder eksempelvis i Nordsøen og Østersøen. Det er ofte store projekter - den tyske vindmølleforening, talte næsten 1.000 vindmøller i 2016.

Ud over havvindmølleparker, findes der også vindmøller på land - i øjeblikket op mod 30.000 i Tyskland. I de seneste år, er de blevet meget mere effektive og kraftfulde, så moderne møller kan nu generere dobbelt så meget strøm, som gamle møller af samme størrelse. Vindmøller er endnu ikke ret udbredt i den private sektor. De såkaldte små vindmøller, med en effekt på op til 5 eller 6 kWp, er tilgængelige for husholdninger. I landbrugsmiljøet kan de også opnå en effekt, på op til 30 kWp.

Geotermisk energi - vedvarende energi fra jorden.

Vores planet har en blød kerne. Op til 5.000 grader Celsius, er temperaturen i planetens tyktflydende indre, som bobler under den 10-70 km tykke jordskorpe. Men denne geotermiske varme, stiger til en opnåelig dybde, hvor den kan omdannes til varme eller elektricitet. Geotermisk energi er altid afhængig af geologiske forhold. Potentialet som vedvarende energikilde, vurderes dog at være meget stort.

Ved dyb geotermisk energi, pumper et termisk kraftværk, vand med en temperatur på op til 200 grader Celsius, op fra dybder, på op til fem kilometers dybde. Når vandet er varmt nok, kan elektricitet produceres af det. Geotermisk energi er også mulig, i dybder på få meter. For at bruge det, kan man grave geotermiske sonder ned i jorden, som kan opvarme flere bygninger eller hele gader om vinteren.

Geotermiske varmepumper arbejder med denne miljøvarme, og udnytter temperaturforskelle i omgivelserne. Varmen fra omgivelserne, opvarmer et flydende kølemiddel, som hurtigt fordamper. En kompressor komprimerer derefter, den nu gasformige blanding, som bliver varmere som følge heraf. Varmepumpen overfører derefter denne varme, til varmesystemet eller til varmt vand. Et sådant system, har kun brug for elektricitet og ikke flere brændstoffer. Mange ejere af et solcelleanlæg og en solcelle-lagringsenhed, kobler derfor deres enheder sammen med sådan en varmepumpe - og driver den således med deres egen elektricitet. Dette reducerer deres egne varmeudgifter effektivt.

Biomasse - sikker grundlast, med kritiske punkter.

Biomasse er en anden form, for vedvarende energi. Planter som raps eller majs, anvendes normalt til dette formål og opbevares i store tanke. Når de nedbrydes, dannes der gas, som brændes for at generere energiproduktion, eller anvendes som olie i biobrændstoffer. Den økologiske fordel ved biomasse, er imidlertid kontroversiel og skitseres med kontroversen "tank eller tallerken". De anvendte produkter, er trods alt fødevarer som befinder sig på landbrugsjord, der ville kunne anvendes alle steder. Et andet kritikpunkt, er de miljøskader, som de enorme majs-monokulturer forårsager, og som også sprøjtes, da de ikke er beregnet til forbrug. I modsætning til de store biogasanlæg, kan mindre gårde også drives med eksempelvis gylle, som alligevel produceres i landbruget.

Hvordan kan vedvarende energi lagres?

Desværre, er det ikke alle vedvarende energikilder, der kan lagres lige godt. Udbuddet af vedvarende energikilder er meget svingende: solenergi er kun tilgængelig, når solen skinner, og vindenergi kun når vinden blæser. Batteri-lagringssystemer, som eksempelvis sonnenBatterie, modvirker dette og lagrer den producerede energi. Når der er brug for elektriciteten, kan den stilles til rådighed igen, via el-lagringssystemet. Visse vandkraftværker kan også delvist kompensere, for en uoverensstemmelse mellem udbud og efterspørgsel af energi, ved at bruge overskydende elektricitet, til at pumpe vand op i søer og senere stille det til rådighed igen, via energiproducerende turbiner. Disse kraftværker har dog også en begrænset kapacitet, og der findes kun få egnede steder i Tyskland.

En anden mulighed er "power to gas" metoden, hvor der ved hjælp af elektrisk strøm, produceres en brændselsgas af vand. Denne gas, kan lagres og senere anvendes til elektrisk energi, varme til madlavning, opvarmning eller endda til gasdrevne køretøjer.

Opsummering:

Solcelleanlæg og solvarme:

• Solvarme: anvendelse af solens stråler, til opvarmning af væsker til varmt vand eller varme.
• Solcelleanlæg: udnyttelse af solens stråler, til at generere elektricitet
• i kombination med et lagringssystem, kan det betyde op til 75 % selvforsyning, igennem selvproduceret elektricitet
• begge metoder, er også velegnede til private husholdninger

Vedvarende energikilde Vindkraft:

• Vinden flytter vindmøllerne og genererer dermed elektricitet
• onshore (på landjord) og offshore (vindmølleparker i vand) kraftværker
• Privat brug, mindre små vindmøller til husholdninger, på op til 5 eller 6 kWp
• Interessant lille kraftværk + solcelleanlæg + batterilagring, i det nordlige Tyskland

Geotermisk energi - vedvarende energi fra jorden:

• Geotermisk energi, betyder at et termisk kraftværk pumper varmt vand op, fra en dybde på ca. 5 km, som derefter kan bruges til at generere elektricitet.
• Brug eksempelvis geotermiske sonder, til opvarmning af gader og bygninger.
• Privat: Geotermiske varmepumper, leverer varme til varmesystemet eller til varmt vand, og bidrager til at reducere varmeudgifterne.
• Kobling af solcelleanlæg + lagring, giver mulighed for at drive varmepumper med egen elektricitet, og dermed spare på varme og el-udgifter.

Biomasse - sikker grundmasse med kritiske punkter:

• Biomasse: Planter, som eksempelvis raps og majs, opbevares i store tanke og producerer gas ved nedbrydning.
• Dette brændes til energi, eller anvendes som olie i biobrændstoffer.
• muligvis biogas - anlæg, der drives af flydende gødning
• Biomasse er ikke rigtigt et problem, for privat forbrug.