1 / 24

Fremtidens energiteknologi

Fremtidens energiteknologi. Prototech: et firma i CMR-konsernet. CMR-konsernet består av CMR (Industriell R&D), Gexcon AS (Prosess & sikkerhet) og Prototech AS CMR-konsernet har levert innovative tekniske løsninger i over 70 år

vanig
Download Presentation

Fremtidens energiteknologi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fremtidens energiteknologi

  2. Prototech: et firma i CMR-konsernet • CMR-konsernet består av CMR (Industriell R&D), Gexcon AS (Prosess & sikkerhet) og Prototech AS • CMR-konsernet har levert innovative tekniske løsninger i over 70 år • CMR har røtter tilbake til 1930 når Christian Michelsen Institutt ble grunnlagt på arven fra tidligere statsminister Christian Michelsen 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

  3. CMRs Energiaktiviteter • CMR Prototech startet utviklingen av SOFC i 1991, og testet verdens første komplette planare SOFC anlegg på naturgass. • CMR har som intensjon å lede et Forskningssenter for Miljøvennlig Energi om temaet Offshore vindkraft med deltagelse fra UiB, UiS, UiA og ledende industriaktører. CMR deltar allerede i utviklingen av unike konsepter for vindkraft fra store høyder. • CMR er hovedsamarbeidspartner i StatoilHydro sitt Gassnova støttede demonstrasjonsprosjekt ”Rotating Desorber Wheel”, hvor hovedmålsetningen er å demonstrere i pilotskala en revolusjonerende teknologi for absorpsjonsbasert CO2 fangst innen 2011. Mjøllner (1991–1997) BOREAS Rotating Desorber Wheel

  4. CMRs Energiaktiviteter • Brenselceller • Vind/bølge • Nye innovative løsninger • Bio • Nye integrerte prosesser med brenselceller • Kombinert el og biobrensel produksjon • H2 produksjon • ZEG • Elektrolyse • Reformerteknologi • H2 lagring • Metallhydrid • CO2 fangst • ZEG • Oksygenpumpe (Oxyfuel) • Rotating Desorber Wheel

  5. Generell brenselcelleteknologi

  6. Grunnleggende om brenselceller • Tradisjonell måte å utnytte kjemisk energi på: Forbrenning av brensel Varme  Elektrisk energi • Brenselceller konverterer kjemisk energi direktetil elektrisk energi: Elektrokjemisk konvertering av brensel  Elektrisk energi • Brenselceller kan konvertere en større del av energien til elektrisitet enn tradisjonell teknologi

  7. Brenselceller: Teknologi og virkemåte • Brenselcellen består av: • Koblingselementer • Katode • Elektrolytt • Anode • Elektrolytten er et fast og tett metalloksid, mens anode og katode er porøse Beskrivelsen gjelder for fast oksid brenselceller (SOFC), men er analog til andre typer brenselceller også

  8. Brenselceller: Teknologi og virkemåte • De kjemiske reaksjonene i cellen foregår ved 600-1000 °C og gir spenning og strøm • En enkeltcelle har en typisk driftsspenning på ca. 0.7 V • Typisk elektrisk effekt er 0.3-0.5 W cm-2 Beskrivelsen gjelder for fast oksid brenselceller (SOFC), men er analog til andre typer brenselceller også

  9. SOFC: Tilførsel av luft og brensel • Koblingselementene leder brensel inn på anodesiden, og luft inn på katodesiden • Produktene fra prosessen er vann og CO2 (ved bruk av naturgass) samt nyttbar varme

  10. SOFC: Cellereaksjon • Oksygen går inn i den porøse katoden og drar til seg elektroner fra anodesiden. Disse elektronene kommer fra brenselet • Oksygenionene går gjennom elektrolytten og slår seg sammen med hydrogen på anodesiden. Vi får vann i gassform som eksos

  11. SOFC: Stack • Enkeltceller blir koblet sammen til en stack • Manifolder brukt for å tilføre brensel og luft • Hver celle er forseglet for å hindre lekkasje mellom cellene • Seriekobling øker spenningen, mens parallellkobling øker strømmen

  12. SOFC: Stack • 1 liter med SOFC-stack tilsvarer 1 kW elektrisk effekt

  13. Fordeler og anvendelsesområder

  14. Fordeler og anvendelsesområder • Produserer elektrisitet og varme direkte fra naturgass, biomasse gassifisert kull… • Fremtidsrettet og miljøvennlig teknologi • Tilnærmet null utslipp av NOx og SOx • Høy virkningsgrad • Kan inngå i fremtidens høyeffektive CO2-frie gasskraftverk

  15. Fordeler og anvendelsesområder • Skalerbar og fleksibel teknologi • God på sentraliserte og desentraliserte løsninger • Størrelser fra kW til GW • Tilpasningsdyktig uansett valg av fremtidig infrastruktur for CO2 • Kan også brukes til transportformål Boligenhet: 5 kW el. + 5 kW varme Større boenheter: 250 kW el. + 250 kW varme Små og store skip: Viser MF Vågen på hydrogendrift Stort kraftverk: 400 MW el. + 700 MW H2

  16. På vei ut av labben

  17. Ut av labben: BKK Brenselcelle • Første anlegg for felttesting av brenselcelleteknologi: I drift ute ved Kollsnes • Konstruert for å produsere 3 kW strøm og 3 kW varme • Totalvirkningsgrad på over 80 % (50 % elektrisk) • Teknologien kan benyttes i fremtidens gasskraftverk

  18. Ut av labben: BioCellus • Biomasse som brensel gir CO2 nøytral strøm og varme • CMR Prototech bygget og testet et SOFC anlegg (1 kW el) drevet på biomasse i München, Tyskland i 2007 med gode resultat • Videreutvikling kan senere gi koproduksjon av biobrensel og strøm

  19. Ut av labben: ZEG • Fremtidens miljøvennlige gasskraftverk • Høytemperatur brenselcelle integrert med reaktor for CO2 fangst • Høy virkningsgrad (opp mot 90%) • Ideell for kombinert elektrisitet og hydrogen produksjon • Demo anlegg (1 kW el + 1 kW H2) testet ved Risavika Gass Senter i Stavanger våren 2008 • ZEG-konseptet er patentsøkt av CMR Prototech og IFE

  20. Eksempel på desentralisert ZEG anlegg H2 7.5 MW El 6.9 MW Heat 0.8 MW NG: 15.2 MW CO2 2.7 tons/h, H2O 0.5 tons/h 6.9/(6.9+0.8) = 90 %

  21. Eksempel på sentralisert ZEG anlegg: ZEG POWER • Reell størrelse på et 400 MW brenselcelle kraftverk med CO2 fangst og 700 MW H2 produksjon

  22. Ut av labben: MF Vågen med brenselceller • Dieselmotoren blir erstattet med en PEM brenselcelle og elektromotor • Skal gå på ren hydrogen med vann som eneste eksos • CO2-utslippet MF Vågen i dag har (6400 kg/år) blir fjernet • Ingen utslipp av NOX og SOX • Brenselcellesystemet blir installert vinteren 2008-09 • MF Vågen vil være i drift med det nye miljøvennlige systemet fra sommeren 2009

  23. Tidsplan Desentralisert (boligenheter og lignende) Sentralisert (boligenheter osl) Skip (store og små) BKK: 3 kW el + 3 kW varme ZEG: 1 kW el + 1 kW H2 200 kW SOFC 500 kW skip 1 MW SOFC 400 MW ZEG 2011 2012 2020 2014 2007 2008

  24. Hydrogenanriket naturgass som drivstoff på bussene i Bergen • Samarbeid mellom Tide Buss, Gasnor, Christian Michelsen Research, Prototech, Gexcon, statoilHydro og Innovasjon Norge • Blande inn opp til 8%vol Hydrogen i naturgassen som brukes på gassbussene i Bergen. • Bussene vil kunne benyttes som vanlig uten at motoren må justeres • Benytte eksisterende infrastruktur (gassbusser og gassfyllestasjon i Bergen) • Prosjektet skal kunne gi erfaring med lagring og bruk av H2

More Related