Fremtidens energiteknologi
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 24

Fremtidens energiteknologi PowerPoint PPT Presentation


  • 81 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


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

  • 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


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


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


Generell brenselcelleteknologi


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


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


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


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


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


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


SOFC: Stack

  • 1 liter med SOFC-stack tilsvarer 1 kW elektrisk effekt


Fordeler og anvendelsesområder


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


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


På vei ut av labben


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


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


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


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 %


Eksempel på sentralisert ZEG anlegg: ZEG POWER

  • Reell størrelse på et 400 MW brenselcelle kraftverk med CO2 fangst og 700 MW H2 produksjon


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


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


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


  • Login