Optimering av den framtida mixen av klimatneutrala energikällor

Egentligen kan man fundera på följande tre saker när det gäller energi:

(i) Energi är en absolut nödvändighet i dagens samhälle och värld. Med den kunskap vi har idag om klimathotet krävs det att man i alla länder ASAP eliminerar fossil energiproduktion inkl användande av fossila bränslen i bilar, lastbilar, bussar etc (sen har vi flyg och fartyg också och i åtminstone fartygen skulle man kunna ersätta fossila bränslen med en liten Gen IV reaktor; väl beprövad teknik i atomubåtar sedan 60-talet).

(ii) Staten bör vara inblandad åtminstone när det gäller storskalig energiproduktion och garantera en säker tillgång till klimatneutral baskraft.

(iii) Hur ser ett optimerat energisystem ut? Ett system där vi har en mix av klimatneutrala energikällor, såväl baskraft som väderberoende kraft. Hur ska förhållandet mellan installerad effekt för baskraft och installerad effekt för väderberoende kraft vara? Dvs vilken kvot ska man ha mellan dessa två typer? installerad effekt baskraft / installerad effekt väderberoende = X. Detta kan givetvis skilja sig från land till land. I sydligare länder kanske kvoten X kan vara = 1 eller t o m < 1, medan i ett land som Sverige kvoten X kanske behöver vara minst 3 eller t o m 4 för att säkerställa en säker (reliable) tillgång till hållbar klimatneutral energi.

Jag har varit på ett antal konferenser och på dessa pratar man om energilagring, batterier, smart energi etc och det är bra. Men man hoppar över steg 1, dvs hur man ska säkerställa tillgången på elektricitet och energi efter behov. Det är ju trots allt så att oavsett hur stor lagringskapacitet man kan skaffa sig så behöver det fyllas på, dvs laddas, med jämna mellanrum.
Man underskattar också behovet av elektricitet i framtiden när antalet elbilar har växt till sig betydligt i antal. Har sett beräkningar som visar för exemplet tre miljoner elbilar att det kommer att krävas ungefär två stora kärnkraftverk eller drygt 1200 vindkraftverk för att ladda elbilarna. Varje dygn. Sen ska allt annat i samhället; belysning, fabriker, industri, uppvärmning, sjukhus, skolor, hemelektronik, IoT-prylar, mobiler, serverhallar, datorer etc försörjas med elektricitet i samma omfattning som idag, dvs fungera som vanligt.
Elbehovet kommer att öka även om vi energieffektiviserar. Vad gäller bostäder så finns de gamla kvar och de är inte så energieffektiva precis. Vi behöver se till helheten, göra en samfunktionsanalys för även en mix av olika klimatneutrala energisystem så att man försäkrar sig om att det kommer att fungera vid olika extremfall. Vi behöver ställa upp och identifiera ett antal olika scenarios och sen räkna på dem.
Tankesättet är inte olikt den metodik man använder för att få ett kraftverk att fungera eller den metodik man använder för att göra en säkerhetsanalys för ett kärnkraftverk. Med fördel kan man göra både probabilistiska och deterministiska tillgänglighetsanalyser. Ju mer sannolikt ett fall är desto hårdare krav behöver ställas för att klara av just det fallet i den framtida energimixen och det är det som kommer att vara grunden till hur energisystemet ska dimensioneras optimalt.
Torsten Dilot
Competence Area Manager Energy, Berotec
http://www.dilotconsulting.com
http://www.berotec.se
Annonser

Idag 23 januari firar vi Elens dag

elens-dag-23-januari

Det finns många skäl till att hylla elen. Få saker har så stor påverkan och inverkan på vår vardag som det faktum att vi har tillgång till elektricitet.

Det produceras varje dag el som möjliggör allt från fredagsmys till livräddande operationer. Inte minst möjliggör elen (elektriciteten) att vi kan kommunicera med varandra via våra smartphones och datorer.

Elen, dvs elektriciteten, får vi ifrån energiproducerande anläggningar. Energikällor som producerar fossilfri och klimatneutral el (elektricitet) är kärnkraft, vindkraft, vattenkraft, solkraft, vågkraft och biokraft. Samtliga dessa energikällor är dessutom förnyelsebara energikällor. Kärnkraften i form av Gen IV reaktorer är en förnyelsebar energikälla sett ur ett tidsperspektiv av ca 5000 år. Dvs befintligt kärnbränsleavfall kan nyttjas om och om igen i ca 5000 år innan nytt uran behöver brytas. Det slutliga kärnbränsleavfallet från en Gen IV reaktor upptar endast en bråkdel i volym jämfört med dagens befintliga kärnbränsleavfall. Avfallet från Gen IV drift behöver dessutom endast lagras mellan 500 upp till 1000 år, vilket ska jämföras med 100 000 år för befintligt kärnbränsleavfall om man inte återanvänder det. Det är slöseri med Jordens resurser att inte nyttja kärnbränsleavfallet om och om igen tills all energi i kärnbränslet har omvandlats till elektricitet och värme.

Man har redan intecknade kostnader för slutförvar av dagens befintliga kärnbränsle i 100 000 år. Det vore mycket oansvarigt mot kommande generationer människor, våra barnbarns barn …, att inte utnyttja den energi som finns lagrad i kärnbränsleavfallet. n bränslepatron kan användas om och om igen mellan 25 och 50 gånger. Dessutom undviks att slösa på Jordens tillgångar av koppar. Slutförvaret i dess nuvarande form bör skrotas och istället anpassas för framtida kärnbränsleavfall nyttjat i Gen IV reaktorer. Satsa en del av det redan intecknade kapitalet för slutförvaret på byggande av Gen IV prototypreaktorer.

Man gör dessutom en miljö- och hanteringsvinst också genom att nyttja kärnbränslet om och om igen tills det är fullt utnyttjat. Volymen av det slutliga avfallet kommer nämligen endast vara en bråkdel av dagens volym för redan befintligt kärnbränsleavfall. Det är ju lättare att hantera en ”liten ask” jämfört med att hantera en ”stor container”.

Det är ansvarslöst mot våra barnbarn om vi inte satsar på Gen IV kärnkraft parallellt med satsningar på vindkraft och solkraft. Framtidens behov av elektricitet kommer också kräva en säker tillgång till el från klimatneutrala baskrafterna kärnkraft och vattenkraft, kompletterat med el från vindkraft och solkraft. Kommande elbilsrevolution kommer att kräva oerhört mycket ny kapacitet i elproduktionen. IoT, Internet of Things, kommer också kräva mycket ny kapacitet! Vi har en spännande framtid framför oss – vi behöver dock förstå vad det innebär och förstå vidden av behovet av elektricitet i framtiden! Vi behöver en optimal mix av klimatneutral baskraft (kärnkraft och vattenkraft) och väderberoende kraft (vindkraft och solkraft) för att helt eliminera användningen av fossila energikällor.

Torsten Dilot
Competence Area Manager Energy, Berotec

http://www.svenskenergi.se/Vi-arbetar-med/Fragor-G-O/laddasverige/elensdag/Sex-skal-att-fira-Elens-dag/

 

Är det inte dags att skrota nuvarande planer för slutförvaret?

Varför inte skrota slutförvaret av kärnbränsle som endast använts en gång och istället använda redan intecknade kostnader, en bra bit över 100 miljarder kr,  för slutförvaret istället till att utveckla Generation IV (Gen IV) kärnkraften och återanvända kärnbränslet om och om igen i flera tusen år utan att behöva bryta nytt uran? Kärnavfallet är en förnyelsebar och klimaneutral energikälla sett ur ett tidsperspektiv på några tusen år! Det slutliga avfallet kommer dessutom bara uppta bråkdelen av den volym som existerande kärnbränsleavfall idag rymmer. Vi gör framtida och efterkommande generationer människor en stor tjänst genom att återanvända kärnbränslet tills det är helt utbränt. Vi gör miljön en stor tjänst då det slutliga avfallet från en Gen IV reaktor endast upptar en bråkdel av volymen för dagens existerande kärnavfall. Blir betydligt mera lätthanterligt och kräver för inkapslingen endast en bråkdel av t ex koppar jämfört med idag. Med andra ord vi slipper att slösa med våra koppartillgångar också! Vad kärnkraften betyder för det framtida klimatet vet vi. Man pratar idag om att så kallade tipping points, dvs tröskeleffekter, redan kan ha passerats vad gäller klimatförändringarna. Detta kan innebära att klimatförändringarna accelererar i styrka och är det största hotet mot mänsklighetens tillvaro här på planeten Jorden.

Från berotec.se

Ny-Teknik780

I dagens (11 januari 2017) skriver Berotecs Torsten Dilot och Ulf Kruse, tillsammans med Lead Colds ledare, om potentialen i nya generationens kärnkraft. De undrar samtidigt varför svenska politiker inte engagerar sig i frågan.

Den väderberoende mixen av förnybar elproduktion kommer inte att lösa Sveriges behov av el i ljuset av utvecklingen mot en alltmer eldriven infrastruktur. Ska den nya infrastrukturen lyckas bidra positivt ur klimat- och miljösynpunkt, behöver elen till en större del komma från klimatneutral baskraft kompletterad med en mindre del klimatneutral väderberoende kraft. Gen IV kärnkraft är en hållbar och förnyelsebar energikälla och baskraft för elektricitet och uppvärmning i ett tidsperspektiv av några tusen år.

Läs hela artikeln här

Är du engagerad i energifrågan?
Välkommen på seminariet ”Framtidens energi – hur skapar vi ett energilandskap som är hållbart, tillgängligt och balanserat”, i Västerås den 16 februari.
All info hittar du här!