Trender inom elförbrukning och elgenerering 2001-04-24 Harry Frank Medlem KVA/IVA

Rubriker

El-situationen i Californien

Europa nästa ?

Den digitala ekonomin är helt beroende av el Utan el inget Internet Den digitala ekonomin är helt beroende av el

Transportera Mbits kräver el Motorn Digitala microprocessorn Motorn Digitala microprocessorn Mbits Information Information Bränslet Elektricitet Bränslet Elektricitet

Elbehovet Elbehov Den digitala ekonomin Spara,effektivisera Tid

Typisk anläggningsstorlek (MW) Kärnkraft 1 100 Kolkraft 600 Gasturbin kombi 250 Gasturbin enkel 150 Vindkraft 2 Microturbin 0.05 Bränslecell 0.007 Solpanel 0.003

Electricity generation TWh

World electricity generation 14000 TWh

Electricity generation in USA 3600 TWh

Electricity generation in Sweden 140 TWh

Vi går mot en el-intensiv välfärd Elkonsumtionen

Elförbrukningen i framtiden 2 miljarder människor saknar el Spara energi kräver mera el Internet/PC-användandet är elkrävande

Kompletterande elgenerering kommer Market Intelligence / Fuel / FU 120 JW1 / 990531

10 TWh el kräver: 1 150 MW kontinuerlig effekt 1 450 MW kärnkraft 1 900 MW vattenkraft 3 500 MW vindkraft havsbaserat 5 200 MW vindkraft landbaserat 11 500 MW solpaneler

Vattenkraft och vindkraft Vatten-vind-el Vatten-el När det blåser sparas vatten

-möjliggör satsning på framtida energisystem Kraftelektronik -möjliggör satsning på framtida energisystem

Halvledarutvecklingen Antal transistorer/chip 1) Kiselutvecklingen har givit oss allt kompaktare billigare elektronik. Kraftelektronik följer med i denna utveckling. Kostnad per transistor 1970 1980 1990 2000

Kraftelektronikens roll Vind Tekniska , ekonomiska hinder Sol Vindkraft: Idag utan omriktare med trafo direkt in på nätet - fungerar men inte energioptimalt. Variabel frekvens ger extra energi Växellåda kan komma bort Solkraft: Varje cell 2V seriekoppling likspänning, modulisering krävs för att få maximal verkningsgrad Varför? Bättre verkningsgrad Varför just nu? Tekniskt sedan 10 år, kostnaden Dagens energisystem. Laster, energidistribution, kraftöverföring. I dag fix frekvens, fasta spänningsnivåer, energilagring mellan orter

Kraftelektronikens roll Anpassa anslutningen Låga förluster Låga kostnader Vind Sol Vindkraft: Variabel frekvens, optimal frekvens, växellöst, Solceller: Modulisera. Likspänningen skall till växelspänning. Låg spänning till användar respektive överförings nivå. Tekniskt finns det lösninmgar men finns ekonomin! Var finns anledningarna till att vi tror ekonomiskt på detta ? Omriktar-kostnad

Roterande el-generering 10 – 20 rpm Vindkraft/Ocean 100 – 300 rpm Vattenkraft 1000 – 3000 rpm Gasturbiner 10 000 – 70 000 rpm Microturbiner Roterande axel El G

Elektricitet Värme Högtemperatur Lågtemperatur Bränslecell Vätgas

Kiselbaserade Tunnfilmsceller (CIGS)

Solcell 140 Wp/m2 1000 tim maxsol (Sverige) 140 kWh/m2/år Normalförbrukning hushåll/år 5 000 - 7 000 kWh (utan elvärme) ca 50 m2 solpanelyta

Comparison Windformer System High Voltage DC transmission 25 GWh 21 GWh Windformer System High Voltage DC transmission Variable speed No gearbox No transformer No platform Conventional System Gearbox Low voltage Transformers Switchgear AC transmission Reactive Compensation

Tänkvärt USA ökar sin årliga elförbrukningen med lika mycket som Sveriges totala årsförbrukning

Tack för uppmärksamheten