Föreläsning Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH

En presentation över ämnet: "Föreläsning Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH"— Presentationens avskrift:

1 Föreläsning 2011-10-11 Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH
Transport av el Föreläsning Energitransporter MVKN10 Svend Frederiksen LTH

2

3 När man började ana att elektricitet har enorm användningspotential – försöket med kompassnål 1820

4

5

6 För- och nackdelar med el som energinyttighet
+ Extremt många tillämpningar + Kompakta apparat, t.ex. motorer, golvvärme + Tunna, flexibla och billiga ledningar vid låg spänning + Extremt många typer av produktion (dock inte sol-el i dagens läge) + Billig att transportera över stora avstånd (kol- och oljetransport ännu billigare) + El för tåg, spårvagnar, fordon minskar transportsektorns oljeberoende Än så länge generellt sett dyr att lagra Högspänningsledningar mer plats än gasledningar Högspänningsledningar anses vara fula Risk för bränder och elektriska stötar Högspänningssystem är eventuellt hälsofarliga Vid black-outs drabbas stora delar av samhället Det finns idag knappast någon som är generell motståndare till eldistributionsteknik !

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 Hushållning med el = ren exergi Kraftvärme + värmepumpar för uppvärmning

21 Exergi och el Energinyttighet = Exergi + Anergi
Exergi = den del som kan omvandlas i mekaniskt arbete För termisk energi beräknas Exergin med hjälp av Andra Huvudsatsen El är ren exergi – extremt högvärdig energiform ! Kraftvärme – bättre exergihushållning än ren värmeproduktion Värmepumpar – bättre exergihushållning än elvärme

22

23 Montering av provisorisk tubledning i Porjus vattenkraftverk på 1920-talet Källa: Tekniska Museet

24

25

26

27 Power outages (black-outs) Källa: Wikipedia

28

29 Reglerbar vattenkraft Bildkälla: WIkipedia
Lagring i damm Indirekt el-lagring Ingrepp i naturen Samspel med vindkraft

30 Sveriges elutbyte med grannländer Källa: Energiläget 2001, Energimyndigheten

31 Elutbyte mellan Danmark och grannländer

32

33

34

35

36

37

38 The War of Currents (1880-talet) Källa: WIkipedia

39 AC kontra DC Historisk utveckling
Eldistribution började med DC (Edison) AC (Tesla & Westinghouse) vann ”The War of Currents” Lamm (ASEA) utvecklade högspänd DC (HVDC) DC för CD, hårddiskar mm Bränsleceller mm kan ge lokal DC renässans Ny teknik för DC/AC för t.ex. fönstarhissar i bilar

40

41

42

43 Principen för en likströmsmotor med kommutator (borstar, släpringar) Källa: ”How electric motors work”, stefanv.com

44 Det roterande magnetfältet - Teslas stora uppfinning Källa: ”Electrical Power System Essentials”, Shavemaker & van der Sluits

45

46 Nätfrekvens och lägsta spänningsnivå i elnät Källa: Wikipedia

47 Val av frekvens i elnät Låg frekvens ger ostabilt ljus från glödlampor 50/60 Hz normalt Hög frekvens ökar olika typer av förluster mm (t.ex. kapacitans / reaktiv effekt och skin effect) Hög frekvens gör apparater mer kompakta 400 Hz t.ex. vanliga i flygplan Tåg: 16 2/3 Hz i Europa, 25 Hz i på norrameriskanska kontinenten

48 Områden med synkrona elnät Källa: Wikipedia

49

50

51

52

53

54

55

56 Problem med stor andel vindkraft i elnät Exempel ¨på dygnsbelastning i det vest-danska nätet Källa: Niels Fog Energinet.dk

57

58

59

60

61 Olinjär last – ett exempel på dålig EMC Källa: Elforsk

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73