Energiteknik vid Uppsala Universitet



Relevanta dokument
VÅG OCH TIDDVATTEN. bild:1. El och energi programmet på Kaplanskolan i Skellefteå

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM

Vindkraftteknik F1. Disposition. Varför vindkraft

Vertical Wind. Vertical Wind kan idag offerera nyckelfärdiga 200kW system i parker om 1-5 vindkraftverk per ställverk.

Vindenergi. Holger & Samuel

Permanentmagnetiserade generatorer för vindkraftverk

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014

Vindpark Töftedalsfjället

Hjuleberg Vindkraftpark

Vattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft

Temasession 1: Nationell handlingsplan för smarta elnät

POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN - FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

Hållbar utveckling Vad betyder detta?

Fysik: Energikällor och kraftverk

söndag den 11 maj 2014 Vindkraftverk

Sune Zander Brittedals Elnät ekonomisk förening. Ett medlemsägt företag med eldistribution, elproduktion med vattenkraft samt elhandel.

Förnybara energikällor:

Vattenpaketet. Vattenkraft Teknik och System 1TE029 10HP. Vattenkraft och reglerkraft 1TE056 5HP. Vågkraft Teknik och System 1TE043 10HP

Elektriska Energisystem

Konsekvenser av höjda kvotnivåer i elcertfikatsystemet på elmarknaden

Vattenkraften i kraftsystemet

Vindenergi-paketet. Prof. Hans Bernhoff et al, Avd Elektricitetslära inom Institutionen för teknikvetenskaper

ENKEL Geografi 7-9 ~ del 2 25

Dali Urban DEN MEST INNOVATIVA TURBIN DESIGNEN

Vindkraft, innehåll presentation

Vågkraft Ett framtida alternativ?

FÖRSTUDIE OM SAMORDNINGSVINSTER MED ATT KOMBINERA VINDKRAFT OCH EN FAST FÖRBINDELSE Vasa, 28 October 2009

Energisituation idag. Produktion och användning

Hur kan vi ta vara på våra naturliga resurser I Östersjön och samtidigt bidra till en förbättrad miljö I havet?

Elenergiteknik. Industrial Electrical Engineering and Automation. Energi och effekt. Extra exempel

Vindkraft. Sara Fogelström

Vindens kraft. 15 frågor och svar om vindkraft

André Höglund Energimyndigheten Enheten för operativa styrmedel

Grön el i Västra Götaland

Vågkraft i Stockholms ström Rapport kring svenskarnas syn på vågkraft och andra alternativa energikällor. 3 juni 2010

SKELLEFTEÅ KRAFTS VINDKRAFTSSATSNINGAR DÅTID, NUTID OCH FRAMTID

Elforsk seminarium Ersätta och bygga nya reaktorer

TROLLEBODA VINDKRAFTPARK

EL OCH ENERGIMARKNADEN INOM EU

Instuderingsfrå gor el och energi å k5

Vindkraftens roll i omställningen av energisystemet i Sverige

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

Behövs en omfattande vindkraftsutbyggnad i Sverige? Harry Frank. IVA och KVA. Harry Frank KVA maj /10/2014

BEETLE BASIC EKONOMISK LÖSNING STABIL PRESTANDA

Statkraft är ledande producent av förnybar energi i europa. Vindkraft är en av de mest miljövänliga metod erna för att producera energi i stor skala

Solenergi och vindkraft i energisystemet

Grupp : Arvid och gänget. Av: Hedda, Dante, Julia G, William L och Arvid

Va!enkra" Av: Mireia och Ida

Lillgrund vindkraftpark

Horisontella vindkraftverk 1,25-3,6 MW

OUR ENERGY YOUR SUCCESS. Lösningar och utrustning för Förnybar energi

WaveEl ett Vågspel vid Vinga

Planering Energi 9C. Syfte: Vecka Onsdag Torsdag Fredag 34 Dela ut böcker. 35 Forts.

Facit. Rätt och fel på kunskapstesterna.

Möjligheter för småskalig kraftvärme från biomassa Ett demonstrationsprojekt i sydöstra Sverige

SMÅSKALIG VINDKRAFT FÖR FASTIGHETER. Nov 20 th 2013 Morgan Widung, InnoVentum

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

Vattenkraft. En oändlig energi.

DALI LIFESTYLE EN UNIK ALLT-I-TRÄ LÖSNING

Bränsleceller i stamnätet? Resultat av provning

Biobränsle. Effekt. Elektricitet. Energi. Energianvändning

Erfarenheter med avisning Sjisjka och Kyrkberget vindpark. Stefan Stambej Power Väst 2013

Vindkraftcentrum.se Vindkraftcentrum.se

Varför blåser det och hur mycket energi finns det i vinden

VÅR ENERGIFÖRSÖRJNING EN VÄRLDSBILD

Vindkraftprojekt Äskåsen. Samrådsunderlag

Jenny Miltell, Smarta elnät ABB gör det möjligt

ENKLAV utbildning Vindkraftsutbildning. Vindkraftsutbildning. Vindkraftsutbildning. Projektet Varför bygger vi?

VÄLKOMNA! Julmingel för medlemmar i Skånes vindkraftsakademi och Solar Region Skåne

Vattenenergi. David Juliusson och Carolin Lange

Ökad konsumtion Minskat beroende av import Utbyte av föråldrade anläggningar

System 800xA Marketing, 2013 Framtidens Automation i det smarta elnät. v 7.5x

Bilaga 5 Fördelar med tillstånd utan fasta positioner

Energiförsörjning Storsjö Strand

Varför utnyttjas inte hela den installerade effekten i vattenkraften? Lennart Söder, KTH

Vad är energi? Förmåga att utföra arbete.

LATHUND olika begrepp som förekommer i branschen

Sveriges målsättning. Elcertifikatsystemet. Miljönytta

Vinden. En framtidskraft.

Den ändrar sig hela tiden och därför är det viktigt att gå in och kolla när det händer.

Vindkraft. Sara Fogelström

Vad driver vindkraftsutbyggnaden i Sverige?

2-1: Energiproduktion och energidistribution Inledning

KRAFTPRODUKTION SAMT ÖVERFÖRING AV EL Guy-Raymond Mondzo, ÅF

SKELLEFTEÅ KRAFT FÖRETAGSPRESENTATIONina Bergström, Skellefteå Kraft

Tema Energi i Teknik och No hösten -14

Vindkraft i Halland - möjligheter och problem

Lagring av energi från vindkraft

Så vill regeringen utveckla solenergin. Ingemar Nilsson Riksdagsledamot - Näringsutskottet

Elenergi Till vem, till vad och hur mycket? Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Övningstentamen. Syfte med tentamen

Vindkraft. Sammanfattning

DALI XII DALIFANT XX UNIKA TRÄTORN

STATKRAFT SVERIGE AB ISPROBLEM VID LUCKOR, INTAGSGRINDAR, INTAG FÖR VATTENKRAFTVERK

Vindkraft. Varför? Finns det behov? Finns det ekonomi i vindkraft? Samverkan ett recept till framgång!

ENERGITEKNIK. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

Den smarta stadsdelen Hyllie Lösningar för smarta nät och en hållbar stad. Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructures & Cities

ENERGITEKNIK. Ämnets syfte

PM - Hur mycket baskraft behövs?

Lycka till. EnergiGeni är E.ONs energiutställning för elever i årskurs 4-9. Frågor för ett EnergiGeni.

Transkript:

Energiteknik vid Uppsala Universitet Vindkraft, vågkraft och strömkraft - potential och dagsläge Centrum för förnybar elenergiomvandling Marten.grabbe@angstrom.uu.se Rafael.Waters@angstrom.uu.se

Energi i samhällsdebatten Klimatfrågan diskuteras Vindkraft och solceller nämns som två av framtidens viktiga energikällor Bioenergi stort i Sverige eller världen? Politik och nyhetsvärde debatten kan svänga fort men ett teknikskifte tar lång tid En svår debatt tvärvetenskapligt område

Sveriges energitillförsel 1970-2005

Ekonomi för elenergiproduktion Kostnader - drivs av installerad effekt Inkomster - ges av omvandlad mängd energi En enkel ekvation då vi kan kontrollera energikällan tex kärnkraft och kolkraft Klart svårare för förnybara energikällor så som vind och sol.

Elkonsumtionen i Sverige (MWh/h) den senaste veckan Källa: Svenska Kraftnät och Nordpool (080403)

Från fysik till teknik tar tid och vägen är kantad av fallgropar. Långsiktighet Försiktighet Målmedvetenhet

Målet är att anpassa tekniken till naturen Ekonomi Ekologi Teknik I dagsläget har vi

Pågående projekt Vågkraft - 10 doktorander Vindkraft - 4 doktorander Strömkraft - 4 doktorander Vattenkraft - 3 doktorander Energilagring 3 doktorander Tillämpad plasma 3 doktorander EMC - 3 doktorander Åskforskning 3 doktorander Halvledare i diamant - 2 doktorander

Dagens vindkraftteknik Vindkraft domineras idag av 3-bladiga propellervindkraftverk. Högteknologiska konstruktioner som behöver underhåll minst 1 ggr per år. Konceptet bygger vanligen på: Vridbara blad. Växellåda för anpassning av rotationshastigheten till generator. Omfattande elektrisk utrustning för övervakning, styrning och reglering. Kraftigt torn för stöd av turbinen och det tunga maskinhuset i kraftverkets topp. Bladen vrids beroende på hur hårt det blåser. Motorer för vridning av turbinen mot aktuell vindriktning. En optimal kompromiss?

Vindkraft - från ett systemperspektiv Prototyp 12kW Tornhöjd 6 m Blad 5 m Byggår 2006 H rotor Lätt torn Generatorn på marken

Generatordesign och strukturmekanik FEM-modell av generatorn (Sandra Eriksson) Aeroelasticitet och egensvängningar för turbinen (Paul Deglaire & Mathias Bouquerel)

Simulering av vorticitet för turbin Arbetet utfört av Paul Deglaire

Den första prototypen

Tidvattenkraft: 40 50TWh i Europa Systemet består av en vertikalaxlad turbin kopplad till en direktdriven generator - ett robust system med få rörliga delar. Generator Vertikalaxlad turbin

Projektet inom strömkraft Projektledare: Prof. Mats Leijon Dagsläget: Nyligen färdigställt en första prototypgenerator anspassad för vattnets långsamma rörelser. Experimentella resultat och simuleringar publicerade i vetenskapliga tidskrifter. Framtiden: Planerar att testa tekniken i ett svenskt vattendrag. Samtidigt fortsätter grundforskning på turbin- och generatordesign inom CFE.

För mer information, se

Lysekilsprojeket Mats Leijon, Jan Sundberg, Magnus Stålberg, Rafael Waters, Cecilia Boström, Olle Svensson, Olivia Langhammer, Erland Strömstedt, Andrej Savin, Jens Engström, Simon Tyrberg, Halvar Gravråkmo On site full scale experiments Fundamental theory, computational analysis, and experiments Disputerade Karin Thorburn Oskar Danielsson Mikael Eriksson rafael.waters@ angstrom.uu.se

Världens vågenergiresurs 5 6 rafael.waters@ angstrom.uu.se Östersjön 24 TWh/år Norge 500 TWh/år USA 2300 TWh/år Världen 17500 TWh/år

Varför har ingen gjort det förr Stora mekaniska påfrestningar pga. stora toppeffekter. Inte ovanligt med 50 ggr högre effekt än medeleffekten: Storm rafael.waters@ angstrom.uu.se Genomsnitt Svåråtkomligt för arbete och underhåll. Korrosion. Svårt att få finansiering för helt ny teknik. Brist på helhetsperspektiv.

Konventionellt vs. Direktdrivet Växellåda, hydraulik, turbiner Ökad komplexitet och sårbarhet Ökade underhållskostnader Konventionell generator Linjär generator rafael.waters@ angstrom.uu.se

Vågkraft på Sveriges Centrum för Förnybar Elenergiomvandling Enkel konstruktion Få rörliga delar Boj på ytan, generatorn skyddad på botten Ett av de havsplacerade vågkraftverk som varit i drift längst i världen rafael.waters@ angstrom.uu.se

rafael.waters@ angstrom.uu.se

Forskningsanläggning vid Lysekil -10 vågkraftverk inkopplade till elnätet, och 30 biologibojar fram till år 2014 rafael.waters@ angstrom.uu.se

Sjösättningen av första vågkraftverket

Exempel på resultat rafael.waters@ angstrom.uu.se Applied Phys. Letters 90, 034105 (2007)

Forskningsområdet utanför Lysekil Cecilia Boström cecilia.bostrom@ angstrom.uu.se

Masten Cecilia Boström cecilia.bostrom@ angstrom.uu.se

Uppbyggnad av vågkraftparker - exempel 4 kluster om 40 verk á 10kW 1600kW 1600kW 4,8MW Magnus Stålberg magnus.stalberg@ angstrom.uu.se 1600kW Elnät

Pågående arbetevågkraftpark -Design och konstruktion av ställverk för 3 vågkraftverk 50Hz Elnät Magnus Stålberg magnus.stalberg@ angstrom.uu.se

Funktionerna inryms i: Individuell AC-till-DC Individuell AC-till-DC Individuell AC-till-DC MARINT STÄLLVERK LIKSTRÖMSSKENA Likström 50 Hz AC 0.2kV/1kV Sjökabel till land Magnus Stålberg magnus.stalberg@ angstrom.uu.se Mätstation på Härmanö

Mätstationen - resultat 100 50 Voltage [V] 0-50 -100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Time [s] 100 50 Voltage [V] 0-50 Cecilia Boström cecilia.bostrom@ angstrom.uu.se -100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Time [s]

Ytterligare två vågkraftverk under byggnation på Ångström: I ett bra vågklimat (t.ex. Skagerack): försörjning av hushållsel till cirka 15 lägenheter (eller ca 2 eluppvärmda villor) per vågkraftverk Magnus Stålberg magnus.stalberg@ angstrom.uu.se

Tack för visat intresse! Våra finansiärer: Energimyndigheten, Vattenfall, Statkraft, Fortum, Draka Kabel, Vargön Alloys forskningsstiftelse, Göteborg Energi, Falkenberg Energi, Wallenius Stiftelse, Göran Gustavssons Stiftelse och Helukabel.