Hold lyset tændt, når solen forsvinder
En roterende løsning til grøn energi
Vedvarende energi er fremtiden. Mens konventionelle kraftværker bruger turbiner til at udjævne udsving i udbud og efterspørgsel, mangler de fleste vedvarende energikilder denne effekt. Et svinghjul kan være løsningen. Og det fungerer under vakuum, der genereres af en vakuumpumpe fra Busch.
Inerti. Et vigtigt fysikkoncept, der gør det muligt for os at cykle uden at falde af, når vi holder op med at træde på pedalerne, og som sikrer, at bilen fortsætter med at køre, selv når vi løfter foden fra speederen. Det samme koncept gælder for kraftværker. I et kulfyret kraftværk forbrændes kul f.eks. for at fordampe vand. Den damp, der produceres, bruges til at drive turbiner med hundredvis af rotationer i minuttet, som hver især roterer konstant med præcis samme frekvens – frekvensen af det elnet, de forsyner. Konventionelle kraftværker er designet og dimensioneret til at producere en konstant mængde elektrisk energi, og disse turbiner gør, at de er i stand til at udligne udsving i energibehovet. Det er det, der sikrer, at vores elnet forbliver stabilt, og at vores lys forbliver tændt.
Problemet med vedvarende energi
Hver gang der trækkes energi fra elnettet, selv bare når et lys tændes, falder frekvensen. Elnettet skal kunne kompensere for denne ændring i frekvens ellers risikerer man flimrende lys og elektroniske enheder der ikke fungerer optimalt. Selvom det selvfølgelig ville være irriterende i hjemmet, kan frekvensfald gå til at være livstruende i andre situationer, f.eks. på hospitaler.
Vedvarende energi er imidlertid variabel af natur. Solen forsvinder bag en sky, vinden falder, tidevandet går ind og ud, der er perioder med svag nedbør. Og da de fleste metoder ikke driver turbiner, der kan stabilisere deres forsyning, kan disse grønnere kilder forårsage problemer for elnettet.
En gnidningsfri løsning
Vedvarende energikilder som solcellepaneler genererer jævnstrøm. Elnettet fungerer derimod på vekselstrøm. Strømmen fra de vedvarende energikilder skal derfor først omdannes ved hjælp af en vekselstrømsomformer. Men spørgsmålet om deres nartulige udsving står stadig. En metode til at stabilisere inputtet fra vedvarende energi er at bruge et stort, tungt hjul, kaldet et svinghjul. Den producerede elektricitet bruges til at holde dette svinghjul i gang på samme måde, som damp ville drive en turbine. For at sikre, at svinghjulet kører jævnt og mister et absolut minimum af kinetisk energi på grund af friktion, holdes det under vakuum.
Hvis efterspørgslen efter energi stiger, eller energien fra de vedvarende energikilder falder, trækker elnettet energien fra svinghjulet. Svinghjulets inerti gør det muligt at overføre energien ved samme frekvens i en kort periode – lige længe nok til, at andre strømkilder kan reagere på effektunderskuddet og opsamle effekten, hvilket sikrer, at elnettet forbliver stabilt.
Problemet med vedvarende energi
Hver gang der trækkes energi fra elnettet, selv bare når et lys tændes, falder frekvensen. Elnettet skal kunne kompensere for denne ændring i frekvens ellers risikerer man flimrende lys og elektroniske enheder der ikke fungerer optimalt. Selvom det selvfølgelig ville være irriterende i hjemmet, kan frekvensfald gå til at være livstruende i andre situationer, f.eks. på hospitaler.
Vedvarende energi er imidlertid variabel af natur. Solen forsvinder bag en sky, vinden falder, tidevandet går ind og ud, der er perioder med svag nedbør. Og da de fleste metoder ikke driver turbiner, der kan stabilisere deres forsyning, kan disse grønnere kilder forårsage problemer for elnettet.
En gnidningsfri løsning
Vedvarende energikilder som solcellepaneler genererer jævnstrøm. Elnettet fungerer derimod på vekselstrøm. Strømmen fra de vedvarende energikilder skal derfor først omdannes ved hjælp af en vekselstrømsomformer. Men spørgsmålet om deres nartulige udsving står stadig. En metode til at stabilisere inputtet fra vedvarende energi er at bruge et stort, tungt hjul, kaldet et svinghjul. Den producerede elektricitet bruges til at holde dette svinghjul i gang på samme måde, som damp ville drive en turbine. For at sikre, at svinghjulet kører jævnt og mister et absolut minimum af kinetisk energi på grund af friktion, holdes det under vakuum.
Hvis efterspørgslen efter energi stiger, eller energien fra de vedvarende energikilder falder, trækker elnettet energien fra svinghjulet. Svinghjulets inerti gør det muligt at overføre energien ved samme frekvens i en kort periode – lige længe nok til, at andre strømkilder kan reagere på effektunderskuddet og opsamle effekten, hvilket sikrer, at elnettet forbliver stabilt.
Månepaneler
De fleste vedvarende energikilder er prisgivet naturen. Hvis vinden ikke blæser, drejer en vindmølle ikke. Og efter en periode med lav nedbør passerer der mindre vand gennem et vandkraftværk. Men i visse tilfælde kan et solcellepanel fortsætte med at producere elektricitet, selv efter mørket falder på.
Hvordan? Svaret er enkelt: Takket være månen.
Månelys er blot reflekteret sollys. Det betyder, at et solcellepanel kan fortsætte med at generere elektricitet, når månen skinner. Der er dog et forbehold. Selv med fuldmåne og ingen skydække vil et solcellepanel stadig kun producere ca. 0,3 % af den energi, det ville i direkte sollys. Da denne mængde er så ubetydelig, vil de fleste solenergisystemer ikke engang konvertere den til brugbar effekt. Men måske vil vi en dag, efterhånden som teknologien inden for solcellepaneler udvikler sig, få energien fra månelyset til at forsyne vores hjem.
De fleste vedvarende energikilder er prisgivet naturen. Hvis vinden ikke blæser, drejer en vindmølle ikke. Og efter en periode med lav nedbør passerer der mindre vand gennem et vandkraftværk. Men i visse tilfælde kan et solcellepanel fortsætte med at producere elektricitet, selv efter mørket falder på.
Hvordan? Svaret er enkelt: Takket være månen.
Månelys er blot reflekteret sollys. Det betyder, at et solcellepanel kan fortsætte med at generere elektricitet, når månen skinner. Der er dog et forbehold. Selv med fuldmåne og ingen skydække vil et solcellepanel stadig kun producere ca. 0,3 % af den energi, det ville i direkte sollys. Da denne mængde er så ubetydelig, vil de fleste solenergisystemer ikke engang konvertere den til brugbar effekt. Men måske vil vi en dag, efterhånden som teknologien inden for solcellepaneler udvikler sig, få energien fra månelyset til at forsyne vores hjem.