Specifik energi er defineret som energi pr masseenhed: J/kg eller i SI enhed: m2/s2.
Specifik energi typer Der er to hovedtyper af specifik energi: Feltstyrke og bevægelsesstyrke.
Måleenheden for den specifikke energi der optages i et emne er Sievert og for den specifikke energi der afgives fra et emne er Gray. Specifik energi kan også være relateret til lynparametre og måles i kJ/Ω
Eksempler på specifik energi og energipriser for forskellige energibærere Formålet med tabellerne er, at kunne se specifik energi og hvad ca. energiprisen er for forskellige energibærere og energilagringsbærere – og hvor stor deres specifikke energi er.
Der er taget udgangspunkt i 1 kWt = 3,6 MJoule, fordi det er den energiportion man køber elektrisk energi i, fra elværkerne. Der eksemplificeres med hverdagsting, fremtidigt formentlig lovende og eksotiske – energibærere og energilagringsbærere.
Prisen for elektricitet via elnettet var ca. 1,75 kr/kWt i perioden 2005-2009.
Prisen for fjernvarme via fjernvarmenettet var ca. 0,3...1,77 kr/kWt i 2011.4. jan. 2011, dr.dk: Se din 2010-fjernvarmepris her
Energibærer Specifik energiJoule/gram Masse i kgfor1 kWt=3,6 MJoule Energiprisi kronerinkl. momsper kWt Bemærkninger El. alkaline-celle 540 6,7 1235 Alkaline celle AA 1,5V 2,7Ah 22 gram/celle. Gættet pris: 5 kr/celle. Fedt 39.000 0,092 ? Udviklet varme ved forbrænding Sukker 17.000 0,212 ? Udviklet varme ved forbrænding Brunkul (>60-75% C) 28.470 0,127 0,66 Udviklet varme ved forbrændinglhfoder.dk: Briketter 25kg brunkul Antracit (>91,5% C) 35.300 0,102 ? Udviklet varme ved forbrænding Benzin (87 oktan) 44.400 0,081 ? Udviklet varme ved forbrænding Ætanol 31.300 0,115 ? Udviklet varme ved forbrænding Hydrogen 121.000 0,030 ? Udviklet varme ved forbrænding Fusion af hydrogen 2.600.000.000.000 0,000.000.001.4 ? Udviklet varme ved fusion. 50% Antistof + 50% stof 45.000.000.000.000 0,000.000.000.080 ? Halvdelen bliver til varme - og den anden halvdel af energien bliver til "nytteløse" neutrinoer.
Energilagringsbærer Specifik energiJoule/gram Masse i kgfor1 kWt=3,6 MJoule Energilagringsprisi kronerinkl. momsper kWtfc=fulde cykler@=ved Bemærkninger El. LSD-NiMH-akkumulator 352 10,2 32 kr@300fc16 kr@600fc Panasonic Infinium 1,2V 2,2Ah 27 gram/celle 25kr/celle antag. 300-600 fulde cykler El. bly-syre-akkumulator 130 27,7 6,5 kr@75fc 12V 60Ah 20 kg? 350kr antag. 75 fulde cykler2009: electricrider.com: Batteries for electric bikes, mobility scooters, UPS, many other uses Citat: "...The cycle life of sealed lead-acid is directly related to the depth of discharge. The typical number of discharge/charge cycles at 25 °C (77 °F) with respect to the depth of discharge is...50 - 100 cycles with 100% depth of discharge (full discharge)...". El. bly-syre-akkumulator 139 26 4,57 kr@450fc Trojan 24-GEL 12V 77Ah 24 kg 1900kr antag. 450 fulde cykler2012: elfrasolen.dk: Trojan 12V GEL batterier til solcelleanlæg, telekom Citat: "...[aflæst 450 fulde cykler]...Trojan 24-GEL...". El. bly-syre-akkumulator 69 (ved 50% cykel) 52 (ved 50% cykel) 4,1 kr@1000 50% cykel Trojan 24-GEL 12V 77Ah 24 kg 1900kr antag. 1000 50% cykler2012: elfrasolen.dk: Trojan 12V GEL batterier til solcelleanlæg, telekom Citat: "...1000 stk. 50% dybdeafladninger...Trojan 24-GEL...". El. Lithium-ion-akkumulator 417 8,6 19 kr@600fc Lithium-ion 2,8 kg 36V 9Ah 3.599kr antag. 600 fulde cyklerfantombike.dk: Batteri Litium 36V, 9AH til Marathon Bemærk: kapaciteten falder ca. 20%/år og tabellens beregnede størrelser er for dag nul.How to prolong lithium-based batteries Citat: "...The speed by which lithium-ion ages is governed by temperature and state-of-charge. Figure 1 illustrates the capacity loss as a function of these two parameters... 25 °C...[100% State of charge]...80% after 1 year 40 °C...[100% State of charge]...65% after 1 year ..." El. LiFePO4-akkumulator 216 16,7 3 [email protected] 12,5 kg 12V 60Ah (876 euro)*(7,5kr/euro)=6570kr antag. 3.000 fulde cykler2009: www.lifebatt.eu, www.lifebatt.com: Sandia report Indbygget BMS som overvåger afladning og balancerer celler ved opladning. El. LiFePO4-akkumulator 257 14 1,67 [email protected] A123 Systems ALM-12V7-B opbygget af ANR26650M1A, M1 celler (4S2P); 0,85 kg 13,2V 4,6Ah $136 (ca.=762kr, $1=5,6kr) antag. >7.500 fulde cykler.Sælges pt (2012) kun i USA og Canada: buya123batteries.com: ALM Lead Acid Replacement Batteries , Userguide Indbygget BMS som overvåger og evt. afbryder under afladning - og balancerer celler under opladning. Max. 4 ALM-12V7-B må sættes i serie - og der er forholdsregler ved parallel-/serie-forbindelse og op-/af-ladning. El. LiFePO4-akkumulator 379 9,5 19 [email protected] [email protected] A123 Systems ANR26650M1A, M1 celle 70 g 3,2V 2,3Ah 141kr antag. >1.000 fulde cykler.http://a123systems.textdriven.com/product/pdf/1/ANR26650M1A_Datasheet_APRIL_2009.pdf Omvendt osmose (udvinde ferskvand fra saltvand) og saltkraft 0,6 6.000 ? Regner med 50% virkningsgrad ved omvendt osmose og 50% virkningsgrad ved saltkraft. Det anvendte saltvand er 3,3% (vesterhavssaltvand lignende). Se Global oversigt over saltholdighed
Anvendte formler i tabeller – for batterier og akkumulatorer kapacitet-i-As = kapacitet-i-Ah * (3.600 sekunder/h), h(our)=time=t=h. batterienergi-per-cykel = batteri-spænding * kapacitet-i-As specifik-energi = batterienergi-per-cykel / batterivægt-i-gram Joule-per-kWt = (3.600.000 joule) = (1 kWt) * (1000 enheder/kilo) * 3600 sekunder/t masse-for-én-kWt = Joule-per-kWt / specifik-energi batteri-energi-hele-levetid = batterienergi-per-cykel * levetid-fulde-cykler antal-batterier-per-kWt = Joule-per-kWt / batteri-energi-hele-levetid pris-per-kWt = batteri-pris * antal-batterier-per-kWt
Eksempel for batterier og akkumulatorer batterivægt-i-gram = 12.000 gram = 12,5kg * (1000 enheder/kilo) batteri-spænding = 12V kapacitet-i-Ah = 60Ah batteri-pris = (876 euro)*(7,5kr/euro) = 6570 kr levetid-fulde-cykler = 3.000 fulde afladecykler, forkortet fc.
kapacitet-i-As = (216.000 As) = (60Ah) * (3.600 sekunder/h) batterienergi-per-cykel = (2.592.000 joule) = (12V) * (216.000 As) specifik-energi = (216 joule/gram) = (2.592.000 joule) / (12.000 gram) masse-for-én-kWt ca.= (16,7 kg) ca.= Joule-per-kWt / (216 joule/gram) batteri-energi-hele-levetid = (7.776.000.000 joule) = (2.592.000 joule) * (3.000 fc) antal-batterier-per-kWt = (4,63*10^-4) = Joule-per-kWt / (7.776.000.000 joule) pris-per-kWt ca.= (3,04 kr/kWt) ca.= (6570 kr) * (4,63*10^-4)
Kilder/referencer
Se også Energitæthed Sammenligning af akkumulatortyper
Kategori:Energi Kategori:Energilagring