KJE204 Energilagring

Innhold og oppbygning

Dette emnet skal gi en oversikt over konvensjonelle og innovative teknologier for lagring av elektrisk energi. Dette er en viktig problemstilling i forbindelse med en økt mengde variabel fornybar kraftproduksjon og økt elektrifisering av kraftforbruket. Tekniske, markedsmessige, økonomiske og miljørelaterte aspekter ved teknologier innen energilagring vil bli omtalt. Studenter skal bygge opp en grundig forståelse av hvordan man kan vurdere ulike energilagringstyper og kombinere de i hybride systemer for spesifikke bruksområder.

Emnets oppbygging:

• Innføring
  • Energilagringens rolle i den grønne energiens verdikjede
  • Terminologi knyttet til energikonvertering og lagring
  • Klassifisering av teknologier innen energilagring
• Energilagringsteknologier
  • Mekanisk energilagring (pumpet vannkraft, svinghjul, trykkluft)
  • Elektrokjemisk energilagring (oppladbare batterier, flow-batterier, ultrabatterier)
  • Elektrostatisk og elektromagnetisk energilagring (kondensatorer, superkondensatorer)
  • Kjemisk energilagring (elektrolyse av vann, nitrogen, karbondioksid, biomasse og oksalsyre i «Power-to-X» teknologier; faste, flytende og gassformige energibærere)
  • Energilagring med konstruerte biologiske systemer (biobatterier, mikrobielle elektrolyseceller og brenselceller)
  • Termisk energilagring (pumpet varme, elektrotermiske faseendringsmaterialer for elektrotermisk konvertering og lagring, kryogen energilagring, dampakkumulator, smeltet salt)
• Kriterier for valg av energilagringsteknologier for forskjellige bruksområder
• Hybride energilagringssystemer for transport og stasjonære anvendelser

Læringsutbytte

Kunnskaper

Studenten

• kan forklare terminologi knyttet til energikonvertering og lagring
• kan forklare dynamisk samspill mellom energikilder, energibærere, energilagring og energisluttbruk
• kan forklare oppbygning, virkemåte og hovedkarakteristikker til ulike energilagringsteknologier
• kan forstå hvorfor og hvordan to eller flere energilagringsteknologier med komplementære egenskaper sammensettes og styres i hybridsystemer

Ferdigheter

Studenten

• kan utføre systematisk analyse av relevante vitenskapelige publikasjoner, faglitteratur og tekniske rapporter i casestudier om implementering av ulike energilagringssystemer
• kan bruke sammenligningskriterier for vurdering av energilagringsteknologier for ulike applikasjoner
• kan velge et passende energilagringssystem for et spesifikt bruksområde
• kan sette sammen enkle hybridsystemer basert på effektbehov, energikapasitet og økonomiske aspekter

Generell kompetanse

Studenten

• har en grundig forståelse av muliggjørende rolle til energilagring i det grønne skiftet
• kan diskutere på en kritisk og kunnskapsrik måte tekniske, markedsmessige, økonomiske og miljørelaterte aspekter knyttet til ulike energilagringsteknologier

Krav til forkunnskaper

ING161 Kjemi for ingeniør eller tilsvarende.

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, case-studier og bedriftsbesøk (ekskursjon).

Obligatorisk læringsaktivitet

For å avlegge skriftlig eksamen må en skriftlig ekskursjonsrapport og en skriftlig rapport fra et case-studie være godkjent.

Ved ikke godkjent rapport kan den leveres en gang til.

Godkjente skriftlige rapporter er gyldige i seks semestre (inkludert semesteret arbeidskravene ble godkjent).

Vurderingsform

Skriftlig eksamen, 3 timer.

Tid og sted for eksamen blir opplyst på Studentweb.

Karakterskala A-F, der F tilsvarer ikke bestått.

Hjelpemidler ved eksamen

Alle kalkulatormodeller er tillatt.

Mer om hjelpemidler

Mer om hjelpemidler