47330 Energilagring og -konvertering

2024/2025

Du vil få en forståelse af principperne bag komparative fordele og teknoøkonomiske aspekter af elektrokemisk energilagring (fx batterier og elektrolysesystemer), anden elektrisk lagring (fx komprimeret luft og svinghjul) og varmelagring (fx ved hjælp af varmt vand og faseændringsmaterialer).
Kursusinformation
Energy storage and conversion
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), se flere
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Systems
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Teknologisk specialisering (MSc), Engineering Physics
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
E1A (man 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaver og projektarbejde i grupper
13-uger
E1A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Bedømmelse af 3 opgaver (individuelt) samt en skriftlig eksamen. Ved karaktergivningen anvendes en helhedsvurdering af bedømmelsen af opgaver og eksamen.
Skriftlig eksamen: 3 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
10333 Physics of Sustainable Energy / 28870 Energy and Sustainability , Bachelor i Fysik og Nanoteknologi eller Kemi og Teknologi eller Produktion og Konstruktion eller Elektroteknologi eller General Engineering eller Bæredygtigt Energidesign eller tilsvarende
Minimum 10
Heine Anton Hansen , Lyngby Campus, Bygning 301, Tlf. (+45) 4525 8211 , heih@dtu.dk
Jianhua Fan , Lyngby Campus, Bygning 118, Tlf. (+45) 4525 1889 , jifa@dtu.dk
Henrik Lund Frandsen , Lyngby Campus, Bygning 310 , hlfr@dtu.dk
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Dette kursus giver bæredygtige energiingeniører viden om energilagring og energikonverteringsteknologier, som der er et stigende behov for i forbindelse med storskalaintegration af vedvarende energi. De studerende vil få et overblik over state-of-the-art metoder til lagring af elektrisk og termisk energi, herunder elektrokemisk lagring (fx batterier og elektrolysatorer), anden lagring af elektrisk energi (fx tryksat luft og svinghjul) og varmelagring (fx via varmt vand og faseovergangsmaterialer). De studerende vil arbejde med de fysiske og kemiske principper, muligheder og begrænsninger, anvendte materialer, systemdesign og teknoøkonomiske aspekter. De studerende forventes at analysere komparative fordele og anvendelser af teknologierne.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Beskrive det nuværende energisystem med hensyn til efterspørgsel efter sektor og hvordan energien forsynes
  • Forklare fysiske og kemiske principper for forskellige energilagrings- og -konverteringsteknologier
  • Beskrive kravene til forskellige anvendelser af lagring af varme og elektricitet
  • Beregne energiindhold og energitab for forskellige typer af energilagring
  • Kritisk læse, forstå og analysere litteratur om energilagring på et niveau, hvor resultaterne kan evalueres
  • Sammenligne egenskaber for forskellige batterier
  • Beskrive anvendte materialer og elektriske karakteristika for forskellige elektrolyseteknologier
  • Evaluere fordele og ulemper ved forskellige typer af varmelagring
  • Evaluere hvilke typer lagringsteknologier, der er velegnede til en given anvendelse
  • Estimere og udregne udgifter til lagring af elektrisk og termisk energi for specifikke scenarier
Kursusindhold
Dette kursus vil forklare de grundlæggende principper for teknologier til lagring af elektricitet og varme og deres rolle i det nuværende og fremtidige bæredygtige energisystem. Der gives et overblik over forskellige lagringsmetoder efterfulgt af mere detaljerede studier af de udvalgte typer. Elektrokemisk energilagring ved anvendelse af konventionelle batterier, flow-batterier og elektrolysatorer vil blive beskrevet med hensyn til termodynamik, driftsprincipper, effektivitet, levetid, energitæthed og lagringsvarighed. Andre elektriske lagringsteknologier, herunder ”pumped hydro”, tryksat luft, svinghjul og superkapacitorer vil blive introduceret og sammenlignet. Varmelagring og forskellige teknologier til formålet vil der også blive arbejdet med. Designkriterier og eksempler på simuleringer og teknoøkonomiske udregninger fx for at kunne fastlægge mulige lagringsløsninger til specifikke anvendelser og scenarier vil blive gennemgået.
Litteraturhenvisninger
Forskellige undervisningsmaterialer vil blive brugt, alle tilgængelige gratis online for de studerende.
Bemærkninger
Hvis du ønsker at gå mere i dybden med elektrokemisk energilagring i brændstoffer/​kemikalier, kan 47211 også tages. Bemærk dog at kursus 47211 er et bachelorkursus.
Sidst opdateret
02. maj, 2024