Talk:Resurseffektivitet med nytta värme eller el
Lägg till Vätgas. Batterier. Kärnkraftverk
Vad som var direkt förbränning (vad är inte direkt förbränning) var kommer reduktionen från? Vad jämförs det med?
Systemtänkande/samhällsperspektiv
Även om en apparat i sig har en till synes mycket hög verkningsgrad behöver det inte betyda att det är en optimal energilösning.
Ett elektriskt värmeelement har till exempel i princip 100% verkningsgrad. Elverket som alstrar elenergin till elementet har en verkningsgrad mindre än 100 %. För värmekraft är den avsevärt lägre, tex kolkraft ca 40%. Trots att elemenetet har när 100% verkningsgrad utgör det endast 40% av kolenergin som åtgick vid alstrandet av electriciteten.
Om samma bränsle i stället skulle brännas teoretiskt optimalt direkt för uppvärmning skulle en verkningsgrad på 100% uppnås. Praktiskt ligger verkningsgraden då uppåt 90%. (källa)
För uppvärmning kan elektriciteten i stället användas för att driva en värmepump. Om värmepumpen har en värmefaktor på 4 tillförs erhålls samma värmemängd med 25% av elen till värmeelementet. Det motsvarande 400% av den tillförda elenergin.
Den omvandlade kolenergin på 40% av bränslet har då tack vare värmepumpen alstrat värme motsvarande 40%*4 =160% av kolets värmeinnehåll.
Genom att kombinera kraftslag med hög verkningsgrad med värmepumpar med hög verkningsgrad kan bränslebehovet minska. För kombinationen gaskombikraftverk och värmepump med värmefaktor (COP) 4 minskar totala energibehovet med 58 % jämfört med direkt förbränning med teoretiskt 100% verkningsgrad.
| Exempel på Kraftslag | EL-Verkningsgrad | Systemets värmefaktor vid uppvärmning | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Förbränning för uppvärmning
(olje-, gaseldning, ved) |
0% | 90% | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | <=COP | ||
| Kärnkraft, Äldre kol-, oljekraft, bra bensinmotor | 30% | 30% | 60% | 90% | 120% | 150% | 180% | 210% | |
| Effektiv Kolkraft, modern dieselmotor | 40% | 40% | 80% | 120% | 160% | 200% | 240% | 280% | |
| Mycket stora dieselmotorer | 50% | 50% | 100% | 150% | 200% | 250% | 300% | 350% | |
| Effektiva gaskombikraftverk | 60% | 60% | 120% | 180% | 240% | 300% | 360% | 420% | |
| 70% | 70% | 140% | 210% | 280% | 350% | 420% | 490% | ||
Direktverkande elvärme motsvarar COP 1. Det är således effektivare att förbränna bränslet direkt för uppvärmning än direktverkande el. En fråga som är kopplad till produktion av Marginalel.
Understrukna systemverkningsgrader är kombinationer med lägre verkningsgrad än förbränning för uppvärmning (tex oljepanna, vedeldning).
Feta är skiljelinjen där kombinationen ger en högre verkningsgrad än teoretiskt max för enbart förbränning för uppvärmning (100%).