FMJ3386 Energilagring 6,0 hp

Effektiv integrering av energilagring i energisystem är viktigt för hållbarhet eftersom det tar hand om obalanser mellan tillgång och efterfrågan på energitjänster såsom el, värme, kyla och rent vatten (omedelbart, timme, dagligen, veckovis, säsongsvis obalans) . Energilagring är emellertid inte en fullt utvecklad och allmänt implementerad teknik, särskilt vad gäller nya lagringsmetoder. Bland annat behöver alla som är engagerade i forskning och utveckling av hållbara energisystem få bättre kunskap om hur nya installationer av varierande lagringsalternativ kan genomföras. 

För att möta visionen om en framtida storskalig implementering av förnybar energiteknik krävs en smart integration av energilagring. Energin kan dock lagras på många sätt, med principer från elektrokemi, keml, mekanik, värmeteknlk och elektromagnetism. Var och en av dessa tekniker kan vidare indelas i specifika undergrupper, och varje teknik kan ha sina fördelar beroende pä tillämpningen. För att nå IPCC 2050-mal med 50% + elproduktion från sol och vind, finns dessutom ett behov av att optimera hela konverteringskedjan, från produktion till behovssidan energitjänster, inklusive utjämning av lastkkurvor för t.ex. uppvärmning och kylning i byggnader. I varje led passar olika tekniker för energilagring. 

Denna kurs omfattar en grundlig bedömning av teknik för energilagring, från elektrokemisk batteriteknik till lagring av värme och kyla. För dessa lagringsalternativ ger kursen en unik möjlighet till fördjupad kunskap inom detta mycket breda vetenskapliga område. Grundläggande kemiska och fysikaliska principer för lagring av energi i material beskrivs, tillsammans med design- och kostnadsstrategier i verkliga tillämpningar. Parallellt kommer en djup teknisk analys integrerad med tillämpade koncept fran industrielll dynamik att ligga till grund för effektiv sökning och urval av aspekter för framtida innovationsprocesser inom området för vilket en marknadspotential på 500 miljarder € fram till 2030 har prognostiserats. 

Efter avklarad kurs ska deltagare kunna: 

• jämföra grundläggande fysikaliska och kemiska principer för olika typer av energilagring, samt innovativa sätt att skörda överskott av termisk eller elektrisk energi. 
• tekniskt utforma, förprojektera, lösningar för energilagring som addresserar energiutmaningar i samhälle, industri och inom sitt eget forskningsområde (kapacitet, effektivitet, styr- och regleraspekter med hänsyn tagen till tidsperspektiv och storlek) 
• kritiskt utvärdera teknisk, ekonomisk och miljömässig effekt av integrering av energilagring i ett flertal energisystem 
• med avseende på energilagring identifiera möjligheter till innovation, från idé till att fånga värdet av möjligheten, inklusive att kunna diskutera lämpliga affärsmodeller. 

Grundläggande kemi, fysik, ellära och ekonomi 

Termodynamik och värmeöverföring 

Kursdeltagare ska vara antagna som doktorander 

Kursen ges med möjlighet till deltagande på distans. Länk till mötesforum meddelas i samband med kursstart.

Kursdeltagare ansvarar själv för att ha adekvat datorutrustning som krävs för att deltagande, inklusive mikrofon och hörlurar/högtalare.

Dincer, I., Rosen, M. A., 2011, Thermal Energy Storage: Systems and Applications, Wiley (tillgänglig online via KTHB) 

Huggins, R., 2016, Energy Storage: Fundamentals, materials, applications, Springer Link (tillgänglig online via KTHB)

Artiklar, rapporter och annat material som meddelas och tillgängliggörs under kursens gång.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• PRO1 - Projekt, 6,0 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Kursen examineras som godkänd/icke godkänd enligt följande specifikation: 

• Aktivt deltagande vid minst 75% av alla seminarietillfällen. Med "aktivt deltagande" avses ge konstruktiv återkoppling på teorier och tillämpningar, definiera uppnådda lärandemål per seminarium, samt formulera frågestallningar för fortsatt lärande i efterföljande seminarier.
• Aktivt leda och ansvara för ett seminarietillfälle, för en utvald lagringsteknik.
• Skriva och presentera en rapport avseende kunskapssammanställning för en lagringsteknik och/eller tillampning
• Aktivt deltagande i ett publikt seminarium pa området "Frontiers in Energy Storage Technology"

Justin Chiu

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.