Genombrott för Stirlingmotorn

2008-08-26 23:00 Lars Anders Karlberg  

Tiotusentals serietillverkade Stirlingmotorer till amerikanska solkraftverk och ett gryende intresse att göra "stirling-el" av biobränsle. Det innebär ett helt nytt läge för den svenska stirlingtekniken och nya affärsmöjligheter för Kockums i Malmö.

- Kombinationen solenergi och Stirlingmotorer är högintressant. Går det som planerat i USA blir det genombrottet för Stirlingmotortekniken, säger Lars Larsson, chef för stirlingavdelningen på Kockums.

På Kockums i Malmö finns världens skickligaste och mest erfarna Stirlingmotorutvecklare.

Nu har de vittring på det stora genombrottet för sin motor - som hjärtat i framtidens solkraftverk och i biogas- och pelletsdrivna elverk.

Licenspengar till Kockums
Den svenskutvecklade Stirlingmotorn spelar nu huvudrollen i två stora solkraftverksprojekt i södra Kalifornien - ett på 500 MW i Mojaveöknen med 20 000 solspeglar, motorer och generatorer och ett på 300 MW i Imperial Valley med 12 000 solkraftverk.

Det är Kockums som har rättigheterna till den Stirlingmotor som ska serietillverkas i USA.

- De exemplar som har använts i försöken i USA är tillverkade här på Kockums i Malmö och den kommande serieproduktionen baseras på vår teknik, säger Lars Larsson.

Stirlingkraftverk på 1,75 GW
Slår projekten i Kalifornien väl ut kommer antalet kraftverk att fördubblas och då handlar det om 70 000 Stirlingmotorer med en samlad effekt på 1,75 GW.

Det betyder stora licensintäkter för Kockums i Malmö och troligen också engagemang i själva tillverkningen.

Kockums på Woods gröna lista
Stirlingmotorns centrala roll i de nya amerikanska solkraftverken har fått USAs Sverigeambassadör Michael Wood att sätta upp Kockums på sin lista över de mest intressanta svenska miljö- och energiteknikföretagen.

Den miljövänliga men svårtillverkade Stirlingmotorn har utvecklats i Sverige sedan 1960-talet i företaget United Stirling och under senare år inom Kockums.

Motorn har få rörliga delar och kräver bara värme för att gå.

Succé för ubåtsmotorerna
Men utvecklingen har varit kantad av tekniska svårigheter. Den gasfyllda motorn, som arbetar med stora temperaturskillnader och höga tryck, ställer stora krav på materialet.

- Hade det varit lätt hade vi haft hur många Stirlingmotorer som helst på marknaden i dag, säger Lars Larsson.

Den enda kommersiella succén hittills för Kockums och United Stirling har varit motorn i Kockums ubåtar.

Men där har succén varit desto större. Kockums ubåtar har väckt förundran världen över för sin tysta gång och sin tillförlitliga och uthålliga undervattensförmåga - allt tack vare stirlingmotorn som inte bullrar och inte kräver vanlig atmosfäriskt syre.

Hög verkningsgrad för solmotorerna
Lars Larsson har varit med och utvecklat den nya fyrcylindriga, dubbelverkande 75 kW Mark III-mtor som driver de svenska ubåtarna och den mindre 25 kW-versionen som ska användas för solkraftverken i USA.

- Det arbet som vi gjort inom United Stirling och Kockums för att öka effekt och verkningsgrad och få fram bättre komponenter är unikt i världen, säger Lars Larsson.

- På den lilla solenergimotorn vid testanläggningen i USA har vi uppnåt över 31 procents verkningsgrad. Det är den i särklass bästa verkningsgraden i världen när det gäller solkraftverk, dubbelt så effektivt som solceller och paraboliska oljetråg, säger han.

Verkningsgraden på väg uppåt

Stirlingmotorernas verkningsgrad har inte varit mycket att hurra för genom åren, knappt i klass med ångmaskinen, det vill säga 20 procent som bäst.

Men de senaste åren har stora förbättringar skett i material och teknik och inom Kockums talar man om verkningsgrader på uppemot 38 procent för den tredje generationen av den stora ubåtsmotorn och 31 procent för den mindre solkraftsmotorn.

Men för små stirlingmotorer, till exempel den som Storebro säljer för fritidsbåtar, är verkningsgraden inte mer än 10 procent.

Från solcell till elmotor - så bra är verkningsgraden:

* Solceller 6-15 procent
* Liten stirlingmotor 10-20 procent
* Soldrivna ångkraftverk 15-20 procent
* Ångmaskin 20 procent
* Vindkraftverk 25-35 procent
* Bensinmotor 30 procent
* Stirlingmotor för solkraftverk 30 procent
* Dieselmotor 40 procent
* Stor fartygsdiesel 50 procent
* Vattenkraftverk utan dammar 50 procent
* Elmotor 90 procent

70 år med svensk stirling-motor

40-talet
Philips i Holland utvecklar olika typer av stirlingmotorer, bland annat för att driva militär radioutrustning.

60-talet
Det svenska företaget United Stirling bildas för att tillverka stirlingmotorer på licens från Philips.

70-talet
Den amerikanska industrin går in med utvecklingspengar till både bilmotorer och solkraftverk.

80-talet
United Stirling utvecklar stirlingmotorer för bilar, bland annat till en Opel Rekord som kungen provkör 1978.

80-talet
United Stirling samarbetar med McDonnell Douglas om solkraftverk. United Stirling utvecklar motor och generator och MD solspeglarna.

80-talet
Efter energikrisen på 70-talet blir oljan åter billig och det amerikanska intresset för både solenergi och alternativa bilmotorer sjönk.

80-talet
Kockums drabbas av varvskrisen och den civila verksamheten läggs ned. United Stirling blir en avdelning inom Kockums enbart för utveckling av ubåtsmotorer.

80-talet
Kockums sätter 1988 in sin nyutvecklade fyrcylindriga stirlingmotor i ubåten Näcken. Motorn drivs av syrgas och dieselolja i ett slutet system vilket ger den unika egenskaper. Den bullrar inte och kan vara under vatten i veckor.

90-talet
Kockums licensierar den tvåcylindriga V160-motorn till det tyska företaget Solo. V160-motorn utvecklades på 80-talet för så kallade mobile homes i USA.

90-talet
Det nybildade amerikanska solenergiföretaget Stirling Energy Systems får 1997 licens på Kockums fyrcylindriga 25 kW-motor, en lillasyster till Kockums 75 kW ubåtsmotor.

00-talet
Klimatfrågan och höga oljepriser gör stirlingmotorn glödhet igen. Stirlingmotorn kan "köras" på vilken energikälla som helst. Den behöver bara värme och kyla för att fungera.

Lars Anders Karlberg

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt