January 4th, 2018

"элементарный инженерный расчет рушит розовую картину будущего"

Неожиданно толковая статья для "русского инета"...

"Для начала давайте прикинем, что потребуется для перевода только Москвы на альтернативные источники энергии. Начнем с солнечной энергии....
Итак, годовая инсоляция для Москвы, если мы бросим солнечную батарею (СБ) горизонтально на землю, составит 1020 кВт⋅ч/м² при 100%-ном КПД батареи. Если направим ту же батарею под фиксированным оптимальным углом к горизонту, чтобы максимизировать получаемую энергию за год, эта цифра составит 1173 кВт⋅ч/м². Если станем следить за солнцем, ворочая батарею туда-сюда, то 1514 кВт⋅ч/м². Для сравнения, в Сочи те же показатели будут такими: 1365 / 1571 / 2129. То есть строить там с целью переслать потом энергию в Москву нет смысла: вся прибыль уйдет на потери при передаче.

Это наши исходные данные без учета КПД батареи, который на настоящий день оптимистично заявляется в 18−20%, а в будничной реальности ближе к 16% без учета фотодеградации со временем. Останемся оптимистами и для расчетов примем 18%.

К исходным данным надо добавить еще стоимость 1 ватта установленной мощности солнечной станции. Автор статьи, используя доказавшие надежность СБ китайского производителя, опробованные годами на гигаваттных индийских установках, достиг показателя 1,8 доллара за ватт (под ключ, с прямой синхронизацией с построенной им же системой 220/33/10кВ на 200 МВт). Но ходят упорные слухи, что, при использовании оборудования отдельных производителей, можно достичь и 1,0 доллара за ватт. Что ж, не будем проверять обоснования такого оптимизма, а просто примем это для наших расчетов. На всякий случай, чтобы никто не пытался выдвигать обвинения в предвзятом отношении к "зеленой энергетике". И последнее: за 2016 год Москва потребила 59068 млн кВт⋅ч (только город; из "Отчета Мосэнерго, 2016").

Усредняя годовую выработку квадратного метра батареи, установленной под фиксированным оптимальным углом в Москве, получаем 1173 кВт⋅ч/м² / 8760 ч = 0,134 кВт = 134 Ватт/м². При оптимистично-реальном КПД 18% наш итог — 0,18×134 = 24 ватт/м².

Эти результаты хорошо согласуются с коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ) для солнечных батарей, уже действующих в разных странах, — он варьируется от 30% для Австралии до 13% для Северной Европы.

Общая площадь требуемой солнечной батареи: 59068 000 000 / 1173 / 0,18 = 279757506 м².

Цифра кажется большой, но не надо её пугаться, это всего лишь 279,8 км2, то есть что-то около 17 на 17 км. Когда мы стоим на земле, то на плоской открытой местности можем видеть невооруженным глазом на 5 км. Просто увеличьте эту дистанцию втрое, затем мысленно представьте квадрат с такой стороной, это и будет требуемая площадь СБ.

Таким образом, цена вопроса перекрашивания Москвы в "зеленый" цвет составит:

279757506 м² х 24 Ватт/м² = 6714180144 Ватт = 6700 МВт ⇒

⇒ 6700 МВт х $1.0 = 6700 млн долларов = 6,7 млрд долларов

Это капитальные затраты. Сюда следует добавить операционные расходы по обслуживанию установки, пусть даже по очистке панелей. В противном случае, когда пойдет снег, город окажется без электричества. Конечно, на очистку панелей всегда можно бросить строителей со всей Москвы, ведь света всё равно нет. Ну, а если тучки набегут или ночь случится? Нет, уж лучше запасти электроэнергию, пока светит солнце!

Только эффективно и недорого запасать её мы еще не научились. Строить ГАЭС (гидроаккумулирующие электростанции) требуемого объема в Москве негде (для примера, установленная мощность огромной Саяно-Шушенской ГЭС составляет 6500 МВт). Использовать тепловой коллектор для нагрева воды можно, но у него КПД не более 20%, и размерами он будет лишь немногим уступать СШГЭС.

Остаются аккумуляторы. КПД современных свинцово-кислотных аккумуляторов доходит до 80%, а у новых литиевых достигает 90%. Но здесь беда не с КПД, а со стоимостью. Оптовая цена свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 0,1 доллара за Ватт⋅час, а литиевых — 0,3 доллара. Соответственно, на 1 Ватт солнечной батареи стоимостью 1 доллар, чтобы пережить только ночь длиной 8 часов, нужно потратить 0,8 доллара на свинцово-кислотные аккумуляторы или 2,4 доллара на литиевые.

Удельные характеристики их тоже не радуют. Лучшие литиевые аккумуляторы обеспечивают 200 Вт⋅ч на килограмм веса. У свинцово-кислотных всё значительно хуже. Таким образом, вес требуемой литиевой батареи составит: (6700×106 х 8) / 200 = 268000 тонн. Для сравнения: Эйфелева башня весит 10000 тонн.


Следует также помнить, что количество циклов заряд-разряд у этих типов аккумуляторов ограничено и составляет 1000 циклов при потере около 20% исходной емкости. То есть через три года батарею придется менять на новую, а старую весом в 27 Эйфелевых башен придется утилизировать. И это нужно будет делать каждые три года — по меньшей мере до появления более эффективных аккумуляторов.

Те, кто занимается их утилизацией, обычно это сами производители, утверждают, что до 80% материалов аккумуляторов обезвреживается и, в том или ином виде, возвращается в производство. Вопрос: куда деваются остальные 20%? Соли лития, тионил хлорид, диоксид серы и прочие крайне токсичные и тератогенные вещества, которыми битком набиты современные аккумуляторы. Если начать складировать каждые три года по пять Эйфелевых башен таких отходов, то в сравнении с ними шахтные терриконы покажутся экологичней ракушек на крымском пляже.

Но в таком случае, может, не стоит использовать аккумуляторы, а вместо них отдавать электричество сразу в распределительную сеть по мере генерации, рассчитывая ночью и вечером на обычные электростанции? Так оно и делается там, где солнечная энергетика цветет в полную силу. К чему это приводит, рассмотрим чуть позже.

Collapse )

Collapse )

Collapse )
promo solar_front october 18, 2017 11:19 22
Buy for 30 tokens
Желание упорядочить знание об окружающих варварах привело выдающуюся австрийскую науку к созданию " Таблицы Народов" (начало 18 го века). Просто представьте себе - уже вот-вот начнется семилетняя война, А.В. Суворов скоро придет в эти Альпы, а австрийцы уже были вооружены знанием своих…

Удивительное про беженцев.

"С 2014 до 2016 года число зарегистрированных полицией насильственных преступлений увеличилось в Нижней Саксонии на 10,4 процента. В подавляющем большинстве случаев (92,1 процента) такой прирост вызван беженцами."
"в те два года был зафиксирован стремительный рост притока беженцев. С 2014 до 2016 годы он увеличился более чем вдвое. Правда, преступность среди мигрантов в тот же период возросла почти в три с половиной раза."
"почти каждое восьмое насильственное преступление в этой федеральной земле совершают беженцы, что значительно больше, чем их доля в населении Нижней Саксонии."

НО:
"в криминальную хронику беженцы попадают чаще и потому, что потерпевшие охотнее пишут заявления в полицию на представителя другой национальности, чем на своего соплеменника. "
"Немец же пишет заявление на немца только в 13 процентах случаев, а, допустим, афганец на афганца или сириец на сирийца и того реже - только в одном из десяти."

Особенно успокаивает, что:
"58 процентов женщин, изнасилованных беженцами, правда, немки, но, считают авторы исследования, такая высокая доля объясняется в первую очередь тем, что беженки, подвергшиеся изнасилованию в самих общежитиях для мигрантов, крайне редко обращаются с жалобами к властям."

Ливийский режим пал и...
"Впрочем, как раз сирийцы, афганцы, а также иракцы значительно реже становятся "героями" криминальной хроники, чем беженцы, например, из Марокко, Алжира или Туниса. В 2016 году доля выходцев из этих трех североафриканских стран составляла всего 0,9 процента всех мигрантов, зарегистрированных в Нижней Саксонии в качестве соискателей убежища, и 17,1 процента - среди подозреваемых в совершении преступлений."

В России: " «абсолютный профицит мощностей», который и через десять лет никуда не денется."

"...
В последнее время (зеленая) тема муссируется менее активно. Взрывного роста альтернативной энергетики так и не случилось. Более того, выяснились факты, которые ставят ее развитие под большой вопрос. Смелым планам по выходу передовых держав на 80–100-процентную «зеленую» генерацию к 2050 году, судя по всему, не суждено сбыться.

Чтобы понять, в чем тут дело, необходимо прежде всего избавиться от навязанной нам пропагандистской картинки: мол, альтернативная энергетика будущего идет на смену устаревшему сжиганию ископаемого топлива, благодаря чему человечество предотвращает страшную климатическую катастрофу.

Апологеты «новой энергетики» уверяют нас в трех вещах:

Сжигание углеводородов ведет к росту содержания двуокиси углерода в атмосфере, что влечет глобальное изменение климата (они теперь уже опасаются говорить «глобальное потепление»).
Возобновляемая энергетика — это в основном ветряные генераторы и солнечные батареи. Видели их в Европе? Вот за ними и будущее. Но уже сейчас они вносят существенный вклад в электрогенерацию.
Возобновляемые источники энергии экологически чисты, безопасны для окружающей среды и человека. Даже современный уровень развития технологий позволяет в течение 20 лет полностью перейти на «зеленую» генерацию, которая к тому времени сравняется по себестоимости с тепловой.
Всё это неправда.

Collapse )
афтар некий: Дмитрий Дробницкий