Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: Поверонов от 16.04.2013 23:17:57
Сульфаты попадая в топливо, наверное, будут портить двигатели.
А почему не ионизировать воду угольной кислотой, пропуская воздух (с CO₂) через воду. Или CO₂ слишком плохо в воде растворяется ? Тогда можно применять концентрированную угольную кислоту. Она вроде неплохо хранится и транспортируется.
Подвозить ее можно в тех же танкерах. Или использовать какую-нибудь другую из карбоновых кислот. Преимущество карбоновых кислот в данном случае в том, что при их электролизе могут  синтезироваться  только углеводороды, т.е. топливо.

луц из воды, вода из луца

Нужно ли ВИЭ России?

Мнение

Правительство может подписать постановление об увеличении инвестиций в ВИЭ уже на этой неделе. Но должны ли возобновляемые источники энергии вообще интересовать государство на современном этапе?

Комментарий

Сергей Пикин, глава Фонда энергетического развития:

Конкурсы, если они будут проводиться независимой организацией, приведут к конкуренции проектов и, следовательно, к снижению их стоимости для потребителей. Это, конечно, большой плюс.

На мой взгляд, ВИЭ на сегодняшнем этапе не должны вообще быть приоритетом государственной политики России в энергетике. Стоит дождаться удешевления технологий и повышения КПД ВИЭ и только потом нагружать потребителей не понятными с их точки зрения проектами. ВИЭ – это удел распределенной энергетики и за счет средств, получаемых при замещении более дорогих источников энергии, таких как дизельные генераторы. Поэтому упор правительства РФ должен быть сделан в сторону развития 6 ГВт, но не в рамках ЕЭС России, а на изолированных территориях. Тогда это будет экономически оправдано.

Да, уровня локализации производства оборудования для ВИЭ в 65-70 % к 2020 году достичь возможно. Есть ряд проектов по солнечным станциям, наработки по ветру, ряд решений по биотопливу, по микроГЭС.

Нет механизмов поддержки и оплаты этих мощностей. Если они появятся, то эти решения могут быть доведены до промышленного производства. Если не заниматься гигантоманией, то 6 ГВт до 2020 года может хватить для повышения уровня локализации оборудования.

Ограничить тарифную нагрузку на потребителей в связи с внедрением ВИЭ одним-двумя процентами возможно при замещении существующей дорогой распределенной генерации на ВИЭ – там, где есть для этого экономические предпосылки.

Центр энергетической экспертизы
Фото ООО "ГРЦ-Вертикаль"

Цитата: Поверонов от 16.04.2013 23:17:57
Сульфаты попадая в топливо, наверное, будут портить двигатели.
А почему не ионизировать воду угольной кислотой, пропуская воздух (с CO₂) через воду. Или CO₂ слишком плохо в воде растворяется ? Тогда можно применять концентрированную угольную кислоту. Она вроде неплохо хранится и транспортируется.
Подвозить ее можно в тех же танкерах. Или использовать какую-нибудь другую из карбоновых кислот. Преимущество карбоновых кислот в данном случае в том, что при их электролизе могут  синтезироваться  только углеводороды, т.е. топливо.

В промышленности для получения водорода (и кислорода) используют стальные электроды (анодную сторону покрывают никелем для уменьшения коррозии). В качестве электролита используют растворы щелочей (для кардинального уменьшения сопротивления раствора и соответственно для уменьшения омических потерь в растворе).

Растворы серной кислоты не применяют вследствие высокой коррозионной способности (и побочных реакций на аноде).

Угольную кислоту (газировку) применять также нельзя вследствие плохой электропроводности её растворов (почти всё электричество пойдёт на нагрев раствора) а также из-за того, что на аноде вместо выделения кислорода будет происходить выделение углекислого газа.

В случае электролиза других карбоновых кислот (начиная с уксусной) на аноде будет выделяться как углекислый газ, так и другие продукты, не обязательно полезные и в более скромных количествах (опять же для получения карбоновых кислоты нужно загубить ценные продукты).

Цитата: ДядяВася от 17.04.2013 16:38:56
В промышленности для получения водорода (и кислорода) используют стальные электроды (анодную сторону покрывают никелем для уменьшения коррозии). В качестве электролита используют растворы щелочей (для кардинального уменьшения сопротивления раствора и соответственно для уменьшения омических потерь в растворе).

Ну если на то уж пошло то основной процесс получения водорода  в промышленности не электролиз, а паровая конверсия метана - процесс обратный описанному выше

Цитата

Растворы серной кислоты не применяют вследствие высокой коррозионной способности (и побочных реакций на аноде).

Угольную кислоту (газировку) применять также нельзя вследствие плохой электропроводности её растворов (почти всё электричество пойдёт на нагрев раствора) а также из-за того, что на аноде вместо выделения кислорода будет происходить выделение углекислого газа.

В случае электролиза других карбоновых кислот (начиная с уксусной) на аноде будет выделяться как углекислый газ, так и другие продукты, не обязательно полезные и в более скромных количествах (опять же для получения карбоновых кислоты нужно загубить ценные продукты).

Цитата: stranger1234 от 17.04.2013 21:09:53
Ну если на то уж пошло то основной процесс получения водорода  в промышленности не электролиз, а паровая конверсия метана - процесс обратный описанному выше

Вы, наверное всё пропустили, т.к. обсуждался вопрос получения водорода посредством "халявного" электричества, с дальнейшим преобразованием его в метан.

Повнимательнее надо быть.

Цитата: stranger1234
Ничего я не пропустил - обсуждался вопрос синтеза в Сахаре метана и ьранспорта его в европу, я спросил а чем не устраивает просто переток энергии через электрические кабеля...Вопрос повис в воздухе, при единственном и то спорном доводе что мол моторное топливо дороже ( на что можно сразу спроситб каков кпл процесса, и что мешает транспорт перевести на электричество)

....Пропустили таки!)))  Простой переток по кабелям не устраивает из-за сильной неравномерности генерации от внешних факторов, таких как день\ночь, солнечно\пасмурно, ветренно\штиль, и т.п.  Весь сыр-бор разгорелся по сути с проблемой аккумулирования по приемлемой цене выработаной на ВИ энергии с последующей равномерной отдачей её потребителям. Единственный беспроблемный в этом отношении хорошо знакомый и давно привычный вид ВИЭ - гидроэлектростанции - используют для такого аккумулирования воду в водохранилище, и потому очень выгодны. Сможете решить проблему - Вы миллионер  миллиардер.

Цитата: krabus от 18.04.2013 09:15:13
....Пропустили таки!)))  Простой переток по кабелям не устраивает из-за сильной неравномерности генерации от внешних факторов, таких как день\ночь, солнечно\пасмурно, ветренно\штиль, и т.п.  Весь сыр-бор разгорелся по сути с проблемой аккумулирования по приемлемой цене выработаной на ВИ энергии с последующей равномерной отдачей её потребителям. Единственный беспроблемный в этом отношении хорошо знакомый и давно привычный вид ВИЭ - гидроэлектростанции - используют для такого аккумулирования воду в водохранилище, и потому очень выгодны. Сможете решить проблему - Вы миллионер  миллиардер.

Аккумулирование по приемлимой цене осуществляют ГЭС, особливо в горной местности (или даже расплавно-солевые электростанции). Синтез метана - это как раз пример аккумулирования по неприемлимой цене.

Цитата: stranger1234 от 18.04.2013 14:17:16
Аккумулирование по приемлимой цене осуществляют ГЭС, особливо в горной местности (или даже расплавно-солевые электростанции). Синтез метана - это как раз пример аккумулирования по неприемлимой цене.

..То что синтез метана далеко не самый привлекательный способ аккумулирования и у меня есть такие подозрения. КМК, использовать избыточную энергию для перекачки воды в гидроаккумулирующих каскадах как-то интереснее выглядит. Но спецы Ауди  видно считают иначе.... Полагаю, что у них на это есть свои причины.... Кстати, распил бюджетных денег вполне может быть одной из таких причин.

Цитата: stranger1234
Ничего я не пропустил - обсуждался вопрос синтеза в Сахаре метана и ьранспорта его в европу, я спросил а чем не устраивает просто переток энергии через электрические кабеля...Вопрос повис в воздухе, при единственном и то спорном доводе что мол моторное топливо дороже ( на что можно сразу спроситб каков кпл процесса, и что мешает транспорт перевести на электричество)

Сколько там той энергии останется, после её транспортировки из Сахары в Европу? Где-то встречал цыферку, что транспорт ЭЭ на расстояние больше 700-1000км нерентабелен.

К вопросу об аккумулировании энергии.
Исследователи из Университета Иллинойса разработали новую технологию литий-ионных батарей, которые в 2000 раз мощнее сопоставимых аналогов. По словам учёных, это не просто очередной шаг в эволюционном развитии батарей, а «абсолютно новая технология, которая ломает привычную парадигму источников питания».
Перевод полного текста: http://gearmix.ru/archives/1581
Первоисточник (англ.) : http://www.extremetech.com/computing/153614-new-lithium-ion-battery-design-thats-2000-times-more-powerful-recharges-1000-times-faster

Цитата: москвич от 18.04.2013 15:13:16
К вопросу об аккумулировании энергии.
Исследователи из Университета Иллинойса разработали новую технологию литий-ионных батарей, которые в 2000 раз мощнее сопоставимых аналогов. По словам учёных, это не просто очередной шаг в эволюционном развитии батарей, а «абсолютно новая технология, которая ломает привычную парадигму источников питания».
Перевод полного текста: http://gearmix.ru/archives/1581
Первоисточник (англ.) : http://www.extremetech.com/computing/153614-new-lithium-ion-battery-design-thats-2000-times-more-powerful-recharges-1000-times-faster

....Увы....увы....увы...  Плотность энергии. Из Ваших ссылок:
"И вот теперь у нас есть новая батарея из Университета Иллинойса, которая подобно суперконденсатору имеет высокую удельную мощность, и в то же время сравнимую с современными никель-цинковыми и литий-ионными батареями плотность энергии".
Батарейка простоимеетбольшой ток отдачи, но проблема удельной ёмкости и ограниченого ресурса так и не решена. Кстати, и о стоимоститоже ничего....

Цитата: mse от 18.04.2013 14:39:39
Сколько там той энергии останется, после её транспортировки из Сахары в Европу? Где-то встречал цыферку, что транспорт ЭЭ на расстояние больше 700-1000км нерентабелен.

Нет понятия в энергетике рентабелен - нерентабелен...Есть понятия потерь при транспорте и преобразовании энергии

Топливная энергетика: Получение энергоносителей.

ЦитатаВыводы:

Водородная энергетика, как основа транспорта станет актуальна только после исчерпания нефти, газа и угля. Водород перспективен как один из алтернативных энергоносителей. Отработаны основы его производства и применения. Дешевого синтетического водорода не будет никогда. Аммиак и спирты - производные водорода, как энергоносителя.

Самый перспективный способ промышленного производства водорода это термохимический (разные варианты), с использованием прямого тепла от АЭС.

ЦитатаПримером является цикл, разработанный компанией Вестингхауз. Потери, связанные с получением электроэнергии, влияют только на 50% потребляемой циклом энергии, а на остальных стадиях расходуется тепловая энергия в широком диапазоне температур. Величина КПД таких циклов оценивается примерно в 46%, а стоимость получаемого водорода - в 4,3-4,45 $US/ГДж.

Цитата: москвич от 18.04.2013 15:13:16
К вопросу об аккумулировании энергии.
Исследователи из Университета Иллинойса разработали новую технологию литий-ионных батарей, которые в 2000 раз мощнее сопоставимых аналогов. По словам учёных, это не просто очередной шаг в эволюционном развитии батарей, а «абсолютно новая технология, которая ломает привычную парадигму источников питания».
Перевод полного текста: http://gearmix.ru/archives/1581
Первоисточник (англ.) : http://www.extremetech.com/computing/153614-new-lithium-ion-battery-design-thats-2000-times-more-powerful-recharges-1000-times-faster

гыгыгы....Учитывая, что некоторые экспериментальные современные образцы литий-ионных батарей показывают массовую энергоплотность 500 втч на кг, а 200 втч на кг сплошь и рядом, то получаецо это невиданная вундервафля должна иметь плотность 400 квтч на кг ака 15000 Мдж/кг. Уменя вопрос - а из какого материала сделана эта вундервафля - полагаю что из урана

Извинюсь лишний ноль 1500 Мдж/кг

Цитата: stranger1234 от 18.04.2013 22:17:45
гыгыгы....Учитывая, что некоторые экспериментальные современные образцы литий-ионных батарей показывают массовую энергоплотность 500 втч на кг, а 200 втч на кг сплошь и рядом, то получаецо это невиданная вундервафля должна иметь плотность 400 квтч на кг ака 15000 Мдж/кг. Уменя вопрос - а из какого материала сделана эта вундервафля - полагаю что из урана

Из чего, из чего... Читайте текст ссылок. А заодно обратите внимание, что, по утверждению авторов, в 2000 раз повысили уд. мощность, а не энергию. Вы-то обсуждаете "энергоплотность" (не встречал такой термин раньше, век живи - век учись), а они - мощностеплотность

Цитата: москвич от 18.04.2013 23:07:11
Из чего, из чего... Читайте текст ссылок. А заодно обратите внимание, что, по утверждению авторов, в 2000 раз повысили уд. мощность, а не энергию. Вы-то обсуждаете "энергоплотность" (не встречал такой термин раньше, век живи - век учись), а они - мощностеплотность

Сочувствую вам...

http://ru.wikipedia.…0%B8%D0%B8

Цитата: москвич
Чтобы эту тему о терминах завершить, предлагаю взять бутылкоемкость и закускокачественность, а потом потрепаться о женскопривлекательности

Посыпаю голову пеплом - мне не выступать в сборной команде ПФ по изящной словесности

Завершились комплексные испытания накопителя кинетической энергии

http://www.energylan…ogy-102933

Компания «Русский сверхпроводник» провела комплексные испытания экспериментального образца накопителя кинетической энергии (НКЭ) большой мощности (до 50 кВт) и энергоемкости (свыше 4 МДж).

Комплект силовой электроники, применимой в данной конструкции НКЭ, был любезно предоставлен компанией Mitsubishi electric. В ходе испытаний были опробованы режимы работы изделия в качестве источника бесперебойного питания, а также накопителя рекуперированной энергии городского наземного электрифицированного транспорта, метрополитена, пригородных электропоездов Российских железных дорог. Кроме того, была отработана модель функционирования НКЭ в сетях крупных промышленных потребителей энергии с резко переменным графиком нагрузки потребляющего оборудования и в сетях с альтернативными энергоисточниками.

На испытаниях накопителя присутствовали представители ОАО «Российские железные дороги», ОАО «Транснефть» и других компаний, использующих ИБП при создании мощных центров обработки данных. А также специалисты организаций нефтехимической отрасли, венчурные инвесторы.

Наибольший интерес среди потенциальных потребителей кинетических накопителей вызвала способность быстрого запасания энергии, рекуперируемой с большой мощностью электрифицированным транспортом в ходе торможения электроподвижного состава перед остановками. Запасенная энергия хранится необходимое время в накопителях во время остановок и выдается в контактную сеть для разгона вагонов. Расчеты на основе полученных экспериментальных результатов показывают, что применение накопителей кинетической энергии экономит до 30% от потребляемой электротранспортом энергии. Данная сфера применения НКЭ позволяет достигать высокие показатели экономической эффективности, недоступные для других типов накопителей энергии.

Также высокий интерес вызывает сфера применения НКЭ в качестве источников бесперебойного питания. Кинетический накопитель способен быстро, в течение нескольких минут, запасать большой объем энергии для поддержания готовности энергоснабжения ответственных категорий потребляющего оборудования. И при необходимости с увеличенной мощностью выдавать её в энергосистему потребителя. В отличие от традиционных ИБП с химическими аккумуляторами, накопительный элемент НКЭ – маховик – не имеет износа, поэтому он служит без замены в течение всего срока службы такого агрегата – более 15 лет. НКЭ имеет еще ряд важных преимуществ перед химическими аккумуляторами: меньшие эксплуатационные затраты, отсутствие жестких требований по климатической защите помещения, существенно более высокий КПД, гораздо меньшая занимаемая площадь, отсутствие вредных химических веществ, безразрывность энергоснабжения потребителей при пропадании основного питания. Благодаря этому на сегодняшний день на рынке ИБП обозначился устойчивый рост интереса к накопителям кинетической энергии со стороны компаний, строящих и эксплуатирующих центры обработки данных и другие объекты с ответственным энергопотребляющим оборудованием.

В настоящее время ИБП на основе НКЭ средней и большой мощности для использования в качестве источников бесперебойного питания активно внедряются на рынках развитых стран. Разработанный компанией «Русский сверхпроводник» ИБП на базе накопителя кинетической энергии показывает характеристики, не уступающие лучшим мировым аналогам, а по некоторым важным показателям существенно превосходит их.

Применение НКЭ в сетях предприятий с резко неравномерным графиком нагрузки также позволяет достичь значимых эффектов, что показали прошедшие экспериментальные исследования. Например, компенсации больших пиков и провалов в энергоснабжении и, следовательно, снижения нагрузок на оборудование питающих подстанций. Предприятия, которые имеют или планируют установку локальных энергоисточников, могут существенно снизить их мощность и, тем самым, капитальные и эксплуатационные затраты, поскольку пиковые нагрузки в таком случае компенсируются запасенной в маховике энергией. Для предприятий, закупающих мощность у энергопоставщиков, впервые появляется возможность значительного снижения объемов её закупки. Кроме того, НКЭ одновременно выступает в качестве сетевого фильтра, сглаживая скачки и провалы напряжения, подаваемого из сети.

В ближайшее время «Русский сверхпроводник» собирается провести процедуру сертификации первой модели из широкой линейки накопителей кинетической энергии. В ближайших задачах компании стоит разработка следующей модели с увеличенной в 3-4 раза энергоемкостью и мощностью до 300 кВт, проведение её испытаний, в том числе на объектах реальных потребителей.

Цитата: Senya
Они бы хоть примерно написали, сколько он по массе получился...

Супермаховик Гулиа: За счёт конструктивных особенностей способен хранить до 500 ватт•часов (1,8 МДж) на килограмм веса.

Цитата: slavae от 20.04.2013 14:57:12
Супермаховик Гулиа: За счёт конструктивных особенностей способен хранить до 500 ватт•часов (1,8 МДж) на килограмм веса.

Кинетические накопители типа супермаховик Гулиа не безопасны в аварийных ситуациях.
Быстро вращающееся массивное тело потеряв точки подвеса даже если не саморазрушается,
и не крушит всё вокруг, то в любом случае превращает всю накопленную кинетическую энергию в тепловую за счет трения и может спалить или расплавить окружающую среду. То есть чем "лучше" маховик по своей энергоемкости, тем он опаснее в случае аварии.
Поэтому требует крайне осторожного обращения, особенно при передвижении таких устройств. Возможно поэтому, несмотря на все усилия Гулия , маховики так и не получили заметного распространения.