Альтернативная энергетика и энергосбережение

Здравствуйте!

Хотелось бы услышать комментарии по следующей ссылке:

http://www.membrana.…94200.html

ЦитатаВ этот день перед головным офисом eBay в Сан-Хосе собралась примечательная компания: губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер, бывшие госсекретари США Джордж Шульц (George Shultz) и Колин Пауэлл (Colin Powell), один из основателей Google Ларри Пейдж (Larry Page) и, конечно, первые лица самой компании eBay.

Они присутствовали на официальной церемонии, устроенной довольно молодой ещё компанией Bloom Energy, с целью объявить: отныне в открытую продажу поступает её инновационная разработка – компактная корпоративно-домашняя электростанция или, как говорит Bloom, "Энергетический сервер" (Energy Server) модели ES-5000, неофициально прозванный Bloom Box, если угодно, "цветочный ящик".

Габариты "блумбокса" составляют 5,7 х 2,1 х 2 метра, а весит один такой "ящик" 9 тонн (фото с сайта physorg.com).

Сто киловатт – такова мощность одного "блумбокса". Вроде не так много, особенно если посмотреть на габариты и вес такого "шкафа". Но если говорить о среднем потреблении электроэнергии, то это будет источник на 100 частных домов или одно небольшое офисное здание на три тысячи квадратных метров. А ведь ES-5000 можно соединять в "пачки" по несколько штук, работающих согласованно.

Главное же – для основы своей портативной электростанции авторы разработки выбрали не ДВС или турбину, а твердооксидные топливные элементы (SOFC). От топливных элементов других типов их отличает применение твёрдого (керамического) электролита, высокая рабочая температура (от 500 до 1000 градусов Цельсия), отсутствие дорогой платины и ещё целый ряд привлекательных особенностей.

Основа Bloom Box – плоские топливные ячейки мощностью 25 ватт. Они созданы из керамических пластин, плюс ряд "хитрых" добавок, да ещё там имеются электроды из дешёвого металлического сплава. Деталей технологии компания, впрочем, не раскрывает. Эти ячейки стопкой монтируются в сборку мощностью 1 кВт. Сборки стыкуются в 25-киловаттные модули, а те, в свою очередь, в 100-киловаттные контейнеры Bloom Box. (иллюстрация Bloom Energy).

Что бросается в глаза — "ящик блум" выглядит очень громоздким по сравнению с лучшими автомобильными топливными элементами сопоставимой мощности, однако последние работают на чистом водороде, в то время как установка Bloom Box, как и все системы типа SOFC, по идее способна переваривать любое углеводородное топливо. Основным же горючим для этой установки служит природный газ либо биогаз.

В первом случае Bloom Box выбрасывает в атмосферу на 35-40% меньше углекислого газа, чем обычная тепловая электростанция на газе (в расчёте на каждый киловатт-час выработанной энергии), или на 67% меньше, чем угольная станция, а во втором (с биогазом) – и вовсе является углеродно-нейтральной системой.

Железный Арни далеко не впервые торжественно открывает экологические проекты. Мы рассказывали, к примеру, об автомобильных электрозаправках и тысячах солнечных крыш (фото AP).

Кроме того, "энергосервер" Bloom рассчитан на непрерывную работу в режиме 24/7/365 в течение нескольких лет кряду, а мощные и компактные топливные ячейки, предназначенные для автомобилей, такое едва ли перенесут.

Пока что удельная стоимость данного "бокса" по сравнению с газопоршневой электростанцией аналогичной мощности впечатляет.  :)

Ровно как и срок службы... Это что - очередной калифорнийский попил бабла?

А ведь по идее, там еще силовые инверторы нужны...  :)

Используя чистую логику посмотрим на эту технологию.
Плюсы:
1) КПД выше
2) Производство компонентов - судя по описанию очень простое
3) Экологически чистая (фетиш нынешнего западного мира)
4) Генерируемая электроэнергия дешевле

Минусы:
1) вроде совершенно никаких не наблюдается

Теперь ответьте на простой вопрос: почему никто не вопит: ДАЙТЕ мне две, и побольше!
Почему крупные пром.гиганты не скупили эту фирму сразу на корню или не сделали копию этой технологии?

Думаю что суть в том что реальная себестоимость традиционных источников значительно дешевле. Думаю в 2-3 раза минимум. То что гуглу продают 1 квтч за 12-14 центов, не значит что столько она стоит на какой нить АЭС или ГРЭС.

Цитата: iStalker от 01.03.2010 17:55:57
Используя чистую логику посмотрим на эту технологию.
Плюсы:
1) КПД выше
2) Производство компонентов - судя по описанию очень простое
3) Экологически чистая (фетиш нынешнего западного мира)
4) Генерируемая электроэнергия дешевле

1) На сколько?
2) Удельная стоимость кВт часа?
3) Напомните мне пожалуйста: во что превращается природный газ при окислении? Что происходит с азотом воздуха при высоких темперетурах?
4) С учетом какого периода амортизации?

Цитата: iStalker от 01.03.2010 17:55:57
Минусы:
1) вроде совершенно никаких не наблюдается

Необходимость в инвертере со всеми вытекающими их этого "прелестями":
1) необходимость в мероприятиях по ограничению пусковых токов нагрузки;
2) большая, по сравнению с обычным электромеханическим генератором, удельная стоимость (про сравнение с ГРЭС - это вы вообще сильно загнули  ;D );
3) чувствительность к перенапряжениям.

Энергия солнца и ветра - они вообще дармовые, только вот что-то удельная стоимость энергии от них получается в 3-4 раза выше, чем от "традиционных"...

А вообще, хотелось бы узнать про эти топливные элементы побольше:
1) какие допускают пиковые нагрузки;
2) выделяется ли при работе тепло и его процентное отношение к полезной электрической энергии;
3) чувствительность к температуре окружающей среды.

Первые топливные элементы (ТЭ) были испытаны еще в 19 веке. Им пророчили большое будущее, но изобретение динамомашины задвинуло эти технологии далеко на задний план. В середине прошлого века, на волнах энергетических кризисов и моды на зеленые технологии, состоялся ренессанс интереса к ТЭ. В принципе, по фундаменту технологии сделано уже очень много, сейчас основные бои идут за удешевление. Например, - попытки заменить дорогие легированные стали на какую-нибудь массовую дешевку, типа сталей для кухонной утвари.
Но по цене установочной мощности 2000-3000 $/кВт все ТЭ сильно проигрывают традиционным источникам, в 4-6 раз. Например решения на микротурбинах сейчас можно найти за 500 $/кВт. Прогресс по удешевлению технологии ТЭ идет крайне неторопливо - 15 лет назад ставили задачу довести до тыщи баксов за киловатт установленной мощности и сейчас стоит та же задача. Все что было продано из ТЭ - это полу коммерческие проекты с массированной поддержкой государства.
Я верю, что ТЭ в конечном итоге достигнут хорошего конкурентного уровня технологии, но не думаю, что это произойдет в ближайшие 10 лет.

Цитата: bibigon от 01.03.2010 22:10:02
решения на микротурбинах сейчас можно найти за 500 $/кВт.

адрес не подскажете?
всё что предлагают - это $2200 за киловатт электрической мощности,
тепло, конечно удешевляет, но не до $500 же.

Да, с пятьюстами баксов за киловатт я пожалуй погорячился. Минимальные оценки капитальной стоимости для микротурбин действительно лежат в районе $1000/кВт (стр. 18-19) , а с учет сопутствующих издержек, стоимость решения приблизится к $2000/кВт.
Спокойный, спасибо за ликбез. Цифра $500/кВт, меня, как разработчика одного из типов ТЭ, сильно расстраивала. Откуда же она взялась? Среди моих коллег эта цифирь считается общим местом. Я и сам на конференциях слышал похожие оценки. Видимо в тех оценках было больше желаемого, чем действительного.

Кто может прокомментировать такую тему ? http://ntpo.com/pate…y_15.shtml
Блин, не могу найти подвоха. С точки зрения математики все так и получается.

Цитата: Vit031207 от 04.03.2010 11:50:48Блин, не могу найти подвоха. С точки зрения математики все так и получается.

[:::::]
С т.з. математики - во первых, невозможно интегрировать по Риману разрывную функцию (а спектр у товарища именно такой..;) ), так что welcome в Великие Лебеговские Дебри, а во вторых - нулевая ширина гармоники возможна только при бесконечной длительности входного сигнала (т.е. товарищ вежливо игнорирует все процессы, происходящие при смене режимов в такой схеме, а там могут твориться весьма интересные вещи).
С т.з. практической электротехники - товарищ считает, что источник питания имеет нулевое внутреннее соспротивление и бесконечно большой отдаваемый ток (а если конкретнее - то он закладывается на невозможность "просадить" такой источник существенно нелинейной нагрузкой, например, тем же выпрямителем, стоящим после фильтра). В реальности таких источнков я как-то не видел, а вот результаты подключения мощного выпрямителя без токоограничивающих цепочек прямо к сети - вижу сплошь и рядом (и Вы их можете увидеть в любой момент - достаточно осцил в розетку сунуть.., ). Мало того, обязательные согласно евро/мировым стандартам для всех сетевых приборов с потреблением выше 90 ватт ККМ (корректоры коэффициента мощности) именно из-за таких чудес и выдуманы...
В общем, ликбез на тему что бывает когда сделать так, как предлагает автор сего бессмертного труда, и что делать, чтобы так не случилось - здесь: http://www.elcp.ru/i…p;i_art=17 (копировать адрес в строку браузера, движок форума при прямом переходе по ссылке его карёжит) ... ; )

Цитата: aeroplan
ИМХО, выпрямитель дает линейную нагрузку, в отличие от движков (в том же холодильнике  ;) ), и уж совсем криминала под названием сварочный трансформатор (самопальныйдельный в особенности), которые дают индуктивную нагрузку,
каковая и будет нелинейной нагрузкой.  

Два очка...
Сварочный транс (не инвертор, а именно старообрядческий транс) - нагрузка безусловно реактивная, но вполне себе линейная. А вот диод входного выпрямителя, открывающийся отнюдь не в начале периода, а только при превышении мгновенного напряжения сети над напряжением накопительного кондёра - нагрузка существенно нелинейная (ибо ток через него в первом приближении пропорционален кубу напряжения на нём). А беда движка в холодильнике и сварочного трансформатора - не в том, что они реактивны, а в том, что они потребляют мощность, на которую сеть не рассчитана (холодильный движок от какого-нить "Минска" при старте потребляет втрое против паспортной, да и об искрогасящих цепочках в Минске, судя по всему ни разу не слышали, а сварочник меньше, чем на пять кило - справедливо считается игрушкой, между тем, как во всяческом частном фонде сети считаются из расчёта 3,5 кило (16А) на домовладение... ).

Дальше... Конденсаторная батарея Вам возможно косинус фи для индуктивной нагрузки и скорректирует, но к импульсным режимам она отношения не имеет (точнее, в таких случаях она делает только хуже.., ), а первоначально мы рассматривали только их...  

А если же всё-таки возвернуться к истокам, то система, предлагаемая автором патента либо будет давать напряжение сильно ниже расчётного (при честно посчитанных фильтрах при нелинейной нагрудке на них будет падать тем больше, чем уже их полоса), либо будет жрать от источника ток опять-таки в разы выше расчётного...

Ого. Оказывается вечный двигатель запатентован ещё в 97ом году. А всего-то надо было коэффициенты поменять. Ещё автору можно предложить учетверить величину Вольта. Т.е. сейчас 1/2 Вольта на 1 Ом даёт 1/4 Ватта, а если НовыйВольт = 1/4 Вольта, то 2 НовыхВольта на 1 Ом дадут уже 4 НовыхВатта. В 16 раз энергии больше стало. Даже никакие фильры не нужны.
Не думал что в 97ом году был уже такой бардак с патентами.

Прашу пращения у учёнаго саопчества, но всё же... просветите неуча!!!
В МЭКе я запостил о том, что исходя из моего имхо, КПД ДВС самое высокое из всех устройств, извлекающих энергию из углеводородов. И присовокупил свои сомнения к этому, мол, может я оченнно сильно ашибайус...   Получил в результате кучку минУсоффф, с минусами ладно, Бох с ними, а вот па существу, как в действительности опстойат дела с КПД? Ведь в МЭКе никто из минусовщикофф не соизволил снизойти до того, чтобы ткнуть носом в мои ашипки... может здесь кто-нибудь всё же снизодёт до ответа по существу? плз.

Наибольший КПД будет иметь парогазовая турбина на ТЭС.
ДВС хорош тем что прост, дёшев, "масштабируем", может работать (плохо, но может) в переходных режимах и на тяжёлых углеводородах. Судовые дизеля едят по сути мазут.
Ещё одна из главных прелестей ДВС то что он легко приспосабливается к жидкому топливу, которое наиболее удобно для транспортировки, хранения и сжигания.

Цитата: Дмитрий от 05.03.2010 13:13:00
Наибольший КПД будет иметь парогазовая турбина на ТЭС.
ДВС хорош тем что прост, дёшев, "масштабируем", может работать (плохо, но может) в переходных режимах и на тяжёлых углеводородах. Судовые дизеля едят по сути мазут.
Ещё одна из главных прелестей ДВС то что он легко приспосабливается к жидкому топливу, которое наиболее удобно для транспортировки, хранения и сжигания.

Спасибо! Полез в Вики по поводу ПГТ, там увидел цыфры 51-58%... канешно, это внушаить... хотя, более реально выглядит 51, чем 58... Да, и разговор про КПД зашОл в связи использованием электромобилей... и здесь,если учитывать уже КПД, так сказать, трансмиссии от ПГТ к шасси электромобиля, то таки да, КПД ДВС всё же выше... имхо

Электромобиль можно сделать без КПП, сцепления, главной пары и прочих шестерёнчато-трущихся радостей обычно прилагающихся к ДВС.
Прямой привод при наличии частотного инвертора более чем реален, при использовании одного мотора нужен лишь дифференциал, а при использовании мотор-колёс даже он не нужен. Дьявол как и всегда в деталях.
1. Тот самый частотный инвертор стоит заметных денег и КПД его не более 90%. Скорее даже поменьше.
2. КПД самого электродвигателя, который здесь придётся делать с высоким IP, тяжёлым валом и подшипниками чтобы всё это не умерло от вибраций составит тоже скорее 90%.
3. Аккумулятор тоже имеет КПД. При заряде заметная часть подводимой энергии уходит в тепло, а при использовании аккумуляторы склонны к саморазряду. Здесь цифирь сильно зависит от типа аккумуляторов, но тоже не более 90%.
Помножим всё это друг на друга и получим характерное значение в 70%. Это пренебрегая потерями ЭЭ от электростанции до пункта подзарядки. Ну и обязательно умножним на КПД электростанции. В итоге получаем те же 20-30% что и у ДВС. Так что в плане именно итогового КПД электромобиль преимуществ дать не может.
При  этом для массового использования электромобилей надо как уже говорилось построить пару-тройку сегодняшних генераций, где-то взять топливо для этой генерации, наверное ещё одну распределительную инфраструктуру и десяток-другой миллионов этих самых электромобилей, аккумуляторы для которых изготовить скорее всего нету физической возможности.
С другой стороны пытаясь вдохнуть отраву, в центрах городов почему-то называемую воздухом, понимаешь что что-то надо делать. Но причём здесь электромобили когда уже давно есть серийно выпускаемый, но почему-то на глазах исчезающий общественный электротранспорт? Это -- путь. Реальный. А электромобиль не то сказка, не то игрушка.
P.S. Кстати когда говорят про электромобиль то на картинках обычно рисуется что-то такое лёгкое, воздушное и спортивное. Ни разу не видел даже прикидочных оценок на электротрактор, электросамосвал, электрофуру на 30-40 тонн.

Известно ли что-нибудь о SOFC топливных элементах небольшой мощности(до 10кВт) для частного использования?
По-моему скромному мнению такие могли бы пользоваться спросом в загородных домах при стоимости 1кВт до 4000$.
Кто-то имел опыт общения вот с таким устройством: http://www.cleanergy…ction.html
Генератор на базе стирлинга. 2-9кВт электричества и 8-25кВт тепла. Нетребователен к качеству топлива.
Сказочный аппарат для частного пользования, судя по характеристикам.
http://www.powercity…g/364.html
Вот нашел в питере представителей.
55 000 евро - заявленная стоимость в России...

Еще одно чудо инновационной китайской техники http://www.svetodush…w.php?id=6 , да здравствует альтернативная бытовая электроэнергетика!  ;D

Цитата: Аулец от 21.07.2009 10:03:25
Подводные высоковольтные кабеля не новость. Бредили же те же литовцы идеей запитаться из Швеции после героической ликвидации Игналинки. Итальянцы запитали так свою Сардинию. А вот пример пока самого длинного в мире кабеля NorNed:

На Сахалине по подводному кабелю с берега запитывается морская платформа Лун-А. Правда расстояние небольшое. И напряжение 35 кВ.
Штокман проектируется на питание с берега и напряжение 220 кВ.

Чубайс хотел строиь на Сахалине новую ТЭЦ и гнать ЭЭ в Японию по подводному кабелю на постоянном токе.
Этот проект пока в стадии говорильни.

Цитата: Аулец
Так дальние ЛЭП давно уже работают на постоянном токе --- индуктивные потери меньше. Хотя буквально как оно тикает, не вникал давным давно.

Частотные преобразователи на основе Биполярных транзисторов с изолированным затвором.(IGBT)
Работают преодразуя переменку в постоянку, а потом постоянку в практически идеальную перменку с любой частотой и любым напряжение. Можность набирается за счет паралельного сединения таких мостиков.
У того-же АББ можно на сайте посмотреть.
Т.е. я не вижу проблем с преобразованием постоянки в переменку. Как и с синхронизацией Ветроустановок и солнечных станций.

Здесь можно почитать (на английском) о ветрогенераторах АББ до 8 МВт
http://www05.abb.com…a0020e967/$File/PCS_%201000_%20and_%206000-Medium_%20Voltage_%20for_%20Wind_%20Power_%20Brochure.pdf

Сегодня в одном из корпоративно-рекламых изданий прочитал, что собираются строить несколько ветроэлектростанций на севере, в районе Мурманска.Суммы инвестиций поряка 200 млн. евро.