Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: foton от 24.05.2010 11:02:37
Одна корова "производит" 55кг навоза в сутки
Ферма рассчитана на 10000 коров
Ежедневно на ферме "производится" 550тонн навоза
В современном биореакторе можно получить 50м^3 биогаза с одной тонны навоза
На данной ферме можно получить 27500м^3 биогаза (65% CH4) в сутки
Или 17875м^3 CH4 в сутки (после очистки и осушения)
Теплотворная способность метана 36МДж/м^3 или 10кВт.ч/м^3
КПД сжигания метана в современной микроГТУ 57%
Электрический КПД сжигания метана в современной микроГТУ 35%
Имеем  мощность "халявного" электричества 2607кВт
И еще мощность "халявного" тепла 1639кВт
100%"халявного" тепла и 30%  электричества - отдаем биореакторному комплексу (надо же как-то это г-но во трубам гонять, подогревать для ускорения процесса, осушать , а отходы - очищать, вывозить и складировать).  
Остается чистого  "халявного" электричества 1825 кВт

т.е. в 1,8 раза больше чем заявленный 1Мвт.

Для интересующихся процессом в личных целях - ссылка -
http://www.forumhous…25985.html
Здесь все по косточкам разложено, причем с активным участием как специалистов, так и в большинстве своем "производителей  биотоплива" .

ЕМНИП, по Дискавери говорили, что один слон производит в сутки около 300 кг навоза против 55 от коровы (это для масштабного коэффициента). При этом каждый слон самолично "исторгает" около 30 кубов "слоновьего метана" в сутки.
Логично предположить, что каждая корова самолично производит 5 кубов "коровьего метана", что на 10000 коров дает 50000м^3 в сутки.
Зачем пытаться извлечь 27500м^3 из навоза, когда можно попытаться получить почти вдвое больше прямо из коров?
Не знаю только теплотворных способностей "слоновьего и коровьего метана", может ошибочка закрасться в оценку целесообразности

ЮВС
Просто имеет смысл расмативать электиричество как единственный ресурс который используется в доме и от этого отталкиваться.
И тогда как раз и получиться цифра в районе 5 квт.

Ведь все альтернативные источники рассматриваются как средство снижения затрат без снижения качества услуг.

Цитата: Gregos от 24.05.2010 12:41:31
ЮВС
Просто имеет смысл расмативать электиричество как единственный ресурс который используется в доме и от этого отталкиваться.
...

Неее. Так несправедливо. Справедливо, рассматривая альтернативную энергетику (заднепроходо_навозную, офтальмологическую, ладошки_против_ветра_подставляющую,...), отталкиваться не не от килловат/часа, поскольку это все же товар за деньги, утвердить постулат в виде:"Не надо от вас альтернативщиков денег или экономии денег, в джоулях докажите самовоспроизводимость ваших установок и возможность вернуть начальные затраты в джоулях".

Обращаю внимание уважаемой аудитории! Никакой энерговалюты.
Пусть в джоулях докажут самосущесвование альтернативной энергетики! Аргумент типа того, что Дании что-то окупается, не принимается. В среднеземных джоулях пожалуйста - в физических единицах работы (привет alexsword, я с Вами солидарен).

Цитата: ivan2 от 24.05.2010 20:03:16отталкиваться не не от килловат/часа, поскольку это все же товар за деньги, утвердить постулат в виде:"Не надо от вас альтернативщиков денег или экономии денег, в джоулях докажите самовоспроизводимость ваших установок и возможность вернуть начальные затраты в джоулях".

Я то же самое пропагандировал, был правда Мимохожим отпинан, частично с ним согласен, частично нет. Не согласен, как раз в плане , что 10%-20%-30% альтернативки в европах не аргумент сейчас. Пока деньги лились, можно так законодательство скривить, что кошек с горки станет рентабельно запускать. Посмотрим, как в кризис альтернативщики выживут.
Но ради всего святого - киловатт/час это 3 600 000 джоулей, и никак иначе.

Цитата: Senya от 24.05.2010 20:27:55
... Пока деньги лились, можно так законодательство скривить, что кошек с горки станет рентабельно запускать. Посмотрим, как в кризис альтернативщики выживут.
Но ради всего святого - киловатт/час это 3 600 000 джоулей, и никак иначе.

киловатт/час на рынке - это товар (крути, не хочу), а 3 600 000 джоулей, это для осознания!
 Чтобы что-то появилось, даже самовоспроизводящийся репликант, нужны в конечном счете не деньги, а нужно, чтобы "кто-то уголь в топку кидал" (уголь+работать) - джоули!

Примечание - Последнее скорее в "Новую парадигму"

Цитата: Gregos от 24.05.2010 12:41:31
ЮВС
Просто имеет смысл расмативать электиричество как единственный ресурс который используется в доме и от этого отталкиваться.
И тогда как раз и получиться цифра в районе 5 квт.

Ведь все альтернативные источники рассматриваются как средство снижения затрат без снижения качества услуг.

Совершенно непонятно, почему это имеет смысл вообще?

Речь идет о максимальном использовании "халявных" источников необходимых для комфортного существования "ништяков", в число которых (источников) электроэнергия всяко не входит, при, скажем так, сопоставимых капитальных затратах.

Из халявных ништяков в чистом виде имеем воду (предполагается, что там, где нет доступа к питьевой воде мы просто жить не будем), солнечную энергию, энергию ветра, "энергию" холода (ибо холод летом безусловно входит в число "ништяков").
Есть еще, конечно, запасенное тепло земли, энергия дождя и молнии, электрохимическая энергия разных, скажем так, природных объектов, энергетические ресурсы биохимического разложения, в конце концов акустическая (механическая) энергия грома, но это источники либо маломощные, либо экзотические (в смысле редкие и трудно утилизируемые).
В этом смысле электроэнергия - источник вторичный, требующий преобразователей либо из ветра, либо из солнечного излучения. Соответственно - дополнительных вложений. Именно поэтому целесообразно по возможности минимизировать ее потребление, заменяя его прямыми источниками.
Пока из выкладок Мимохожего складывается впечатление, что если исключить подогрев воды в стиральной машинке и компрессию хладагента в холодильнике максимальная мощность потребляемая семьей из 4 человек составит в будние зимние сутки порядка 600-700 Вт, а энергия порядка 3-4 кВт*ч без какого-либо дискомфорта (приготовление пищи пока не затрагиваем). С достаточным запасом такие потребности обеспечатся солнечной батареей 200 Вт (порядка 50 тыр) и ветрячком на 200-250 Вт (при ветре 3-4 м/с) с аккумулятором на 7 кВт*ч (грубо еще 50 тыр.)
Я бы сказал "уже тепло", смущает только весьма дорогая солнечная батарея: не проще ли будет паровая турбинка - и тепло выхлопа пригодится? Серийную только где взять...

Цитата: ivan2 от 24.05.2010 20:03:16"Не надо от вас альтернативщиков денег или экономии денег, в джоулях докажите самовоспроизводимость ваших установок и возможность вернуть начальные затраты в джоулях".

Лехко и непринуждённо!

По состоянию же на 2005 год дела обстоят примерно следующим образом:

Технология производства кристаллов    Время возмещения энергетических затрат (EPBT) (годы)   Энергия, затраченная на производство системы, в сравнении с объемом производства энергии (%)   Общий объем произведенной энергии разделенный на объем энергии, затраченной на производство системы
Монокристаллический кремний   2.7   10.0   10
Поликристаллический кремний (пластины)   2.2   8.1   12
Поликристаллический кремний (тонкопленочный)   1.7   6.3   16
Теллурид кадмия   1.0   3.7   27
((ц) Фтенакис и Co, "Прогресс в фотоэлектронике", vol.14, №3 за 2006 год).

Как видим быстрее всего возвращается энергия, затраченная на теллурид кадмия (при среднестатистической средиземноморской инсоляции - год), дольше всего - на монокристаллический кремний (ныне уходящий с рынка по причине немеряной неэкономичности) - меньше, чем за три года. В срденем от отрасли - за 1,8 шгода (более 80% мирового производства апнелей чичаз - напылёнка на всём, что в голову придёт). Срок службы теллурида кадмия пока неизвестен (но в любом случае - более 10 лет), срок службы различного поликремния на жёстких подложках (в смысле, не на тряпке для носимых применеий) - всяко больше 20 лет (при снижении энергоотдачи панели не более, чем на 10% от паспортной), для монокристалла - достоверно зарегистрировано снижение на 16% за 35+ лет наблюдений (всё ессно под атмосферой АМ 1.5 и плотности протонов менее 0,1 част/см²*сек) т.е. под атмосферой, на высотах не более 12 км от уровня моря ... ).

Цитата: ЮВС от 24.05.2010 22:30:59Речь идет о максимальном использовании "халявных" источников необходимых для комфортного существования "ништяков", в число которых (источников) электроэнергия всяко не входит, при, скажем так, сопоставимых капитальных затратах.

Хм-м...
IMHO несколько не так..,

Речь идёт о том, насколько быстро окупится переходна автономку при фиксированной цене э/энергии, в определённой климатической зоне для, скажем, дома, находящегося в сельской местности (в городе автономка - нереал в силу сумасшедшей (ессно с её точки зрения) концентрации населения) при фиксированной цене киловатта и среднестатистическом нынешнем (т.е. от уже существующей сети) энергопотреблении...

Цитата: ЮВС от 24.05.2010 22:30:59Пока из выкладок Мимохожего складывается впечатление, что если исключить подогрев воды в стиральной машинке и компрессию хладагента в холодильнике максимальная мощность потребляемая семьей из 4 человек составит в будние зимние сутки порядка 600-700 Вт, а энергия порядка 3-4 кВт*ч без какого-либо дискомфорта (приготовление пищи пока не затрагиваем).

Опять-таки, несколько не так... Если минус холодильник и стиралка - то из киловатт-часа мы не вылезем при всём желании, даже если несколько раз в день пользоваться электрочайником...

А в реальности опросом примерно полусотни домохозяйств в Ивановской обл (проведено лично, в период с 02.05.2010 по 07.05.2010, платёжки, увы, наблюдены не у всех, а примерно у трети.., ) установлено, что среднемесячное потребление такого хозяйства летом - 150-200 квт*ч (со всеми холодильниками-телевизорами-компами (там они тоже есть, и в достаточно большом кол-ве, причём - все стационар), зимой - 300-350 квт*ч/мес. В период активной стройки (ну, знаете, всяческие сварки-болгарки-бетономешалки по N часов в день) - 500-600 квт*ч/мес.

Так что от чего теперь плясать - более-менее ясно..,

Цитата: ЮВС от 24.05.2010 22:30:59обеспечатся солнечной батареей 200 Вт (порядка 50 тыр)

Хм-м...
50 000 /20 = 250 руб/вт установочной мощности... ? ???
Тык-тык-тык, давайте-ка глубокоуважаемые кроты, посчитаем...
В общем, если берётесь взять хотя бы половину 40-фут контейнера (т.е киловатт 30-40 установочной мощности, FOT Москва, уже в панелях, ориентировочно в конце июня (при достижении договорённости "уже вчера" ... )) - координаты в личку, бум цену эдак пополам делить (методом приближения по избытку... ).
Кроме шуток...

Цитата: Мимохожий от 24.05.2010 22:32:00
Лехко и непринуждённо!

Если честно, мне было бы интересно в окупаемость включить энергию на постройку фабрики ), добычу кремния и т.д.

То есть если бы ничего кроме солнечных панелей не осталось, то может ли только производство солнечных панелей обеспечить так сказать самоподдерживающуюся реакцию.

Что-то есть сильные сомнения.
Вот уголек - тот смог, и даже в плюс шел.

Цитата: problemsolver от 24.05.2010 22:52:42
Если честно, мне было бы интересно в окупаемость включить энергию на постройку фабрики ), добычу кремния и т.д.

У Фтенакиса это всё включено, средний срок жизни фабрики положен 50 лет. Расходы реагентов (кокса для первичного восстановления, соляной/уксусной кислоты для перевода в моносилан, и.т.д) - не учтены, но по сравнению с энергорасходами дуговой печи первичного восстановления в энергетическом смысле это копейки (единицы процентов в смысле).

Цитата: problemsolver от 24.05.2010 22:52:42То есть если бы ничего кроме солнечных панелей не осталось, то может ли только производство солнечных панелей обеспечить так сказать самоподдерживающуюся реакцию.

Безусловно может. А для того, чтобы получить общеземную годовую генерацию (по состоянию на тот же 2005 год) - необходимо колечко вдоль всего экватора шириной от 70 (монокремний) до 120 (напылёнка) километров шириной. По подсчётам Капицы на 1975 год - потребная ширина была 50, но в его времена ничего кроме монокремния не было (и КПД у него был вдвое ниже), но и мировая генерация была в разы ниже ...

Цитата: Мимохожий от 24.05.2010 22:49:48
Хм-м...
IMHO несколько не так..,

Речь идёт о том, насколько быстро окупится переходна автономку ... в определённой климатической зоне для, скажем, дома, находящегося в сельской местности ...(при фиксированной цене киловатта и среднестатистическом нынешнем (т.е. от уже существующей сети) энергопотреблении...
Опять-таки, несколько не так... Если минус холодильник и стиралка - то из киловатт-часа мы не вылезем при всём желании, даже если несколько раз в день пользоваться электрочайником...

Грубо можно взять 500 р/мес, 6000 в год, но
- это без учета цены подключения. А если Вы захотите построиться "на отшибе"... А перебои электроснабжения, которые мы тут в принципе пытаемся исключить...

А с другой стороны - 1 кВт*ч - это уже другие затраты; пожалуй, в 30 тыр можно будет уложиться.

Еще соображения.

При переходе на постоянный ток отпадает необходимость синхронизации и рабочий диапазон скоростей генератора (и, соответственно, ветряка) становится существенно больше. А флюгирование в достаточно широком диапазоне скоростей, думаю несколько проще.
Чем выше скорость ветра, тем больше у нас возможностей обеспечить охлаждение (а тем самым и дополнительную мощность) генератора.
И наконец-то, кВт*ч становится средством обмена и платежа: кончилась энергия - займи у соседа.

Цитата: ЮВС от 25.05.2010 00:02:29И наконец-то, кВт*ч становится средством обмена и платежа: кончилась энергия - займи у соседа.

Гуглим понятие Smart Grid...

Кстати, локальный переток в пределах посёлка на постоянке регулируется автоматически (ессно, при выполнении некоторых ограничений на каждую из участвующих в этой самой smart grid единичных установок). Так что в отличии от буржуёв, которые вынуждены адаптироваться к уже существующим сетям, в таких посёлках эту самую smart grid мы можем поиметь практически бесплатно...

Цитата: Мимохожий от 25.05.2010 00:06:30
в отличии от буржуёв, которые вынуждены адаптироваться к уже существующим сетям, в таких посёлках эту самую smart grid мы можем поиметь практически бесплатно...

Ага!!! Спропагандировал (сагитировал? - не помню уже)!!!

Осталось сконструировать приемлемый ветрячок и найти недорогую солнечную батарейку (или все-таки паровые турбинки есть серийные - насосы, например, приспособить?) и можно внедрять в массы еще один позитивный продукт коллективного творчества.

Цитата: ЮВС от 24.05.2010 23:49:29

А с другой стороны - 1 кВт*ч - это уже другие затраты; пожалуй, в 30 тыр можно будет уложиться.

Если в тундре или на побережье -- то да.
Если в средней полосе -- ноликом ошиблись  ;)

PS Сосед по даче решил-таки вложиться в ветровую автономку, поставил китайский ветряк за 150 000 рэ на 200 ватт
Зиму отработал, сейчас висит на боку. Опорный подшипник крякнулся  :(

150000/21руб(за литр)/0.5л в час при выработке 1.4 квт мощности=14256 часов работы бензинового автономного генератора.
Разделить на 6 (больше в сутки не работает, остальное время -- аккумулятор) = 2381 сутки
Если жить на даче только в теплое время (безвылазно), то традиционный генератор за те же деньги, что "альтернативка" обеспечивает комфортную жизнь на 20 лет.  ;)

Да, чуть не забыл. генератор+аккумулятор ~ 15 000 рэ  8)

ЮВС
Почему я говорю об использовании электрическа как единственного источника энергиии. Потому что можно использовать для чего угодно в доме.Хошь топи,хошь свети, хошь охлаждай.
Вариант я кубометром льда, не прокатит по причине того что для его погрузки надо будет использовать кран. А самое главное а что делать если он кончился в середине лета?
Тоже самое с нагревом воды от солнца. Это будет работать а нашей полосе 3 месяца в год в лучшем случае.
При большом количестве разнообразных систем всё время придётся заниматься их обслуживанием

Давай возьмём сферический дом в дебрях. Никаких комуникаций нет, только электричество. Граничные условия. На костре или в печи не готовить (мангал на участке можно и нужно), сортир во дворе не предлагать. Горячая вода обязательна, холодная кстати тоже. Отопление не дровами.

вот и подумай сколько такой дом будет потреблять и как лучше всего перевести его в автономку

Цитата: Свой от 25.05.2010 04:07:00
Если в тундре или на побережье -- то да.
Если в средней полосе -- ноликом ошиблись  ;)

PS Сосед по даче решил-таки вложиться в ветровую автономку, поставил китайский ветряк за 150 000 рэ на 200 ватт
Зиму отработал, сейчас висит на боку. Опорный подшипник крякнулся  :(

Посчитаем по другому.

100 тыр - это солнечная батарея 800 Вт
50 тыр - это аккумуляторная батарея емкостью примерно 15 кВт*ч

За 3 зимних солнечных дня (отдача батареи 5 кВт*ч) при потреблении 1 кВт*ч в сутки он мог зарядиться на 2 недели автономной работы.

И никаких подшипников.

А если учесть отражение от снежного покрова, то соотношение будет 1 день к неделе.

Цитата: Gregos от 25.05.2010 11:02:19
Давай возьмём сферический дом в дебрях. Никаких комуникаций нет, только электричество.

Если есть электричество -- тогда в чем проблема?  :D  :D  :D
Вот у меня даже электричества нет, и ничего -- пятый год без особого дискомфорта.  ;)

Дрова -- рулез!!!

Цитата: ЮВС от 25.05.2010 11:08:12
Посчитаем по другому.

100 тыр - это солнечная батарея 800 Вт
50 тыр - это аккумуляторная батарея емкостью примерно 15 кВт*ч

За 3 зимних солнечных дня (отдача батареи 5 кВт*ч) при потреблении 1 кВт*ч в сутки он мог зарядиться на 2 недели автономной работы.

И никаких подшипников.

А если учесть отражение от снежного покрова, то соотношение будет 1 день к неделе.

Не понял, что вы считаете. В России отдача от солнечных батарей максимальной мощью в 800 вт зимой будет в среднем на уровне максимум 0.5 квт/сутки (если повезет и солнечных дней будет половина при средней длительности дня по 6 часов.) А скорее всего они не дадут вообще ничего (засыплет снегом/покроет изморозью)
Если вы эту (несуществующую) энергию сможете сохранить -- она кончится за неделю полноценной жизни (подогрев воды, работа инструмента, холодильник, телевизор и компьютер) ~ 2 кВт в час будет жрать.

Аккумулятор за 50 тыр при гарантии завода на 3 года жизни (7 лет гарантии дается на аккум вдвое дороже)-- это еще большее безумие, чем ветряк  ;)

И это в то время, как выложив 15 тыр можно забыть о проблемах и ни в чем себя не ограничивать  8)

Мимохожий, по моим наблюдением за квитанциями в городе, цифры у домохозяйств примерно такие же.
А ведь 350 квт*ч в месяц это источник мощностью всего 500 Вт, если научиться запасать эту энергию и выдавать - нужной мощностью... А на ум ничего не приходит Кроме супермаховиков, с которыми ничего непонятно

Просто математика простая - берем китайский ветряк на киловатт, он стоит "штука баксов"(с), добавляем солнечных батарей, не по тысяче рублей за ватт, конечно же, что-нибудь на 200Вт за 48 т.р.
и если некий накопитель на 25 квт*ч с диапазоном выходной мощности 10-15000 Вт удастся вместить в 80 тысяч хотя бы, вся система очень даже начинает иметь смысл.
Хотя американские маховики бы подошли, но есть впечатление, что они раз в 10 подороже будут.

Цитата: ЮВС
Вы хоть две странички ветки назад отмотайте.

Тогда уж с самого начала читайте, все давно разжевано.
Сегодня у нас в стране ветряк стоимостью 88тыр
http://www.electrove…-2-kvt.php
дает в среднем мощность 0,05кВт (3 м/с)
http://www.gismeteo.ru/city/daily/4079/

Деньги ваши спасти пытаюсь.  8)
Или климат меняйте, или концепцию  :P