Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: ПолУхим
Уважаемый Добряк! Замечательный материал, но почему нет в нём технико-экономического анализа для вящей, так сказать, убедительности? Очень интересны срок службы, стоимость 1 кВТ-ч.

Автор материала, понятно, хвалит своё болото и вовсе не упоминает о недостатках вертикально-осевой  схемы по сравнению с обычной  :D
При урагане лопасти винта "ставятся во флюгер", что уменьшает требования к прочности.  

У  вертикально-осевых есть жёсткая зависимость между скоростью ветра, оборотами и моментом. У винтовых есть управляемый параметр - шаг винта, и диапазон приемлимых скоростей для них должен бы быть гораздо шире.

 Можно, конечно, применить схему, в которой вертикальная лопасть как-то поворачивается  относительно вращающегося "цилиндра" (на манер некоторых  гребных колёс пароходов...), но автор сам отмечает возникающие недостатки.

Цитата: НикВик от 15.08.2010 15:54:42
Автор материала, понятно, хвалит своё болото и вовсе не упоминает о недостатках вертикально-осевой  схемы по сравнению с обычной  :D
При урагане лопасти винта "ставятся во флюгер", что уменьшает требования к прочности.  

У  вертикально-осевых есть жёсткая зависимость между скоростью ветра, оборотами и моментом. У винтовых есть управляемый параметр - шаг винта, и диапазон приемлимых скоростей для них должен бы быть гораздо шире.

 Можно, конечно, применить схему, в которой вертикальная лопасть как-то поворачивается  относительно вращающегося "цилиндра" (на манер некоторых  гребных колёс пароходов...), но автор сам отмечает возникающие недостатки.

Можно сделать по типу автомата перекоса у вертолётов.

Цитата: alexsword от 13.08.2010 17:55:10
Теперь я понял Ваши мысли.  Перечислю их, а Вы поправьте или дополните, если я что-то понял неправильно:

1.  На данный момент промышленное использование солнечной энергии невозможно.
2.  Проблема промышленного использования исключительно в себестоимости фотоэлементов.  
3.  Данное направление исследований необходимо развивать.

Да, если кратко сформулировать, позиция у меня такая.

Вы посчитали что будет, если в Питере на площади Ленинградской АЭС поставить солнечную электростанцию с КПД фотоэлементов 32-33%. Получилось 150 МВт. Это действительно не много.

Но предположим, мы строим солнечную электростанцию где-нибудь в Казахстане где будет 200 Вт на метр, а также предположим, что ученым удалось создать фотоэлемент с 66%. То уже получаем 600 МВт.
Это конечно не 4ГВт как у атомной, но уже и не мало. По крайней мере солнечные электростанции будут давать значительно большую мощность на единицу площади, если их сравнивать с ГЭС, учитывая дополнительную площадь затопления при их постройке(которая может составлять десятки тысяч кв км.).

Посчитаем теперь сколько на самом деле нам нужно земель, и насколько это критично, если сделать переход полностью на солнечную энергию.

Мощность всех электростанций Росии на 2008 год приблизительно 225 ГВт.

http://ru.wikipedia.…0%B8%D0%B8

Попробуем рассчитать самый нехороший вариант. Пусть у нас фотоэлементы дают лишь 10% мощности. Пусть строим мы не в самой лучшей местности с точки зрения мощности Солнца - на метр лишь 150 Вт. Т.е. батареи дают лишь 15Вт на метр!!! А также, пусть у нас на это тратятся самые лучшие черноземные земли.

Рассчитаем требуемую площадь 225 ГВт/15Вт = 15000 кв.км.

Площадь чернозема в Росии 120 млн. Га.

http://geosite.com.ru/pageid-174-1.html

100% * 15 тыс. / 1.2 млн. = 1.25%

Т.е. нам потребуется потратить лишь 1.25% чернозема, чтобы полностью перевести всю электроэнергетику Росии на солнечную энергию. И это лишь при 15Вт на метр!
Кроме того, мы специально извратились и считали для чернозема.
Площадь пахотнопригодных земель 25-32 млн. кв. км. (тот же источник)
Соответственно наши солнечные батареи займут 0.06% - 0.047% пахотных земель, что вообще на грани какой-то флуктуации.
И это все не учитывая что есть огромное количество пустующих земель совсем не пригодных для сельского хозяйства.

А давайте посчитаем, какой процент пахотно-пригодных земель России надо потратить, чтобы обеспечить электроэнергией весь мир?
Вы считали, что при 100% КПД и 200Вт на метр требуется 80 тыс. кв. км. у нас 10% КПД и 150 Вт. на метр - получим приближенно 1 млн. кв. км. Это лишь 4%-3.1% от пахотных земель Росии. Думаю, если бы мы стали переводить пахотные земли на производство электроэнергии для всего мира, то даже не заметили бы чтобы это как-то сказалось на продовольствии.

Суть в том, что количество солнечной энергии для нашей планеты настолько огромно, что любые наши ее отборы для климата планеты на грани погрешности измерения.

И последний 3-ий вопрос - это рентабельность.
На мой взгляд это и есть камень преткновения солнечной энергетики. Солнечные панели слишком дороги. Но мое предположение - что это временное явление и с развитием прогресса у них вырастет и КПД а также упадет стоимость.
Но предположим самый худший вариант - технология производства их такая, что никакие научные изыскания и наши изобретения не позволят снизить их. То и в этом случае, остается еще множество вариантов для снижения себестоимости но уже инженерного характера.
- Например, пусть у нас панель со себестоимостью энергии 8$ за Вт. Ставим дополнительно 9 зеркал(которые уж точно стоят дешево) и направляем свет от них на нашу батарею. Мощность удесятиряется, соотвстственно стоимость энергии (если ее основа именно панель) становится 0.8$ за Вт. В этом случае конечно придется делать механизмы поворота зеркал за солнцем и усложняется конструкция. Но тут огромное поле для инженерной мысли.

Цитата: Dobryak
Вообще-то, ув. Юрий,  положено не ломиться в открытые ворота, а прочитать что было на ветке по теме... а было ох как много...

Пожалуйста, будте добрее. Видно ведь из сообщения, что основная мысль касалась оценки потенциала площади земель. А про конструкцию с зеркалами я просто привел как пример, что стоимость солнечной электростанции можно попытаться отвязать от стоимости именно кремниевых панелей. - единственная мысль. Никаких инженерных конструкций я тут не предлагаю.

Цитата: Юрий от 16.08.2010 10:27:44
Пожалуйста, будте добрее. Видно ведь из сообщения, что основная мысль касалась оценки потенциала площади земель. А про конструкцию с зеркалами я просто привел как пример, что стоимость солнечной электростанции можно попытаться отвязать от стоимости именно кремниевых панелей. - единственная мысль. Никаких инженерных конструкций я тут не предлагаю.

Правило "прочти, что было, а потом гуляй" было сформулировано с самого зарождения ГА как императив самим Авантюристом, на частном ресурсе которого мы подвизаемся. Игнор этого правила порождает флуд, которого и так хвтатет, к сожалению.

Как Вы понимаете, Юрий, надо не российские черноземы накpыть солнечными панелями, а Сахару с Калахари и чего еще там есть нещадно поливаемого солнцем. Об одном таком проекте сливки с Сахары снимать ---Desertec --- на этой ветке с дюжину постов.

Цитата: alexsword
Комментировать нечего, ибо Вы проигнорировали фундаментальную проблему, которую я описал. Повторю.  

....

Когда работает АЭС, солнечная энергия никуда не исчезает.   Она продолжает поступать на поверхность, участвует в процессе фотосинтеза, отражается и рассеивается, образуя климатические циклы.  А солнечные батареи энергию из процессов фотосинтеза, рассеивания и отражения отнимают БЕЗВОЗВРАТНО.  Пофантазируем и предположим, Вы получили пластины пусть даже нулевой себестоимости со 100% КПД и застроили промышленными объемами этих пластин, предположим, Казахстан и Сахару.  

Если Вы застроите этими пластинами некоторую площадь, то Вы превратите эту площадь в аналог места, получающего от Солнца 0 ватт на квадратный метр.  Это хуже чем Антарктида - там хоть немного Солнца есть.  Это место с точки зрения энергообеспеченности превратится в темную стороны Луны.  Оно немедленно начнет сосать тепло с соседних областей, чтобы выравнять.  Энергетическая черная дыра!  

Я как раз и пытался своими расчетами ответить на это.
Вы ведь имеете в виду то, что я сейчас привел еще раз в цитате выше?

Давайте сформулирую мысль более четко.

1. Во-первых, хотя в предыдущем посте я этого не рассматривал, энергия отнимется не безвозвратно. Энергия временно будет запасена, а когда она поступит на предприятия или в дома она там и выделится в виде тепла в атмосферу. Т.е. в масштабах планеты энергобаланс не изменится. Баланс может поменяться между регионами где энергия отнимается и где тратится. Но чтобы это было, необходим огромный масштаб ее использования, что даже в случае с 100% переходом на солнечную энергию всего человечества не так.. см. п. 2.

2. Площади земель требуемых на солнечные электростанции крайне незначительны по сравнению с теми площадями что используются людьми. Посмотрите мои расчеты в посте выше о площадях и сравнении их с пахотными землями или черноземом. Это очень мало. Если не сосредотачивать все электростанции в одном месте а рассосредоточить по планете (или даже по территории Росии) никакого эффекта на погоду это не окажет. Это слишком мелкое воздействие. Ну что в самом деле может произойти если 0.047 - 0.06% от пахатных земель (а столько требуется для перевода России целиком на солнце) пойдет под солнечные электростанции?

Цитата: Юрий от 16.08.2010 12:15:01
Ну что в самом деле может произойти если 0.04% от пахатных земель (а столько требуется для перевода России целиком на солнце) пойдет под солнечные электростанции?

Ещё немного, и слова закружит ветер,
И синим небом завладеют облака............

Такое короткое лето,
Такие летучие дни.........

(цы)

Абстрактные арифметические упражнения мне малоинтересны....

В мои студенческие годы это называлось "сбываются мечты идиотов"

Автомобиль VW Beetle заправляется в канализации

Автомобиль VW New Beetle, работающий на природном газе, использует метан, возникающий в человеческих экскрементах. Британская фирма Geneco называет этот VW первой машиной, работающей на неиссякаемой "энергии" человека.

Похоже, британская фирма Geneco нашла действительно неиссякаемый и постоянно возобновляемый источник энергии для автомобилей - экскременты, то есть то, что попадает из унитаза в канализацию. Точнее, для заправки используется выделяющийся из экскрементов газ метан. Фирма Geneco собирает его на очистных сооружениях компании Wessex Water.

Для работы на этом газе фирма Greenful Company переоборудовала VW New Beetle. Его назвали Bio Bug (Био-жук).

Последний "жук" старой модели сошел с конвейера в Мексике 30 июля 2003 года Для тех, кто не знает: жуком называли старый VW, выпускавшийся в Германии в 30-50-е годы, пишет Deutsche Welle.

В принципе этот автомобиль ничем не отличается от любого другого, работающего на природном газе. Запаха, выдающего происхождение газа, так же не отмечено. Из этого газа удален и СО2, разрушающий атмосферу. Расход газа невелик: для того, чтобы этот "жук" проехал 16 тысяч километров, ему достаточно экскрементов, "произведенных" в 70 семьях.

Двухлитровый четырехцилиндровый VW New Beetle, использованный британцами, способен разгоняться до скорости 183 км/час, но, в принципе, скорость зависит только от конструкции мотора, а не от вида топлива. Стартует этот газомобиль, правда, на бензине и едет на нем несколько километров, пока мотор не разогреется до нужной температуры. Затем мотор сам переключается на метан.

Если пилотная стадия пройдет успешно, Geneco хочет перевести все свои автомобили на метан.

Цитата: Dobryak от 16.08.2010 14:49:01
В принципе этот автомобиль ничем не отличается от любого другого, работающего на природном газе. Запаха, выдающего происхождение газа, так же не отмечено. Из этого газа удален и СО2, разрушающий атмосферу. Расход газа невелик: для того, чтобы этот "жук" проехал 16 тысяч километров, ему достаточно экскрементов, "произведенных" в 70 семьях.  

Это получается одна семья на*рет на 228.5 км,а за какой срок?,если за один день очень даже не плохо.

Безжалостные атмосферные фронты высокого давления, оккупировавшие Северо-Западную Европу большую часть июня и июля, практически свели на нет производство ветровой энергетики в Германии. Из общей установленной мощности в 26 тысяч мегаватт, ветровые установки производят сейчас лишь около 1000 мегаватт, а порой и меньше, заявил представитель компании RWE Power.

http://ursa-tm.ru/fo…opic/5680-

Цитата: Dobryak
А если на горох подсесть?

Конечно, новость была гениальная....

Только не сказано во сколько денег обходится собранный в канализации метан.
Может выгоднее у Газпрома прикупить?

Не знаю, была ли на форуме ссылка на это, прочитал, не видел.

новости о солнечной энергетике в России:

http://www.ioffe.ru/…p;subrow=2

(странно, при переходе по прямой ссылке переходит не туда, выберите после перехода по ссылке слева: Инициативы/Солнечная энергетика)

серийное производство к 2015
КПД батарей 37-45%
1.8$ за Вт

звучит интересно
Что думаете?

Цитата: Юрий от 18.08.2010 11:54:21
КПД батарей 37-45%
1.8$ за Вт

Я уже встречал такие цифры КПД, но мне показалось, журналист что-то недопонял. А здесь уже на Иоффе пишут..
Вообще, если и правда такое будет, это ж охренеть )

КПД стандартных солнечных элементов:

высота палки --- теоретический предел, а зеленая кривая --- реальные промышелнные образцы:

Цитата: Юрий от 18.08.2010 11:54:21
Не знаю, была ли на форуме ссылка на это, прочитал, не видел.

новости о солнечной энергетике в России:

http://www.ioffe.ru/…p;subrow=2

(странно, при переходе по прямой ссылке переходит не туда, выберите после перехода по ссылке слева: Инициативы/Солнечная энергетика)

серийное производство к 2015
КПД батарей 37-45%
1.8$ за Вт

звучит интересно
Что думаете?

Не касаюсь КПД, в чём не смыслю. Если я правильно понял, цена за 1 вт установленной мощности при реальной эксплуатации должна быть увеличена минимум вдвое - за счёт наличия тёмного времени суток (я уже не говорю о неблагоприятных метеорологических условиях днём). Очевидно, что в цену не включено сопутствующее оборудование, которое подымет её ещё в разы. То есть фактически планируется уровень цен, уже сейчас достигнутый и превзойдённый в китайских образцах. Похоже на распил бюджета.
Самое главное, это ТЭО постройки производства батарей. Непонятно, проведены ли маркетинговые исследования.

А я подумал - там упоминаются линзы Френеля, наверное, там будут большие линзы и маленькие фотоэлементы (ну все относительно, конечно). Таким образом мы соберем большой световой поток на меньшей площади. Может, именно за счет этого будет меньшая цена за ватт.

Цитата: problemsolver от 18.08.2010 22:06:49
А я подумал - там упоминаются линзы Френеля, наверное, там будут большие линзы и маленькие фотоэлементы (ну все относительно, конечно). Таким образом мы соберем большой световой поток на меньшей площади. Может, именно за счет этого будет меньшая цена за ватт.

Вообще-то фотоэлементы не любят перегреваться... и линзы тоже не по цене грязи...

Цитата: Dobryak от 19.08.2010 08:06:39
Вообще-то фотоэлементы не любят перегреваться... и линзы тоже не по цене грязи...

Кстати, там в pdf-е именно это и нарисовано. Линзы и фотоэлементы 2х2 мм.
А линзы из пластмассы.
Там в конце статьи есть ссылка на pdf.

Цитата: problemsolver от 19.08.2010 08:44:22
Кстати, там в pdf-е именно это и нарисовано. Линзы и фотоэлементы 2х2 мм.
А линзы из пластмассы.
Там в конце статьи есть ссылка на pdf.

Да, да, Dobryak и ПолУхим. Посмотрите pdf , там все объяснено.

http://www.ioffe.ru/…actory.pdf

Каюсь, до PDF руки с глазами не дошли... Как выросшего в зоне, где -40 зимой и деревья в инее норма, меня интересует, а  какой таджик будет веником иней зимой смахивать?

Ах, да, зимой дровишки, а батарея не нужна... все одно низкое Солнце без толку...