Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: Harsky
Да бог с ними, с компенсаторами

Поясните же, в чем смысл ваших споров? Мне уже лень отматывать на несколько страниц назад, поэтому и спрашиваю.
Физический смысл ВАр? Возможность утилизации реактивной составляющей мощности? Термины и определения?

""Чисто стилистические разногласия.
Как показывает мой опыт общения с инженерами, самостоятельное додумывание смысла реактивной_мощности и т.п. приводит, в случае недостаточной подготовки, к странным идеям. Они не понимают, что это - единый термин, который нельзя "разбирать на части".

Аналог в механике - силы инерции, а в математике "неопределённость вида 0/0" приводят к долгим дебатам, чему на самом деле равно 0/0.

Цитата: НикВик от 30.06.2013 21:25:39
Аналог в механике - силы инерции

Кстати, да.
Аналогия - попытка закрутить сырое яйцо. С вареным закрутка проходит "на раз", а с сырым номер не пройдет

В общем, этта... AC-DC преобразователь для ноута(бестрансформаторный), можно, вообще, запитывать постоянкой 100-310В(примерно).

Цитата: MikeS
Народ, вы реально начинаете зае... напрягать своими попытками учить инженера по специальности "электроснабжение" азам ТОЭ.
...
Ежу понятно, что термины "активный" и "реактивный" весьма условны. Особенно это все условно для мощности и супер-условно - для энергии. Эти условности сложились исторически за многие десятки (а в принципе - уже и сотню) лет ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ электрических сетей.
...

Ну - напомню, с чего все это началось.

ЮВС
23 июня 2013, 23:41:42  
Закладка Ответить В архив Изменить Удалить
ЮВС

Рейтинг: Слушатель (3.44)
Регистрация: 10 ноября 2008
Сообщений: 1000

Цитата: Feral ArtRaz от 19.06.2013 10:02:16
...инвертор с этикеткой на 1000 Вт может выдать только 700 Вт при нагрузке с cos Фи=0,7
- ток от батарей он при этом берёт на все 1000 Вт;
...

Что-то Вы мне все шаблоны порвали.
Долго формулировал вопрос, но это к лучшему - берем вопрос в простейшем варианте.

С батареей шутки плохи: там ток постоянный, следовательно вся забираемая от нее мощность активная. Тогда:
на входе в инвертор мы имеем потребление активной мощности в 1000 Вт; в нагрузку же он выдает только 700 Вт.

Вопрос - куда делись остальные 300?
(Не будем забывать, что максимальная мощность, рассеиваемая собственно инвертором, не превышает 5 % номинала; для данного случая - 50 Вт)



Иными словами на наших глазах инженер-практик с (подозреваю) не менее чем 15-летним стажем ничуть не стесняясь этого превратил активную энергию в реактивную. Я по простоте душевной посчитал, что он наблюдал описанную картину своими глазами (ну он же образованнее, да и практически я работал не более 4 лет, и то 20 лет назад, когда преобразователи постоянного тока в переменный были довольно экзотической игрушкой, а профессия "электронщик" была еще модной...) и только по длительном размышлении понял, что такого не может быть потому, что не может быть никогда.

Вы еще его ответ почитайте.

Вот Вам и многолетняя практика эксплуатации.

Цитата: ЮВС от 01.07.2013 08:03:07
Ну - напомню, с чего все это началось.

...... [мыши]

Иными словами на наших глазах инженер-практик с (подозреваю) не менее чем 15-летним стажем ничуть не стесняясь этого превратил активную энергию в реактивную. Я по простоте душевной посчитал, что он наблюдал описанную картину своими глазами (ну он же образованнее, да и практически я работал не более 4 лет, и то 20 лет назад, когда преобразователи постоянного тока в переменный были довольно экзотической игрушкой, а профессия "электронщик" была еще модной...) и только по длительном размышлении понял, что такого не может быть потому, что не может быть никогда.

Вы еще его ответ почитайте.

Вот Вам и многолетняя практика эксплуатации.

Даю пример из самой, так сказать, жизни.

Берете мощный коллекторный двигатель постоянного тока и запитываете его через ШИМ-регулятор от сети постоянного тока. Двигатель, так как он содержит обмотку и магнитопровод, обладает паразитной индуктивностью L. ШИМ-регулятор состоит из мощного полевого транзистора, параллельного ему обратного диода и супрессора.

Если  скважность больше нуля и меньше единицы, то при закрытии транзистором цепи с двигателем на диоде и проводах будет выделяться активная ("реактивная ") энергия равная LI^2/2. При открытии - в поле двигателя запасаться энергия LI^2/2.
Для меня это будет нециклический переход "активная - реактивная - активная". При превращении из реактивной в активную энергия будет рассеиваться в атмосферу. Для повторения цикла нужна будет новая подпитка активной энергией величиной в LI^2/2 из сети.
Эстетствующие педанты будут утверждать, что это переход "активная - активная - активная". Я, в принципе, и с этим согласен, только вы в сортах активной энергии не запутайтесь.   Умейте, так сказать, отделить кошерную энергию от некошерной.  

Шутка с инверторами и реактивными энергиями удалась


Ветка об альтернативной энергетике успешно уничтожена.
Надо же, какие длинные руки у этих зелёных фашистов...

Цитата: MikeS
Я стесняюсь спросить, под ТОЭ что понимается? Модель с комплексными числами?   И все?... Простейшие переходные процессы в цепях постоянного и переменного тока (с использованием в расчетах начальных условий, производных и интегралов) - это уже не ТОЭ?   Вот ведь у нас на кафедре в политехе дураки были - 3-я расчетно-графическая работа по ТОЭ была именно "Переходные процессы". И это при том, что "Переходные процессы" изучались потом - через семестр - отдельной дисциплиной.

Паразитное излучение ЛЭП ( излучение диполя ) это в какой области ТОЭ изучается ?переходные процессы?

Цитата: MikeS
Я стесняюсь спросить, под ТОЭ что понимается? Модель с комплексными числами?   И все?... Простейшие переходные процессы в цепях постоянного и переменного тока (с использованием в расчетах начальных условий, производных и интегралов) - это уже не ТОЭ?   Вот ведь у нас на кафедре в политехе дураки были - 3-я расчетно-графическая работа по ТОЭ была именно "Переходные процессы". И это при том, что "Переходные процессы" изучались потом - через семестр - отдельной дисциплиной.

Паразитное излучение ЛЭП ( излучение диполя ) это в какой области ТОЭ изучается ?переходные процессы? И к каким видам энергии по вашей классификации ее нужно относить активным? пассивным?

Давайте уже завязывать с активными-реактивными. Лучше вернёмся к собственно альтернативке.

Случайно наткнулся в сети на вот такое исследование 2009 года от Energy Watch Group (немцы):
http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/2009-01_Wind_Power_Report.pdf

Вообще, какие-то странные ребята. Очень любят ветер, приводят тучу графиков и данных о росте wind energy. А на странице 152 мы видим даже сравнительный анализ стоимости энергиии. В котором почему-то у ветра цена меньше чем у газа, а дороже газа у нас уголь, а атомная ещё дороже. Оп-па.

Ну и проблема неровной генерации ветряками скромно обходится стороной. То есть что-то где-то упоминается, но вскользь и в стиле "всё будет хорошо, мамой клянусь".

Единственное, я понял что стоимость генерации на ветряках в США в 2000-2007 годах была порядка 40 USD / МВт*ч, то есть 4 цента за киловатт-час. Но это именно стоимость генерации, без учёта стоимости компенсации неровностей генерации ветряками.

Цитата: MikeS

На "Паразитное излучение ЛЭП" теряется мизер от общих потерь.  А вот емкостная составляющая схемы замещения ЛЭП высокого напряжения уже дает ощутимый емкостной ток даже на холостом ходу.

А если линия длиной 1500 км - четветь длины волны...Что тогда.

Цитата: stranger1234 от 01.07.2013 23:12:56
А если линия длиной 1500 км - четветь длины волны...Что тогда.

Друзья, давайте завязывать с тем, в чем плохо разбираетесь. ЛЭП длиной в 1500, 1000 и даже 500 км км будет на постоянном двухполярном токе. Энергетики в курсе про эффекты в длинных линиях.

Вот кстати интересная статья про постоянный ток:
В преддверии возрождения постоянного тока
Ссылка

Высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр
Ссылка

Цитата
Высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр — незаконченная линия электропередачи между Экибастузом в Казахстане и Тамбовом в России, строительство которой было начато в 1978 году. Планировалось построить линию длиной 2414 километров, что сделало бы ее самой длинной ЛЭП в мире. Максимальная мощность передачи должна была составить 6000 МВт, а напряжение между проводником и землей — 750 кВ (соответственно, 1500 кВ между проводниками). К моменту окончания строительства данная ЛЭП обладала бы наибольшей разностью потенциалов между проводами. Всего должно было быть построено около 4000 опор высотой 41 м. Из всей линии было построено несколько сотен километров, включая пересечение линией Волги около Саратова — для него в 1989—1991 годах были построены пилоны высотой 124 м.

Думаю, что тема длинных ЛЭП напрямую относится к данной ветке. Во всяком случае - относилась - пока был актуален проект передачи ЭЭ с солнечных электростанций Сахары в Европу.

Цитата: MikeS
Уголь - это искусственный термин, придуманный псевдо-энергетиками. Есть углерод.
Так что называйте батарейки правильно: углеродо-цинковые.

 

Если уже придираться к терминологии - то уголь - это один из видов углерода. Причем природный. Еще есть графит (искусственный и природный), есть фуллерены (очень перспективный вариант углеродного электрода ) и т.д. и.т.п.

Цитата: DaViS
Толсто  


Если вдруг имелось в виду однофазная 1500км линия   то там излучение, кажется, будет, но тут возникает вопрос в количестве. Сколько там волновое сопротивление у четвертьволнового штыря? 75 Ом?

Ну а про емкость межпроводную вам выше писали.

У четвертьволнового штыря КСВ=1. Причём, пох, закорочен он или оборван. ;О)

Цитата: DaViS
И это хорошо  
Но излучит то он сколько? В соответствии с напряжением на нем и волновым сопротивлением излучит.

Не... Это вообще ниачом. Энергетические сети ничего не имеют общего с антеннами, по топологии, конструкции. Да и способ запитки и нагружения, тоже.

Реклама лучшего в мире алтайского ганджубаса



МЭА: в 2016 году вода, ветер и солнце потеснят газ в мировом энергобалансе

Возобновляемые источники энергии - гидроэлектростанции, ветряки, солнечные батареи и биотопливо - уже обогнали традиционные нефть, уголь и газ по темпам роста доли в мировом энергобалансе. Через три года они вытеснят газ и атомную энергию со второго места в тройке основных источников энергии на планете, уступая лишь углю, - такой вывод содержится в свежем среднесрочном прогнозе Международного энергетического агентства

http://www.finmarket…id=3394436

Что-то МЭА взялось за несвойственные функции, рекламируя Вещества...

Цитата: dmitriк62 от 03.07.2013 07:43:35
Реклама лучшего в мире алтайского ганджубаса



МЭА: в 2016 году вода, ветер и солнце потеснят газ в мировом энергобалансе

Возобновляемые источники энергии - гидроэлектростанции, ветряки, солнечные батареи и биотопливо - уже обогнали традиционные нефть, уголь и газ по темпам роста доли в мировом энергобалансе. Через три года они вытеснят газ и атомную энергию со второго места в тройке основных источников энергии на планете, уступая лишь углю, - такой вывод содержится в свежем среднесрочном прогнозе Международного энергетического агентства

http://www.finmarket…id=3394436

Что-то МЭА взялось за несвойственные функции, рекламируя Вещества...

Мне кажется там очень четко описано состояние альтернативки:
Но цены на остальные виды альтернативного топлива остаются выше, чем на углеводородное топливо. Их развитие требует поддержки государства, ведь частным компаниям делать это просто нецелесообразно.
и
Но не всегда благоприятных условий и дешевых технологий бывает достаточно для успешной реализации проекта. Есть множество других трудностей, главный из которых - государственная политика и связанные с ней риски. Чтобы в новую энергетику вкладывали деньги, нужна предсказуемая макроэкономическая политика и государственная помощь.
Короче, где наигрались с альтернативкой денег государство не дает, где еще нет - там стараются урвать бабки. Короче приплыли альтернативщики...
ЗЫ. Прорыв будет если оборудование (КПД) вырастет до экономически приемлемых величин + системы хранения энергии (самая большая головная боль альтернативки)

Не знаю в какую ветку лучше адресовать вопрос, но эта наверное больше всего подходит. Встречал ли кто-нибудь исследования с конкретными цифрами (а может и на форуме уже обсуждалось) сравнения эффективности использования электромобилей и классических двс. В том смысле, какая цепочка выгоднее:

1. Сжечь природный газ (метан) на ТЭС, преобразовать в электроэнергию, доставить ее до потребителя, и зарядить от розетки электромобиль.
или же
2. Доставить этот же метан до АЗС, заправить им автомобиль, и жечь непосредственно в двигателе.

Все это конечно с учетом накладных расходов по перемещению энергоресурса, КПД установок, производства специфических компонентов для той и другой цепочки, поддержанию соответствующих инфраструктур.

Просто уже не раз происходили зарубы с адептами зеленой энергетики, и электромобилей в частности. Чую, что электромобили не так уж и "зелены", как их представляют рекламщики. Но вот как это все обстоит с точки зрения холодных цифр?

Цитата: avi от 04.07.2013 20:06:41
Не знаю в какую ветку лучше адресовать вопрос, но эта наверное больше всего подходит. Встречал ли кто-нибудь исследования с конкретными цифрами (а может и на форуме уже обсуждалось) сравнения эффективности использования электромобилей и классических двс. В том смысле, какая цепочка выгоднее:

1. Сжечь природный газ (метан) на ТЭС, преобразовать в электроэнергию, доставить ее до потребителя, и зарядить от розетки электромобиль.
или же
2. Доставить этот же метан до АЗС, заправить им автомобиль, и жечь непосредственно в двигателе.

Задача изначально поставлена сфероконически.

Это классическая задача сравнения варианта А и Б с различными первоначальными капитальными затратами и эксплуатационной стоимостью.

Решение зависит от:
1) стоимости машины А,
2) стоимости машины Б,
3) стоимости топлива (газа, бензина),
4) стоимости ЭЭ,
5) средних пробегов и режимов работы.

Сфероконически подобное уже обсуждали на "Ё":
Ссылка

Цитата: MikeS от 04.07.2013 22:09:41
Задача изначально поставлена сфероконически.

Это классическая задача сравнения варианта А и Б с различными первоначальными капитальными затратами и эксплуатационной стоимостью.

Решение зависит от:
1) стоимости машины А,
2) стоимости машины Б,
3) стоимости топлива (газа, бензина),
4) стоимости ЭЭ,
5) средних пробегов и режимов работы.

Сфероконически подобное уже обсуждали на "Ё":
Ссылка

В том то и дело, что хотелось бы отвлечься именно от экономической стоимости подходов. И посмотреть с точки зрения голой физики процессов - какой из них энергетически выгоднее. Хотя тут частично согласен в том плане, что электромобили и обычные двс имеют разные схемы реализаций и всё под одну гребенку грести затруднительно.

Цитата: basilevs от 01.07.2013 19:31:27
Давайте уже завязывать с активными-реактивными. Лучше вернёмся к собственно альтернативке.

Точно. Мне тоже показалось, что изначальная тех.дискуссия о врожденной проблеме существующих типов инверторов солн.панелей (в частности - их невозможность снабжать реактивную энергию в сеть и масса проблем в результате) ушла далеко вбок, включая даже позывы на отрицание реактивной мощности/энергии, как таковой ?
К сожалению, как бы подобные позывы не уходили вглубь философии Кафки и/или 2-х часового курса "электрики" для журналистов, я с отверткой тупо понадподключал на подстанциях десятки микропроцессорных реле защиты SEPAM, Siemens SIProtec, GE Multilin, SEL и массы счётчиков вроде Sharp-200
ftp://ftp.aidea.org/…ark200.pdf   (стр.2, таблица ACCURACY (Точность и вид измерений)

Ндравится это кому-то или нет, но все они меряют kVAR/ kVAR*h (кВАреакт/кВАреакт*час), т.е именно реактивную мощность и/или энергию, так или иначе явно существующую и зря греющую провода с потерей миллионов $ энергокомпаний.
Это технический факт и уважаемый коллега MikeS (0303-я КПИ?) здесь абсолютно прав.

1. Моё, безусловно личное мнение в силу доступной мне сейчас инфо, базировалось на ~десятке научных статей, включая, но вовсе не ограничиваясь этой диссертацией энергофакультета универа Торонто:
https://tspace.libra…thesis.pdf    (стр.3):

"В то время, как всё больше ресурсов [генераторов] распределительной электросети становятся интегрированными на уровне 220-240В, появляется тенденция [осознание факта], что эти ресурсы всё таки должны активно снабжать реактивную энергию в сеть. Возможность иметь эту способность .. не только поможет стабильности местной сети [по напряжению и частоте], но и частично уменьшит нагрузку  централизованной генерации по снабжению реактивной мощности для компенсации местной индуктивной нагрузки [моторов]. Хотя и умышленное "впрыскивание" реактивной мощности или попытка регулировать [местное] напряжение таким местным генератором в настоящее время запрещено стандартом IEEE-1547 и.т.д. [ на домашние инверторы], появился тренд на изменение этих стандартов, всвязи с вышеуказанным. В последние годы учёные [в лабораториях] исследовали возможность 1-фазных инверторов всё-таки получить способность снабжать +/- реактивную мощность в сеть."

2. Каюсь - в своей попытке "объяснения на пальцах с пеной пива" я допустил явно одиозные примеры и термины вроде "впрыскивает", "портит индуктивностью" и.т.д. что стало предметом критики уважаемого ЮВС.

3. Нюансы, как именно существующие на рынке инверторы расходуют лишнюю энергию батарей на паразитный нагрев всвязи с рективностью нагрузки, не столь важны для "любительского" рассмотрения на этой ветке из-за многообразия топологии их схем. Коллега MikeS опять же прав в том, что перетоки активной/реактивной энергии там происходят несколько сот раз за полупериод 50 Гц из-за широтно-импульсного (ШИМ=PWM) преобразования.

4. Здесь достаточно принять упрощенную аксиому:
-  питая мотор 700 Вт, любой инвертор будет потреблять от батарей явно больший ток, чем просто питая "чистый" резистор 700 Вт;
- почему и как это происходит до компонентного уровня рядового практика на даче НИИпёт - важен результат на амперметре;
- этот ток можно и нужно уменьшать до "резистивного" уровня подключая кондёры;
- если этот инвертор имеет этикетку на 1000 Вт, то он не сгорит от запуска и работы мотора только имея "soft start" (мягкий запуск) и мгновенную токовую электронную отсечку/ ограничение тока транзистора на разрезном ферритовом ВЧ трансформаторе тока с датчиком Холла на каждом из тысяч/сек импульсов ШИМ (мой собственный опыт разработки ШИМ Н-образного моста на MOSFET-транзисторах для управления индуктивного актуатора "педали газа" турбины/двигателя генератора), "скрежещя зубами" по напряжению и потребляя при этом все номинальные ~1000 Вт из-за изменения работы транзисторов ключа с "полностью открыт/полностью закрыт" в режим "полуприоткрыт для ограничения тока" с нагревом;

5.  Желающим оценить всю сложность и многообразие темы можно просто пролистать вот такой обзор аж 12 структур схем инверторов солн. панелей с формулами:
http://ecee.colorado…rs2005.pdf   (PDF 600кБ на английском)
с лучшей схемой на картинке Fig.16 (Soladin 120) или математику в ссылке пункта №1 выше.

Кстати, уважаемый Krabus своим "интуитивным чутьём" практика абсолютно верно распознал там резонансный инвертор - мой полный респект ему за это и извинения за мои "наезды" год назад - я был неправ и не по делу высокомерен.

Практические Выводы:
- все современные 1-фазные домашние инверторы солн. панелей на сегодняшний день доставляют серьезные проблемы в распределительной сети 380..415/220..240 В переменного тока;

- энергокомпаниям уже надоели эти проблемы=потери и они повсеместно вводят счётчики полной мощности с учётом cosФи и кВАреакт;

- устранение этих проблем возможно только с внедрением дорогих инверторов, обладающих способностью "генерировать" реактивную мощность с применением "очень умных" схем управления на базе 32-битовых микропроцессоров DSP (как показано на стр.26  Fig. 3.1 по ссылке в пункте №1);

- даже с полной заменой миллионов подобных инверторов по миру на "умно-реактивные" их обратная генерация в мегаВаттную высоковольтную сеть остается физической утопией и не может являться никаким "будущим энергетики".

Надеюсь на этом активно-реактивный оффтоп можно прикончить и двигаться дальше?