Материально-технический анализ экономики (МТА)

Цитата: Dobryak от 06.12.2010 05:50:44
Что-то Вы мне так знакомы...

Где же мы читали это у классиков: "А подать сюда Ляпкина-Тяпкина модератора, пусть побегает, собака!"

Я не модератор Alexsword, но приведу-ка, пожалуй, часть ответа на Ваш вопрос --- это пpивoдилось на МЭК ну буквально на днях, могли и видеть. А за второй и третьей частью ответа, т.е., за КИУМ, иначе коэффициентом использования установленной мощности, и вкладом топлива и т.д. в произведенный киловатт-час, приглашаю вас побегать самому... приведя презрительно оттопыренную губу к более божескому виду:

Дополню Добряка копией того, как сам отвечал на этот вопрос недавно:

Цитата: Юрий от 12.08.2010 12:47:21
Но мне кажется, вы(а также и другие участники форума) зря так критично относитесь к перспективам солнечной энергетики. Да, сейчас это баловство, но если удастся, например, довсети КПД до 80% (теория позволяет до 87%) а технологию их производства сделать дешевой, уже будет другой расклад.

привожу интернет-интервью нашего нобелевского лауреата Жореса Алферова:

http://www.nkj.ru/interview/8370/

"Солнечная энергетика является наиболее демократичным видом энергетики" (с) Алферов.  

Кошмар какой-то.   Это физик или агентура ГосДепа?  Давайте я дам цифры и расчеты, а вывод кто из нас невежда - я или Алферов - Вы сможете сделать сами.

1.   Производство энергии во всем мире составило в 2007 году 475 квадрлионов Btu, что является эквивалентом примерно 139 триллионам квт.час. Для производства такого объема требуется непрерывно работающие в течение года мощности 15.89 млрд.киловатт.

Источник - http://tonto.eia.doe…&aid=1

2.   Солнечная постоянная - 1367 ватт на квадратный метр, но это вне атмосферы.  На практике в идеальных условиях на поверхности земли солнечный поток составляет не более 1020 ватт на метр.  Но это на экваторе в полдень без облаков.   Усредненное, с учетом облачности и т.д. реальное значение, основанное на периоде наблюдений за несколько лет даже на экваторе находится в диапазоне 200-300 ватт на метр.  Даже в пустыне Сахара, например, эта величина составляет 260 ватт на метр.

Источник - http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/

3.  Поделив 15.89 на 200, мы получаем, что площадь солнечной электростанции, чтобы покрыть хотя бы  энергозатраты 2008 года, должна составить примерно 80 тысяч квадратных километров при условии идеального КПД, причем будучи расположенной в экваториальных зонах.  
         
4.  С учетом того что даже многослойные дорогие батареи GaInP/GaAs/Ge имеют коэффициент фотоэлектрического преобразования 32%, мы можем умножить площадь в три раза до 240 тысяч квадратных километров.  Это минимально требуемое количество для того, чтобы законсервировать производительность жителей планеты на прежнем уровне, с миллиардом голодающим и огромным количеством низкопродуктивных рабочих мест, что объективно обуславливает нищету.

Источник - http://www.nitolsola…hnologies/

5.  Для избавления от голода и нищеты на планете и создания сотен миллионов новых продуктивных рабочих мест, требуется увеличение генерирующих мощностей не менее, чем в 4 раза (по сравнению с 2007, при сохранении той же численности населения). То есть требуемые площади составят около миллиона квадратных километров. Для сравнения - площадь всей суши составляет 149 миллионов квадратных километров.  Прошу учесть, что все эти площади выбудут из нормальных процессов фотосинтеза, и будут иметь непредсказуемый эффект как на пищевые цепочки, так и на циркуляцию воздушных потоков.

6.  До этого мы оценивали масштабы и площади.   Давайте теперь оценим физическую экономику проекта.   Точные оценки энергии требуемой на производство и установку солнечных батарей я не нашел, но сделал следующие оценки. Согласно оценкам национальной лаборатории Берклей, стоимость установки одного ватта мощностей в 2007 в США составила около 8 долларов.   Причем интересно, что последние годы она уже не меняется (если смотреть с поправкой на инфляцию), то есть "эффект масштаба" при переходе на массовое производство себя уже исчерпал.  

Источник - http://eetd.lbl.gov/…6e-ppt.pdf

7.  Давайте предположим, что 70% из этих 8 долларов составили энергозатраты, как производственного процесса (начиная от добычи ресурсов), так и процесса установки.   Иными словами, оценим стоимость потраченной энергии в 5.6 долларов.   Стоимость электроэнергии в 2007 в США составляла 9.13 центов за квт.час.   Это дает нам следующую оценку - для установки одного ватта мощностей солнечная энергетика требует вложения около 60 квт.час энергии.

8.  Отсюда и из пункта 1 следуют следующие оценки - для покрытия энергетических затрат 2008 года, на строительство солнечной электростанции мощности 15.89 млрд.киловатт потребовалось бы потратить 15890 млрд * 60 квт.час = 953 триллиона.квт.час, то есть семилетний мировой энергобаланс.  То есть, если человечество 7 лет не будет работать на заводах, не будет одеваться, не будет есть, не будет ездить на автомобилях, не будет включать свет - то за 7 лет оно теоретически сможет соорудить солнечную батарею требуемого размера.    При этом следует помнить что срок службы солнечных батарей составляет 30-50 лет.   То есть через 30 лет процесс нужно будет повторять заново.  

9.   Вывод.  Это путь к новой темной эре.  Аналогия периоду времен собирательства и охоты достаточно полная, ибо большая часть человечества будет лишена энергии, продуктивных рабочих мест, впав в дикость и деградируя, а немногочисленные энергетические источники будет контролировать олигархия.

*****

Сравним Ленинградскую АЭС с солнечной станцией той же площади.  

1) Сперва оценим энергоплотность.   Итак, площадь 454 гектара.    

Солнечный поток в данном регионе составляет около 100 Ватт на квадратный метр.  КПД наиболее дорогих многослойных солнечный батарей - 32%-33%.   Таким образом генерировать можно около 33 Ватт на метр.  При строительстве ближе к экватору можно повысить генерацию в 2-2.5 раза, до 65-80 ватт на метр, но это повлечет за собой значительные потери энергии при передаче на тысячи километров.

На 454 гектарах это даст нам около 150 Мегаватт.  

Причем полностью выведет эти площади из естественных процессов фотосинтеза.  

Мощность Ленинградской АЭС - 4000 Мегаватт (после завершения ремонта 1 блока), то есть плотность энергопотока на квадратный метр примерно в 25 раз больше - причем значительная часть площадей из процессов естественного фотосинтеза не выпадает!  

Следует помнить, причем, что это старый проект, 60-х ходов, если взять более современную японскую Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Plant (но тоже далеко не новую), то на МЕНЬШЕЙ ПЛОЩАДИ (4.2 квадратных километра), она генерирует в два раза больше энергии (8212 Мегаватт).   Если бы в Питере была аналогичная атомная станция, то солнечную батарею по плотности генерируемого потока она бы уделала уже почти в 60 раз.  

2) Оценим экономику.  Недавно мы выиграли международный тендер на строительство двух АЭС суммарной мощностью  8000 Мегаватт за 11 миллиардов долларов, то есть 1.375 долларов за Ватт.  

Источник - http://blogstroyka.r…o-vetname/

Как показано выше, солнечная энергия с установкой сейчас обходится в 8 долларов (2007 года) за Ватт в оптимальном регионе.   В питере можно смело увеличить это оценку в пару раз, так как плотность солнечного излучения гораздо ниже.  

Таким образом, если строить с нуля в Питере две электростанции одинаковой мощности - 8212 мегаватт - атомную (ориентируясь на японский проект, хотя вероятно есть и более современные) и солнечную,  то атомная стоила бы:

- около 11 миллиардов долларов и занимала бы площадь 4.2 квадратных километра

а солнечная:

- около 130 миллиардов долларов и занимала бы площадь 248 квадратных километров.

Причем, если попытаться оценить перспективы, то даже при идеальном КПД фотоэлементов (конвертация солнечной энергии в электроэнергию - 100%) площадь солнечной электростанции сократилась бы лишь до 80 квадратных километров, в то время как атомные электростанции еще вполне могут быть оптимизированы даже до термояда.

Еще вопросы?

*****

Перечислю типичные стереотипы, которые часто встречаются в отношении солнечной энергетики, и дам свои комментарии.  А Вы дополните, если у Вас есть дополнительные соображения:

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

Мои комменты по каждому пункту.

1.  Согласен.  

Причем по двум причинам -
а) технологическая (себестоимость с точки зрения энергозатрат)
б) фундаментальная (о ней ниже)

2.  Не согласен.

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!  Представьте, что станет с климатом Сахары или Казахстана, если застроить их полностью - а если мы говорим о промышленном использовании солнечной энергии, то речь должна идти именно о таких масштабах и площадях?  А что случится с климатом регионов, которым не повезло быть соседями этих "темных сторон Луны"?  В пределе такой подход к развитию промышленной энергетики означает начало нового ледникового периода.

3. Согласен.

*Исследования* - продолжать, безусловно, следует.   Солнечная энергетика имеет свои ниши - как, например, спутники в космосе или бытовое энергопотребление для удаленных территории с низкой плотностью населения, где ни АЭС строить нет смысла, ни провода тянуть издалека.  Но промышленное энергопотребление на солнечной энергии построить принципиально невозможно, попытка взять ее за основу энергетики - что в текущих технологиях, что в будущих - будет иметь геноцидальные последствия.  Именно в этом и состоит  моя мысль.

ДОПОЛНЕНИЕ.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 10:58:12
Вы делаете ту же ошибку, что, например, делал Мальтус, заметив экспоненциальный рост населения Америки и экстраполировав этот закон на население всей Земли.

На основании каких конкретно моих слов, Вы мне приписали такую "ошибку"?  Дайте конкретную цитату.

Я ни в коем случае не распространяю "экспоненциальный рост населения Америки" на всю планету, а считаю ровно обратное. Благодаря:

а) антинаучным теориям монетаризма
б) зеленой пропаганде
в) грабительской по отношению к реальному сектору "финансовой глобализации"

в последние десятилетия наблюдалось гигантское сокращение инвестиций в основную инфраструктуру, что уже повлекло сокращение энергоплотности на душу населения в масштабах всей планеты, и, если СРОЧНО не принять экстраординарных усилий по реиндустриализации, станет триггером для новой темной эры, аналогичной катастрофе бронзового века или европейскому суперкризису 1345-го года. В частности, при продолжении существующих трендов следует ожидать резкое сокращение плотности населения (кратное) при жизни одного-двух ближайших поколений, а также кардинального упрощения обществ в терминах существующего множества профессий (значительная часть профессий - до 70%-80% - просто исчезнет на некоторое время), подобно тому, как в зимний период года происходит со множеством обитателей леса.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 10:58:12
С этим безапелляционным утверждением будет несогласно большинство демографов, основывающихся на исторических исследованиях, ссылки есть в приведенных мной работах, мне эти данные показались согласованными с моделью.

Коллапс финансовой системы 1345 года и последующий хаос сопровождался сокращением населения Европы примерно на треть, а в некоторых странах - на половину, в очень сжатые по историческим меркам сроки.  Половина поселений просто исчезло, что иллюстрируется исчезновением записей в книгах церковного учета.  

Период коллапса Римской Империи сопровождался резким сокращением количества обрабатываемых земель, а ряд провинций полностью обезлюдел.  Некоторое оценки численности населения в первое тысячелетие показывают двухкратное сокращение населения в первые несколько столетий нашей эры:

http://www.census.go…ldhis.html

Анналогичным образом катастрофа бронзового века сопровождалась сокращением численности населения в наиболее сложных обществах на 50%-75%.  Письменность во многих из них при этом исчезла.  

И т.д.  Исторический опыт почти всех цивилизаций показывает точки разрыва, причем достигаемые зачастую на пике "культурного расцвета", которые никакие теории "гладкого и непрерывного роста" объяснить не в силах, и являлись шоком и мучительным испытанием для современников событий.

Этого вполне достаточно, чтобы считать эти уравнения неприменимыми ни к имеющемуся опыту, ни к будущему.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 10:58:12
И снова не разобрались! Во первых, эта цифра - не предпосылка, а вывод из теории. Это параметр, выделенный для удобства интерпретации модели, численное значение которого вычисляется на основе демографических данных.

Повторяю.  Этот "параметр" (длительность жизни) - динамическая функция, значение которой меняется со временем, и зависит в том числе, от таких термодинамических показателей, как число калорий на душу населения, что, в свою очередь является функцией от производительности труда и энергопотока на одно рабочее место.  Закладывать эту функцию, как константу - в модель не допустимо, так как при ухудшении (или улучшении) термодинамики рабочих мест изменится и эта величина.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 10:58:12
А во-вторых, это не длительность жизни...

А что это?? Цитирую работу: "Само же значение t = 45 годам, весьма удовлетворительно отражает некоторую среднюю временную характеристику жизни человека".

Дайте конкретное определение и методику расчета.  

Цитата: Kubar от 06.12.2010 10:58:12
Возник вопрос. Удельная энергоплотность - ваше изобретение или Ларуша? Во-втором, случае мне придется углубиться в его теорию.

Теоретические работы Ларуша я бы рекомендовал изучить и считаю себя продолжателем его подхода.  При этом и сам он является не основателем, а продолжателем подхода Лейбница и Вернадского к изучению экономики, как раздела физики, естественных наук. Как одно из важных понятий Ларуш выделяет такое - "предельная плотность населения", которая должна в неэнтропийном обществе возрастать.

Цитата: Montmorency
Есть вопросы.
1) Что делать с отходами? Единственный способ избавиться от них дефинитивно - это разогнать их до второй космической скорости и уронить на солнце. Весьма дорогая операция, которая не учитывается при расчёте стоитмости атомной энергии.

2) За какое время хоть одна электростанция будет "модернизирована до термояда"?

3) Какое влияние оказывают солнечные электростанции, установленные скажем, в пустыне Невада на воздушные потоки? Какие земли они выводят из сельзоз оборота? Наводящий вопрос: является ли солнечная энергетика таким уж абсолютным госдеповским злом?

Для этого есть ветки "Альтернативная энергетика", "Ядерная энергетика" и частично "Как оно тикает". Только учтите: они не для риторических вопросов, вначале их надо от корки до корки прочитать, и если ответа не найдете --- тогда вопросы.

На заданные выше вопросы ответы там были.

Успехов.

И нижайшая просьба к модераторам: флудеров/троллеров отсюда отправлять кого на кратко---, кого на долгосрочные курсы самообразования. На собственнoм коштy.

Цитата: alexsword
В основе ложные предпосылки.  Если построить график плотности населения хотя бы Европы, там будут точки разрыва сопровожавшиеся ДИКИМ СОКРАЩЕНИЕМ населения.   Любой теории, которая строит гладкие графики, не предусматривающие точки разрыва, и не способной объяснить эти точки разрыва внятным образом - место на помойке.

Опять не разобрались в критикуемом предмете. Я не успел написать комментарии касательно теории, но как видно, даже не захотели вникать, а жаль. Вы хотя бы других демографов читали? Или один Ларуш за все в ответе?

Модель Капицы не применима к отдельным территориям и странам в принципе, в отличие от теорий линейного роста, которых придерживались и придерживаются многие демографы, начиная с Мальтуса. Квадратичный рост неаддитивен (сумма квадратов не равна квадрату суммы), в отличие от линейного роста.
Вы делаете ту же ошибку, что, например, делал Мальтус, заметив экспоненциальный рост населения Америки и экстраполировав этот закон на население всей Земли. Капица утверждает, что его подход более продуктивен, поскольку позволяет исключить учет миграции, а также форс-мажорные обстоятельства на отдельных территориях. Естественно при таком рассмотрении невозможно объяснить сами форс-мажорные обстоятельства, но для населения Земли в целом это и не важно. Более глубинные причины, почему так, можно понять, почитав приведенные мной статьи.

Цитата: alexsword
Это уравнение никоим образом не соотвествует реальной истории, на которой мы видим коллапсы цивилизаций, неоднократно случавшиеся в прошлом и сопровождавшихся кратным сокращением населения.  Если уравнение неприменимо к прошлому, его недопустимо применять и к настоящему.  

С этим безапелляционным утверждением будет несогласно большинство демографов, основывающихся на исторических исследованиях, ссылки есть в приведенных мной работах, мне эти данные показались согласованными с моделью. У вас есть другие данные? Прошу представить. До тех пор это утверждение выглядит невежеством.

Цитата: alexsword
Совершенно дикая предпосылка, так как длительность жизни, очевидно, не константа и зависит, в том числе, от калорий на душу населения.  Закладывать ее в модель как постоянную величину - недопустимо.  

И снова не разобрались! Во первых, эта цифра - не предпосылка, а вывод из теории. Это параметр, выделенный для удобства интерпретации модели, численное значение которого вычисляется на основе демографических данных. А во-вторых, это не длительность жизни, читайте внимательно! Не надо вкладывать того что автор не утверждал, чтобы потом это с успехом опровергнуть. Интересно, кто же это тут манипулирует?..

Цитата: alexsword
А это уже просто ложь.  Индустриальная энергоплотность СОКРАЩАЕТСЯ уже несколько десятилетий как в США и Европе, так и на планете в среднем, что и является признаком приближения очередной точки разрыва.

Это уже не имеет касательства к теории Капицы, разберу данный тезис в дальнейшем. Для затравки скажу, что речь там шла в основном о данных до 1960 года. Относительно ваших поздних данных я с Вами согласен.

Цитата: alexsword
В заключение.  Обороты типа "(что Alexsword уже продемонстрировал, вторгнувшись со своими построениями в демографию, не разобравшись толком в предмете)" не сопровожденные указанием конкретных цитат и аргументов, считаю манипуляцией.  

Рецидивов прошу не допускать.

Я понимаю, что неприятно читать о себе такое, однако поймите меня и вы. Если я показываю, что  в критикуемом предмете не разобрались, причем вот уже во второй раз, поневоле хочется возвратить Вам ваши хлесткие слова и выражения вроде "невежество". Хорошо буду просто на это указывать. В таком случае, попрошу и Вас воздержаться от подобного.

Цитата: alexsword
А слова "Несколько постов Алексворда в его блоге на научную теорию никак не тянут, при всем уважении" - считаю не только манипуляцией, но и  невежеством.  Вот некоторые мнения из Академии Наук касательно термодинамической теории:

[i]"Высокую оценку выступлению Ларуша на заседании круглого стола дал директор Института социально-политических исследований РАН, академик Г.В.Осипов. В предисловии к недавно изданной стенограмме круглого стола Г.В.Осипов отмечает, что глубокие научные знания Ларуша, его умение в деталях разобраться в экономической и политической ситуации позволили ему «создать оригинальную концепцию развития и прогнозирования экономических, политических, социокультурных процессов на планете». Г.В.Осипов отметил, что научные открытия Ларуша в экономической науке, «сейчас уже достаточно широко известны российскому научному сообществу».

Однако в таком случае, опять же попрошу с вашей стороны таких оборотов как "невежество" по отношению к теории Капицы тоже впредь не допускать. Потому что она тоже общепризнана в научном сообществе, а если меряться количеством ссылок, то поболее чем теория Ларуша. Поэтому, мнение Осипова, в данном случае  не аргумент, точно такие же слова можно сказать заменив "теория Ларуша" на "теория Капицы".

Возник вопрос. Удельная энергоплотность - ваше изобретение или Ларуша? Во-втором, случае мне придется углубиться в его теорию.

Цитата: Dobryak от 06.12.2010 00:40:34
У любого физика, имевшего дело со статистической обработкой своих экспериментальных данных, такое безапелляционное заключение о том, куда загнется эта кривая послезавтра,  не вызвало бы даже смеха --- над убогими не смеются. По критерию Хи-квадрат через те же точки элементарно пройдет и т.н. логистическая кривая, при этом в силу удаленности по времени от точки насыщения эту самую точку насыщения сегодня предсказать невозможно.

Ув. Добряк, перефразируя высказывание из известного фильма, Вы, "конечно, человек авторитетный" (с), но тоже не разобрались в критикуемом предмете. Речь идет о модели, и куда загнется эта кривая, модель показывает очень хорошо. Кроме этого, на график нанесены экспериментальные точки. О том, куда пойдут экспериментальные точки, речи не идет. Это прогноз на основе модели.
Я не понимаю, Вы вообще статьи в научные журналы писали? У меня поначалу сложился такой вывод, если ошибся, прошу извинить.

alexsword:  "Я не понимаю, Вы вообще статьи в научные журналы писали? "

Переход на личности и аргументация не имеющая отношения к обсуждаемому вопросу.  Час в качестве предупреждения.  Рецидив - сутки.

Upd. не имел ни малейшего желания наехать на искренне мною уважаемого Добряка. Это был скорее удивленный возглас младшего коллеги. Что ж, если здесь такое не приветствуется, буду сдержаннее.

Цитата: Montmorency от 05.12.2010 23:33:08
Знаете дифференциальное уравнение роста бактерий в благоприятной среде? Его решение - экспонента. Человечество растёт по этому же самому принципу(пока среда благоприятная). Как и любой биологический вид, как в т.ч. бактерии.

Вы приверженец мальтузианства (у него как раз экспоненциальный рост)? Или просто "ничего не читал, но мнение имею!"?

http://www.i-u.ru/biblio/archive/capica_skolko/02.aspx

Цитата
Рассмотрим экспоненциальный рост (рис. 3.1, B). Предполагая, что человечество в прошлом удваивалось за те же 40 лет, что и сегодня, оценим, когда такой процесс мог начаться. Для этого выразим численность населения мира, как степень двойки: 6 . 10 9 @ 2 32 . Значит, 32 поколения или 40*32=1280 лет тому назад, в VII в., за 200 лет до крещения Руси, все могло начаться с Адама и Евы! Даже если мы увеличим время удвоения в 10 раз, то этот момент отодвинется к началу неолита, когда население мира уже было порядка 10 млн (см. рис 5.2).

Экспоненциальный рост никак не может объяснить демографические данные для всей Земли за большой срок. Для небольших территорий и небольшого промежутка времени - допустимо, но это не наш случай.

Цитата: alexsword
На основании каких конкретно моих слов, Вы мне приписали такую "ошибку"?  Я ни в коем случае не распространяю "экспоненциальный рост населения Америки" на всю планету, а считаю ровно обратно - благодаря нацистким теориям и сокращении инвестиций в основную инфраструктуру, очередная точка разрыва очень близко, за которой последует период новой темной эры, сопровождаемой резким сокращением плотности населения при жизни одного-двух ближайших поколений.  

По ошибкой я подразумеваю центризм. У Мальтуса америкоцентризм (если справедливо для америки, значит и для мира в целом), у вас – европоцентризм (если что-то происходит в европе, значит это справедливо и для всего мира) при рассмотрении человечества в целом. Какую долю население Европы 1345 года составляло от населения Земли? Каков процент европейских человеческих потерь от мирового населения? Какова динамика восполнения численности населения Земли после эпидемий, катастроф, войн в разных местах? В приведенных мною ссылках эти вопросы между прочим, рассматриваются и весьма внимательно, рекомендую изучить.

Цитата: alexsword
Период коллапса Римской Империи сопровождался резким сокращением количества обрабатываемых земель, а ряд провинций полностью обезлюдел.  Некоторое оценки численности населения в первое тысячелетия:

http://www.census.go…ldhis.html

Катастрофа бронзового века сопровождалась сокращением численности населения в наиболее сложных обществах на 50%-75%.

Еще раз повторяю, речь идет о человечестве в целом. Кстати, по вашей ссылке приведены в том числе и те данные, на которые ссылается Капица. Отдельные общества не рассматриваются в данной модели, такое рассмотрение очень сложно (и вряд ли возможно без учета роли личности в истории). Однако, для человечества в целом никаких 50-75 % и близко нет. Кроме того, у разных авторов такой разброс, особенно в древности, что даже оценить трудно, повлияли ли события в Европе на численность человечества в целом. Это напоминает ситуацию с моделированием климата Земли, когда на данной территории в данный момент времени предсказать погоду куда сложнее, чем тенденции климата для всей Земли (политические спекуляции про глобальное потепление/похолодание на данную тему не рассматриваю).

Цитата: alexsword
Этого вполне достаточно, чтобы считать эти уравнения неприменимыми к имеющемуся опыту.

Удивительно, как разные люди (демографы и Вы) на основании одних и тех данных делают противоположные выводы. Тут ничего поделать не могу, скорее это вопрос веры или предубеждения, чем анализа.

Цитата: alexsword
Повторяю.  Этот "параметр" (длительность жизни) - динамическая функция, значение которой меняется со временем, и зависит в том числе, от таких термодинамических показателей, как число калорий на душу населения, что, в свою очередь является функцией от производительности труда и энергопотока на одно рабочее место.  Закладывать эту функцию, как константу - в модель не допустимо.

Не понимаю, что у Вас значит слово "заложена"? Этот параметр - усредненная (поэтому она постоянна в модели) характеристика, имеющая размерность времени, она не вносится в модель откуда-то, а выделяется для удобства при математических преобразованиях, численное значение ее вычисляется на основании опытных данных. Дальше начинается интерпретация, что же это такое. Капица на основании аналогий из мира физики считает, что это внутренняя характеристика всей системы, связанная как-то с продолжительностью репродуктивной жизни человека и информационным обменом. Он не исключает альтернативного толкования - что этот параметр как-то связан с "социально-технологическими циклами, предложенными Н.Д. Кондратьевым". Вопрос этот открыт для дискуссии, что не меняет применимости математической стороны модели. Аналогия - в теории реальных газов, если не ошибаюсь, есть два параметра a и b, которые не имеют четкой интерпретации, теоретического способа вычисления и находятся из опыта. Однако отсутствие этой четкой интерпретации не мешает нам применять саму формулу, которая неплохо подтверждается опытом.

Цитата: alexsword
А что это?? Цитирую работу: "Само же значение t = 45 годам, весьма удовлетворительно отражает некоторую среднюю временную характеристику жизни человек".

Дайте конкретное определение и методику расчета.  

см. выше. Нет четкого определения ибо этот параметр введен для удобства рассмотрения. Можно спорить о его сущности. Теория не аксиоматическая (как например теория относительности), а феноменологическая, см. теорию реальных газов или доменную теорию ферромагнетизма. Тот же подход широко применяется в физике.

Цитата: alexsword
Теоретические работы Ларуша я бы рекомендовал изучить.  Сам он является не основателем, а продолжателем подхода Лейбница и Вернадского к изучению экономики, как области физики, посвященной изучению ноосферы.   Как один из важных показателей Ларуш выделяет такое понятие как "предельная плотность населения", которая должна возрастать в неэнтропийном обществе.

Сделаю, спасибо за рекомендацию.
Аналогично - рекомендую познакомиться с самой теорией Капицы и ее критикой, а также с альтернативными демографическими теориями (наверняка, среди них есть и близкие Вашему подходу).
Однако, вопрос касался той энергоплотности (я ее назвал удельной, если не согласны, поправьте), которую Вы вводите. Это ваше изобретение или это есть у Ларуша?

Цитата: alexsword
Это уравнение никоим образом не соотвествует реальной истории, на которой мы видим коллапсы цивилизаций, неоднократно случавшиеся в прошлом и сопровождавшихся кратным сокращением населения.  Если уравнение неприменимо к прошлому, его недопустимо применять и к настоящему

Ну предположим, что есть дифур в 1000 мерном пространстве, описывающий поведение системы "Человечество". Утверждается, что это уравнение в первом приближение описывает проекцию асимптотической кривой этой системы на плоскость численность и время. В первом приближении - это значит, что реальная асиптотическая кривая лежит где-то в ее оркрестности.  Вводя новые параметры, можно точнее узнать истинную кривую, но их вклад намного меньше чем от численности. Асиптотическая - это значит, что после малого отклонения система идет по пути, приближающемся к асимптоте с течением времени. Капица утверждает, что эпидемия чумы и мировые войны были отклонениями, после которых численность экспоненциально возвращалась на гипербулу.

Цитата: Dobryak от 06.12.2010 00:40:34
У любого физика, имевшего дело со статистической обработкой своих экспериментальных данных, такое безапелляционное заключение о том, куда загнется эта кривая послезавтра,  не вызвало бы даже смеха --- над убогими не смеются. По критерию Хи-квадрат через те же точки элементарно пройдет и т.н. логистическая кривая, при этом в силу удаленности по времени от точки насыщения эту самую точку насыщения сегодня предсказать невозможно.

Там по осям log N и log (T_пер-T). В таких координатах гипербола должна стать прямой, проходящей под 45 градусов к осям. Это и есть стредний участок с экспериментальными данными. Логистическая кривая в таких осях должна стать гиперболой.

Цитата: alexsword

Отметим, что эти коллапсы были такого масштаба, что повлияли на численность населения всего мира.  По ссылке, что я дал приведены оценки ООН, что, если в начале эры численность населения планеты оценивалась в 400 миллионов человек, то в 500-м году она оценивается лишь в 190-200 миллионов.

Аналогичным образом, в 1250 - 416, в 1400 - 374.

Эээ, нет Алекс, если Вы начнете такое жонглирование цифрами, то я в такие игры не играю. Не знаю  сознательно или нет, но Вы допустили серьезный методический просчет, надеюсь, Добряк, если захочет, подтвердит мои слова. Дело в том, что из приведенной ссылки, для опровержения или подтверждения какой либо теории, допустимо брать только такие данные, которые получены в рамках одной методики. Иначе может получится нехорошо, типа "здесь берем, здесь не берем, здесь я селедку заворачивал". Вы взяли данные из сводной колонки, которая приведена только для того чтобы показать разброс данных у разных авторов. Теперь показываю как надо делать. Вы выбираете любую колонку правее summary, и берете данные из одной колонки. Например если взяли из summary для 1 года н.э. 400 то смотрим где она была взята. Это верхняя граница оценок ООН от 1973. Но тут проблема, ближайшая оценка по этой методике это 1650 год, не годится, ведь может согласно этой методике никакого провала в 500 году просто не было, а данных в докладе нет. Если же вы берете 500 год то данные есть у McEvedy and Jones 190 млн. и Biraben 206 млн. Извольте выбрать что-то одно.
В противном случае буду думать, что Вы сознательно манипулируете в том направлении как Вам выгодно, и тогда я прекращаю дискуссию.
По остальным вопросам отвечу позже, пока извините занят.

С числами.

Данные о потреблении и запасах урана, отсюда:
http://www.mineral.r…index.html

Мировая потребность на нужды атомной энергетики 66-68 тыс. тонн в год.
Производство урановых концентратов - до 40 тыс. т в год (т.е. сейчас проедаются запасы, созданные в период "холодной войны").
Запасы подтвержденные 2,6 млн т, общие (т.е. требующие доразведки) 4,3 млн. т.

Отсюда следует, что при сохранении атомной энергетики на сегодняшнем (весьма низком) уровне подтвержденных запасов хватит на 38 лет эксплуатации АЭС, общих - на 63 года (при этом нужно резко увеличивать объемы обогащения).
При увеличении суммарной мощности АЭС в полтора раза - на 26 и 42 года соответственно.

Дальше, разумеется, будут найдены новые месторождения, но стоимость добычи урана из них, естественно, будет гораздо выше: все лежавшие близ поверхности, с богатым содержанием месторождения уже найдены и разрабатываются, новые будут глубоко под землёй, в отдаленных труднодоступных местах, с себестоимостью разработки (и в деньгах, и в калориях) выше в разы, а затем и на порядки.
Т.е. сегодняшнюю себестоимость АЭС нужно рассматривать на период максимум 50 лет, далее она начнет экспоненциально расти.

Можно попробовать оценить максимально возможное доступное количество урана. Его кларк 2,5 на 10 в -4 ст. % массы земной коры. Если мы возьмём всю сушу (без Антарктиды, ок.140 млн. кв.км) на глубину 1 км, её масса составит 3,5 на 10 в 17 тонн, и значит урана в ней до 1 трлн. тонн. Пусть 99% его слишком рассеяны и не могут быть эффективно извлечены в принципе. Всё равно теоретически доступно человечеству до 10 млрд. тонн урана - в тысячу раз больше сегодняшних найденных запасов. Но, разумеется, основная часть этого урана будет стоить на порядки (в сотни и тысячи раз) дороже сегодняшнего (основные расходы пойдут на глубинное разведочное бурение и затем на большие объёмы вскрышных работ или создание более дорогих шахт).


Что касается термояда, то экспериментальный ITER будет запущен не ранее 2017, и ещё неизвестно, возможно ли будет с него снять энергии больше, чем потратить. Тут говорить просто ещё не о чем.


Себестоимость АЭС кратко дана тут
http://www.ng.ru/ene…actor.html
(авторы - ученые "Курчатовского института")
она равна 3 центам (1 руб.) за кВт*ч, при этом 80% составляют первоначальные затраты на строительство станции, т.е. рост стоимости сырья (урана) оказывает гораздо меньшее влияние на рост себестоимости, чем для ТЭС, у которых 80% себестоимости - сырье. Иными словами, рост цен на сырье в 10 раз приведет к увеличению себестоимости киловатта на АЭС только в 2,8 раза, а на ТЭС - в 8,2 раза (впрочем, при этом будет рост цен и на металлы и оборудование, и реально разрыв окажется существенно меньше).


Что касается солнечной энергетики, то в Каракумах суммарная солнечная радиация составляет 200 МДж/кв.м в январе и 800 в июле (данные "Атласа СССР" 1984 г.), т.е. в сумме по году примерно 6 ГДж/кв.м. Это эквивалентно 1700 кВт*ч. При КПД современных солнечных панелей до 20% реально взять 300 кВт*ч.
Пиковые 800 МДж/кв.м за месяц означают единовременную мощность 300 Вт с кв.м. - т.е. панели СЭС мощностью 3 ГВт займут площадь 10 кв. км (но в минимуме, в январе она будет выдавать только 750 МВт); площадь Каракумов порядка 400 тыс. кв. км, и если покрыть панелями их все, суммарная мощность даже в январе составит 30 ТВт, что в 200 раз больше суммарной мощности всех электростанций России (150 ГВт) - такого объема энергии в ближайшие 100 лет и всей Евразии не понадобится...

Стоимость современных панелей порядка 4 долл. на ватт мощности (данные Вики), т.е. нужно потратить 1200 долл. на панели площадью 1 кв.м, в пике берущие 300 Вт. При этом за год они выработают 300 кВт*ч электроэнергии, или 4 доллара за киловатт. Если же разделить на срок службы 20 лет, то себестоимость окажется 20 центов. К этому, конечно, нужно добавить расходы на инфраструктуру, и в то же время срок службы реально может быть и дольше.

В целом можно сделать вывод, что сейчас себестоимость энергии СЭС примерно в 10 раз выше, чем для АЭС и ТЭС.
В ближайшие 50 лет, несомненно, самым эффективным способом производства электроэнергии являются АЭС (без учета уже построенных ГЭС, разумеется).
Но в перспективе 50-100 лет сырье, по мере исчерпания доступных месторождений, будет существенно дорожать, а солнечные панели по мере совершенствования - относительно дешеветь.
Главное же в том, что "сырьем" для СЭС выступает  практически неисчерпаемый, в масштабе человеческой деятельности ближайшей тысячи лет, безплатный источник - солнечный свет. Тут дело только в технологиях.


Вообще-то существует ещё один почти неисчерпаемый (при нынешнем энергопотреблении человечеству хватило бы на миллион лет) и чрезвычайно стабильный источник энергии - тепло земных недр. Но его ещё труднее эффективно извлечь. Хотя кое-какие наработки есть:
http://www.abok.ru/f…p?nid=1991
и более мощный вариант:
http://elementy.ru/news/164982

Цитата: Kubar от 06.12.2010 12:56:08
По ошибкой я подразумеваю центризм. У Мальтуса америкоцентризм (если справедливо для америки, значит и для мира в целом), у вас – европоцентризм (если что-то происходит в европе, значит это справедливо и для всего мира) при рассмотрении человечества в целом.

В силу ограничений транспортной логистики, как Римская Империя, так и Европа 14-го века, вполне могут рассматриваться, пусть и с некоторой долей погрешности, как замкнутая система, каковой сейчас является планета в целом. Как минимум, такие ключевые ресурсы, как энергоресурсы и зерно тогда из, к примеру, Китая или Индии не перевозились.

Поэтому опыт этих систем необходимо учитывать в уравнениях описывающих развитие замкнутых систем, и, если уравнения не могут объяснить имеющиеся разрывы, это достаточное основание для того, чтобы ставить эти модели под сомнение.  

Отметим, что эти коллапсы были такого масштаба, что повлияли на численность населения всего мира.  По ссылке, что я дал приведены оценки ООН, что, если в начале эры численность населения планеты оценивалась в 400 миллионов человек, то в 500-м году она оценивается лишь в 190-200 миллионов.

Аналогичным образом, в 1250 - 416, в 1400 - 374.

Каким образом эти разрывы объясняются Вашей теорией?  

Цитата: Kubar от 06.12.2010 12:56:08
Какова динамика восполнения численности населения Земли после эпидемий, катастроф, войн в разных местах?

Во первых, войны и катастрофы это не что-то падающее с неба, а зачастую СЛЕДСТВИЕ действующих термодинамических факторов.  Так, например, Гитлер, испытывая энергетический голод, стремился получить доступ к российским углеводородам.  Аналогичную ситуацию мы наблюдаем сейчас в США и многих странах Европы - имеющиеся термодинамические факторы подталкивают их к агрессии и уподоблению шакалам.  

Во вторых, динамика восполнения численности "после катастрофы" - следствие опять же термодинамики.

Так, например, численность населения Европы после катастрофы 14-го века, смогла восстановиться лишь после начала колонизации, то есть когда развитие транспорта и улучшение логистики позволило им приступить к разграблению далеких территорий, геноциду и порабощению, то есть присвоению продукта тех наций, до которых они раньше дотянуться не могли:

1300 79 200 000
1340 88 000 000
1400 63 600 000
1600 98 100 000

А дальнейший резкий рост численности был вызван улучшением термодинамических характеристик среднего рабочего места и производительности труда с началом индустриальной революции.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 12:56:08
Этот параметр - усредненная (поэтому она постоянна в модели)

Если этот параметр используется в модели в качестве константы, но в реальной жизни и в реальном обществе постоянно меняется (и является функцией от термодинамических свойств среднего рабочего места), подвергаясь в том числе резким изменениям, то никакой ценности, с точки зрения моделирования реального общества, полученная модель не представляет.

Цитата: Kubar от 06.12.2010 12:56:08
Однако, вопрос касался той энергоплотности (я ее назвал удельной, если не согласны, поправьте), которую Вы вводите. Это ваше изобретение или это есть у Ларуша?

Я не видел использование индустриальных энергозатрат в расчете на душу населения в его расчетах, но использование этой метрики вытекает из концепции, которую он формализовал.

Цитата: ival от 06.12.2010 13:13:32
Капица утверждает, что эпидемия чумы и мировые войны были отклонениями, после которых численность экспоненциально возвращалась на гипербулу.

А я утверждаю, что это не случайные отклонения, а признаки энтропийных систем, с деградирующим показателем энергоплотности на душу населения.  Сперва такие системы пытаются компенсировать свою деградацию за счет присвоения чужого богатства, потом, когда этот ресурс исчерпан, аннигилируют - путем голода, эпидемий и беспорядков.  

Вот тут эта модель описана - http://alexsword.liv…48138.html - со следующим примечанием:

"...
Особую опасность представляют случаи, когда паразиты с одной стороны неуемно алчны, а с другой замаскировались так, что система не распознает в них угрозу и не принимает меры защиты. В этом случае, их аппетиты со временем будут расти, как и количество окружающей их прислуги. Свободная энергия системы со временем неизбежно станет отрицательной, что означает неспособность даже простого воспроизводства инфраструктуры и/или уровня жизни производственных работников, что приведет систему к аннигиляции. Пораженная такой болезнью система будет пытаться расширить зону своего влияния с тем, чтобы присосаться к другим системам и использовать их энергию для поддержания своей жизни.

Если обратиться к конкретике, в случае нынешнего суперкризиса, страна, которая была поражена паразитами раньше всех это Британия - начиная с Ост-Индской компании, а может и ранее. В отрицательной свободной энергии и попытках повысить энергию своей системы за счет чужих - суть всех империалистических войн.
..."


Позднее я покажу применимость данной модели к историческому опыту (на основании работ археологов, которые сейчас изучаю).

Цитата: Kubar от 06.12.2010 15:30:13
В противном случае буду думать, что Вы сознательно манипулируете в том направлении как Вам выгодно, и тогда я прекращаю дискуссию.

Я ведь дал цифры и первоисточник, указав, что разброс оценок имеет место быть - так как строгого учета тогда не было, особенно на других континентах.  Смотрите первоисточник и сами видите разброс цифр.

Но. Пусть разброс есть, а точные цифры неизвестны. Факт запустения в Римской Империи множества плодородных земель зафиксирован археологами. Зафиксирован период хаоса. Зафиксировано падение сбора налогов и нехватка рекрутов.  

Такие явления соответствуют массовому сокращению населения.

Аналогичные процессы наблюдались в Европе в 1345 году.  Начало аналогичных процессов сейчас наблюдается на планете в целом.

Моделируя замкнутые самодостаточные системы, смотреть нужно именно на историю замкнутых самодостаточных систем. То есть даже, если допустить, что во время сокращение плотности населения Римской Империи, плотность населения майя вдруг случайно росла и компенсировала коллапс римлян, это никоим образом не означает, что имела место стагнация - так как на тот момент это было ДВЕ НЕЗАВИСИМЫХ СИСТЕМЫ.  

Это все равно как сейчас для анализа численности населения, учитывать гипотетических гуманоидов с Альфа Центавра.  Даже, если В БУДУЩЕМ мы будем вести с ними совместное хозяйство, сегодня эти гуманоиды не имеют никакого отношения к нашей системе хозяйства!

Так что, хотите прекращайте - мне без разницы, сомневаюсь, что Вы что-то новое сказать сможете, потому что проблема у Вас не в уточнениях, которое можно снять, а фундаментальный пробел в базе модели. У Вас не заложено в каком-либо виде понятие "производительность труда" на душу населения, которая в рамках одной и той же географической территории со временем может очень сильно меняться, причем в разные стороны.

Модели не применимые к системам прошлого, не применимы к настоящему, а Ваши модели с прошлым соотносятся плохо.  

Цитата: suhol от 06.12.2010 21:45:37
Главное же в том, что "сырьем" для СЭС выступает  практически неисчерпаемый, в масштабе человеческой деятельности ближайшей тысячи лет, безплатный источник - солнечный свет.

Вы прочитали мои расчеты выше?  

Где показано, что:

"...Отсюда и из пункта 1 следуют следующие оценки - для покрытия энергетических затрат 2008 года, на строительство солнечной электростанции мощности 15.89 млрд.киловатт потребовалось бы потратить 15890 млрд * 60 квт.час = 953 триллиона.квт.час, то есть семилетний мировой энергобаланс.  То есть, если человечество 7 лет не будет работать на заводах, не будет одеваться, не будет есть, не будет ездить на автомобилях, не будет включать свет - то за 7 лет оно теоретически сможет соорудить солнечную батарею требуемого размера.    При этом следует помнить что срок службы солнечных батарей составляет 30-50 лет.   То есть через 30 лет процесс нужно будет повторять заново.
...

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!  Представьте, что станет с климатом Сахары или Казахстана, если застроить их полностью - а если мы говорим о промышленном использовании солнечной энергии, то речь должна идти именно о таких масштабах и площадях?  А что случится с климатом регионов, которым не повезло быть соседями этих "темных сторон Луны"?  В пределе такой подход к развитию промышленной энергетики означает начало нового ледникового периода. "



Так что не обманывайте про "бесплатность" - только на солнечные батареи работать и будете за чашку риса с небольшими перерывами на сон, наслаждаясь растущими ледниками на пляжах в сочи.  

Цитата: suhol от 06.12.2010 22:06:27
Пару слов о "черной дыре".
Низкий КПД фотоэлементов как раз и означает, что они потребляют далеко не всю падающую на них энергию (она что, в них просто уничтожается? так не бывает, законы сохранения работают всегда).
Сейчас в пустынях 30% падающего света просто отражается назад в космос (альбедо пустынь гораздо выше, чем лесов). Почему бы её не задействовать на Земле?
Да и физически невозможно построить цельную панель площадью в квадратные километры, будут отдельные блоки, между которыми свет будет проникать свободно, а под ними будет рассеянный свет, создающий относительно прохладную полутень, в которой могут даже лучше развиваться неприхотливые растения, увеличив, а не уменьшив объемы фотосинтеза.

И естественно, что о промышленного масштаба СЭС в северных широтах речи не может быть.

Какая разница дыры между элементами или не дыры?   Если Вы создаете батарею такой-то мощности - она выведет эту мощность из естественного фотосинтеза, какие бы Вы дыры между фотоэлементами не оставляли.  А если КПД у батарей будет низкий - значит площадь поля батарей придется увеличивать, чтобы получить искомую мощность.

Чудес не бывает.  

Энергопоток низкой плотности в расчете на квадратный километр = геноцид, чтобы ни орали его пропагандисты. Только рост плотности энергопотока влечет за собой прогресс. Атомная энергия, термояд удовлетворяют этому критерию, возможно, будут обнаружены другие источники.  Но их и нужно внедрять, развивать и искать - то есть тратить ресурсы в первую очередь на физически обоснованные направления, а не на никчемную шнягу.    

Цитата: mozgi
О каком таком фотосинтезе в пустынях вы тут толкуете?

1.  Справка.

Пустыня Сахара. Основа растительного покрова — многолетние засухоустойчивые злаки и кустарники с обширной и глубокой (до 15—20 м) корневой системой, а также эфемеры, развивающиеся после выпадения дождей... Растительный покров почти повсеместно испытал сильное воздействие деятельности человека (выпас скота, сбор полезных растений, заготовка топлива и т. п.). В результате хищнического уничтожения растительности и распашки лёгких песчаных почв подвижные пески наступают на оазисы.

Я не эколог, но резонно предположить, что при уничтожении этого покрова и его корневой системы, пустыня резко ускорит свое продвижение по окрестностям.

А вообще при размещении фотолементов исключительно в пустынях, будут большие потери при передачи электроэнергии энергию к промышленным центрам, география размещения которых привязана к месторождениям.

Цитата: mozgi
Мы, превратив энергию солнца в электричество, планируем его передавать на другие планеты и выделять его там в виде тепла? Или каким таким образом мы изменим тепловой баланс нашей планеты?

Энергия не обязательно рассеивается и, в химической промышленности, например, может законсервироваться в связанном виде (как пример - фотосинтез).  Смотри химическую термодинамику.  

Кроме того при создании гипотетической батарии значительной площади, будут нарушены существующие климатические и пищевые цепочки и взаимосвязи.   Создав гигантскую по площади "темную стороны Луны" в Сахаре, Вы получите непресказуемые последствия для соседних регионов, и даже если вся полученная энергия высвободится в виде тепла на заводе, где-нибудь в Индии, легче от этого в Италии не станет, откуда "темная сторона Луны" будет высасывать тепло как пылесос.

При этом львиная часть энергии сгенерированной солнечными батареями, будет уходить на их собственное воспроизводство и плановую замену.  Чем эта движуха лучше обычного фотосинтеза, и чем такая цивилизация лучше времен охоты и собирательства - мне непонятно.   У цивилизации, сделавшей ставку на солнечную энергетику, просто не будет особо ресурсов решать еще какие-либо задачи, кроме как заниматься воспроизводством батарей.  По мне уж лучше грибы и ягоды собирать.

Пару слов о "черной дыре".
Низкий КПД фотоэлементов как раз и означает, что они потребляют далеко не всю падающую на них энергию (она что, в них просто уничтожается? так не бывает, законы сохранения работают всегда).
Сейчас в пустынях 30% падающего света просто отражается назад в космос (альбедо пустынь гораздо выше, чем лесов). Почему бы её не задействовать на Земле?
Да и физически невозможно построить цельную панель площадью в квадратные километры, будут отдельные блоки, между которыми свет будет проникать свободно, а под ними будет рассеянный свет, создающий относительно прохладную полутень, в которой могут даже лучше развиваться неприхотливые растения, увеличив, а не уменьшив объемы фотосинтеза.

И естественно, что о промышленного масштаба СЭС в северных широтах речи не может быть.

Цитата: suhol от 06.12.2010 21:45:37

Что касается термояда, то экспериментальный ITER будет запущен не ранее 2017, и ещё неизвестно, возможно ли будет с него снять энергии больше, чем потратить. Тут говорить просто ещё не о чем.

Насчет сроков ИТЭР не могу не процитировать с "Ядерной энергетики":

Цитата: Dobryak от 25.11.2010 19:04:46
Совершенно точно: на ИТЭР должны доказать возможность устойчивой --- критическое слово! не секундами, минутами, часами или днями, а хотя бы месяцами... ---термоядерной реакции синтеза с положительным энерговыделением. Электростанция через стенку для утилизации энергии с ИТЭР не строится.

На этой картинке показана временная шкала, как она представлялась Кристоферy Ллуэллин Смиту, директору Британского центра физики плазмы в Калэме (а в конце 1960-х аспиранту по обмену в Физическом институте им. Лебедева АН СССР в Москве), в 2004 году:




То, что показано красным, это пока голубые мечты. Уже сегодня можно твердо сказать, что собственно ИТЭР отстает от планов на много лет, сказать что наберется в конце десяток лет значит ничего не сказать. И главное, не хочу обидеть коллег-плазмистов, но сегодня никто не знает, как же технически будут запрягать в народное хозяйство энергию вылетающих из ИТЭР или его старшего брата ДЕМО нейтронов. В принципе все ясно, осталось воплотить в железе....

Обратите внимание на строчки IFMIF, где указана эпоха стального материаловедения, а затем сказано "испытание других материалов", вот только каких точно?

На самой нижней короткой строчке написано, что техническим проектом уже термоядерной электростанции займутся в 2037 году... Грешно смеяться... накинем пару дюжин лет?

Но ясно одно и пути назад нет: термоядом мир заниматъся должен!

Цитата: alexsword
1.  Справка.

Пустыня Сахара. Основа растительного покрова — многолетние засухоустойчивые злаки и кустарники с обширной и глубокой (до 15—20 м) корневой системой, а также эфемеры, развивающиеся после выпадения дождей... Растительный покров почти повсеместно испытал сильное воздействие деятельности человека (выпас скота, сбор полезных растений, заготовка топлива и т. п.). В результате хищнического уничтожения растительности и распашки лёгких песчаных почв подвижные пески наступают на оазисы.

Я не эколог, но резонно предположить, что при уничтожении этого покрова и его корневой системы, пустыня резко ускорит свое продвижение по окрестностям.

А вообще при размещении фотолементов исключительно в пустынях, будут большие потери при передачи электроэнергии энергию к промышленным центрам, география размещения которых привязана к месторождениям.

Энергия не обязательно рассеивается и, в химической промышленности, например, может законсервироваться в связанном виде (как пример - фотосинтез).  Смотри химическую термодинамику.  

Кроме того при создании гипотетической батарии значительной площади, будут нарушены существующие климатические и пищевые цепочки и взаимосвязи.   Создав гигантскую по площади "темную стороны Луны" в Сахаре, Вы получите непресказуемые последствия для соседних регионов, и даже если вся полученная энергия высвободится в виде тепла на заводе, где-нибудь в Индии, легче от этого в Италии не станет, откуда "темная сторона Луны" будет высасывать тепло как пылесос.

При этом львиная часть энергии сгенерированной солнечными батареями, будет уходить на их собственное воспроизводство и плановую замену.  Чем эта движуха лучше обычного фотосинтеза, и чем такая цивилизация лучше времен охоты и собирательства - мне непонятно.   У цивилизации, сделавшей ставку на солнечную энергетику, просто не будет особо ресурсов решать еще какие-либо задачи, кроме как заниматься воспроизводством батарей.  По мне уж лучше грибы и ягоды собирать.

Насчет цветущих садов в Сахаре, спорить желания не имею, это пустое, поверьте. В пустыне я бывал, и представляю себе количество растений на квадратный километр. Объемы фотосинтеза там ничтожны.

Соглашусь с тем, что фотосинтез является одной из наиболее эффективных форм преобразования и запасения энергии, однако одним фотосинтезом человечество сыто не будет, увы. Либо, добро пожаловать в каменный век. Добывать электричество эффективным образом из фотосинтеза человечество не научилось (спирт, биотопливо и пр, есть низкоэффективные методы перевода запасенной фотосинтезом энергии в тепло и электричество). Да и задача у нас, получить энергию и передать ее, а не законсервировать. Так что призывать к увеличению объема фотосинтеза на единицу освещаемой площади преждевременно. Это как раз следует из очень удачно упомянутой химии и термодинамики. Мне, к счастью, посчастливилось изучать термохимию так что я сейчас буду несоглашаться. Очень грубо и на пальцах правда прикинем процессы и энергозатраты/выход, но от этого суть не изменится.

Что является самым энергозатратным производством нынче? Не секрет - это выплавка алюминия. Здесь, правда термохимию даже привлекать не понадобится, достаточно общей физики. Сначала мы плавим руду, затем отливаем алюминиевые болванки. Сначала изменяем агрегатное состояние вещества из твердого в жидкое, затем обратно. Как известно при первом превращении энергия поглощается, при втором - выделяется. Так, что за малым исключением практически всю энергию, которую мы затратили, мы в процессе застывания алюминиевых чушек выделили в окружающую среду в виде тепла.

Однако перейдем к химии. Наиболее массовым производством, наверное это ни для кого не секрет, является производство топлива из нефти. И тут совсем интересная штука. В химии пользуются понятием энтальпия (не путать с энтропией), суть которой есть сумма внутренней энергии системы и работы, затраченной на некое взаимодействие с внешней средой, после которого установилось данное состояние системы, характеризующееся неким давлением и объемом. Так вот, энтальпия образования октана например (из свободных углерода и водорода) равна 208 кДж/моль. Т.е. на килограмм получим 1824 кДж. Однако никто, в трезвом уме, создавать из углерода и водорода октан не станет. Но энтальпию образования запомним, для сравнения так сказать. Так вот в мире, насколько я знаю, пользуют крекинг процесс, (там их есть масса и термо и каталитических и прочих). В этом процессе занимаются тем, что разрывают связи углерод-углерод длинных углеводородов. Соответственно затрачивают энергию. Энергия связи углерод-углерод около 340 кДж/моль. Но энтальпия реакции зависит от условий, температуры и давления. Да и в зависимости от типа реакции (каталитическая или пиролитический крекинг) энтальпия реакции будет разной. Вобщем не буду утомлять расчетами. Порядок величины там такой же (60-400 кДж/моль). Казалось бы, вот здесь мы и потратили энергию не выделив тепло. Однако вспомним, что происходит с бензином? Он сгорает в ДВС. А сколько теплоты выделяется при сгорании октана? 5450 кДж/моль или при сгорании того же кг бензина выделится 47.8 МДж. А следует помнить, что энергия связей обладает свойством аддитивности. То есть затраты на крекинг возместились при сгорании октана. Да что их вообще учитывать, при том, что тепла выделилось на порядок больше. Вот такая занимательная термохимия. Так что мне все же осталось неясно, чем нам помешают солнечные панели в Сахаре... Единственным минусом, который стоит принять во внимание - это нарушение климата пустынь, все-таки некоторое охлаждение данной территории можно ожидать. Однако тут, как заметил тов. suhol, к нам на выручку приходит отражательная способность песков и солнечных панелей. Так что по-видимому эффект охлаждения сильно преувеличен.

Я не претендую на законченую теорию или точный расчет изменения теплового баланса, однако такая грубая прикидка на пальцах уже дает нам общее понимание вклада в тепловой баланс различных процессов. Как меня учили мои профессора, явления нужно сначала понимать качественно, а количественно посчитать всегда успеется.

Ничего не выйдет с солнечными батареями в Сахаре.
Потому что пыль, и песок.
Пыльные бури даже до Салоников доходят, пару недель назад была последняя - все как в тумане было.
А на Крите, например, на южной стороне даже вот такие водонагреватели солнечные долго не живут, потому что пескоструит их и отдача снижается очень сильно.



А солнечные батареи понежнее будут. Думаю, их за год отпескоструит так, что можно будет на помойку выбрасывать.

Цитата: Saloniq от 07.12.2010 03:22:43
Ничего не выйдет с солнечными батареями в Сахаре.
Потому что пыль, и песок.
Пыльные бури даже до Салоников доходят, пару недель назад была последняя - все как в тумане было.
А на Крите, например, на южной стороне даже вот такие водонагреватели солнечные долго не живут, потому что пескоструит их и отдача снижается очень сильно.



А солнечные батареи понежнее будут. Думаю, их за год отпескоструит так, что можно будет на помойку выбрасывать.

Γεια σου, Saloniq!

Немецкий проект DESERTEC в Сахаре описан мной достаточно подробно на "Как оно тикает" и "Альтернативной энергетике". В нем в качестве одного из гуру Gerhard Knies --- бывший профессор Гамбургского университета. В  DESERTEC будут не панели фотоэлементов, а концентрация энергии на "котле" зеркалами, фото прототипа установки под Ахеном моей собственнной работы тоже есть на "Альтернативной энергетике".  DESERTEC развивается с неумолимостью падающего домкрата, но еще в 2000-м Герхард говорил, что у них главное табу --- публичное обсуждение ветровой эрозии зеркал. Почти прототипы DESERTEC работают в Испании и в США в Неваде (опять же см. "Альтернативные"), но там песчаных бурь не бывает. В Эгейском море в пыльные бури не попадал, но на переходе Касабланка-Канарские острова дул уже вторую неделю норд-ост и на восходе и заходе солнца были шикарно видны пыльные языки в полнеба, доходящие до Канар....

Цитата: Dobryak от 07.12.2010 08:59:01
Γεια σου, Saloniq!

Немецкий проект DESERTEC в Сахаре описан мной достаточно подробно на "Как оно тикает" и "Альтернативной энергетике". В нем в качестве одного из гуру Gerhard Knies --- бывший профессор Гамбургского университета. В  DESERTEC будут не панели фотоэлементов, а концентрация энергии на "котле" зеркалами, фото прототипа установки под Ахеном моей собственнной работы тоже есть на "Альтернативной энергетике".  DESERTEC развивается с неумолимостью падающего домкрата, но еще в 2000-м Герхард говорил, что у них главное табу --- публичное обсуждение ветровой эрозии зеркал. Почти прототипы DESERTEC работают в Испании и в США в Неваде (опять же см. "Альтернативные"), но там песчаных бурь не бывает. В Эгейском море в пыльные бури не попадал, но на переходе Касабланка-Канарские острова дул уже вторую неделю норд-ост и на восходе и заходе солнца были шикарно видны пыльные языки в полнеба, доходящие до Канар....

Песчаные бури в Греции раз 5 в год бывают, вот последняя 11 ноября:



А вот так примерно это выглядит вживую:



И сопровождается ветром сильным, 8-9 бофор запросто.

Поэтому в Греции все эти фотовольтаика дальше обычного распила евросубсидий не идут.
У нас в городишке лет 5 назад поставили такую панель, правда похоже что ее и на подключали, но видок у нее сейчас жалкий. Как-нибудь возьму фотоаппарат, сфотографирую.

Цитата: alexsword

Энергопоток низкой плотности в расчете на квадратный километр = геноцид

Любой энергопоток начинается с рассеянного ресурса, и основные усилия человека уходят на его концентрацию. Тот же уран добывается из карьеров общей площадью в десятки кв.километров (считая с отвалами, подъездными путями и т.п.), затем концентрируется на обогатительных установках - и только потом создается высокая плотность энергии на АЭС. И для термояда нужно сначала концентрировать тритий из ничтожных его количеств в окружающей среде, или гелий-3 на Луне собирать (уж меня извините, но это последнее, по-моему, совершеннейшая маниловщина). Даже дрова нужно было в лесу вырубать с большой площади, чтобы собрать в компактный штабель.
Нет в природе естественных высококонцентрированных потоков энергии - разве что вулканы, но с них энергию не очень-то снимешь.

Почему то ни кто не говорит об управлении и управлении энергией от гелиостанций. Ну построили мы кучу гелиостанций и довели их суммарную мощность до 20-30% от энергобаланса страны. И что - теповые станции можно закрывать? Вот это вряд ли. Пик потребления приходиться на 6-9 часов вечера, когда солнце не светит. Значит нужно срочно вводить резервные мощности тепловых станций. Тепловые и атомные станции это не дизель-генератор, вывод на полную мощность занимает часы.
Итого:
- Строительство гелиостанций не позвогит снизить установленную мощность традиционных станций;
- На теже 20-30% повысит разность между минимумом и максимумом нагрузки. Для энергосистемы это очень неблагоприятная ситуация, когда резко возрастает аварийность.

Цитата: mozgi от 07.12.2010 02:03:49
Соглашусь с тем, что фотосинтез является одной из наиболее эффективных форм преобразования и запасения энергии, однако одним фотосинтезом человечество сыто не будет, увы. Либо, добро пожаловать в каменный век.

Что Вы называете "каменным веком" с точки зрения энергопотоков?  С моей точки зрения, это когда большая часть всей энергии, находящейся в распоряжении человечества, уходит на обеспечение процесса физического выживания и воспроизводства уже имеющейся инфраструктуры (а не создание новой).   То есть, с точки зрения энергопотоков "каменный век" это система в которой соотношение свободной энергии к энергии системы находится на крайне низком уровне.

В таком определении ставка на энергетику, мощности которой работают большей частью на воссоздание и замену ее самой, мало чем отличается от собирательства и охоты, так как оставляет минимум свободной энергии для решения новых задач.

С точки зрения потенциала к решению задач - это будет такой же каменный век.

Скажем, про производство удобрений - сможете забыть, а с ней и про урожайность индустриальной эпохи, так как энергоинтенсивные технологии будут недоступны для масс, лишь для элит.   Доля аграрного населения работающая в поле - очевидно, резко вырастет.  Численность населения составит несколько сотен миллионов жителей на всю планету.

Причем этот чудный мир не будет являться сбалансированной системой. Любые флуктуации в солнечном излучении, будут сказываться на такой системе немедленно, как на животных.  И сокращение излучения приведет к тому, что система не сможет воспроизвести себя, начнется раскручиваться спираль дальнейшей деградации.

То есть даже после мучительного нахождения баланса путем геноцида большей части населения, и резкого ухудшения инфраструктуры оставшейся в распоряжении у выживших, Вы все будете иметь очень хрупкую систему, которая сдохнет во время ближайшей "солнечной зимы".

В общем, ставка на солнечную энергетику это путь, аналогичный тому, что проделали некоторые цивилизации, которые впав в темное века, так навсегда в них и остались, утеряв письменность и деградировав, удивляя нас несоответствием между когда-то имевшимся уровнем развития инфраструктуры и тем темным невежеством, в которое они скатились и остались в нем навсегда.  

Цитата: suhol от 07.12.2010 13:46:35
Нет в природе естественных высококонцентрированных потоков энергии - разве что вулканы, но с них энергию не очень-то снимешь.

Опровержение конкретным примером.  Нефтяная скважина создает энергопоток в расчете на квадратный метр территории гораздо большей плотности, чем солнечная батарея.  

Вы можете сказать, что это в своей сути есть концентрат солнечной энергии, накопленный в предыдущие миллионы лет.  И это верно - эту работу по концентрации за нас уже провела Вселенная.

Она и множество других аналогичных источников создала - нужно лишь взять их и использовать.

Цитата: suhol от 07.12.2010 13:46:35
гелий-3 на Луне собирать (уж меня извините, но это последнее, по-моему, совершеннейшая маниловщина)

На каком конкретно основании сделано это громкое утверждение?  По мне это такой же ресурс как нефть - сконцентрированная за сотни миллионов лет солнечная энергия.

Когда-то и уголь копать было маниловщиной, и нефть качать, а плавание на другой континент - эквивалентом самоубийству.  И что?

То, что мы не умеем это делать сегодня, завтрашний день не характеризует нисколько.

ДОПОЛНЕНИЕ.

Цитата: suhol от 07.12.2010 18:52:00
При увеличении энергозатрат на добычу по мере исчерпания легкодоступных источников нефти, газа, урана - так и будет с ТЭС и АЭС.

Все верно, в рамках зафиксированного на месте технического прогресса - это правило (сокращение единиц выпуска продукта на единицу вложений) имеет место быть.

И именно поэтому я писал ранее следующее:

"На самом деле, есть еще одно интересное следствие. Предположим, имеется хозяйство, где половина средств производства находится на современном уровне, а половина - устарела. И хозяйство говорит - мы перестаем развивать новые технологии, а вместо этого всю "свободную энергию" направим на обновление устаревших средств производства до современного уровня.

Формально такой подход будет соответствовать росту капиталоинтенсивности, так как соотношение C/V будет расти. Кроме того, заметим, возрастет и энергия системы (C+V). Но по мере того, как доля обновленных средств производства будет возрастать, выгода от обновления средств производства, когда основная масса их находится на том же уровне, будет сокращаться, как и S' / (C + V), что означает нарушение фундаментального принципа.

Это означает - остановка технического прогресса и изобретения новых средств производства неизбежно повлечет за собой энтропийный процесс.

Постоянные научные исследование, постоянные улучшения средств производства и их ввод в эксплуатацию - это не просто благое пожелание "хотелось бы", а необходимое условие неэнтропийного хозяйства. "

http://alexsword.liv…48138.html

Цитата: suhol от 07.12.2010 18:52:00
Конечно, со временем многое меняется, но то, что в ближайшие 100 лет гелий-3 на Луне добывать не будут - я на 100% уверен.

Вы пророк? Почему я должен Вам верить на слово?   Прошу обосновать эту цифру проверяемыми расчетами.

Лично я не говорю, что через 100 лет мы будем добывать энергию на Луне, но я не говорю и обратного - у меня нет данных.  

Но я говорю - к этому НЕОБХОДИМО стремиться. А сколько времени займет достижение цели - это функция от того, сколько усилий общество бросит на выполнение этой задачи.

Заметим, что этот процесс кардинально замедляет растрата ресурсов вместо физически целесообразных направлений на физически нецелесообразные, такие как солнечная энергетика и, что еще хуже, спускание энергии в унитаз (сверхпотребление).

За каждый день задержки и непродуктивной растраты ресурсов неизбежно придется платить длительностью и свирепостью "новой темной эры".

Цитата: Kubar от 07.12.2010 20:03:21
alexsword, откуда взята эта цифра?

Про то, что 70% стоимости солнечный батарей составляет стоимость энергии - экспертная оценка, основнаая на представлении об ОЧЕНЬ ЭНЕРГОЕМКОМ процессе кристаллизации кремния.

На точности оценки не настаиваю. Если есть более точные - дайте.

Цитата: Kubar от 07.12.2010 20:03:21
Означают ли ваши слова, что для избавления от голода и нищеты на планете нам не хватает генерирующих мощностей?  И что при существующем уровне генерации, неважно как перераспределяй или не перераспределяй богатства, нам нищеты все равно не избежать?

Да - на оба вопроса.  

По первому вопросу.  Существующих мощностей УЖЕ не хватает чтобы обеспечить даже ВОСПРОИЗВОДСТВО текущего уровня инфраструктуры для будущих поколений (в расчете на душу населения).  Цифры по падению индустриального энергопотока уже давал ранее - нынешнее поколение конвертировало будущее детей в жрачку.  

По второму вопросу - с учетом постоянного падения отдачи на единицу энергии, для сохранения плотности населения не хватит ЛЮБОГО уровня энергопотока на душу населения, ЗАФИКСИРОВАННОГО на одном уровне (на долгосрочном интервале).  Для сохранения вида, он должен либо расти, либо нужно расширить ареал обитания (океан, потом космос).

Цитата: Kubar от 07.12.2010 20:03:21
Далее, означают ли ваши слова, что нищета и голод по странам должны коррелировать с уровнем генерации мощностей на душу населения?

Конечно. Даже хлеб и вода не с неба падают, а требуют энергопотока для удобрений, производства, обработки и доставки.  Не будет энергопотока - не будет ни хлеба, ни воды (в тех же объемах, что сейчас).