Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,519,949
7,708
|
Юрий_77a699 ( Слушатель ) |
| 13 авг 2010 в 14:51 |
Тред №246418
новая дискуссия Дискуссия 239
Добрый день.
На МЭК было небольшое обсуждение, но там расценили это как оффтоп. А мне задают вопросы как получилось 705 Вт? Поэтому кратко напишу тут.
Из уст AlexSword-а была высказана мысль что солнечная энергетика это путь в никуда.
Чтобы это подтвердить или опровергнуть были проведены следующие рассуждения.
Цель была оценить энергопоток от Солнца.
Это потенциал. Т.е. сколько энергии дает Солнце в Вт на единицу площади. Насколько мощный этот энергопоток. С чем это можно сравнить.
Проблема утилизации, КПД солнечных батарей тут не рассматривалась. Речь шла о потенциале в будущем, стоит ли развивать это направление или это заведомо утопия.
Мировую карту плотности солнечного излучения в Вт можно получить по этой ссылке:
http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/
Это уже усредненная информация с учетом погоды, климата, времени суток.
Но с чем это можно сравнить?
Для примера была взята Ленинградская АЭС.
В ее состав входят 4 энергоблока по 1ГВт каждый.
Однако учитывая реальное производство если искать средннюу выработку получим 3.2 ГВт.
Площадь АЭС 4.54 кв. км.
3.2 ГВт / 4.54 кв. км = 705 Вт на кв. м.
Солнце в ясный летний день может давать 1000 Вт на кв.м.
Соответственно делаем вывод: Всей мощности АЭС недостаточно даже, чтобы полноценно заменить солнечное освещение даже на ее собственной территории в ясный солнечный день, если вдруг неожиданно отключат солнце.
Конечно, надо учитывать, что в среднем(по времени суток и дней года) мощность солнечного излучения на кв. м. ниже в разы. Сколько см. ссылку. Например в районе Казахстана она может составлять 200Вт. На юге России 180 Вт. В северных широтах 100 Вт. Но даже несмотря на это, при сравнении солнечного энергопотока с потоком, на единицу площади, генерируемым АЭС, видно что Солнце дает на землю коллосальный поток энергии. Проблема в утилизации этой энергии а не в том, что Солнце слабый источник для удовлетворения нужд человека.
Но как ее утилизировать? Нужны солнечные батареи с высоким КПД и низкой стоимостью. Сейчас это не так. Поэтому солнечная энергетика не конкурентноспомобна. Но если ситуация с КПД и стоимостью батарей измениться, то ситуация может поменяться в корне.
в дополнение привожу ссылку на интернет-интервью нашего нобелевского лауреата Жореса Алферова:
http://www.nkj.ru/interview/8370/
На МЭК было небольшое обсуждение, но там расценили это как оффтоп. А мне задают вопросы как получилось 705 Вт? Поэтому кратко напишу тут.
Из уст AlexSword-а была высказана мысль что солнечная энергетика это путь в никуда.
Чтобы это подтвердить или опровергнуть были проведены следующие рассуждения.
Цель была оценить энергопоток от Солнца.
Это потенциал. Т.е. сколько энергии дает Солнце в Вт на единицу площади. Насколько мощный этот энергопоток. С чем это можно сравнить.
Проблема утилизации, КПД солнечных батарей тут не рассматривалась. Речь шла о потенциале в будущем, стоит ли развивать это направление или это заведомо утопия.
Мировую карту плотности солнечного излучения в Вт можно получить по этой ссылке:
http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/
Это уже усредненная информация с учетом погоды, климата, времени суток.
Но с чем это можно сравнить?
Для примера была взята Ленинградская АЭС.
В ее состав входят 4 энергоблока по 1ГВт каждый.
Однако учитывая реальное производство если искать средннюу выработку получим 3.2 ГВт.
Площадь АЭС 4.54 кв. км.
3.2 ГВт / 4.54 кв. км = 705 Вт на кв. м.
Солнце в ясный летний день может давать 1000 Вт на кв.м.
Соответственно делаем вывод: Всей мощности АЭС недостаточно даже, чтобы полноценно заменить солнечное освещение даже на ее собственной территории в ясный солнечный день, если вдруг неожиданно отключат солнце.
Конечно, надо учитывать, что в среднем(по времени суток и дней года) мощность солнечного излучения на кв. м. ниже в разы. Сколько см. ссылку. Например в районе Казахстана она может составлять 200Вт. На юге России 180 Вт. В северных широтах 100 Вт. Но даже несмотря на это, при сравнении солнечного энергопотока с потоком, на единицу площади, генерируемым АЭС, видно что Солнце дает на землю коллосальный поток энергии. Проблема в утилизации этой энергии а не в том, что Солнце слабый источник для удовлетворения нужд человека.
Но как ее утилизировать? Нужны солнечные батареи с высоким КПД и низкой стоимостью. Сейчас это не так. Поэтому солнечная энергетика не конкурентноспомобна. Но если ситуация с КПД и стоимостью батарей измениться, то ситуация может поменяться в корне.
в дополнение привожу ссылку на интернет-интервью нашего нобелевского лауреата Жореса Алферова:
http://www.nkj.ru/interview/8370/
Отредактировано: Юрий - 13 авг 2010 в 15:15
ОТВЕТЫ (4)
|
|
ПолУхим ( Слушатель ) |
| 13 авг 2010 в 15:14 |
Цитата: Юрий от 13.08.2010 14:51:30
Пока, по-моему, ситуация такая - энергетические затраты на материал солнечных солнечных батарей очень высоки, т.к. приходится восстанавливать крепчайшую кислородную связь, на это надо уйму энергии плюс создание и эксплуатация сопутствующего оборудования и линий передачи и собственно батарей. На мой взгляд ситуация следующая - передовые страны делают или покупают "экологически чистые" энергетические источники, оставляя взамен третьим странам отходы производства и выбросы парниковых газов.
не сомневаюсь, что у транснациональных корпораций есть на эту тему строгие расчёты под грифом. Можно посчитать и самому, но дело это весьма трудоёмкое, а выхлопа с этого труда не будет
По-моему, у человечества выход один - снижать потребление и ограничивать численность населения.
|
Dobryаk ( Практикант ) |
| 13 авг 2010 в 15:17 |
Эх, ежели б да кабыЦитата: Юрий от 13.08.2010 14:51:30
Да во рту росли бобы ---
То тогда бы был не рот,
А бобовый огород.
Перенесу-ка с ветки "Модерация" ответный пост Аlexsword-a:
Цитата: alexsword
Стирал не я, а вероятно Кенгель.
Часть I. Модераторам МЭК.
1. Лично я не считаю тему энергетики оффтопом. Энергия - база экономики и обсуждать МЭК без обсуждения базы - считаю неправильным. Это все равно, что обсуждать дефекты построенного здания без обсуждения дефектов фундамента. Речь естественно, не о очень глубоких технических деталях - а о принципиальных вопросах, связанных с подходами в целом, на языке понятном большинству читателей.
2. Банить/стирать, если сам пост в рамках МЭК - независимо от конкретной тематики - следует невежественные или плохо аргументированные сообщения или то, что неоднократно обсуждалось ранее. Пост Юрия выше таковым, считаю не является.
Прошу модераторам МЭК высказать свои соображения.
Часть II. Юрию.
Итак, 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 я вчера говорил солнечная энергия с установкой сейчас обходится в 8 долларов за Ватт в оптимальном регионе. В питере можно смело увеличить это оценку в пару раз, так как плотность солнечного излучения гораздо ниже.
Заключение. 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
- 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?
|
|
dmitriк62 ( Слушатель ) |
| 13 авг 2010 в 22:41 |
Цитата: Юрий от 13.08.2010 14:51:30
Интересно, а если на площади 4.5 км2 поглотить и направить "в сторону" не то что 100%, а хотя бы 50% всего солнечного излучения, не получится ли там некая могучая погодная аномалия? Т.е. образуется локальная зима, задует нехилый ветерок и т.п.
|
|
Dobryаk ( Практикант ) |
| 13 авг 2010 в 22:48 |
Читаем где-то в глубинах этой ветки про солнечные ЭС. Ничего не будетЦитата: dmitrik62 от 13.08.2010 22:41:58