Материально-технический анализ экономики (МТА)
138,359 182
 

  xxx_0ee16f ( Слушатель )
06 дек 2010 01:47:21

Тред №282258

новая дискуссия Дискуссия  447

Цитата: alexsword
Перед тем как нести этот бред впредь, подсчитайте и сравните сколько киловатт потребуется на ввод мощности в один ватт (а также на последующее обслуживание и утилизацию):

- для солнечной энергетики
- для ядерной энергетики




Глупо полемезировать  с модератором, но рискну. Надо полагать вы в теме. И без труда сообщите собравшейся публике энергозатраты на ввод и эксплуатацию энергетической мощности, и энергозатраты на утилизацию единицы энергоносителей? Или хотя бы дайте методику расчетов.
  • -0.37 / 6
  • АУ
ОТВЕТЫ (6)
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
06 дек 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:

  • +1.07 / 5
  • АУ
 
 
  alexsword ( Слушатель )
06 дек 2010 08:39:27


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



"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.



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.



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.



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.



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.  



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.
  • +1.25 / 10
  • АУ
 
 
 
  Kubar ( Слушатель )
07 дек 2010 20:03:21


alexsword, откуда взята эта цифра? 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?
Далее, означают ли ваши слова, что нищета и голод по странам должны коррелировать с уровнем генерации мощностей на душу населения?

Цитата
7.  Давайте предположим, что 70% из этих 8 долларов составили энергозатраты, как производственного процесса (начиная от добычи ресурсов), так и процесса установки.  


Как получена цифра 70%? Почему не 10% или 90%?

Цитата
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.



Можно ли применять данную методику к атомной электростанции? Если нельзя, то почему?
Если можно, то я  беру цифру из вашей новости про тендер, где 1.375 долларов за Ватт, тогда по сравнению с солнечной все цифры уменьшатся в 5.8 раза и заменяю "солнечную станцию" на "атомные станции".
Делаю вывод по Алексу.

"8.  Отсюда и из пункта 1 следуют следующие оценки - для покрытия энергетических затрат 2008 года, на строительство атомных электростанций мощности 15.89 млрд.киловатт потребовалось бы потратить 15890 млрд * 10.3 квт.час = 164 триллиона.квт.час, то есть более чем однолетний мировой энергобаланс.  То есть, если человечество 1 год с лишним не будет работать на заводах, не будет одеваться, не будет есть, не будет ездить на автомобилях, не будет включать свет - то за 1 год с небольшим оно теоретически сможет соорудить атомные электростанции требуемой мощности."  

Будет ли справедливым Ваш вывод
Цитата
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."


если уменьшить цифру 7 лет на 1 год с небольшим? Если нет, то с какого количества лет можно считать вывод справедливым?

Можно ли после этого делать ставку на атомные станции или нельзя, пусть вывод делает читатель.


Цитата
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.  



Правильно ли я понимаю, что стоимость установки солнечной станции (если я правильно понимаю то, что показано по ссылке: Installed Costs) зависит от плотности солнечного излучения? Означает ли это что стоимость установки (подчеркиваю, установки, не эксплуатации!) солнечной станции в высоких широтах в разы больше, чем в низких широтах, из-за более низкой плотности излучения?

Цитата
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.



Правильно ли я понимаю, что вывод о сосании тепла из соседних областей у вас справедлив только для 100% эффективных пластин? Будет ли он справедлив, если этот процент равен 80%?

Правильно ли я понимаю, что, если следовать вашей логике, температура идеальной пластины со 100% эффективностью должна падать как только вы выставили ее на Солнце (или вообще любой источник света), раз пластина не рассеивает, не отражает, а только превращает солнечную энергию в электричество? Если же я неправильно понял, и температура пластины падать не будет, то температура чего конкретно должна падать?
  • +0.05 / 7
  • АУ
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
07 дек 2010 20:13:12


Без солнечных панелей энергия солнечного света частично отражается поверхностью, частично поглощается почвой, которая переизлучает в виде тепла, и совсем частично идет в фотосинтез в растительном покрове. Панель с любой К.П.Д., да хоть один процент, этот свой процент поглощает и по проводам гонит куда-то прочь с этой части суши. Тем самым  заставленный панелями участок недополучает солнечную энергию --- просто, как мычание.
  • +1.04 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
  Kubar ( Слушатель )
07 дек 2010 20:39:01


Замечательно, что Добряк подключился. Щас разберемся.
Вы согласны с тезисом Алекса, что там температура будет падать? Насколько понял у вас она падает в почве под панелью, так?
Если да, то будет ли она падать только при 100% эффективности, а при 99% уже не будет? Или там плавный эффект и температура падает даже под 30% панелями, просто не так сильно? Или падение температуры не зависит от процента эффективности (под 100% и 0% падает одинаково), а зависит от чего-то другого?
  • +0.00 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
07 дек 2010 20:52:11


Это надо обсуждать на "Как оно тикает" или "Альтернативной энергетике".

Вы когда-нибудь босиком бегали? Земля в подполе или под навесом всегда прохладнее, чем на улице. Ровно также и в тени под панелью, согласны? Т.е., уже нет того теплового потока в воздух, что идет от Земли.  Панель с 1-процентной эффективностью много света попросту отразит, остальное уйдет на ее подогрев. Опять же, оконное стекло всегда кажется холодноватым, так как мало поглощает. Асфальт под солнцем плавится, так как слишком хорошо поглощает свет. Чего я как дятел повроряю что Вы и так знаете.

Мораль проста: огромная площадь занятая панелями не может не иметь микроклиматического эффекта. Какого --- зависит, наверно, от многих факторов.

На "Альтернативных" обсуждалось, как может меняться микроклимат за огромными ветропарками.

Если Вам это инетерсно, а не только потрындеть, посмотерли бы в "Альтернативную энергетику", зачем здесь ходить по кругу? И мне что делать нечего?

Да все вопросы микроклимата пока  в зачаточном состоянии...
  • +1.46 / 9
  • АУ