Экологически чистая энергия

Список разделов Главное О жизни России и общества

Описание: О политике в России и в мире, о новшествах и происшествиях, влияющих на жизнь общества.

  • 1

Re: О России и не только IV (продолжение)

#1 Папа_Карло » Вс, 30 июля 2017, 18:15

КАПИЦА ОКАЗАЛСЯ ПРАВ: РЕВОЛЮЦИИ В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ ЖДАТЬ БЕЗ ТОЛКУ



В октябре 1975 года на научной сессии в честь 250-летия Академии наук СССР академик Петр Капица, ставший тремя годами позже лауреатом Нобелевской премии по физике, сделал концептуальный доклад, в котором на основании базовых физических принципов доказал промышленную неэффективность всех видов альтернативной энергетики, за исключением управляемого термоядерного синтеза.

Что же было основным аргументом Петра Леонидовича в скептическом отношении к энергии ветра и солнца? И насколько изменилось наше представление об альтернативной энергетике за прошедшие сорок с лишним лет?

ЧТО ПРЕДСКАЗАЛ КАПИЦА

Спойлер
Основным аргументом, который использовал Капица в своем докладе о возможностях альтернативной энергетики, был отнюдь не экономический подход, но соображения физического характера. Главным его возражением против безудержного увлечения модными даже тогда, сорок лет назад, концепциями «бесплатной и экологически чистой альтернативной энергетики» было очевидное ограничение, которое не разрешено и по сей день: ни один из альтернативных источников энергии, будь то солнечные батареи, ветряные электростанции или же водородные топливные элементы, так и не достиг плотностей энергии и мощности, которые обеспечиваются таким ископаемым топливом, как уголь, нефть и газ или же атомной энергетикой.

К сожалению, такого рода ограничение носит не политический, но именно физический характер — вне зависимости от государственного строя или выбранной в стране идеологии, любой экономике приходится в той или иной степени базироваться именно на физических законах окружающего нас мира. Усилия ученых или инженеров могут достаточно близко приблизить нас к теоретическому физическому пределу той или иной технологии, но, увы, абсолютно бесполезны в попытке перепрыгнуть через такого рода ограничитель.

Так, например, лимитирующей константой для солнечной энергетики является так называемая «солнечная постоянная», которая составляет 1367 Вт на квадратный метр на орбите нашей Земли. К сожалению, этот «орбитальный киловатт» совершенно недоступен для нас, обитающих на земной поверхности. На количестве достигающей поверхности Земли солнечной энергии сказывается масса факторов: погода, общая прозрачность атмосферы, облака и туман, высота Солнца над горизонтом.

Но что самое главное — вращение нашей планеты вокруг своей оси, которое сразу же уменьшает доступную энергию солнечной постоянной практически вдвое: ночью Солнце находится ниже линии горизонта. В итоге нам, жителям Земли, приходится довольствоваться максимум десятой частью орбитальной солнечной постоянной.

Те же проблемы преследуют и еще один краеугольный камень возобновляемой энергетики — технологию водородных топливных элементов. Они предполагались дешевой заменой тяжелым, экологически небезопасным и неэффективным химическим аккумуляторам.

Петр Капица писал: «На практике плотность потока энергии очень мала, и с квадратного метра электрода можно снимать только 200 Вт. Для 100 мегаватт мощности рабочая площадь электродов достигает квадратного километра, и нет надежды, что капитальные затраты на построение такой электростанции оправдаются генерируемой ею энергией. Значит, топливные элементы можно использовать только там, где не нужны большие мощности. Но для макроэнергетики они бесполезны».


МЫ НАШ, МЫ НОВЫЙ МИР ПОСТРОИМ!

Результатом ограничителей солнечной энергетики стало знание, хорошо доступное еще в 1975 году: реально с одного метра земной поверхности можно собрать не более 100–200 Ватт усредненной суточной мощности солнечной энергии. Иными словами, для удовлетворения даже текущих потребностей человечества площадь солнечных электростанций, размещенных на поверхности Земли, оказывалась бы просто громадной.

Кроме того, для размещения солнечных батарей наиболее подходящей была бы полоска земной поверхности вдоль земного экватора — или же в пустынных тропических районах, в то время как большая часть потребителей солнечной энергии находится в умеренном поясе Северного полушария. Как следствие, абстрактные «квадратики» солнечных батарей в Сахаре, которые так любят рисовать апологеты беспредельной солнечной энергии, оказываются не более чем виртуальным допущением.

Но это отнюдь не остановило тех, кто недостаточно полно усвоил школьный курс физики. Проекты по солнечному освоению Сахары возникали и возникают с завидной регулярностью.

К примеру, основанная в 2003 году европейская компания Desertec, которая пыталась осуществить мегапроект строительства солнечных электростанций в Тунисе, Ливии и Египте для поставок солнечной электроэнергии в Западную Европу, несмотря на участие в проекте таких крупных корпораций и банков, как Siemens, Bosch, ABB и Deutche Bank, десять лет спустя, в 2013 году, тихо обанкротилась. Оказалось, что стоимость постройки и обслуживания электростанций в Сахаре и цена транспортировки электроэнергии за тысячи километров, даже при «бесплатной» солнечной постоянной в Сахаре, не омрачаемой тучами или туманами, оказалась просто запредельной.

Не более радужно обстоят дела и с солнечной электроэнергетикой в самой Западной Европе, в которой вот уже второе десятилетие подряд различными странами и фондами выделяются триллионы долларов на развитие солнечной и ветряной энергетики. Несмотря на «золотой дождь», который обильно пролился на сектор возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и на всемерную политическую поддержку возобновляемой энергетики (даже за счет насильного закрытия АЭС и угольных ТЭС), «промежуточный финиш» для ВИЭ по состоянию на 2016 год отнюдь не столь впечатляющ.

Так, к 2015 году Германия и Дания, установившие у себя максимальное количество ветряков и солнечных батарей, имели и самые высокие цены на электроэнергию — 29,5 евроцента и 30,4 евроцента за кВт-час. В то же время «отсталые» в плане установки ВИЭ Болгария и Венгрия, в которых еще во времена СССР были построены мощные АЭС, могли похвастаться совсем иными расценками на электроэнергию — соответственно 9,6 и 11,5 евроцента за кВт-час.

Сегодня речь идет о том, что амбициозную программу «2020» по ВИЭ, которую принял Евросоюз и согласно которой к 2020 году 20% электроэнергии в странах ЕС должно производится из возобновляемых источников, возложили на плечи европейских налогоплательщиков, которых и подписали к оплате специально завышенного тарифа на электроэнергию. Достаточно сказать, что, в пересчете на российские реалии, немцы и датчане платят 20–21 рубль за каждый потребленный киловатт-час).


Поэтому и получается, что нынешние успехи ВИЭ связаны не с экономическими реалиями их выгодности и даже не с впечатляющим прогрессом в совершенствовании КПД или уменьшении их стоимости производства и обслуживания, но в первую очередь — с протекционистской политикой стран ЕС по отношению к ВИЭ и устранением любой конкуренции со стороны тепловой или атомной энергетики, подвергающейся дополнительному налоговому прессу (сборам за выбросы углекислого газа), а то и прямому запрету (как атомная энергетика в Германии).

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

Своим мнением о будущем возобновляемой энергетики — как в мировом масштабе, так и в России — Федеральное агентство новостей попросило поделиться Алексея Хохлова, руководителя направления «Электроэнергетика» в Энергетическом центре бизнес-школы «Сколково».

«По данным Международного агентства по возобновляемой энергетике (IRENA) за период 2013–15 годов, доля ВИЭ в новых энергетических мощностях в мире уже составляла 60%: новых источников ВИЭ в мире вводилось в строй больше, чем традиционных, — отметил Алексей Хохлов. — Есть ожидание того, что еще до 2030 года ВИЭ сместят уголь на второе место и выйдут в лидеры в балансе генерации электроэнергии в мире».

При этом под общим термином ВИЭ скрываются очень разные источники энергии, уточнил эксперт. С одной стороны, это давно и успешно эксплуатируемая крупная гидроэнергетика, с другой — относительно новые виды энергии, такие как солнце, ветер, биомасса, геотермальная энергетика. Доля гидроэнергетики в выработке электроэнергии в мире остается стабильной — она составила 18,1% в 1990 году, 16,4% в 2014 году и столько же — в прогнозе на 2030 год.

Двигателем же стремительного роста ВИЭ за последние 25 лет стали именно «новые» виды энергии, в том числе солнечная и ветровая. Их доля увеличилась с 1,5% в 1990 году до 6,3% в 2014 году и предположительно догонит гидроэнергетику в 2030 году, достигнув 16,3%. Но это все еще очень мало.

Эксперт бизнес-школы «Сколково» обрисовал перспективы поддержки «энергетической революции» на территории России. По его словам, основным механизмом поддержки ВИЭ в России стал запуск Министерством энергетики процесса по отбору инвестиционных проектов сооружения новых мощностей ветровой и солнечной энергетики, а также малых ГЭС. При этом важным условием отбора таких проектов стала локализация основного и вспомогательного оборудования для возобновляемой энергетики, в том числе с целью его дальнейшего экспорта.

Таким образом, до 2024 года в России планируется поддержать новые проекты ВИЭ общей установленной мощности около 5,5 ГВт. К настоящему времени по этой программе были отобраны проекты общей мощностью чуть более 4,2 ГВт, более половины которых (57%) пришлось на ветровую генерацию, 40% — на солнечную генерацию и оставшиеся 3% — на проекты постройки малых ГЭС. Для сравнения, на конец 2015 года установленная мощность «новых» видов ВИЭ (не включая гидроэнергетику) в Китае составляла 199 ГВт, а в Индии — 36 ГВт.

«Существуют макроэкономические ограничители роста ВИЭ в России», — резюмировал свой комментарий эксперт. Дело в том, что темпы роста потребления электроэнергии в России прогнозируются на довольно низком уровне — 1–1,3% ежегодно до 2035 года. В условиях существующего переизбытка генерирующих мощностей пространство для добавления в систему генерации с использованием ВИЭ крайне ограничено.


ЕСТЬ ЛИ ГЛОБАЛЬНОЕ БУДУЩЕЕ У ВИЭ?

Безусловно, сама по себе концепция ВИЭ является жизненной и своевременной — запасы дешевого органического топлива (нефти, газа, угля) и даже урана на планете Земля не беспредельны, в силу чего востребованность альтернативных источников энергии будет только расти. Традиционная энергетика рано или поздно столкнется и с дефицитом доступного, дешевого топлива, и с ростом себестоимости производства электроэнергии.

Кроме того, безусловно, никто не возражает против разумного использования солнечной и ветряной энергетики. Во многих местах мира она может стать незаменимым вариантом ухода от традиционной генерации. Так, весьма разумным представляется использование ветряной и солнечной энергии в прибрежных, особенно островных, тропических территориях, куда затруднительно обеспечивать транспортировку традиционных энергоносителей (нефти и газа), либо же их использование экологически опасно (уголь).

Однако надо учитывать, что нынешний вариант альтернативной энергетики, который ставит во главу угла лишь солнечную и ветряную энергию, будет всегда страдать от нерегулярности их производства, удаленности выгодных районов для размещения ветряных и солнечных электростанций от возможных потребителей и несоответствия масштабов солнечных и ветряных электростанций даже текущим запросам человечества на производство электроэнергии, не говоря уже обо всей первичной энергии.
Сегодня «чистая» электроэнергия (в секторе которой и сосредоточено все производство энергии из ВИЭ) составляет лишь 9% от производства мировой первичной энергии. Остальные 91% первичной энергии потреблялся в иных формах — в виде энергии угля, нефти, газа и даже биомассы. Причем, что интересно, условных «дров» (биомассы) весь мир в 2016 году потребил даже больше, чем «чистой» электроэнергии — целых 11% от общего баланса. При этом «чистая» электроэнергия оказывалась практически везде в мире в 3–4 раза дороже даже качественной первичной энергии (нефти, газа, угля) в пересчете на кВт-час, не говоря уже об энергии биомассы.

Все это показывает очевидное — путь к новой энергетике не столь прост, как это представляется в рекламных проспектах Европейского союза. Впрочем, Петр Леонидович Капица говорил об этом еще 42 года тому назад...

http://worldcrisis.ru/crisis/2764262/?COMEFROM=SUBSCR
Папа_Карло
Автор темы
Модератор + Политик года
Аватара
Сообщения: 20613
Темы: 47
С нами: 10 лет 9 месяцев


Re: О России и не только IV (продолжение)

#3 Мадера » Вс, 30 июля 2017, 20:59

Для пром-ти - да, это не выход. Но, для населения, для бытовых нужд и авто, для экологии города альтернативные источники питания - большая надежда.
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

Re: О России и не только IV (продолжение)

#4 Шера » Вс, 30 июля 2017, 22:56

очень дорогая
Шера
Аватара
Сообщения: 1972
Темы: 5
С нами: 7 месяцев 21 день

Re: О России и не только IV (продолжение)

#5 Lanka » Пн, 31 июля 2017, 0:05

Мадера писал(а):Для пром-ти - да, это не выход. Но, для населения, для бытовых нужд и авто, для экологии города альтернативные источники питания - большая надежда.
Источники энергии? А что именно ты имеешь ввиду? Я когда-то прикидывала, что мне выгоднее на даче,подключиться к общей сети или купить солнечные батареи. Вышло, что по стоимости где-то одинаково, но обычная сеть обеспечивает все потребности, в отличие от солнечной.
Lanka F
Аватара
Сообщения: 1590
С нами: 5 лет 6 месяцев

Re: О России и не только IV (продолжение)

#6 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 10:57

Да, до войны у нас тоже было примерно одинаково подключиться. Гембеля, правда, с "Облэнерго" больше, но всё решаемо (или время, или деньги). Сейчас уже, конечно, дороже, поэтому не многие спешат, но всё-же, всё-же... Люди стараются, как можно более подстраховаться от этого гос-ва.
Как делают в частных домах: можно поставить солнечные батареи в дополнение к централизованной системе, а можно только генератор и продавать эл.энергию гос-ву. Пока это выгодно, даже по заниженным тарифам, особенно если есть электроавто!
Бывает, даже устанавливают в квартирах на верхних этажах.
Кроме того, многие ставят солнценагреватели воды, что тоже экономит электричество. В нашем регионе они работают эффективно, не знаю, как в более северных районах.
Были эксперименты с ветротурбинами, но они производят очень много шума. Говорят, что уже придумали практически бесшумные, но они не по нашим финансам. А было бы, наверно, неплохо - ветры у нас дуют, шо сумасшедшие. А при удвоении скорости ветра мощность увеличивается в восемь раз.

Добавлено спустя 10 минут 7 секунд:
Шера писал(а):очень дорогая
Надо высчитывать конкретное домостроение в конкретных условиях.
По моим наблюдениям особой экономии не наблюдается. Природу и карму не обманешь! :smile: Чтобы потом спокойно жить, нужно в самом начале одномоментно вложиться и хорошо вложиться. Т.е. или ты платишь всю цену за удобство сразу оптом, т.с., или - в рассрочку.
Здесь более имеет значение - чувство независимости и контроля над ситуацией. Иди-знай, что стрельнет в голову ещё этому гос-ву, а так, хотя бы, когда свет отключают - ты сам себе пан! :smile:
Ну, и об экологии современному человеку всё больше следует задумываться!
Наш нынешней мэр, как-то сокрушался на сессии, что мол население обнищало, а у него была такая красивая идея оставить центр города только для электротранспорта! Все похихикали конечно, но идея-то, действительно, красивая. Вон и французы уже решили Париж когда-нибудь осщастливить запретом на моторы внутреннего сгорания.
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

Re: О России и не только IV (продолжение)

#7 Meчтатель » Пн, 31 июля 2017, 11:16

Мадера писал(а):А при удвоении скорости ветра мощность увеличивается в восемь раз.
:smile:
Ты покупаешь или продаешь идею?


Вообще-то энергия зависит от квадрата, а не от куба скорости:

Изображение

А энергия - это та же мощность умноженная на время, в течение которой вырабатывается эта мощность.

Потому... не смею утверждать, что в Одессе не так, как ты говоришь - мы все тебе верим и даже пользуемся твоими рецептами, но во всём остальном мире при удвоении скорости ветра мощность увеличивается только в четыре раза.
Meчтатель
Сообщения: 5270
Темы: 49
С нами: 3 года 6 месяцев

Re: О России и не только IV (продолжение)

#8 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 11:34

Meчтатель, не смею спорить! :yes: Щаз найду ссыль, где это утверждалось...
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

Re: О России и не только IV (продолжение)

#9 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 12:22

Meчтатель, вот посмотрите здесь: http://re.energybel.by/renewable-energy-technologies/wind-energy-overview/
В самом начале, в Ведении.
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

Re: О России и не только IV (продолжение)

#10 Meчтатель » Пн, 31 июля 2017, 12:31

Ты об этом:

P = ½ x «плотность воздуха» x «площадь охвата» x («скорость ветра»)3

или

P доступная = ½ x «плотность воздуха» x «площадь охвата» x («скорость ветра»)3x Cp


Тогда у автора сего текста спрашивай: почему он переиначил Второй закон Ньютона, из которого и вытекает квадратичная зависимость (кинетической) энергии (мощности) от скорости (ветра).
Meчтатель
Сообщения: 5270
Темы: 49
С нами: 3 года 6 месяцев

СообщениеСообщение было удалено | удалил: Enmerkar | Пн, 31 июля 2017, 12:42.

  • 1

Re: Экологически чистая энергия

#12 Папа_Карло » Пн, 31 июля 2017, 12:44

Мадера писал(а):Но, для населения, для бытовых нужд и авто, для экологии города альтернативные источники питания - большая надежда.

Как только найдут дешевый, автономный вид электроэнергии, то большие города будут не нужны

Добавлено спустя 1 минуту 57 секунд:
Я в физике не силен, но

https://alternativenergy.ru/vetroenergetika/81-raschet-vetrogeneratora.html

Перед тем как будет продемонстрирован пример выбора ветроэлектростанции (ВЭС), следует узнать, каким образом поток воздуха трансформируется в электрическую энергию и сколько такой энергии можно будет получить на своем участке. По приведенной формуле можно рассчитать энергию, которая «гуляет» вашим участком:

P = V3 • ρ • S
Папа_Карло
Автор темы
Модератор + Политик года
Аватара
Сообщения: 20613
Темы: 47
С нами: 10 лет 9 месяцев

Re: Экологически чистая энергия

#13 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 12:48

Да, всё к тому идёт, что население будет расселяться вон из городов. Правда, думаю, что будет это очень не скоро, не на нашем веку. Видимо, как раз, тогда, когда и изобретут новый вид добычи эл.энергии. :yes:
Но, тенденция присутствует уже сейчас.
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

  • 1

Re: Экологически чистая энергия

#14 dobrovolya » Пн, 31 июля 2017, 12:51

основная проблема возобновляемой энергии в проблемах с ее хранением: в принципе уже современные технологии позволили бы покрывать как минимум четверть потребности в энергии, но несовпадение фаз наличия и потребности при отсутствии (подходящего) медиума для ее накопления не позволяют сегодня совершить прорыв. т.е. проблема не в источнике, на мой взгляд, а в накоплении этой энергии
dobrovolya
Аватара
Сообщения: 6547
Темы: 18
С нами: 8 лет 9 месяцев

Re: Экологически чистая энергия

#15 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 13:01

в пром. масштабах?
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

  • 1

Re: Экологически чистая энергия

#16 dobrovolya » Пн, 31 июля 2017, 13:08

Мадера писал(а):в пром. масштабах?

:yes: промышленное потребление характеризуется наличием пика потребления, которые в данный момент способны покрывать только конвенциональные источники энергии. если бы в запасниках имелось в наличии достаточное количество сохраненной возобновляемой энергии, то проблема была бы решена.

есть еще один аспект, связанный скорее не с техническими возможностями, а со стратегическим планированием: очень часть потребители энергии и места производства географически сильно удалены друг от друга. т.е. нужны значительные инвестиции в инфраструктуру, предприятие дорогое и в краткосрочном периоде малоокупаемое. т.е. по сути, государственная задача. со всеми вытекающими во времена неолиберализма...
dobrovolya
Аватара
Сообщения: 6547
Темы: 18
С нами: 8 лет 9 месяцев

Re: Экологически чистая энергия

#17 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 13:19

dobrovolya писал(а):очень часть потребители энергии и места производства географически сильно удалены друг от друга.
да, это, как раз, то о чём Папо говорил... что: как только - так сразу! :smile:
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

Re: Экологически чистая энергия

#18 Папа_Карло » Пн, 31 июля 2017, 13:40

dobrovolya писал(а):связанный скорее не с техническими возможностями, а со стратегическим планированием:

Хорошая иллюстрация к этому вывоз заводов на Урал. Либеральные сказки о неготовности к войне.
Чтобы большой завод начал работать нужны 2 вещи, которые быстро не сделаешь. Фундаменты и электроэнергия. Причем не абы какая а трехфазная на 380. Никакой дизель это не обеспечит в пром масштабах.
Папа_Карло
Автор темы
Модератор + Политик года
Аватара
Сообщения: 20613
Темы: 47
С нами: 10 лет 9 месяцев

Re: Экологически чистая энергия

#19 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 13:43

Папа_Карло писал(а):Либеральные сказки о неготовности к войне.
Что Вы имеете в виду? Что мы не готовы к войне или, что либерасты считают, что мы не готовы?!
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

  • 1

Re: Экологически чистая энергия

#20 Папа_Карло » Пн, 31 июля 2017, 13:48

Мадера писал(а):Что Вы имеете в виду? Что мы не готовы к войне или, что либерасты считают, что мы не готовы?!

я про ту войну. Из европейской части было вывезено за 2 месяца большая часть заводов. Где они получили эл. энергию на новом месте?

Это к слову о грамотном стратегическом планировании, в масштабах страны. Никакой рынок это не обеспечит.
Папа_Карло
Автор темы
Модератор + Политик года
Аватара
Сообщения: 20613
Темы: 47
С нами: 10 лет 9 месяцев

Re: Экологически чистая энергия

#21 Мадера » Пн, 31 июля 2017, 15:29

Нельзя не согласиться!
Но, почему наши, такие умные, либерасты этого не понимают?
Мне, всё-таки, не верится, что они так не любят свою страну, что согласны продать её с потрохами.
Последний раз редактировалось Мадера Пн, 31 июля 2017, 15:32, всего редактировалось 1 раз.
Мадера
Аватара
Сообщения: 11717
Темы: 8
С нами: 8 лет 3 месяца

След.

Вернуться в О жизни России и общества

Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: LadyClarick, 4 скрытых и 13 гостей