Как потребители электроэнергии, граждане США и Европы оплачивают ее дважды - один раз через счет за электричество, второй раз через налоги, которые финансируют маштабные дотации производителям ветряков и прочих альтернативщиков.
Если рассматривать ее стоимость именно в таком виде, люди были бы удивлены реальной стоимостью ветряков, так как она много больше, чем они думают.
Пропагандисты утверждают, что стоимость электроэнергии ветряков - $59 за мегаваттчас. В реальности, она в два с половиной раза выше - с учетом того, что за последние 35 лет ветряки в США получили $30 ярдов грантов и субсидий, с учетом низкого качества энергопотока (отсутствие стабильности), которое требует дополнительных затрат для компенсации.
Субсидии ведут и к деградации энергосистемы США, так как заниженные цены на электроэнергию ветряков выталкивают с рынка других более надежных поставщиков, например, атомных (в 2013 Dominion Energy, владелец двух закрытых АЭС, прямо указал на субсидии ветряков как на причину своего ухода с рынка), и растущая доля ветряков означает риск блекаутов (стоимость от ущерба которых тоже нужно заложить в себестоимость).
Самая масштабная (но не единственная) программа субсидирования ветряков в США это Production Tax Credit (PTC) - каждый владелец фермы ветряков получает $23 из бюджета первые десять лет за каждый мегаватт-час.
А всего в США действует 82 программы по поддержке ветряков, координируемые 9 агентствами:
Основным драйвером является PTC - без него ветряки нежизнеспособны. График ниже (ввод новых ветряных мощностей) показывает резкое падение при приостановке программы:
Уоррен Баффет говорил, что индустрии ветряков просто не существовало бы без этих субсидий. Забавно, кстати, что по некоторым оценкам получатели 84% "ветряных грантов" - иностранцы.
Компания Lazard (пропагандисты) оценила стоимость ветряков в $59 за мегаваттчас. Техасский технический университет - в $149. Почему такой разброс?
Ключевая ошибка оптимистов - они "забывают" про качество энергопотока ветряков и затраты на компенсацию в виде необходимости резервных мощностей, основанной на традиционной энергетике. Второй существенный фактор - дополнительные затраты на транспорт энергии (так как области с хорошими ветрами зачастую удалены от потребителей). Причем этот фактор не только сильно значим уже сейчас, но будет еще более значим в перспективе - так как самые близкие области уже окучены и осваиваться будут все более далекие (примечание alexsword - проблема "падающего возврата" касается не только площадей с богатыми ветрами, но и редкоземельных металлов требуемых для производства, доступность их со временем падает).
Вот картинка, показывающая какую долю субсидий получил каждый из вид энергетики, и какую долю они имеют в электрогенерации США (по данным на 2010):
Ветряки получили 42% дотаций на выходе дав лишь жалкие 2% генерации, что делает их худшим видом энергетики с точки зрения возврата на дотации.
Потягаться с ветряками в неэффективности могут разве что солнечные батареи - 8% дотаций и 0% генерации
Уголь - 10% и 45%, атом - 21% и 20%.
Комментарии
"Разбор полётов", по "из пальца высосанным цифрам", добычи будущей нефти, коменты тоже интересны.
http://peakoilbarrel.com/the-eias-international-energy-outlook-2014/
А падежам тебя в школе не учили? Постоянно какую-то хрень пишешь, требующую расшифровки.
>(примечание alexsword - проблема "падающего возврата" касается не только площадей с богатыми ветрами, но и редкоземельных металлов требуемых для производства, доступность их со временем падает).
Необходимость редкоземельных элементов (имеется в виду неодимовые магниты для direct-drive генераторов) в производстве ветряков преувеличена, они вполне могут обойтись обычной медью. Кроме того, в 10 летней перспективе возможно появление сверхпроводящей замены редкоземельным магнитам.
А сверхпроводящая замена появится сама собой, без инвестиций?
Не надо подменять тему, я говорю о принципиальных ресурсных ограничениях.
Лектор, поясните, а сверхпроводники - из каких ресурсов будут изготавливать? Там тоже без редких не обойдётся, или как?
Обойдется без редких металлов, ну почти :). Через пару лет собираются опытный образец сверхпроводящего ветряка запустить. Правда пока только ротор сверхпроводящий, статор будет использоваться обычный ибо хотят все это поместить в корпус от обычного ветряка. После сборки планируется 2 года опытной эксплуотации. Сама же ВТСП лента это в основном сплав никеля (подложка) и медь (покрытие и стабилизацая) ну и сам слой ВТСП.
Ну, а слой ВТСП - из чего?
Вы правы, в ВТСП слое есть редкие земли, но и толщина слоя мизерная. В тех лентах что планируется использовать толщина ReBCO слоя 1 микрометр.
Да, спасибо, вот Лектор чуть ниже - тоже пояснил обстановку с этим вопросом. Теперь мне понятно, что редких элементов в случае применения высокотемпературных сверхпроводников понадобится значительно меньше, чем применяется для сильных постоянных магнитов.
Скорее всего это будет высокотемпературные сверхпроводники YBCO или Bi-2223. Из редких элементов в первом иттирий и барий, а во втором стронций и висмут. Поскольку на мегаваттный генератор нужно всего несколько сот килограмм сверхпроводника, в котором будет по несколько десятков кг редких элементов, то даже для глобальной замены всех ветряков хватит нескольких тысяч тонн каждого. Теперь смотрим производство - Барий (точнее минирал Барит, сульфат бария) - миллионы тонн ежегодной добычи, стронций - сотни тысяч тонн ежегодного производства, Висмут - 9000 тонн ежегодного производва (первый элемент, который может ограничить сверхширокое применение ВТСП) и иттирий (редкозем) - несколько тысяч тонн.
Если говорить в целом, то того же неодима в 5-ти мегаваттном генераторе может быть 2-3 тонны, см например. Получается более чем десятикратная экономия редкоземельных материалов, при этом, по иттерию возможности увеличения добычи гораздо выше.
Понятно. Спасибо большое за разъяснения.
>Висмут - 9000 тонн ежегодного производва (первый элемент, который может ограничить сверхширокое применение ВТСП) и иттирий
- Железно-марганцевые конкреции спасут отцов русской демократии.
А что будет с себестоимостью, в расчете на киловатт-час?
я не очень понял использовние измерения "себестоимость, в расчете на киловатт-час", применительно к висмуту и редкоземам. Я, конечно, понимаю, вы, конечно, шире шагнули...
Только вот что железомарганцевые конкреции - это кроме потребных для ВТСП металлов еще куча других выгодных ништяков (начиная с крайне большой (по меркам современным) концентрации той же самой меди), что разведанные после китайского редкоземового демарша японцами иловые отложения (те, что с 1 кв. км. оных отложений могут обеспечить годовую потребность человечества в редкоземах). "Кролик - это не только ценный мех". Там даже по банальной энергетике добычи можно выиграть (если уж за все человечество считать) - просто за счет радикально большей концентрации, и большого числа попутно добываемых ресурсов.
Про ветряки же - я бы обратил внимание на ныне гугловский проект Makani http://www.google.com/makani/ . И EROEI у них повыше чем у классики (начиная с того, что материалоемкость ниже), и КУИМ сиииильно выше. Ну и прочие ништяки - в общем, все это там достойно отдельного тщательного рассмотрения.
А в них много висмута?
В любом случае, даже сотни гигаватт сверхпроводящих генераторов потребуют сегодняшнего годового производства висмута, так что каких-то особых затруднений тут нет.
В их состав входит в 33 элемента, добыча которых из оных конкреций представляет промышленный интерес (4 основных - марганец, никель, медь, кобальт и 29 попутных - благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), рассеянные элементы (молибден, теллур, таллий, висмут, рубидий, гафний), редкие (ванадий, цирконий) и некоторые редкоземельные элементы группы церия и иттрия).
Там ааще шведский стол всяких ништыков. Грамотно организованная переработка - и занявшийся этим делом озолотится. И фигурально, и буквально.
А про "и ныне добываемого хватит на ВТСП" - я услышал, да.
P.S. Про редкоземы и прочие рассеянные, etc - у человечества есть еще много заначек/ путей радикально повысить добычу. Если только очень захотеть.
Нефти тоже море - но сложность добычи с каждым десятком лет увеличивается.
Ибо самые простые месторождения идут в самом высоком приоритетете.
А если верить википедии, то кларк меди на порядок выше неодима. Да и геологические резервы меди выше.
> они вполне могут обойтись обычной медью
КПД упадет.
КПД в целом такой же, просто слегка дороже и заметно тяжелее (в плане веса головы ветряка), мультипликатор надо ставить, drive train удлинять.
Как минимум, голословно.
Не поясняет, почему же вдруг появились редкоземы в производстве, если можно заменить медью без ущерба для ТТХ.
Не без ущерба. КПД можно оставить таким же, только сама голова ветряка будет весить, скажем, 700 тонн, что приводит к сложностям в монтаже. Теоретически возможен вариант и с потерей КПД (заменяем неодимовые магниты в лоб на электромагниты), но это сразу сложности с охлаждением, никто такой генератор не будет делать
Я могу объяснить все извивы инженерной мысли в данном случае, но не очень хочется на это тратить время.
Да, это и усложнение конструкции, особенно для расчета пиковых нагрузок, и соответствующие изменения экономики.
Я исхожу из того, что конструкторы "зеленой шняги" грамотны и выбрали оптимальные решения для текущей ситуации с доступностью ресурсов.
И я сильно сомневаюсь, что они закладывались на поколение вперед, ибо корпоративная практика среднего бизнеса США такому планированию не способствует.
При кратном увеличении веса происходит и кратное снижение ТТХ (косвенное).
Вернее происходит кратное усложнение подвижных узлов. Нагрузки растут, следовательно требуются более качественные материалы, более громоздкие решения, увеличение веса и т.д. Все это приведет к повышенному износу, уменьшению сроков ППР и КР, замене узлов.
Как следствие значительное увеличение себестоимости произведенной энергии.
ээ для ВСП нужны.... тдаммм.. те же редкоземы
только .. ".... тдаммм.. " - в тысячу раз (в 1000 раз, Карл!) меньше, ага.
Зайдите в жж блог tnenergy, это блог того самого "Лектор"'а, на чей коммент вы отвечали, у него не далее двух месяцев назад было как раз про сверхпроводящие генераторы для ветряков.
Одни только российские производители, ЕМНИП, "ждут сертификации", или что-то в этом роде, генераторы уже есть, в том числе высокопольные, > 2T (можно ротор кардинально облегчить, ЕМНИП), готовы через 3-4 года поставлять. Генераторы, конечно же, уже есть "в железе".
Так вот, в это связи будут дербаниться старые генераторы, и редкоземы из них направляться на новые. Перестановка более эффективных ветряков - это обычная мировая практика, кстати.
8% занимает "другое". Это ГЭС что ли? Как-то маловато.
Структура установленной мощности электростанций ЕЭС России по видам генерации
Статья не о ЕЭС России, а о ЭС США. Доля ГЭС у них сильно ниже, чем у нас.
Я не слепой. Данную диаграму привел как раз для того, чтобы проилюстрировать, насколько у них эта самая доля ниже. По факту у них все крайне хреново с перспективами электрогенерации. Альтернативы ТЭС просто нету.
Это что же - у них вся энергетика дотируется? Привет, СССР?
Ещё нет, но они к этому идут :-).
"Германия в ближайшее время разработает план, позволяющий поддержать на плаву убыточные мощности, работающие на традиционных источниках энергии (…) …правительство создаст фонды, чтобы платить операторам вроде RWE AG и E.ON SE и поддерживать на плаву традиционные генерирующие мощности, многие из которых убыточны. Правительство хочет сохранить эти газовые и угольные мощности, чтобы гарантировать постоянную подачу энергии в моменты, когда затихает ветер или не греет солнце, что может происходить достаточно внезапно."
http://www.odnako.org/blogs/peremoga-po-nemecki-ob-uspehah-vozobnovlyaemih-istochnikov-v-elektroenergetike/
А вот этот дибилизм немцев меня просто поражает.
Обложили все ТЭС и АЭС налогами на все эти содержание ветряков и фотопанелей, из-за чего все ТЭС и АЭС еле-еле концы с концами сводят, а когда ветра нет ночью - то видили надоть дотировать ТЭС и АЭС, чтобы они ноги не протянули.
У берите налоги на всякую "зелень" и ТЭС и АЭС спокойно без дотаций проживут.
там проще найти то, что не дотируется. от аэро- и автомобилестроения и до впк. юзая печатную машинку привыкли к халявным деньгам. посмотрим, как справятся без неё.
>А всего в США действует 82 программы по поддержке ветряков, координируемые 9 агентствами
Вот это я понимаю - демократия!
хотелось бы конечно верить что у всех этих агентств не один единственный хозяин. а то ведь в газетах журналах и ТВ США дело именно такое - изданий много но все под одним хозяином. если это демократия то я навуходоносор.
Угу, "свободный рынок" в стиле: Партия сказала: "Надо!", Комсомол ответил:"Есть!".
Оптовая цена электричества в США 30$ за мегават-час.
http://www.eia.gov/electricity/wholesale/xls/ice_electric-2015.xls
Т.е. если ветрякам платят сверх этого 23$, то они начинают усиленно устанавливаться. Получается что им хватает 53$ за мегават-час (+ возможно ещё какая-то мелочёвка перепадает). А некоторым и 30$ хватает (если даже без PTC есть установки).
Это подтверждает, что оценка LCOE в 59$ от "пропагандистов" более адекватна реальности, чем оценка от "противников".
Кстати, в Германии тариф для ветряков (суша) установлен 100$ за мегават-час минимум на пять лет, а дальше тариф падает до 55$ за киловат.
Т.е. в США ветряки даже дешевле выходят чем в Германии. КИУМ выше.
*Помимо* открытых субсидий, есть еще затраты на резервные мощности и транспорт.
Графики говорят сами за себя.
Резервные мощности и транспорт электроэнергии не корректно в LCOE ветряков включать.
Для их учёта надо рассчитывать годовую стоимость планируемой энергосистемы, как это сделали немцы для 2050 года. Кстати, они не стали скрывать, что годовая стоимость новой системы будет больше чем текущая и только к 2050 году сравняется со стоимостью системы 2008 года.
Дело не только в деньгах. При переходе к новому энергоукладу другие вещи более важными признаются.
Зря пытаются промышленность запитать альтернативной энергетикой, хотя нам это только на руку т.к дорогостоящие дотации и инвестиции - рентабельны только при дорогих углеводородах.
PS
Лучше бы развивали бытовые ветряки и солнечные батареи.
Мобильник очень удобно заряжать "в поле" от небольшой солнечной батарейки.
PS PS
Энергетика будущего будет строиться на 2х частях
1. Атомная - для промышленности и космоса.
2. Солнечная и другая альтернативная - для бытовых потребностей и ЖКХ.
А как насчет не зарядки, а *производства* мобильника?
А зачем запитывать производство непостоянным источником энергии?
Для какого "космоса" у вас атомная энергетика?
А их космосов много?
Нет, один, просто пока в нем не проглядывает перспектив для ядерной энергетики, я писал.