Геоэнергетика: Влияние ВИЭ на стабильность энергосистем

Аватар пользователя Тояма Токанава
За последнее время на страницах самых разных СМИ стало появляться все больше материалов, посвященных ВИЭ, возобновляемым источникам энергии. Ориентироваться в этом потоке информации не так просто, и нам кажется, что настала пора привести в порядок, систематизировать наши с вами знания об этой отрасли энергетики. Все вполне традиционно – профессиональные навыки не потребуются, оценить сущность и перспективы развития альтернативной энергетики можно, опираясь на логику и школьные знания.

Начнем с терминологии – что такое «альтернативная энергетика», как это понятие соотносится с близкими ему «чистая энергетика», «возобновляемая энергетика». Эти названия мелькают в различных комбинациях друг с другом, зачастую сбивая с толку.

Самое широкое понятие в данном случае это – «чистая энергетика». К чистой энергетике (clear energy) относят все виды электрогенерации, которые не загрязняют в процессе работы атмосферу углекислым газом. Под этот критерий попадают атомная энергетика, гидроэнергетика, солнечная и ветроэнергетика, приливная энергетика.

Термин «загрязнять» тут, пожалуй, уместнее использовать в кавычках, так как ответ на вопрос о том, чем же является углекислый газ для планеты Земля – научно безукоризненного ответа не имеет. Загрязнитель это или безвредное вещество, необходимое для существования жизни? Существует столь огромное количество авторитетных научных и псевдонаучных доказательств «за» и «против» обоих точек зрения, что ответить на него однозначно невозможно. В рамках сформировавшейся на Западе «зеленой религии» постулируется, что необходимо бороться с углекислым газом для спасения планеты от глобального потепления. Помните, что такое аксиома в математике? Определение, не требующее доказательств. Вот и в случае «безусловного вреда углекислого газа» для адептов «зеленой религии» мы имеем дело с религиозной аксиомой.

Немаловажен так же факт, что сторонники «чистой энергетики» игнорируют то загрязнение планеты, которое осуществляется при изготовлении оборудования где-то в далеком Китае. А ведь изготовление солнечных панелей крайне негативно влияет на экологию. Характерно, что при этом адепты «зеленой религии» одновременно боятся атомной энергетики и исключают ее из разряда «чистых». Поэтому очень часто используется термин renewable energy, возобновляемая энергетика – все виды генерации, которые не используют ископаемое топливо: все, перечисленное выше, за вычетом атомной, и с добавлением топливной энергетики, использующей мусор и биотопливо.

Ну и третье понятие, альтернативная энергетика, которое очень часто ошибочно используют в качестве синонима к термину «возобновляемая энергетика». Под альтернативной энергетикой понимаются все недавно ставшие модными виды возобновляемой генерации, за исключением гидроэнергетики. Данный термин используется в качестве «современного, прогрессивного» противопоставления традиционной, «устаревшей» энергетике.

На самом деле, понятия «альтернативная» и «возобновляемая» не могут быть синонимами, так как гидроэнергетика – это не только традиционный вид генерации, но и один из наиболее дешевых и удобных. Казалось бы, какая разница? Но разница есть, и она огромная.

Зеленые активисты очень любят показывать красивые графики с огромной долей «возобновляемой энергетики» в общем балансе, рассказывать о том, как успешно «возобновляемая энергетика» развивается, а потому им и нужно денег для дальнейшего прогресса. График может быть примерно таким:

Мировое энергопотребление по типам топлива

Здесь, как видите, «очевидно», что доля ВИЭ высока и растет. Обман здесь в том, что львиная доля объемов генерации на этих графиках – это как раз традиционная гидроэнергетика, по сравнению с которой альтернативная энергетика составляет считанные проценты. Но просят зеленые активисты денег и субсидий на развитие именно альтернативной энергетики, прикрываясь цифрами возобновляемой энергетики.

И есть еще один критерий, жестко разделяющий виды генерации, относящиеся к возобновляемой и альтернативной энергетике. Это понятие прерывистости/диспетчеризируемости генераци, то есть способности человека управлять процессом генерации по своему желанию. Понятно, что, к примеру, ветрогенерация является прерывистой, так как при исчезновении ветра, которое может произойти в любой момент, генерация электроэнергии на ВЭС (ветроэлектростанциях) мгновенно прекратится вне зависимости от потребностей людей. К диспетчеризируемым видам возобновляемой энергетики относятся гидроэнергетика, сжигание мусора и биомассы, и, до некоторой степени, солнечная термальная энергетика с солевыми аккумуляторами. Прерывистым виды ее же – ветроэнергетика, солнечная фотовальтаика, солнечная термальная без аккумуляторов и приливная энергетика. Для человека, который считает, что электричество берется из розетки, не существует разницы между электричеством, полученным на ГЭС, на мусоросжигательной станции или на ВЭС. Но с инженерной, технической и экономической точки зрения разница между этими видами генерации – беспредельно огромная.

«Зеленые» очень любят манипулировать людьми, заявляя примерно следующее:

«Вы негодяй и ретроград, так как вы выступаете против чистой, светлой, эльфийской возобновляемой энергетики»

«Зеленые» в кавычках не случайно – у поклонников чистой электроэнергии могут быть самые разные политические взгляды, главным является религиозная вера в тотальный вред традиционной энергетики, неизбежно ведущей нас к преждевременному апокалипсису.

Что касается мнения коллектива Аналитического онлайн-журнала Геоэнергетика.ru, то мы отказываемся верить в необходимость тотальной борьбы с углекислым газом, но не являемся мы и противниками возобновляемых видов энергетики. Мы – противники ситуации, когда на религиозно-коррупционных основаниях в энергосистему внедряют те виды альтернативной энергетики, которые являются не только слишком дорогими, но и по своим изначальным качествам (прерывистости) являются разрушительными для энергосистемы. Мы считаем недопустимыми для использования в единой энергетической системе России все виды прерывистой генерации электроэнергии. При этом все виды диспетчеризуемой генерации, как традиционной, так и альтернативной, могут добавляться в ЕЭС без причинения ей вреда.

Ветроэнергетика, приливная энергетика, солнечная энергетика без аккумуляторов вредны и опасны для единой энергосистемы в любых количествах, а при превышении определенного уровня их добавление либо разрушает энергосистему, либо делает ее эксплуатацию запредельно дорогой для общества.

Это значит, что прерывистые виды генерации должны быть запрещены полностью, а не прерывистые виды альтернативной энергетики должны внедряться с учетом экономической и экологической целесообразности, без учета фактора религиозной борьбы с углекислым газом и, по возможности, в локальных, не связанных с ЕЭС энергосистемах.

Электричество – уникальный по своим свойствам товар, его невозможно хранить, каждая произведенная единица энергии должна быть мгновенно потреблена. Даже наличие устройств аккумуляции энергии ничего в данном факте не меняет. С точки зрения энергосетей любое устройство хранения в какой-то момент времени выступает как потребитель энергии, затем в какой-то следующий момент времени оно же выступает уже как генератор энергии. Процесс функционирования энергосистемы заключается в постоянной ежесекундной балансировке производства и потребления – в любой момент времени они должны быть равны. Энергосистема обрушится (вплоть до блэкаута) как в случае недостатка энергии в сети, так и в случае ее избытка в сети. Баланс должен поддерживаться 24 часа в сутки, разбалансировка неизбежно приводит к нарушениям функционирования сетей ЛЭП, подстанций и вплоть до генерирующих мощностей.

График постоянно изменяющегося потребления энергии принято называть «пилой потребления». Он изменяется в зависимости от суточных ритмов жизни человеческого общества, сезонных факторов, климатических факторов и множества иных, включая такие забавные, как, например, трансляции крупных спортивных соревнований.

Изменение потребления энергии в течении суток, «Пила потребления»

Нужно понимать, что потребление энергии является крайне неэластичным, влиять на него можно только очень ограниченно, да и то в основном на уровне дневного графика потребления. Поэтому энергосети всегда предпочитают управлять второй частью уравнения, то есть производством энергии.

Если мы посмотрим на суточный график производства/потребления энергии, то мы увидим, что его можно разделить на две части: прямоугольник снизу – от нуля до уровня минимального дневного потребления, и волна или пила сверху, от уровня минимального дневного потребления до уровня максимального дневного потребления. Прямоугольник – это базовая нагрузка/потребление сети, это тот стабильный гарантированный объем энергии, который требуется сети в определенный отрезок времени. Работа насосов водопроводной и канализационной систем в городах, предприятия круглосуточного цикла производства, всевозможные системы хранения скоропортящихся продуктов – вот то, что «спрятано» внутри прямоугольника.

Волна сверху – это пиковая нагрузка/потребление, постоянно изменяющийся на протяжении дня объем энергии. Начиная с шести часов утра просыпаются жители городов и поселков, начинают работать производства, торговые точки, городской транспорт, обеспечивая рост волны на графике, которая уходит вниз по мере того, как мы уходим с работы и друг за другом выключаем телевизоры, компьютеры и перестаем гладить белье.

Опираясь на простую логику, мы понимаем, что в нашем распоряжении должны иметься два разных вида генерации, наиболее приспособленные для обеспечения, соответственно, для базовой и для пиковых потребностей.

Генерация, обеспечивающая базовую нагрузку в сети должна обладать следующими свойствами:

  • быть диспечеризируемой, то есть управляемой человеком;
  • быть стабильной, способной работать круглые сутки изо дня в день;
  • быть максимально дешевой;
  • иметь максимальный КПД перевода энергии топлива в электрическую энергию.

Так как бесплатный сыр только в мышеловке, то базовой генерации, имеющей указанные положительные свойства, приходится позволять иметь и ряд допустимых отрицательных свойств:

  • базовой генерации допустимо быть маломаневренной, то есть процесс запуска/остановки может занимать часы или даже целые дни;
  • базовой генерации допустимо иметь высокие капитальные затраты.

Такими свойствами обладают атомные станции, угольные станции, парогазовые станции и гидроэлектростанции в ситуации избытка гидроресурсов.

Генерация пригодная для покрытия пиковых нагрузок должна иметь другие «полезные» свойства:

  • быть диспечеризируемой, то есть управляемой человеком;
  • быть максимально маневренной, то есть способной за минуты, а иногда и за секунды начать отдавать энергию в сеть и не выходить из строя при столь же стремительном прекращении работы;
  • иметь минимальные капитальные затраты.

Опять же при этом имеются допустимые недостатки:

  • себестоимость производства энергии может быть достаточно дорогой;
  • КПД работы может быть относительно невысоким.

Свойствами пиковой генерации обладают газовые и жидкотопливные турбины открытого цикла, и, до некоторой степени, современные газовые станции комбинированного цикла, дизельные станции, гидроэлектростанции. ГЭС, как видите, универсальны – они могут работать как в базовом, так и в пиковом режиме.

Современная энергосистема выстраивается на сочетании диспетчиризуемых базовой и пиковой генераций. При разумном подходе, разумеется, стараются свести стоимость всей совокупности получаемого электричества к минимуму, с учетом экологических и логистических факторов. И, следовательно, такая «разумная» энергосистема должна иметь максимальный объем базовой энергетики, дающий дешевую энергетику, и минимальный объем пиковой энергетики, обеспечивающей необходимую гибкость и резервирование на случай форс-мажорных ситуаций, но при этом дорогой.

Понятно, что прерывистая альтернативная генерация (ПАГ) непригодна ни для использования в качестве базовой энергетики, ни для использования в качестве пиковой энергетики, ведь у нее отсутствует главное необходимое свойство – диспетчеризируемость. В какой-то момент энергия у нас есть, а спустя несколько минут или часов энергия у нас резко исчезает. Простой пример – в случае ветроэнергетики турбины на огромной территории могут прекратить работать почти одномоментно в случае усиления ветра выше критической скорости.

Следовательно, при добавлении в энергетическую систему ПАГ-генерации, в энергетической системе возникает новая «пила» – пила производства. И у энергосетей возникает новая задача и новая головная боль – кроме необходимости балансировки пилы потребления, теперь приходится еще и дополнительно балансировать пилу ПАГ-производства.

Визуализация 30-дневных данных с наложением графика потребления (красный), графика генерации энергии ветра (синий) и данных солнечной генерации (желтый). Средние значения отображаются в выделенных цветом черных линиях. Данные, полученные от Администрации энергетики Бонневилля, апрель 2010 г. 

Поскольку отрицать настолько очевидные вещи невозможно, сторонники ПАГ пытаются использовать нечто, кажущееся им «серьезным аргументом»: раз в системе все равно уже есть пиковая генерация, то прибавка ПАГ ничего не меняет, «просто теперь пиковая генерация будет заодно балансировать еще и пилу производства».

До тех пор, пока ПАГ существовала в зачаточной форме, это утверждение было близко к истине. Естественная волатильность энергосистемы – изменчивость спроса и возможные форс-мажоры на стороне производства, существует всегда, и пиковая генерация действительно всегда готова подключиться для спасения ситуации. Но, как мы уже говорили, любая разумная энергосистема стремится к минимизации расходов, и, следовательно, к минимизации количества дорогостоящей пиковой генерации. В «разумной» энергосистеме существуют объемы, требующиеся для покрытия максимально возможной пилы потребления и, разумный, сведенный до необходимого минимума объем дублирования и резервирования на случай выхода из строя объектов генерации.

Пока ПАГ составляет считанные доли процента от диспетчиризуемой генерации, ее пила просто теряется в общем «шуме». Это не значит, что вред от ПАГ отсутствует при ее малой доле, это значит, что вред настолько мал, что им можно пренебречь, вот только в этом случае и любая возможная «помощь» от ПАГ так же настолько мала, что ей тоже можно пренебречь.

Но, как только объемы ПАГ возрастают, на покрытие ее пилы производства требуется выделять или создавать отдельные пиковые генерирующие мощности, дополнительно к существующим в нормальной системе. Таким образом, и расходы, связанные с балансировкой пилы производства ПАГ, так же возникают дополнительно.

Существует ряд методов, с помощью которых можно решать проблемы ПАГ, то есть методы балансировки возникающей пилы производства:

  • перепроизводство альтернативной энергии;
  • расширение сетей;
  • управление спросом;
  • хранение энергии;
  • дублирование традиционной генерирующей энергетики.

По каждому виду балансировки можно писать отдельную статью, в этот же раз ограничимся коротким их описанием.

Перепроизводство прерывистой альтернативной энергии

ПАГ имеет достаточно низкий коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Так, например, для солнечных станций он может составлять 25-35%, для ветроэлектростанций 20-45%. Возьмем для простоты расчета величину несколько завышенную на уровне 33%. Казалось бы, для покрытия потребности некого объекта в размере 100 мегаватт, нам достаточно поставить ветрогенераторов или солнечных панелей мощностью 300 мегаватт (с КИУМ 33%).

Но все не так просто, одно из негативных свойств ПАГ – сильная разница в сезонной выработке энергии. Например, солнечные панели в некоторых районах Европы вырабатывают зимой в пять раз меньше энергии, чем летом. Если предположить, что зимнее и летнее потребление примерно одинаковое (хотя это, как вы понимаете, очень смелое допущение), то чтобы обеспечить закрытие зимней потребности только с помощью солнечных электростанций, придется поставить в несколько раз больше панелей. Они позволят закрывать зимнюю потребность, но эта установка дополнительных панелей приведет к тому, что летом будет генерироваться «лишняя» энергия, в разы превышающая потребность. В результате «летняя» энергия будет просто теряться, снижая тем самым среднегодовой коэффициент использования установленной мощности панелей до величин, полностью убивающих экономическую целесообразность.

Диверсификация за счет расширения сетей

Предполагается, что в одном относительно небольшом районе, например, на балтийском побережье Германии, ветер может отсутствовать, но если взять всю Европу в целом, то ветер где-нибудь, да найдется – к примеру, на каких-нибудь островах возле Англии. На практике использовать это для балансировки прерывистости невозможно по следующим причинам:

  • необходимость строительства двойного-тройного объема генерирующих мощностей в каждом районе, чтобы один район при необходимости мог обеспечить все остальные;
  • необходимость строительства мощных, дорогостоящих сетей, объединяющих все районы;
  • очень часто безветренная погода накрывает сразу огромные территории, например всю Австралию, или почти всю Европу.

Тем не менее, в настоящее время 34 страны Европы пытаются реализовать проект создания единой энергосистемы – ENTSO-E, которая должна работать от Афин до Осло, включая в себя и островные государства.

Управление спросом

Управление спросом можно разделить на несколько направлений:

  • экономически оправданное управление, при котором за счет внедрения относительно недорогих решений сдвигается по времени массовое потребление энергии;
  • экономически неоправданные решения, при которых стоимость нового оборудования и затраты на реконструкцию в разы превышают потенциальную экономию;
  • экономически разрушительные предложения, согласно которым промышленность или транспорт должны работать в прерывистом режиме с учетом наличия/отсутствия «чистой» энергии.

Безусловно, экономически оправданные решения должны все шире использоваться в нашей жизни – для снижения потребности в дорогом «пиковом» электричестве, вот только это не имеет никакого отношения к ПАГ. Во-первых, потенциал таких методов крайне мал, он не превышает нескольких процентов на годовом масштабе. Во-вторых, этого потенциала не хватит даже для выравнивания естественной пилы потребления, и уже точно не хватит для балансировки еще и пилы производства.

Хранение энергии

Хранение энергии – это святой Грааль адептов ПАГ из раздела «Вот прилетят добрые инопланетяне с планеты Нибиру и подарят человечеству технологию мощного и дешевого аккумулятора, и тут же ПАГ заиграет совсем другими красками». Вот только традиционную энергетику убивают уже сейчас, когда взлетно-посадочная полоса для НЛО добрых нибиритян все еще пустует.

Для балансировки сезонного несовпадения между производством и потреблением нужны объемы хранения в десятки тераватт*час. Например, для Германии для увеличения доли ПАГ в ее энергосистеме до уровня в 50%, требуется 5-10 ТВт*ч хранения (Т – это «терра», тысяча миллиардов). Это примерно в сто-двести раз больше не только того, что в Германии уже есть, но и того, что можно создать в обозримом безнибировском будущем.

Нижний бассейн Загорской ГАЭС, Фото: rushydro.ru

При этом единственная технология, позволяющая строить система хранения достаточно масштабные и достаточно дешевые – это гидроаккумулирующие электростанции, ГАЭС. Все остальные технологии (литий-ионные батареи, маховики, сжатый воздух, хранение тепла, и прочие) – слишком дороги.

Дублирование традиционной пиковой генерирующей энергетики

В результате методом исключения у нас остается всего один реальный, а не фэнтезийный, метод балансировки пилы производства – держать в системе резервную, дублирующую структуру пиковой генерации, которая по необходимости включается и спасает ситуацию, обеспечивая стабильность энергосистемы.

Можно называть это дополнительной балансировкой, можно называть это паразитированием ПАГ на традиционной энергетике, можно даже использовать нецензурные выражения, результат будет только один – это всегда увеличивает совокупные расходы на функционирование энергосистемы.

Дублирование системы пиковой генерации – это расходы на капитальные затраты по ее созданию и подключению к энергосистеме, при этом себестоимость производства электроэнергии объектами пиковой генерации, как мы уже говорили, значительно выше, чем в случае генерации базовой. Эти дополнительные затраты с лихвой перекрывают так называемую «экономию топлива». Именно «так называемую» и именно в кавычках.

Какая-то экономия топлива может происходить до тех пор, пока доля ПАГ мала, как только количество установленных альтернативных мощностей прерывистой генерации становится значительным, ПАГ начинает убивать диспетчиризуемую энергетику. Это – следствие существующих методов ценообразования, при которых дотируемая ПАГ имеет возможность занижать цены, а также законодательное предпочтительное предоставление доступа ПАГ-электроэнергии в сеть. В результате в периоды наличия возобновляемого ресурса, например, в полдень летом или во время сильных ветров, традиционные станции вынуждены или останавливать свою работу или платить потребителям (те самые «отрицательные цены», о которых с восторгом пишут адепты «зеленой энергетики») за отдаваемую ими в сеть электроэнергию.

Поскольку станции базовой генерации не предназначены для частных запусков и остановок, такой режим работы для них всегда является убыточным. Согласно отчёту организации «Карбон Трекер», 55% угольных станций Европы работает в убыток. Почти повсеместно в убыток работают и газовые станции с турбинами комбинированного типа. Рано или поздно такие станции закрываются или по экономическим причинам, или из-за устаревания, поскольку в таких условиях их реконструкция нерентабельна, и в результате энергосистема остается без станций базовой нагрузки. Функции этих станций в Европе начинают выполнять комбинации из ПАГ и газовых пикеров. Газовые пикеры по своему замыслу и по конструкции предназначены исключительно для выработки небольшого объема дорогой генерации. Они задуманы, сконструированы таким образом, что используют неэффективные методы работы и тратят больше единиц топлива на выработку единицы электроэнергии – такова плата за возможность в считанные секунды выйти на максимум мощности и мгновенно отключиться, как только необходимость в сглаживании пика пропадает. Получается, что общество в течение 20-35% времени будет «экономить» топливо за счет простаивания базовой генерации, а в течение 65-80% времени будет тратить топливо примерно на 15-20% менее эффективно. В результате суммарный эффект «помощи» ПАГ в деле экономии топлива становится либо близким к нулю, либо отрицательным.

Дублирование традиционной энергетикой за счет соседей

Для энергосистемы любой страны очень дорого нести двойные расходы на создание и поддержание дополнительной структуры пиковой генерации, поэтому на Западе очень модно развивать у себя ПАГ-энергетику, а проблемы по балансировке перекладывать на соседей. При этом дотации получают альтернативные энергетики в «зеленой» стране, а традиционные энергетики у соседей несут убытки и расходы. Такая стратегия развития настолько удобна, что именно ее в настоящее время стараются использовать все страны-лидеры использования ПАГ. И это же стремление привело к тому, что проектирование единой европейской энергосистемы ENTSO-E, начавшееся в 2009 году, продолжается до сих пор, и сказать, когда закончится согласование интересов всех ее потенциальных участников, не может никто.

Яркие примеры

Давайте припомним четыре случая, ставших «классикой жанра».

Южная Австралия

Замечательный (и, к счастью для Австралии, очень небольшой по населению и ВВП) штат, в котором несколько лет назад к власти прорвались лейбористы, фанатики «зеленой религии». Они благополучно довели долю солнца и ветра в своем энергобалансе до 50%, и уничтожили в штате угольную энергетику. В результате штат полностью стал зависеть от работы магистральных интерконнекторов, соединяющих его с энергосистемой ближайшего штата Виктория. Южная Австралия несколько лет частично скидывала свои проблемы и расходы на дублирование ПАГ-генерации на энергосистему Виктории. Частично – потому, что потребительские цены на электричество в штате Южная Австралия одни из самых высоких в мире. Как и следовало ожидать, в результате в штате Виктория была убита крупная угольная станция, работавшая на буром угле и дававшая самое дешевое электричество. Теперь уже два этих штата скидывают свои проблемы по балансировке на угольные станции и гидроэнергетику, которые еще продолжают работать в других австралийских штатах.

Данный эксперимент интересен еще и тем, что энергосистема юго-восточной части Австралии хотя и довольно крупная, но замкнутая, у нее просто нет соседей, на которых можно далее сбросить проблемы. В результате мы можем спокойно наблюдать, что происходит в энергосистеме, власть над которой захвачена фанатиками «зеленой энергии». Население Южной Австралии добровольно взяло на себя роль кроликов для испытаний – нам, сторонним наблюдателям, это весьма удобно и не причиняет хлопот.

Калифорния, США

Штат, имеющий самую бо́льшую долю возобновляемой энергетики в США и, что характерно, самую высокую цену на электричество в этой стране. Сбрасывает расходы по балансировке пилы производства на соседние штаты – Аризону, Неваду и Орегон.

Дания

Лидер Европы по доле ПАГ в энергобалансе, одновременно и лидер по потребительским ценам на электричество. В Дании нормальная энергетика была уничтожена полностью. В настоящее время, помимо ветроэнергетики электричество вырабатывается так называемыми комбинированными станциями, на которых электричество и тепло (в зимний сезон) вырабатывается одновременно. При этом выработка электричества является убыточным видом деятельности и спонсируется за счет высоких цен на тепло. Балансировка осуществляется за счет энергосетей Норвегии, Швеции и Германии.

Германия

Лидер энергии по движению к чистой энергетике. Наверное никого не удивит, что одновременно Германия еще и европейский лидер по ценам на электричество для потребителей. Решает проблемы балансировки пилы производства, скидывая ее на соседей – Польшу, Чехию и Голландию. В основном страдают именно эти три страны, так как они соединены магистралями с севером Германии, основным регионом ПАГ-генерации. Проблема стоит настолько остро, что соседи либо уже установили, либо требуют установки трансграничных блокираторов, которые должны их защищать от притока «бесплатной» энергии.

Понятно, что потенциал решения проблем за счет соседей довольно ограничен, и довольно быстро приводит либо к уничтожению у них нормальной энергетики (Австралия), либо к требованиям прекратить «поставку» нежелательной энергии (США и Европа). В случае использования только одного из указанных методов балансировки расходы очень быстро начинают расти экспоненциально, делая абсолютно бессмысленным переход к «чистой» энергетике. Поэтому эксперты предлагают использовать какую-либо комбинацию из этих методов, чтобы хоть немного снизить суммарные расходы.

Тем не менее, по оценке Международного энергетического агентства, даже при оптимальном управлении процессом трансформации традиционной энергетики в «чистую», при доведении доли ПАГ в энергосистеме до 45% совокупные расходы системы будут увеличиваться на 20-30%. Так как трудно рассчитывать на оптимальное управление столь сложным процессом, то в реальной жизни величина увеличения расходов превышает 50%.

Очевидно, что само по себе это не имеет какого-либо смысла и несет колоссальный экономический ущерб «зараженному» обществу. Развитие ПАГ базируется только и исключительно на религиозном базисе – борьбы с углекислым газом.

2018, Станислав Безгин (also known as Тояма Токанава)

Редактирование - Борис Марцинкевич

Мой твиттер: StanislavBezgin


Канал в Telegram: StanislavBezgin

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Статья, собственно, не дает каких-либо данных, аналитики, доказательств и прочего. По большому счету, цель статьи ввести в обсуждение пояснить ряд терминов (базовая, пиковая генерация, балансировка и другие) для того, чтобы заложить основу для следующих статей цикла.

Цикл статей Геоэнергетика: Альтернативная энергетика

1) - Геоэнергетика: Идеология и мифотворчество альтернативной энергетики

2) - Геоэнергетика: Влияние ВИЭ на стабильность энергосистем

3) - tbc...

 

Комментарии

Скрытый комментарий ExMuser (c обсуждением)
Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Уважаемый друг, анонс можно ведь не делать болдом, он лишь уменьшает информативность и читаемость. Он придуман для выделения главной мысли. Италик - для частного акцента. :)

Статью пока не читал, но по прочтении, если будет что сказать, отпишусь.

Аватар пользователя Тояма Токанава

согласен.

Просто он на геоэнергетики выделен был как мелкий заголовок, и сюда так скопировался.

счас поправлю.

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Ты издеваешься, что ли? Италик ещё менее читаем чем болд. Простой, обычный стиль сделай, в настройках всё есть. 

Друг мой, ну за 2+ года стажа, можно было уже научиться оформлять статью, ну?.. 

Аватар пользователя Тояма Токанава

1) Вот ты капризный ;)

2) Во что там в анотации вчитываться то ?

3) Хорошо, италик тоже убрал. ;)

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

К твоей аналитике у меня претензий нет, они никак не противоречат моим вангованиям. 

Вечно забываю, что  орфографию править - у меня пунктик. Поэтому, камрад, забей, информация и твой её обзор значительно перевешивает мои придирки. 

Как ты понял, я придираюсь как к форме, так и к наполнению.

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Хорошо, что скрыл ветку, а то ещё подумали-бы, что ругаются два дурака. laugh

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

А, забыл самое главное: это таки да. Сезонное.

Аватар пользователя жучка
жучка(8 лет 1 месяц)

Мне понравилось. В одной статье собрано всё, что надо знать о ВИЭ. Я скопировала статью в своем ЖЖ .

Аватар пользователя Тояма Токанава

Борису Марцинкевичу спасибо за отличное редактирование и выправление моих мыслей ;)

Аватар пользователя Перегонный куб

Спасибо, очень доходчиво!

Кста, мысля возникла, можно жеж повысить мощность ГЭС, разместив рядом панельки и ветряки, энергия с которых тупо будет закачивать воду обратно наверх. Думаю, что годовые колебания уровня воды на ГЭС сгладят пилу такой генерации очень эффективно.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Можно но все не так просто:

- Обычная ГЭС не будет качать вводу вверх.

- Обычная ГЭС не имеет нижнего водохранилища

то есть , что бы ГЭС использовать как ГАЭС нужно много вложиться и не всегда это возможно технически.

 

А из-за проблемы "неотрицательности" обычных ГЭС использовать их для балансировки можно только ограниченно.

Аватар пользователя Pavel_V
Pavel_V(11 лет 5 месяцев)

Хотелось бы послушать ваши мысли о возможности диспетчеризируемого потребления. Например, ставишь стиральную машинку в режим ожидания старта, как появились излишки мощности идет сигнал и начинается цикл стирки. Или зарядка аккумуляторов. Или работа электрического отопления или охлаждения, так-то можно много нагрузки набрать, в т.ч. промышленной, которую можно использовать в режиме балансирования. Изолированный бак-аккумулятор может запасти горячую воду впрок и т.д.

Кстати, накопители на инерционном принципе давно существуют в США и вроде как выгодны. Для сглаживания пилы (накопление энергии на несколько часов) вполне себе вариант. Правда мало используемый.

Аватар пользователя Тояма Токанава

В статье я писал, что существуют разумные методы, которые стоит применять, потому что они чуть чуть снижают совокупные расходы общества.

Но проблема в том, что регулирование внутрисуточной пилы с помощью разных смарт-посудомоек почти не влияет на сезонную пилу потребления и производства.

Я, кстати, сейчас дописываю статью по этой теме.

А инерционные накопители почти не масштабируются. Как только их делаешь чуть больше - лезет масса нерешаемых проблем.

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 6 месяцев)

кстати, дарю идею - альтернативная энергетика как фактор выживания в послеапокалиптическом мире. с анализом того, что после того как стрельнут у всех все электростанции (поскольку инфраструктура, идеальная цель) те кто на солнечных батарейках имеют преимущества.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Чего это ты чужие идеи раздариваешь ? Эту "идею" поднимают раз за разом.

Она, кстати, не слишком верна:

1) В постапокалиптическом мире преимущество будут иметь те у кого будет калашников.

2) В постапокалиптическом мире преимущество будут иметь те, кто отожмет нефтебазу, хранилище или крупную, заправленную под жвах автозаправку. Пулеметы по периметру, и включать электрогенератор по необходимости.

3) По большому счету электричество нужно будет только для освещения, и тут как-то панельки без аккумов не играют. А аккумы сдохнут даже быстрее чем панельки.

p.s. А реальное преимущество получат те, кто сможет взять под контроль регион расположения гидроэлектростанции. (Ну те, которые не разбомбят и не разрушат.)

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 6 месяцев)

нефтебаза, хранилище очень быстро будет потушено украинским патентованным методом прямого выгорания, поскольку мозолит сильно. и никакие пулемёты не спасут. прицельная дальность СПГ-9 800 метров.

а панельки - распределённая система, больше шансов на выживаемость. даже без аккумуляторов. есть стабилизатор - и ладно.

я не топлю за альтернативку. просто логика.

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 4 месяца)

2) В постапокалиптическом мире преимущество будут иметь те, кто отожмет нефтебазу, хранилище или ...

p.s. А реальное преимущество получат те, кто сможет взять под контроль регион расположения гидроэлектростанции...

Я думаю, нефтяное поле и/или угольный бассейн. С просто ГЭС решения вопросы движения/перемещения шибко геморройны. И гидро тож сезонное (С)anis-ovis

Аватар пользователя Тояма Токанава

Конечно угольная шахта и лагерь рабов при ней это тоже весьма перспективно.

Но в основном сейчас мало осталось нефти или угля, который можно добывать без применения кучи дорогой и сложной техники.

Ну а так то да, там где остались места где нефть сама течет из земли - это перспективно 

Аватар пользователя vagur
vagur(9 лет 11 месяцев)

Буквально 100 лет назад не было никокой массовой электроэнергетики, 200 лет назад электроэнергетики не было от слова совсем (только не надо приводить единичные примеры, которые только подтверждают эту аксиому). И ничего, люди как то жили, вот после апокалепсиса человечество и будет жить примерно как 300 лет назад.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Я думаю, что человечество, в этом случае, будет жить много хуже, чем 300 лет тому назад.

Потому, что примерно так как жили 300 лет назад, может жить примерно тоже количество людей, которое было 300 лет тому назад. А вот процесс сокращения количества людей до приемлемого будет длительным, кровавым и разрушительным. Так, что более вероятен спуск до самых черных веков средневековья. 

И, кстати, обратного подъема уже не будет. Он был возможен только на основе легкодоступных углеводородов, которые закончились. Второй раз цивилизация по этой дороге уже не пройдет.

 

Аватар пользователя mmx
mmx(8 лет 6 месяцев)

И, кстати, обратного подъема уже не будет. Он был возможен только на основе легкодоступных углеводородов, которые закончились. Второй раз цивилизация по этой дороге уже не пройдет.

 Генератором подъема станут накопленные знания. Пускай большая часть носителей будет уничтожена, но даже оставшийся (например) 1% это колоссальное количество книг. Если уж вшивые древнеегипетские папирусы до нас дошли (а сколько их там было то? как количество книжных листов в средней школьной библиотеке на весь Египет за всю его историю?) спустя 3 тысячи лет, то уничтожить все напечатанное за 20-й век просто физически невозможно, даже если целенаправленно этим заняться. 

А легкодоступные углеводороды даст какой-нибудь угольный карьер. Уже вскрытый пласт с запасами на год ближайшему городу-миллионнику станет вековым источником для небольшой новой цивилизации с уровнем потребления 17-19 веков. Тем более железо и цветметы "добывать" можно будет веками в готовом (и даже прокатанном на любой вкус) виде в руинах городов.

Аватар пользователя _Radibunda_
_Radibunda_(8 лет 7 месяцев)

Сколько из той литературы имеет практическое значение для хоть той же промышленности. Уж очень много хлама.

Аватар пользователя mmx
mmx(8 лет 6 месяцев)

Даже если из 1% всех оставшихся книг только 1% будет "иметь практическое значение" - это все равно миллионы экземпляров получатся. Хотя "практическое значение" понятие растяжимое. Даже в самом обычном школьном учебнике и схема ректификационной колонны есть и формула пороха и карта всей планеты.

Аватар пользователя ВладимирС

Солнечные батарейки перегорят от электромагнитного импульса.  Если взрыв недалеко, их разметает ударная волна. Если наземный - засыплет радиоактивной пылью. Так что не выход. Рулят бензогенераторы .

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 6 месяцев)

разрешите поинтересоваться, на чём они будут работать при разбитой инфраструктуре (нет ни бензина ни даже нефти) ?

Аватар пользователя ВладимирС

 Если вообще ничего нет, тогда  уж точно и  солнечных панелей не будет.  Всё таки бензин гораздо более надёжный энергоноситель,  тем более какие то крохи непременно сохранятся, хотя бы на первое время.  О сохранности электронных панелей даже говорить не хочется.  Ну а дальше кто то будет вспоминать устройство паровика, кто то переходить на дрова. Но только не солнечные панели.  Да и где брать специалистов, хоть чуть в этом деле разбирающихся. 

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 6 месяцев)

а я положу в подвальчик. и будут.

Аватар пользователя ВладимирС

 К вам прилетит пепел с радиацией и пожжет ваши панели. Будете голову чесать, почему всё замкнуло и не работает. 

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 6 месяцев)

я смотрю у вас солидный опыт общения с поражающими факторами ОМП :)

надеюсь, бензоагрегат с запасом солярки на год уже в гараже?

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Midas
Midas(9 лет 1 месяц)

Очередная глупая статья.

1. Насчет номенклатуры.

Clean Energy (Чистая Энергия) - нет выбросов вредных веществ при производстве энергии.  Солнце, Ветер, Приливная, Геотермальная, Гидро.

Carbon Neutral (Безуглеродная) - нет выборсов парниковых газов. Солнце, Ветер, Приливная, Геотермальная, Гидро, АЭС, Биомасса.

Renewable (Возобновляемая) - источник энергии не заканчивается. Солнце, Ветер, Приливная, Геотермальная, Гидро, Биомасса.

Как видим (Солнце, Ветер, Приливная, Геотермальная, Гидро) удовлетворяют всем условиям.

Кстати, помимо углекислого газа, тепловые станции также выбрасывают в воздух:

  • диоксид азота (отрвляющее вещество, вызывает кислотные дожди,
  • Диоксид серы (отравляющее вещество). Серный ангидрид образуется при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха с участием света. Конечным продуктом реакции является аэрозоль серной кислоты в воздухе, раствор в дождевой воде (в облаках). Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. 
  • Тяжелые металлы - свинец, ртуть.
  • Микрочастицы - проникают в кровь, связаны с никим весом у новорожденных. 

2. Про долю возобновляемых источников. 

Солнце + Ветер в США давно уже превысили уровень генерации на гидростанциях, и довольно скоро превысят уровень генерации на АЭС.

3. Миф про грязность производства солнечных панелей это просто миф. Ничего особенно грязного там нет. Не грязнее чем производство обычных зеркал или сковородок.

4. Проблема прерывистоти успешно решается.

 

 

 

 

 

Комментарий администрации:  
*** Овче в гриме ***
Аватар пользователя Тояма Токанава

можно про четвертый пункт поподробней ?

А то я не уяснил в чем глупость статьи...

И желательно сразу с указанием региона где эта проблема успешно решена и привела к снижению цен

 

Желательно конечно, чтобы этот регион был бы островом (замкнутой энергетической системой), чтобы не возникало дурных подозрений, что проблема прерывистости в очередной раз успешно решена за счет соседей.

p.s. Извини если что то напутал в ваших религиозных терминах, и тем самым оскорбил чувства верующих... Вот честно не хотел. Хотя на смысл статьи это не влияет...

Аватар пользователя Тояма Токанава

Кстати, проблема выбросов тепловых станций действительно существует и (в отличии от прерывистости) действительно успешно решается относительно недорогими способами.

Если не ставить целью спасти планету от углекислого газа, то все выбросы всех перечисленных тобой вредных веществ можно свести к приемлемому минимуму. Технологии это сейчас вполне позволяют.

Аватар пользователя Midas
Midas(9 лет 1 месяц)

Действительно, технологии позволяют закрыть угольные станции, и свести от них выбросы к нулю. А если строить очистительные сооружения на углестанциях, то их строительство и эксплуатация получается раза в 3 дороже чем солнечные панели с аккумуляторами от Теслы.

 

Комментарий администрации:  
*** Овче в гриме ***
Аватар пользователя Тояма Токанава

Ерунду говоришь. Ты говоришь об очистных сооружениях которые пытаются чистить выхлоп от углекислого газа. Это естественно дурость и глупость и дорого как тюрьма с пристройкой. Обычный ваш религиозный бред и распил бабла.

Если же чистить выбросы только от твердых частиц, серы, и диоксида азота, то все гораздо проще и разумней.

 

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Друже, не ведись. Этот тролль тупее даже Овче.

Хотя, казалось-бы, куда уж ниже...

Аватар пользователя Тояма Токанава

Как может переодетый овче быть тупее обычного овче ? Это противоречит законам физики ! ;)

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Как-то не задумывался над этим вопросом... А чё, так можно, что ли?

suspect.png Воз­мож­ные клоны и свя­зан­ные ак­ка­ун­ты: ко­ли­че­ство по­до­зре­ва­е­мых - 2; имена до­ступ­ны после улуч­ше­ния ак­ка­ун­та

 

Это я. Проедаю плешь Алексу уже года три за удаление, он меня  шлёт по неуказанному адресу, скупердяй. laugh

Эй, пацаны и девчёнки с улучшенными акками, можете мне скинуть логины подозреваемых во мне? Там всего два. Это я лично их создавал, когда меня Алекс банил за Упрощённый Русский.

Аватар пользователя _Radibunda_
_Radibunda_(8 лет 7 месяцев)

Это "как бы клон овче". Почему "как бы", ведь овче и сам принадлежит группе операторов. По стилю видно. Прежний овче редко срывался (раза три до 2016 года) до истерик. 

И да, где ты был когда запустили механизм вычисления клонов? Ведь результатом стало расчехления другого акка овче (с картинкой цифрами - тема звалась "что-то про поедание печёнки пендоса в случае чего"). Там он сам признался в "клонировании". 

 Atlas 3 года 7 месяцев

Таки нашёл: Вашингтон уполномочен заявить: "Будем вырезать печень из подлых америкосов"

Хм. Это сколько у него клонов то? Минимум три выходит что ли?

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Друг мой, я третий раз говорю здесь, что первым был на ресурсе по выявленинью закладок. А потом понеслась.  Сейчас со своими личными геморроями разгребусь, иобратно в пучину АШ. :)

Старые чехлиться стали как не в себя. Видимо, приказ был дан. И денюшка на визу, разумеется. В России. Такие милые...

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 4 месяца)

Солнце + Ветер в США давно уже превысили уровень генерации на гидростанциях, и довольно скоро превысят уровень генерации на АЭС.

Очередной глупый комментарий. Позорно низкий уровень генерации ГЭС в США - результат отсутствия рачительного отношения к ресурсам, не более того. Ну, может быть, ещё неспособности создать инженерную школу приемлемого качества. В США самая большая доля тепловой генерации на душу населения в мире и самая большая доля тепловой генерации в структуре оной. Причём, среди и развивающихся, и не развивающихся стран (Эстония не вошла в список). А ведь, почти весь мир ориентируется на США. Срочно перестаньте врать мировому сообществу и закройте всю свою тепловую генерацию!

Аватар пользователя wint
wint(6 лет 5 месяцев)

Позорно низкий уровень генерации ГЭС в США - результат отсутствия рачительного отношения к ресурсам, не более того.

Может как раз наоборот - это пример рачительного отношения к земле и к природе? В советское время земля под водохранилища вообще цены никакой не имела, ну а на экосистемы так вообще всем наплевать было.

 

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 4 месяца)

А когда в Канаде было советское время?

Аватар пользователя wint
wint(6 лет 5 месяцев)

Ну сравнивать Канаду и США по ценности земли, наверное, все равно что сравнивать Сибирь и Европейскую часть России. Какой процент гидроэнергетики (от общего производства) в России до Урала, и какой после?

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 4 месяца)

Понимаю. Святые США  это не какая-то там Канада.

Аватар пользователя wint
wint(6 лет 5 месяцев)

Не надо передергивать, если аргументов нет. Попробуйте найти свободное место под водохранилище в европейской части России. А в США (не считая Аляски), плотность населения и ценность земли еще побольше будет. 

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 4 месяца)

Не надо передергивать

Вот и не передёргивайте. Вы попытались обосновать прожорливость сошедших штатов якобы рациональностью в пику советскому способу хозяйствования, а когда получили пример охаиваемого способа, замечательно реализованного в соседней к штатам "несоветской" стране, заюлили. И, кстати, в результате Канада не высосала свои недра досуха, в отличие от США, кои теперь вынуждены пробавляться банальным грабежом даже таких худосочных стран, как Украина.

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Уххх!.. Сильно, камрад. От тебя не ожидал. yes!!!

Аватар пользователя Vladyan
Vladyan(8 лет 11 месяцев)

Судя по % ГЭС, в Норвегии советское время еще продолжается! cheeky

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(9 лет 10 месяцев)

Позорно низкий уровень генерации ГЭС в США

В США уровень  гидро генерации 250 - 300 ГВтч.  В России (с большей территорией и большими гидроресурсами)  - 150 - 180 ГВтч.  Вы бы не позорили себя глупыми комментариями 

Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***

Страницы