Поскольку лишь АШ на просторах русскоязычного Интернета постоянно обращается к такому показателю, как ЕРОИ, думается, что данная заметка будет к месту.
Показатель действительно важный, ибо показывает, на какие технологии в первую очередь направлять сокращающиеся запасы углеводородов, пока они совсем не закончились. А это сотни миллиардов долларов инвестиций, за которые идет нешуточная борьба. А раз так, то почему не подтасовать цифры и факты, чем и занимаются на Западе некоторые ученые. Особенно если за это хорошо платят.
Обращаю внимание, что будет использоваться аббревиатура ЕРОИ взамен EROEI, поскольку это сути дела не меняет, а периодический набор букв на клаве латиницей меня напрягает.
Некоторым авторам и посетителям АШ очень понравилась работа г.Вайсбаха и компании «Energy intensities, EROIs, and energy payback times of electricity generating power plants», они просто на неё не нарадуются. Как же, полный разгром ВИЭ, остается только сдаться на милость победителя. Правда, данный опус был подвергнут основательной критике признанными специалистами в этой сфере, после чего Вайсбах и его коллеги замолкли и до сих пор молчят на тему ЕРОИ.
Для начала, кто такие Вайсбах и компания. Господа занимающиеся ядерной энергетикой и решившие доказать, что ядерная энергетика – это то, что спасет мир. Но для этого потребовалось окунуть в дерьмо ВИЭ. До этой статьи ни одного упоминания о их работах по расчетам ЕРОИ не найдено.Да и после этого тоже. Ну, АЭС мы обсудим в другой раз, а пока займемся ТЭС.
Открываем статью и смотрим таблицу 1,где черным по-белому написано, что ЕРОИ газовой ТЭС равно 28.Откуда такие замечательные цифры? А вот отсюда, говорят нам авторы: «Table 1: EROI for gas-fired power plants. Key figures (ключевые цифры) taken from [17] ».
Что у нас под номером 17? Это Parthey F. Lebenszyklusanalyse und Bestimmung von Einflussfaktoren zur nachhaltigen Produktgestaltung von GuDKraftwerken. Fakultat fur Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik der Brandenburgischen Technischen Universitat Cottbus 2009. Господин из Германии ,обсуждающий в своей диссертации экологический ущерб от новой парогазовой установки фирмы «Сименс».Ни слова про ЕРОИ.
Переходим к угольной ТЭС.Как справедливо замечают авторы «The energy demand is dominated by the coal extraction. Only the LCA study from the U.S. department of energy [42] provides sufficient bottom-up information about the extraction, though only for open pit mining.».
Под номером 42 значится работа Spath PL, Mann MK, Kerr DR. Life Cycle Assessment of Coal-Fired Power Production. Report of the National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy 1999 года.В ней они приходят к выводу, что ЕРОИ угольной ТЭС на каменном угле в США составляет 5,1.
Но у Вайсбаха ЕРОИ получается всё-равно 29.Ссылка на работу Hofmeyer M, Kohler D, Schwaiger K, Fleiner T. «Ganzheitliche energetische Bilanzierung der Energiebereitstellung (GaBiE)», Forschungsstelle fur Energiewirtschaft, Gesellschaft fur praktische Energiekunde e.V., Munchen 1996г. никак не доказывает эту цифру, ибо указанные авторы считали совсем другой показатель, не учитывающий затраты энергии на добычу и транспортировку угля до немецких ТЭС.
Зато это сделали в своей работе «Arbeitsbericht Lebenszyklusanalyse ausgewählter Stromerzeugungstechniken» O. Mayer-Spohn, S. Wissel, A. Voß, U. Fahl, M. Blesl Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung в 2007г.,а также Oliver Mayer-Spohn в своей диссертации «Parametrised Life Cycle Assessment of Electricity Generation in Hard-Coal-Fuelled Power Plants with Carbon Capture and Storage».У них получилось, с учетом разных способов добычи угля и доставки его до ТЭС,а также калорийности, среднее ЕРОИ для каменного угля 3,7 и для бурого 6,25.Они также выяснили,что затраты на строительство и эксплуатацию ТЭС на каменном угле составляют в среднем 0,0176 квт*час на один произведенный квт*час, а вот затраты на добычу и транспортировку угля в разы больше, а именно 0,2519 квт*час.
В марте 2016 года вышла работа «A comprehensive assessment of the energy performance of the full range of electricity generation technologies deployed in the United Kingdom» авторов Marco Raugei и Enrica Leccisi на основе данных по Великобритании. Там ЕРОИ угольной ТЭС получилось 3,5.Это связано с тем, что страна весь уголь импортирует из США, Колумбии и России. По ПГУ ЕРОИ 14,но это ввиду того, что авторы определили ЕРОИ добычи газа импортируемого из Нидерландов аж в 294 ,а норвежского газа в 115, что является слишком фантастической цифрой, чтобы в неё можно было поверить. Авторы брали исходные показатели с базы данных на сайте ecoinvent.org,но у меня доступа к этой базе нет, поэтому проверить цифры не представляется возможным..
А теперь можно сделать вывод: высокое ЕРОИ угольных и газовых ТЭС – это всего лишь фантазия отдельных господ, не имеющая никакого отношения к реальности. Ну, а то, что она,фантазия, нравятся некоторым посетителям АШ, так на здоровье. Приятно тешить себя иллюзиями.
Дотошный читатель может заметить, что цитированные выше работы совсем не первой свежести. Да, это так. Но что поделаешь, если немецкие ученые, да и не только они, в последнее время потеряли интерес к расчетам ЕРОИ.А с другой стороны тут всё ясно. Добыча углеводородов усложняется, требует больше ресурсов, так что ЕРОИ угольных и газовых ТЭС если и изменяется, то только в сторону уменьшения.
Работу Вайсбаха и компании «Energy intensities, EROIs, and energy payback times of electricity generating power plants» можно посмотреть здесь http://festkoerper-kernphysik.de/Weissbach_EROI_preprint.pdf
Для обсуждения и ознакомления с точкой зрения зеленых, аргументированной хотя бы минимально.
Комментарии
//для каменного угля 3,7 и для бурого 6,25//
Тут ничего не попутано, вроде теплотворность каменног раза в 1,5-2 поболе будет.
Может и попутано а может и нет не понятно как добывают каменный уголь и бурый. (карьер или шахта). От технологии добычи очень много зависит. Если для трубопроводного газа еще более менее можно прикинуть ЕРОI то для угля он будет очень сильно прыгать.
Как правило - каменный добывают шахтным способом (горизонты выработки от 300 м и почти до 2 км) от, а бурый - разрезами (с глубиной залегания до 100 метров).
Так что цена добычи отличается кардинально. Но бурый уголь кроме как на отопление никуда не годится... очень много органики, серы и мало калорий.
В металлургии используется только каменный уголь (антрацит)
В Экибастузе и Ачинске например все каменное и все открытое, в разрезах.
Написал "как правило", конечно есть исключения
Германии и Польше приходится каменный уголь покупать. А бурый - вот он, под ногами.
ЕРОИ отражает то, что месторождения каменного угля в существенной мере выработаны, а бурый уголь пока еще можно добывать карьерным способом.
Глупость же. Ну или уточняйте в каких регионах выработаны.
В той же РФ имеющиеся месторождения каменного угля при сохранении темпов выработки оцениваются в 100+ лет.
Добыча бурого угля в Германии ведется открытым способом,а ТЭС строят рядом с карьером.
Шахтная добыча каменного угля требует больших энергозатрат.Кроме того авторы учитывали,что часть каменного угля в Германию импортируется с увеличением затрат энергии на транспортировку к ТЭС.Бурым углем Германия обеспечивается за счет собственных ресурсов.
В мире идет жестокая битва между "зеленой" и "традиционной" промышленностью. Идет она и в энергетике. В этой битве задействованы и ЕРОИ. Заказ посчитать ЕРОИ от "традиционной" энергетики - разгром ВИЭ. Заказ от ВИЭ - ЕРОИ угля совсем плохие.
Да, каждый пиарасит сам себя. Но вот по ВЭИ передерги самые серьезные.
Да плевали инвесторы и энергетики на это ЕРОИ.Всё решает себестоимость системного квт*часа,а она с ЕРОИ не совпадает по разным причинам.
Это мы тут,размышляя о пике углеводородов,смотрим на десятилетия вперед.А капиталистам и инвесторам прибыль нужна сегодня.
Не сколько себестоимость кВтч*ч а сколько возможность получения прибыли. Себестоимость может быть плохая ,но если субсидии все покрывают то чего не строить. Пример ВИЭ Крыма построенного при Украине хорошо это демонстрирует.
Это не совсем так. Инвесторы и энергетики понимают, что в долгосрочном плане себестоимость системного квт*часа разных источников энергии будет корреспондироваться с ЕРОИ. И это "корреспондироваться" можно просчитать. Это другое дело, что солнечные и ветровые электростанции имеют относительно небольшие сроки функционирования и здесь можно не принимать во внимание долговременные тенденции. Но в атомной энергетике делать это необходимо.
Я не могу представить, что серьезные вложения в энергетику солнца и ветра делаются без анализа тенденций развития энергетики. А оценить последние без ЕРОИ не представляется возможным.
Из 10-ти ветряков на магистрали София-Бургас, виденных мною неделю назад, работало только 2(два)!
И это при достаточно сильном ветре! Такшта не знаю, кому это надо ВИЭ...
Если ЕРОИ ТЭС так уж низок, то как же мы смогли дожить до жизни такой?
Обращаю внимание автора что ТЭС послужили основой развития ныне существующего промышленного потенциала.
Ну собственно - в одной из поднятых ранее научных работ и был график экспоненциального падения ЕРОИ во времени. Ничего удивительного, все самые потрясающие и удобные месторождения выжраны. Тут ничего секретного или непонятного особо и нет :)
Ещё обращу внимание, что для импортных энергоресурсов невозможно в принципе подсчитать адекватно ЕРОИ, оттого и цифры таких "подсчётов" действительно будут плясать, как и подметил автор.
UPD. Спасибо Вам большое! Благодаря Вам у меня родился новый аргумент против зелёных фанатиков. Собственно он очень простой - да, в некоторых ситуациях сейчас ЕРОИ зеленухи соизмерим с ЕРОИ традиционной генерации типа угля. Но - это равенство достигается сейчас, когда пик угля уже пройден, а ветро-солярная генерация только начала массово использоваться и ещё не выбрала самых эффективных регионов для размещения. Т.е. накладываем на эту "энергетику" ждущее её при развитии экспоненциальное падение ЕРОИ - и получаем полный приговор.
Мне , кажется , Капица в свое время достаточно четко обозначил перспективы альтернативной энергетики. Их просто нет. В том числе по солнцу:
---Как отмечал П. Капица, на уровне моря, с учетом потерь в атмосфере, реально человек может использовать поток в 100—200 ватт на квадратный метр. Даже сегодня КПД устройств, преобразующих солнечную энергию в электричество, составляет 15%. Чтобы покрыть только бытовые потребности одного современного домохозяйства, нужен преобразователь площадью не менее 40—50 квадратных метров. А для того, чтобы заменить солнечной энергией источники ископаемого топлива, нужно построить вдоль всей сухопутной части экватора сплошную полосу солнечных батарей шириной 50—60 километров. ---
Но Капица даже был слишком оптимистичен. Например, в Подмосковье для полного электроснабжения домохозяйства (100-300 кВТ*ч в месяц) требуется использовать:
...солнечная батарея с номинальной мощностью 31.5 кВт позволила бы мне круглый год не зависеть от внешней электросети и при этом не испытывать ограничений в использовании электричества в условиях Подмосковья! Однако стоимость одних только фотоэлектрических панелей для 30-киловаттной системы по оптовой цене 50 тысяч рублей за киловатт составит 1.5 миллиона, а площадь их поверхности при КПД 17-18% составит порядка 200 квадратных метров
Причём, даже если учёные каким-то чудом извернутся и поднимут радикально кпд солярки/ветра - то всё равно, всё разбивается о неравномерность генерации, делающую её непригодной для использования в промышленности и быту. Так что, пока не придумают в прямом смысле волшебные аккумуляторы - как таковой ветро/солярной энергетики и не существует, это так, пристройки к угольно- или газовым ЭС и новый вид бюджетной пилорамы.
Это вы зажрались, батенька. Столетиями работали ветряные мельницы, лесопилки, качалки, чесалки и трепалки. А корабли бегали вокруг шарика под парусами. И никто не жаловался на "невозможно работать".
Тупой бессмысленный флуд. "ветряные мельницы, лесопилки, качалки, чесалки и трепалки" не вырабатывают и не используют электроэнергию. И уж тем более не являются промышленностью, это так, игрушки дикарей по нынешним меркам.
Костры первобытных людей, предложите считать первыми версиями ТЭС?
50% электроэнергии уходит на привод асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, то бишь на вращение валов. Т.е. именно на то чем веками занимались ветрянные мельницы. А насчёт игрушечности - либо вы крутите механизмы нефтегазом, либо ветром, либо жопой. Про последнее читайте Некрасова "плач детей".
Интересно было бы увидеть источник таких невероятных цифр, это во-первых. Во-вторых эти самые ваши "века" - тянулись только пока не нашли способа получше. И это кстати, не нефть, и не газ, а был старый-добрый уголь изначально.
Электричество камрад, электричество. ГЭС, ТЭС и АЭС машут ручкой.
Учебник по энергетике, на 1-м курсе, 20 лет назад. Собсно тогда 60% мирового электричества тратилось на вращение моторчегов. Это я вам скидку сделал на развитие постиндастриала.
Электричеством крутить собрались? А электричество из розетки... Электричество делается из топлива и если топлива у вас завались, то и говорить не о чем. Разговор о том что топливо вроде кончается, пик прошли и все такое. А если не топливо, тогда либо ветер, либо крутить жопой. Я, как энергетик, зная потенциал ветра и жопы - за ветер. И никто не будет ныть, что ветер непостоянен, а будут приспосабливаться.
Ну вот и пошли детали, в которых как известно, дьявол. Моторчики всех видов это всё таки не примитивные валы с околонулевым КПД.
Топлива ещё на самом деле более чем завались. Вы, похоже, не понимаете термина "пик ресурса". Он вовсе не означает, что ресурс исчерпается мало-мальски быстро, он означает, что наращивать добычу ресурса такими же темпами что и раньше - уже не получится, а очень скоро и вовсе, наращивать его добычу не получится совсем. Тем не менее, до полного исчерпания ещё копать и копать.
Тогда сначала вода, как гораздо более эффективный источник энергии. Раз уж Вас так тянет на псевдо-старину - то ветрянные мельницы строили лишь там, где не могли построить водяную.
Скажите это промышленности, которая почти вся на непрерывном цикле, что им надо "приспособится". Вот уж технологи посмеются.
Есть только два способа приспособится - найти новый источник энергии (тот же закрытый цикл, тот же торий), или же вернуть количество населения до уровня, который поддержит средневековая энергетика. Т.е. выпилить 96-98% населения. Ни в том, ни в другом месте - ветрякам места нет. Просто, наивные европейские эльфы, верят, что когда страшные орки допилят свои реакторы, то они по доброте душевной им их тут же настроят сколько надо, а потому и ветряки им нужны лишь чтобы перебедовать, пока им не построят.
Опять фантазируем?Таки почти вся?Ну и какая промышленность на непрерывном цикле?Просветите темного.
Почти вся металлургия, выращивание кристаллов, большая часть химической промышленности и т.д. Да, даже в пищепроме - колбасы, пиво, там много где элементы непрерывного с дозреванием готовой продукции за ночь.
Строго говоря с точки зрения технологии и себестоимости готовой продукции - хорошо бы вообще всю промышленность перевести на непрерывный цикл, но увы, увы.
Именно так.Есть ветер -работаем,нет ветра -гуляем.Потомкам придется менять привычки.
Demiare пока не придумают в прямом смысле волшебные аккумуляторы
Новая религия родилась много лет назад. Они уже есть. Их уже выпускают. Лет как 20. Ну, в крайнем случае, начнут выпускать завтра.
Стесняюсь спросить,а что вы будете делать с 31,5 квт в летний солнечный полдень?
А откуда там будет 31,5 кВт на наших широтах?
Паспортная мощность панели рассчитывается исходя из инсоляции 1000 вт на кв.,как раз Подмосковье.На экваторе в 2,2 раза больше.
Вы как обычно не потрудились почитать ссылку камрада. А там предлагается стандартная реальная схема установки панелек - панельки + аккумуляторы. Это раз.
Во-вторых - 1000 ватт на м2 это предельная солнечная инсоляция на Земле, на уровне моря. Потрудитесь уточнить, что именно Вы взяли за показатель? Возможно это из табличек инсоляции для панелек, но тогда там кВт-ч на м2.
Путаем соленое с мокрым?Я пишу про мощность,а вы мне про выработку.
Вы указали 1000 вт на м2 как среднюю величину инсоляции в подмосковье. Тогда как 1000 вт на м2 это предельная инсоляция вообще на Земле (на уровне моря). Об этом даже банальная вики пишет:
У меня крыша 90 кв. метров, а есть ещё баня и коровник. Какие проблемы найти 50 квадратов? Может Сахара с Каракумами уже закончились? В Гоби и Тибете от панелек не протолкнуться?
Если Вы про статью Капицы, то читали невнимательно. По его прикидкам 50 квадратов это где-то 1 кВт средней отдачи. Так что Вам потребуется гораздо побольше этих самых квадратов :)
Тут есть махонький нюанс. Погодные условия там на самом деле делают панельки неэффективными. Нет энергию то они вроде как дают, но вот на их обслуживание уходит значительно больше средств. Очистка + интенсивный ремонт.
Не фантазируйте.СЭС успешно работают в пустынях.
А про Капицу:когда он писал свою статью кпд солнечных элементов было близко к нулю.
Фантазируете здесь только Вы. Разрушение панелей в пустынях происходит за милую душу. Вам известно, что такое "песчаная буря"? И как "работают" панельки засыпанные песком?
Ну и контрольным - сколько строится гигаватных комплексов солярок в данный момент в мире, и сколько строится реакторов?
А вам не приходит в голову,что есть пустыни и другие солнечные места,где нет песка?
И зачем строить гигаватные комлексы солярок?Беларусь ещё не построила гигаватную АЭС,а уже думает,что с ней делать и как не угробить энергосистему.
Прошаренные пацаны ставят ветряк в пару солнечной батарее, и аккумуляторы для того чтобы питаться в те недолгие часы, когда нет ни солнца, ни ветра.
Китайцы продают такие системы по 4500-5000 долларов за установку выдающую 3 киловатта. Основной расходный материал - аккумуляторы, батареи и ветряки работают долго, но окупается это только в глухих краях, где света не предвидится или он включается раз в сутки на пару часов
Пик угля уже пройден?Так пик чего пройден,потребления или добычи?Хорошего угля на планете навалом.
Хорошего каменного угля, с выходом месторождения на поверхность, а так же близко расположенного к крупным городам? Навалом? Мы с Вами точно на одной планете живём?
А если серьёзно, то пик угля действительно пройден - удобные для добычи месторождения закончились, теперь стоимость добычи тонны угля будет лишь медленно и неуклонно расти. Причём по углю в целом, насколько помню, это уже единодушное мнение научного сообщества, тогда как про пик нефти пока всё ещё продолжают спорить.
P.S. Вашу статью не пытаюсь комментировать, поскольку не владею немецким, а без него не могу проверить все ссылки целиком. Но в любом случае - за такую работу по источникам, большое Вам спасибо.
Приведите примеры каменного угля в России с выходом на поверхность и близко расположенного к Москве или Питеру.
Да и цена угля за последние годы не растет,а наоборот, резко снизилась.
А других крупных городов в России нет, да? :)
Исторически добыча угля в России началась вроде как с Донбасса, а там не сказать, что был безлюдный и глухой край. На том же Урале жили люди и т.д. А вот постройку шахт в "тьму-таракани" оттягивали насколько возможно (кроме случаев особой надобности, вроде как снабжения флота на Дальнем Востоке).
Сейчас же все новые месторождения открывают только в глухих удалённых регионах, где надобно строить инфраструктуру с нуля.
Цена на нефть тоже упала. Вот только постойте-ка... а какое отношение имеет цена к ЕРОИ? Правильно - никакого. Во всяком случае пока нет никаких зелёных человечков, которые согласятся нам застраховать энергетические риски и компенсировать их своей халявной энергией
Для оценки пика смотрится себестоимость добычи, а так же себестоимость прироста условной единицы добычи. А там всё грустнее.
Цена при том,что если она снизилась в два раза,а себестоимость увеличилась,то угольные компании давно бы разорились.
Браво, классический образчик аргументации адепта зелёный секты!
В обсуждение про ЕРОИ - сначала притянуть "рыночную" цену, затем сказать, что мол рост себестоимости добычи это неправда, а то угольные компании разорились бы. Так вот, они и разоряются. Погуглите объёмы господдержки им.
Вполне допускаю,что полвека назад ЕРОИ ТЭС был выше,ибо уголь не возили на тысячи километров,а газовая генерация была в зачаточном состоянии.В моей заметке речь шла о конкретной стране -Германии в начале нынешнего века. Понятно,что в России цифры будут другие.
А с другой стороны,получается,что даже при таком ЕРОИ общество может существовать.Вопрос насколько долго.
ЕРОИ не так важен. Но этот показатель связан с доступностью и себестоимостью электроэнергии вырабатываемой избранным способом.
При низкой себестоимости и при отсутствии проблемы доступности (в т.ч. возможности вписаться в существующую энергосистему) мы можем позволить себе любой ЕРОИ.
Высокая же себестоимость в первую очередь ударит по стоимости производства конструкционных материалов для энергетики. И далее резко увеличит стоимость ремонта/строительства объектов производства (потребления) эл.энергии.
Автор ошибается. Потому что при EROI менее 4, и КПД использования энергии 50%, половина энергии уходила бы на поддержание существования электростанций.
Что бы проще это было представить, объясню - половина всех людей работали бы либо в энергетике, либо работали бы на людей, которые работают в энергетике.
Даже на глаз видно, что сейчас соотношение совершенно другое, 1 к 10 в худшем случае.
> Ни слова про ЕРОИ
и не должно быть - они оттуда брали данные для своих расчетов, о чем и написали.
Страницы