Наиболее частым недостатком солнечной и ветрогенерации упоминается неравномерность выработки электроэнергии как по суткам, так и в течении дня.
Рассмотрим некоторые нюансы для ветряной генерации.
Для ветряной турбины нам не известно, получим ли мы эту мощность в конкретный данный день, или нет.
В связи с этим, для покрытия выпадающей от ВЭС мощности требуется возводить такую же мощность, но с предсказуемой выработкой.
Очевидно, что это будет либо ГЭС (как частный случай – ГАЭС), либо ГТУ без утилизации тепла в паровом цикле.
Сравним экономические показатели энергосистемы с ВЭС и с ГТУ «на подхвате». Т.к. обычно обсуждается выгодность данной конструкции применительно к Европе, возьмем для рассмотрения Германию (точнее, некоторые показатели, характерные для неё).
Для этого примем некоторые исходные данные.
Пусть нам надо соорудить энергогенерацию в виде ВЭС + ГТУ с гарантированной мощностью 100 МВт, вне зависимости, есть ли ветер, или нет (вариант А).
Сравнивать будем с обычной ГТУ мощностью 100 МВт (вариант Б).
Для оценки экономических параметров примем плановый срок окупаемости 10 лет, и стоимость газа для ГТУ ЭС =387 долл/тыс м3 (данные из гугла, Германия).
ГТУ без паросилового цикла расходует примерно 0,287 тыс м3 на один МВт*ч выработанной электроэнергии (значение взято с документации Зоря-Машпроект, для ГТУ мощностью 25 МВт).
Стоимость установленной мощности, по первой странице поисковика, составляет 1000 долларов за кВт, одинаковая и для ВЭС, и для ГТУ.
Таким образом, для варианта А капитальные затраты составят: ГТУ=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов + ВЭС=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов = итого 200 млн долларов.
Для варианта Б будет только составляющая ГТУ: ГТУ=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов.
Примем время работы нашей электрогенерации 7 тыс часов в год.
В итоге наша генерация мощностью 100 МВт, при работе в течении 7 тыс часов в год и в период срока окупаемости 10 лет должна выработать 100х7000х10=7 млн МВт*ч.
Для варианта Б (с ГТУ) в стоимость электроэнергии включаются расходы на газ. Для 7 млн МВт*ч это составит 7 млн МВт*ч х 0,287 тыс м3/МВт*ч х 387 долл/тыс м3=777,5 млн долларов (округленно).
Для варианта А (ГТУ + ВЭС) надо определить распределение выработки между ВЭС и ГТУ.
Пусть доля ВЭС будет 15%, соответственно, доля ГТУ – 85%.
Таким образом, за весь срок эксплуатации ВЭС выработает 1,05 млн МВТ*ч, а ГТУ – оставшиеся 5,95 млн МВт*ч.
При этом затраты на топливо составят 5,95 млн МВт*ч х 0,287 тыс м3/МВт*ч х 387 долл/тыс м3=661 млн долларов ( округленно).
Для ВЭС на афтершоке озвучивались накладные расходы в размере до 1,5 цента на кВт*ч, или 15 долл/МВт*ч.
Для выработки ВЭС в размере 1,05 млн МВт*ч затраты составят 1,05 млн МВт*ч х15 долл/МВт*ч=15,75 млн долл.
Итого имеем для варианта А (ГТУ+ВЭС) капитальные затраты 200 млн долл, расходы на топливо для ГТУ 661 млн долл, расходы на обслуживание ВЭС – 15,75 млн долл. В сумме это составит 876,75 млн долл за весь срок службы в 10 лет. При выработке за это период электроэнергии в количестве 7 млн МВт*ч себестоимость производства составит 125,25 долл/МВт*ч.
Для варианта Б (ГТУ) капитальные затраты 100 млн долл, расходы на топливо для ГТУ 777,5 млн долл, в сумме 877,5 млн долл за весь срок службы в 10 лет. При выработке за это период электроэнергии в количестве 7 млн МВт*ч себестоимость производства составит 125,35 долл/МВт*ч.
Вывод: видно, что при сооружении ВЭС параллельно с маневровыми ГТУ, ВЭС позволяет снизить расход углеводородного топлива (в нашем случае на 15%), перенеся эти затраты на обслуживание ветряной электростанции. Т.е. деньги, которые ранее отправлялись в уплату за газ, перенаправляются обслуживающему персоналу в виде заработной платы.
Выгодность этого проекта будет увеличиваться при увеличении степени использования мощности ВЭС, и будет падать при уменьшении цены на газ.
В целом электроэнергия получается дорогая по обоим вариантам (более 80 долл/МВт*ч на энергоисточнике – это уже дорого). Но сам процесс поддержания штанов ВЭС в виде параллельной ГТУ на ту же мощность имеет место быть и даже может быть окупаем.
Понятно, что для условий России (нет оффшорных ветряков и дешевый газ) экономика биться не будет.
Думаю, аналогичная ситуация получится, если учесть ещё и солнечные станции.
Поэтому можно критиковать европейцев, но для ИХ условий такое решение вполне может быть оправдано.
Для обсуждения. В расчетах упущен фундаментальный момент - если резко вздорожают углеводородные энергоносители, то вздорожают и все энергоемкие продукты - включая ветряки и солнечные панели.
Поэтому такое "решение" доступно только для тех, кто получает энергоносители за бесплатно (например, в обмен на долговые расписки, которые не будут погашены никогда) и лишь пока им эту схему не отключат.
Комментарии
меня терзают смутные сомнения. кажется, овечка уже копипастил этот текст.
Текст авторский (т.е. мой).
Поэтому копипастить его никто не мог, только если высказывал мысль в таком же ключе.
У него забастовка))) https://aftershock.news/?q=comment/4451665#comment-4451665
Это, совершенно верное, утверждение так же показывает абсолютную производственную ненужность ВЭС в обычной энергосистеме.
Когда на даче Вы ставите резервный дизельный генератор (предсказуемая выработка), страхуясь от постоянных внезапных отключений штатных электросетей - означает ли это ненужность штатных электросетей?
Собственно, для этого текст и написан, чтобы показать, что в некоторых условиях ВЭС даёт плюшки.
То, что эти условия наблюдаются не в России, а, например, в Европе, не отменяет самого факта.
Это неправильное соотношение. В этом случае будет обычный парогазовый цикл и совсем другая экономика.
Самое интересное с ВИЭ начинается после 50-80%, тогда действительно нужны газовые пикеры, но работать они будут не 80, а 20% времени!!!
То есть, Вы утверждаете, что ВЭС 80% времени вырабатывают 100% энергии, а потом, просто отрубаются, на 20% времени?
По смотрите на любой график выработки мощности ВЭС, и убедитесь, что это не так. ВЭС почти никогда не работает на 100%, и да же на 70% своей мощности. Про время этой работы да же не упоминаю.
ну в принципе никто не мешает написать статью с "правильным" соотношением, верно?
Смысл был в том, что если у нас уже есть ГТУ в системе (а у немцев есть), то от 15% продолжительности выработки электроэнергии можно безболезненно закрывать от ВЭС. 15% - это порог рентабельности, если больше - то экономика ещё лучше.
Что очень важно понимать, что эти 15% - именно продолжительность по времени, а не общий объем выработанной энергии.
Кроме того, для целей покрытия периодически выбывающей ветряной генерации выгоднее использовать не ГТУ, а газопоршневую установку.
Она и подешевле, и попроще, и КПД у неё побольше.
Собственно, именно их и приобретают те немецкие предприятия, которым нужна гарантированная генерация.
Да это так, но опять таки, в системе с большой долей ВЭС требуется очень много начальных капитальных вложений, и чем дальше, тем больше.
А вот текущие расходы уменьшатся, не говоря уже об отвязке от конечных ресурсов
вообще "чистые" ГТУ в системе не от хорошей жизни.
но раз уж они есть, надо их использовать по максимуму.
в статье рассматривается вариант параллельно создать мощность ВЭС (или СЭС, тут непринципиально на самом деле), чтобы экономить газ, расходуемый на ГТУ.
Ограничение мощности этой ВЭС (СЭС) - это не превышать мощность установленных ГТУ. Тогда достигается 100%-е покрытие переменной генерации ВЭС (СЭС). А если выработка номинальной мощности от ВЭС (СЭС) более, чем 15% (процент зависит от входящих условий), то даже при условии удвоения капзатрат (на создание дублирующей мощности) это уже становится выгодным за счет экономии на закупе топлива.
На Афтершоке ОЧЕНЬ часто звучала мысль, что это бред, мол создается по сути двойная генерация, и одна вынуждена поддерживать другую. Я показал, что иногда в этом есть смысл. Например, для условий Европы.
Я вообще сторонник АЭС+ГАС+ГАЭС, и возведение ГАЭС за счет отчислений от каждого производителя электроэнергии (доля выручки за 1 МВТ*ч), т.к. ГАЭС рыночными методами построить трудно (просто не окупается в приемлемые сроки).
Европейцы этой глупостью занимаются не потому что это оправдано с их точки зрения. А потому что у них сейчас окно возможностей: на хорошей экономической базе создать более менее функционирующую систему электро генерации перед диким взлетом цен на покупаемые ими углеводороды.
у вас взаимоисключающее утверждение: немцы ждут подорожания (покупных) углеводородов, поэтому вкладывают деньги в снижение зависимости от их использования, но это не оправдано и глупость с их стороны.
да не оправдано тк Цена Может и не упасть через 10 лет когда начнут дохнуть батареи ВЫГОДНЕЕ и разумнее строить АЭС.
)) Вы сами то поняли что написали? То есть будет дикий взлет цен, который сделает традиционную генерацию слишком дорогой (значит ВИЭ станет окупаемой?), поэтому европейцы сейчас имеют окно возможностей на дешевых ресурсах построить систему, которая в будущем им сэкономит кучу денег=ресурсов. И Вы считаете это глупостью? )) Я Вас правильно понял?
В горизонте планирования 5 лет все круто - возьмите горизонт 10 лет и все уже Грустно УВ дорогие а выбывание ВЭС мощностей все больше + затраты на обслуживание все больше......
Те ущербна сама концепция планирования с малым горизонтом.
Сами себе что-то придумали, сами себя похвалили. ) В чем суть Вашего комментария - я так и не понял.
Реально же пишут - в будущем цены на энергоресурсы будет _только_ расти => традиционная энергетика будет _только_ дорожать. Стоит ли сидеть и ждать этого скачка цен? Европейцы думают - что не стоит и лучше подстелить соломку сейчас (не исключая разработок по другим направлениям). Это, по Вашему, короткий горизонт планирования?
берем Песок - чистим плавим регенерируем - получаем кремний
Берем кремний - плавим чистим, производим молекулярную чистку - получаем чистый кремний
Берем чистый кремний - Плавим в вакууме или специальной газовой среде и при помощи затравки растим большой кристалл кремния.....
и так далее не находите что ВЕЗДЕ кремний надо расплавить....
С магнитами, медью и сталью тоже так их надо Плавить....
А плавить это дорого с тз энергозатрат... Вопрос Что делать промышленности производящей солнечные панели или генераторы для ветряков если им не хватает энергии для работы? ответ один разваливатся......
К чему выше приведенный текст - к тому что ВЭС/ВИЭ не может самовоспроизводится из-за малой плотности энергопотока - вот и получается что ВИЭ сейчас - это Отсрочка краха - лет на 5-7 не больше тк это реальный эксплуатационный срок для ВИЭ технологий современного уровня. В самом лучшем случае они получат отсрочку лет на 15......
На текущий момент Реально прорывов которые могут за 15 лет массового придти в промышленность в области энергетики НЕТ.
Я бы на месте европы угольные ТЭЦ строил и Угольные месторождения восстанавливал.......
Ответ на Ваш вопрос уже давным давно найден и разжеван неоднократно. Именно поэтому алюминиевые заводы ставят рядом с ГЭС, например. А Вы все пытаетесь СЭС ставить в условиях полярной ночи, ВЭС запускать в космос, АЭС строить в пустыне Сахаре и тп. и говорить - ну тупыые... То, что никто и нигде этого не делает - Вас не волнует. То что никто и нигде не предлагает поставить ВИЭ и выключить все остальное - Вы не слышите. ) То что промышленно развитая Германия процентов на 40 покрывает свои потребности с помощью ВИЭ сейчас - Вам не интересно... Ну да... у Вас же там конец света запланирован... ;-)
да только вот почему в германии ставят китайские панели - не понятно.....
Считали уже не однократно ветряк вырабатывает 105-120% энергии затраченной на его производство за ВСЁ время работы
Солнечная панель вырабатывает 60-80% от затраченной энергии.....
приливные ГЭС - тут уже приводили расчеты
Волновые ГЭС - Да рентабельны, но пока это только теория.
Накопительные(ОБЫЧНЫЕ) ГЭС 90-95% ресурса уже давно выбрано и увеличить его не получится никак.
Более менее особняком стоят вакуумные тепловые коллекторы - да они отбиваются и очень быстро - но их применение ограниченно по уровню солнечной энергии на поверхности коллектора.
Почти все Современные ВИЭ нерентабельны при сроках расчета более 10 лет.
Учитывая Ваше глубокое непонимание темы, я Вам отвечу только вот на это:
"да только вот почему в германии ставят китайские панели - не понятно....."
Потому что Китай выдавливает с рынка солнечных панелек - _всех_ за счет прямых денежных дотаций производства и дешевой рабочей силы. Германия же занимается _КРУПНЫМ_ промышленным производством, станкостроением, тяжмашем и прочим, сидя при этом на таких уровнях участия ВИЭ в электроэнергетике.
а на остальное вы ответить не хотите?
как планируется обеспечить воспроизводство Энергетики если При превышении отметки в 70-75 % от общей мощности генерации ВИЭ не может себя воспроизвести?
Где немцы возьмут деньги на то что бы при в 10 раз более дорогих УВ построить свою энергетику снова, через 5-10 лет?
как они будут каждый год строить мощности эквивалентные по объему выводимым? а где они возьмут на это энергию и/или деньги?
Так стоимость электроэнергии с ВИЭ не зависит от от стоимости УВ.Вот как раз у всех стоимость энергии подорожает в 10 раз,а у немцев нет.И они будут клепать и дальше дешевые ВИЭ,а другим продавать в 10 раз дороже.
как это не зависит? полимеры - это УВ в чистом виде. Алюминий да ГЭС, но вот руду возят самосвалами это УВ...... и вот так там везде куда не ткнись везде нужны УВ и много. Тупо что бы привезти 1600-2000 тонн груза для монтажа ветряка на Оффшоре надо сгонять туда Корабль и платформу с краном - ну так по мелочи 3-5 тонн мазута в сутки.....
ВИЭ не могут обеспечить самовоспроизведение - Это факт.
Все уже посчитано до последнего гвоздя... начиная от добычи руды, производства, транспортировки, установки, обслуживания, кончая утилизацией.
Вот статья из "International Journal of Sustainable Manufacturing" (том 3, № 2, 2014 г, стр. 170-185)
http://www.ourenergypolicy.org/wp-content/uploads/2014/06/turbines.pdf
Рассчитывалось для северо-западного побережья США с КИУМ 35%. Для справки - по статистике за ~10 лет (с 2008) в США КИУМ ветроэнергетики в целом все время выше 30%. Согласно статье - срок энергетической окупаемости - пол года, при 20-летнем сроке службы.
Кстати,китайцы оборудование для производства солнечных панелей покупают в Германии.
Да, считали неоднократно. Солнечные панели за пару лет окупают вложенную в них энергию, и за свою жизнь вырабатывают в 10-20 раз больше энергии чем потрачено на их производство. Ветряки, еще лучше, окупают потраченную энергию за считанные месяцы
https://www.nrel.gov/docs/fy04osti/35489.pdf
https://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140616093317.htm
угу - Тонкопленочные батареи - вопрос вы считаете только панели или ROI для системы?
Плюс срок жизни Пленочных батарей не в специальных средах насколько я помню 5-7 лет.....
плюс как то странно, но на графиках Ваших пруфов все абсолютно линейно - что то мне кажется деградация химических связей + нагрев + атмосфера....... ну вот никак не получится у них такого графика не могло когда батарея все 30 лет выдает одну и туже мощность.....
про ветряки из вашего же пруфа:
The energy payback time is an important indicator for renewable resources. For this purpose, the cumulative energy demand impact assessment method was used to calculate life cycle energy requirement. A 2.0 MW wind turbine would generate 6.12 GWh per year, assuming a 35% capacity factor. Analysis revealed that energy payback time would be 0.43 years and 0.53 years for model 1 and model 2, respectively, which compares with studies of other multi-megawatt turbines of 0.58 to 0.65 years (Elsam, 2004; Guezuraga et al., 2012; Tremeac and Meunier, 2009).
35% - это как-то слишком идеально - это значит что 8,5 часов в сутки дует ветер достаточно мощный чтобы обеспечить выработку 2 МВт на этих ветряках. Где то в материалах на АШ натыкался на реальные данные в 18-22%, но да согласен при таких условиях ветряк В теории отобъется за 7 месяцев если не принимать в расчет транспортировку ЭЭ потребителю.
КУИМ современных ветряков превышает 40%.
Почитайте - https://aftershock.news/?q=node/302310
Еще тут было пару статей про работу ветряков в германии.....
Глупая статья. Две турбины могут давать ноль 14% времени. Если взять 2000 турбин, разбросанных в разных местах, то за счет диверсификации, вероятность "нуля" становится почти нулевой - намного ниже чем вероятность нуля от других централизованных традиционных источников.
да только в масштабе энергетической сети эта "колбаса" на 2000 турбин будет стоить очень дорого тк у тебя крайне нестабильный выход на сеть и её надо выравнивать - те на каждом таком ветряке надо ставить мегаватного класса выпрямители и накопители для стабилизации пиков и кратковременных провалов - и это мало того что потери и так не великих энергий - так еще и стоимость всей системы возрастает в 10-ки если не в сотни раз......
Это вы еще не представляете что бывает когда частота начинает уплывать..... и гулять фазы......
вопрос в том что не дешевле ли было строить обычные ТЭЦ/ТЭС чем возится со столь капризной хренью?
Нет, выход от 2000 турбин будет довольно стабильным. Современные турбины включают в себя кратковременные накопители, на стоимость это не сильно влияет.
https://www.gerenewableenergy.com/wind-energy/technology/integrated-ener...
И Китайцы, и Индицы, и африканцы, и латиноамериканцы. Все занимаются сейчас этой "глупостью".
Против аргумента вида "все делают", таки да, возразить невозможно.
А почему вместо этого не построить АЭС с примерно на порядок меньшими затратами?
И где там в затратах на строительство АЭС - содержание таких институтов как МИФИ? Где там затраты на создание и содержание научной школы и инфраструктуры, которая висит на госбюджете?
Вам не кажется, что Вы похожи на гениального Илона Маска, который впаривает дешевые ракетоносители?
Гы. С каких пор расходы на фундаментальную науку стали относить на АЭС?
Разве МИФИ занимается только строительством и обслуживанием АЭС?
А как Вы себе представляете в какой-нибудь стране развернуть строительство АЭС и сравнивать это с разворачиванием строительства тех же ветряков?
Чтобы построить АЭС - нужны очень мощные _постоянные_ вливания денег в науку и инженерию. На этом вот даже США погорели... У нас - спасибо нефте/газу - есть деньги на БН-800. Классическая приватизация прибыли и национализация убытков.
Это если разворачивать свою школу строительства.
А если просто купить, то ничего этого не надо.
Вон арабы 4 энергоблока к корейцев купили, и не парятся.
Если купить - то вмешивается уже политика и прочие вещи. Зачем оно нужно, если можно просто воткнуть ветряк и не зависеть ни от кого и ничего? Не зависеть от сроков строительства в 7-10 лет... не трястись в плане безопасности объекта... не думать что потом делать с этими гробами по мере вывода их из эксплуатации... да там много чего еще всплывает...
ЕРОИ танков и бомбардировщиков меньше единицы с одной стороны, но а если посмотреть шире?..
Не знаю, я считаю, что японское по качеству лучше корейского... Бггг
тем не менее я читал, что корейцы уже переплюнули японцев по КИУМ АЭС.
в принципе ASergej прав, заниматься строительством АЭС требует колоссальных ресурсов. Это ветрячок каждая обезьяна сделать сможет, а заниматься строительством АЭС как показывает практика, даже США толком не могут, тут всё, от обогащения урана центрифугами до разделения и утилизации отходов. Это гигантская структура доступная только высокоразвитым цивилизациям, которая требует колоссальных вложений начиная даже с необходимости иметь сильную инженерную школу. АЭС требуют гигантских денег, вся их дешевизна энергии мнимая, как в Армении АЭС передали в управлении России, да потому что не то что построить и снабжать топливом, даже просто эксплуатировать АЭС требует больших сил. Поэтому не стоит утверждать о дешевизне АЭС, её реально могут потянуть только высокоразвитые цивилизации вкладывающие в нее огромные деньги. Купить у России под ключ АЭС может и Гондурас, а вот содержать всю инфраструктуру не может даже США с их печатным станком.
Рад что хоть кто-то услышал. Ваш комментарий - нужно отлить в граните.
А Россия может строить АЭС и ковыряться с замкнутым циклом - благодаря мощнейшему фундаменту, созданному во времена СССР. Фундаменту, который _чудом_ удалось сохранить, в отличие, например, от тех же США, которые свои технологии и компетенции - подрастеряли.
Безусловно, мы всему обязаны СССР. Все наши успехи от туда, безусловно США потеряли компетенции благодаря нам, когда дожирали наше богатство по программе ВОУ-НОУ, безусловно АЭС крайне дороги, но также безусловно что только АЭС и ЗЯТЦ смогут обеспечить мировое лидерство России. Через 50 лет все промышленные центры будут использовать наши АЭС, не привязанные логистикой к углю, дающие гарантированную энергию. Когда мы "допилим" ЗЯТЦ наше будущее будет обеспечено, потому что вложить столько средств в такую вещь никто на планете Земля не способен. Единственное, мне бы хотелось, чтобы работы наших атомщиков сейчас провалились бы. Тогда бы мир сполз в энергетическую яму и там бы остался, потому что цивилизациям основанным на дровах и кизяке никакие АЭС не построить. А мы с имеющимся запасом углеводородов смогли бы выползти в атомную эру. Тогда бы на планете нам не осталось бы конкурентов. СССР уже пытался облагодетельствовать человечество, не получилось. Больше не надо пытаться, АЭС это удел русских.
Мир этот - купит за стеклянные бусы все эти русские АЭС. Как купил СССР за джинсы и колу. Наличие инструмента и даже умение им профессионально пользоваться - ничто, если нет мозгов и воли - ставить цели и достигать их. Да... Сидит вот такой гениальный чудо-токарь на заводе... бухает по страшному, разгильдяй - страшный, но уволить - рука не поднимается - руки то золотые. Только вот серьезный проект с ним не сделаешь... в результате так и живем... летаем в космос иногда (начальник-кроваый-тиран всех тогда построил и сказал равняйсь! налееево! строить Протон, АЭС и БАМ шаааагом марш!), а так - бухаем, да ходим в сортир в дырку, живя в покосившейся избе...
p.s.: что самое смешное, после всего этого еще кто-то удивляется, что во власть у нас берут ориентируясь в первую очередь на лояльность, а не на профессиональные качества? )
"Мир этот - купит за стеклянные бусы все эти русские АЭС." Поэтому я и пишу, что лучше отложить их внедрение до момента сваливания "западных партнеров" в энергетическую яму. Когда к тебе приходит богатый и гламурный дядя и покупает за жевачку ресурсы это одно, а когда приползает обтрепавшийся и голодный дядя и просит за жевачку ресурсы, то это другое. Кто бы не находился у власти, во втором случае он поставит "партнеров" в "позу", это животный инстинкт.
"а так - бухаем, да ходим в сортир в дырку, живя в покосившейся избе..." но Вы сами то способны не бухать, построить нормальный дом и сортир? Если да, то значит всё нормально, значит Вы должны стать центром кристаллизации. Головной мозг составляет 2% от массы тела, вот этой части необходимо и достаточно и обществу.
На счет того, способен ли я не бухать - сомнительно... Под шашлычок то... эх... ) Жаль только, что этого не достаточно, чтобы стать токарем с золотыми руками... ;-)
А я вот давно уже полностью завязал. Поверьте, не пить это нормальное состояние. Сначала было дико, алкоголь прочно вошел в жизнь общества. Тот же шашлычок, Новый Год, ДР. Но потом понимаешь что это как дышать без кислородной маски, поначалу непривычно, но естественно и "ненапряжно". Если повезет бросить, сами удивитесь.
Страницы