Продавцы воздуха

Аватар пользователя myak555

В комментариях любезно дали ссылку на созидательную деятельность компании "Высокий взгляд на энергию" ("Highview Energy"). Вот, сходил на сайтик, почитал, повеселился. Предлагается перевод "вопросов и ответов" с сайта самой компании. Ничего не выдумано, всё тут: https://www.highviewpower.com/faq/ Ну и "правильный" ("Гоблинский") перевод на всякий случай.

Вопрос: Зачем нам нужно хранение энергии?
Ответ: В связи с растущей прерывистостью выработки из-за повышения доли ВИЭ, необходимо балансировать энергосистему и хранить энергию для подачи в сеть в периоды пикового спроса.
Гоблинский перевод: Говоря грубо, без вертяков и солнцепанелей услуги хранения были бы куда меньше востребованы.

Вопрос: Реально ли на 100% удовлетворить наши энергетические потребности за счёт ВИЭ?
Ответ: Не реально. Большинство ВИЭ являются прерывистыми, поэтому на них нельзя полагаться на 100% для обеспечения непрерывной работы энергосистем. Сейчас вам нужен смешанный портфель источников генерации, включающий ТЭС на ископаемом топливе и АЭС для обеспечения базовой нагрузки плюс системы хранения энергии для сглаживания пиков потребления. Возможно, что в далёком будущем мы сможем обходиться АЭС в сочетании с ВИЭ и системами запасания энергии.
Гоблинский перевод: Так точно!

Вопрос: Что вы подразумеваете под термином "долгосрочное хранение энергии"?
Ответ: В нашей компании мы называем "долгосрочными" системы хранения энергии с продолжительностью хранения от 4 часов до нескольких дней. БОльшая длительность требуется для приложений, связанных с безопасностью систем (например, систем запуска после аварийных отключений) или в случае, если ваша система, вследствие недостатка инвестиций, не удовлетворяет государственным стандартам надёжности.
Гоблинский перевод: Вообще, для угля, нефти и газа "долгосрочное" хранение - это от месяцев до лет, а вовсе не часы и дни, ну да Бог с ним. Тут вас заверяют, что ежели из-за любви к вертякам вы профукали все полимеры ТЭС, то обращаться, кроме как в "Highview Power", вам больше некуда!

Вопрос: Полезно ли для народа Великобритании инвестирование в ваши криогенные системы?
Ответ: Наши хранилища обеспечивают бОльшую устойчивость энергосистем к перерывам в производстве ветровой и солнечной энергии, поэтому позволяют добиться большего процента ВИЭ в генерации. Кроме того, наши хранилища обеспечивают население бОльшей резервной мощностью для покрытия непредвиденных событий в системе (например, аварий на АЭС или ТЭС) и, таким образом, способствует сохранению энергетической независимости страны, сохраняя при этом достаточную надёжность нашей энергосистемы.
Гоблинский перевод: Мы вам разве не сказали, что без вертяков и солнечных панелей наши услуги не особо востребованы?

Вопрос: Каковы основные характеристики технологии для длительного хранения энергии?
Ответ: Технология длительного хранения должна быть недорогой, долговечной, гибкой с точки зрения места установки/подключения и притом экологически чистой. Криогенные системы удовлетворяют всем этим характеристикам.
Гоблинский перевод: Мы знаем, кого и как вы удовлетворяете! Читаем ниже.

Вопрос: Мы заказали систему хранения энергии у компании "Highview Power". Как вы будете выполнять наш заказ?
Ответ: Компания "Highview Power" работает "на проносе". Мы проведём для вас технико-экономическое обоснование и предварительное проектирование, а может даже составим детальный проект. За это мы оставим себе часть вашей сметы. Реальное проектирование, поставка, монтаж и запуск осуществляются нашими субподрядчиками, компаниями-производителями криогенного оборудования. Далее, если мы пожелаем и далее быть на проносе, то создадим с вами консорциум по эксплуатации установки.  Но можем и просто нафиг продать, если уже срубили с вас достаточно баблоса.
Гоблинский перевод: Основной поставщик - компания из КНР, называется "Chengdu Air Separation" http://en.chengduair.com/html/Air-Separation-Unit.html, но лохам это знать не надо. Установлено, компания "Highview Power" арендует офисы в Лондоне и Нью-Йорке. Недвижимой собственности нет.

Вопрос: Так кто же будет строить установку?
Ответ: Мы же сказали: "квалифицированный субподрядчик".
Гоблинский перевод: Детали лохам знать не обязательно.

Вопрос: И всё-таки. Кто является основным бизнес-партнёром компании "Highview Power"? Кто изготовит установку?
Ответ: "Highview Power" имеет давние отношения со своими партнёрами, в том числе лицензионные соглашения, соглашения о сотрудничестве, и соглашения о разработке технологий.
Гоблинский перевод: У нас всё схвачено. Не волнуйтесь, если установка сломается, то будет у кого купить запчасти.

Вопрос: Каким образом Правительство Великобритании поддерживает разработку технологий компании "Highview Power"?
Ответ: С момента основания компании в 2005 году, наша компания получила из государственного финансирования около 12 млн фунтов стерлингов, в основном за счёт конкурсных грантов Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS), а до него - Департамента энергетики и изменения климата (DECC), а также из госфонда "Инновации Великобритании". Основные технические разработки мы получили бесплатно от лаборатории Брайтонского университета. Одного из молодых кандидатов наук мы оттуда увели, теперь он трудится у нас на фирме.
Гоблинский перевод: от "Инновации Великобритании" получено 1.5 млн фунтов. Помимо Брайтонского университета, над "исследованиями" трудились лабы университетов Лидса и Бирмингема. Тоже не бесплатно, а на правительственных грантах. Но оттуда "Highview Power" в конце концов погнали ссаными тряпками, поэтому про эти лабы FAQ не упоминает.

Вопрос: Кто изобрёл криогенное хранение энергии и сколько лет этой технологии?
Ответ: Кто изобрёл не знаем. Концепция использования жидкого воздуха в качестве накопителя энергии была опубликована в научных трудах в 1970х годах.
Гоблинский перевод: Вообще-то изобрёл некто лорд Кельвин (который градус) в 1850х, а приложил шаловливые, но очень умелые ручки некто Пётр Капица (который "знал, куда вдарить"), в 1920х. Но оба уже в могиле, возражать не будут.

Вопрос: Почему вы полагаете, что такая старая технология лучше чем другие прочие?
Ответ: Мы же вам сказали выше. Технология длительного хранения должна быть недорогой, долговечной, гибкой с точки зрения места установки/подключения и притом экологически чистой. Криогенные системы удовлетворяют всем этим характеристикам.
Гоблинский перевод: Вообще-то враньё. Криогенные установки в среднем дорогие и требуют довольно интенсивного техобслуживания. В теплообменниках у "Highview Power" используется этилен-гликоль, который бяка.  Но в остальном - чистая правда.

Вопрос: Мощность вашей системы в наименьшей конфигурации?
Ответ: Не менее 10 мега Вт.
Гоблинский перевод: Сосните Проснитесь! Пилотный проект с Бирмингемским университетом в 2011-14 произвёл на гора экскрементальную (в смысле из экскрементов и древесины) установочку на 350 кило Вт (электрических) при запасе энергии 2.5 МВтч. Ещё тиснули относительно честную, но технически безграмотную статейку https://www.researchgate.net/publication/303814262_Liquid_air_energy_sto..., где на рисунке 4 - цикл Капицы, названный в тексте циклом Линде. Насколько известно, других научных достижений нет.

Вопрос: Почему никто не делал подобных систем раньше?
Ответ: До "Highview" многие пробовали, но но ни у кого не вышло сделать систему экономически жизнеспособной. А у нас всё получится.
Гоблинский перевод: "Highview Power", конечно, исключение. Для них законы термодинамики не писаны. Они разрабатывают такие пиз-, простите, хорошие системы с такой офигенной эффективностью и при такой низкой стоимости!

Вопрос: Что значит ваше утверждение «установка для хранения криогенной энергии "Highview" может обеспечить 200 000 домов на целый день»?
Ответ: У нас есть эскизный проект установки мощностью 200 МВт (электрических) с запасом энергии 4,8 ГВтч. Если такую построить, то она сможет обслуживать 200 000 частных домов/квартир со средней потребляемой мощностью 1кВт в течение 1 суток.
Гоблинский перевод: Считая по 2.5 человека на дом/квартиру, 1 кВт на квартиру соответствует 400 Вт на душу. Среднее потребление в Британии в 2018 году было такое же, как в КНР: 572 Вт. Оценку "Highview" надо уменьшить до "140 000 частных домов/квартир". Ну да ладно, не будем придираться. Эта теоретическая установка всё одно не построена, и вряд ли будет. Сейчас есть в работе проектик на 50 МВт/250МВтч, который строить ещё не начали. Сдать планируют в 2022 году. https://www.greentechmedia.com/articles/read/highview-power-is-developin... Других проектов в работе нет и не предвидится.

Вопрос: Почему вы называете системы "Highview Power" «недостающей частью головоломки ВИЭ»?
Ответ: Современная энергетическая система должна быть устойчивой, безопасной и недорогой. Наши установки являются недостающим звеном в решении этой проблемы.
Гоблинский перевод: Ага. Экспериментальная установка в Бирмингемском университете продемонстрировала огромную эффективность. По циклу "заряд-разряд" - почти цельных 25%. Остальные 75% просто рассеиваются в атмосфере в виде тепла или холода! Для сравнения, типичная ГАЭС имеет практическую эффективность около 85%.

Вопрос: Как позиционируется "Highview Power" на рынке криогенного хранения электроэнергии?
Ответ: Насколько нам известно, кроме "Highview Power" этой лабудой вообще никто не занят, следовательно, мы и есть лидер криогенного накопления энергии. Мы построили первую в мире полностью интегрированную пилотную установку по хранению криогенной энергии, которая работала с 2011 по 2014 год.
Гоблин: Ага. Ту самую в Бирмингемском университете, с эффективностью по циклу "заряд-разряд" менее 25%. Самое лучшее достижение - 225кВт в течение 45 минут. Далее теплообменник/испаритель почему-то обмерзает как айсберг (и с чего бы это?)
Продолжение ответа: Затем в 2018 году мы сдали в эксплуатацию первую в мире крупную установку в рамках городской энергосистемы. Ну и разработали схемы развода лохов на баблос цепочки проектирования, поставок, эксплуатации и обслуживания криогенных установок лохов наших уважаемых заказчиков с использованием китайских производителей стандартного криогенного оборудования.
Гоблин: Так точно. "Сдали в эксплуатацию" в 2018, а по проекту обещали в 2015. Эта установка на 5МВт (электрических), 15 МВтч; до "200 МВт/4,8 ГВтч" не дотягивает примерно в 300 раз, хе-хе. Находится установка на тепловой газовой электростанции мусорной компании "Виридор" в районе дороги Мосс-холл, в Пилсуорте. К вертякам и солнцепанелям отношения не имеет никакого, а сама ТЭС добывает и сжигает метан со свалки. На это ушлые мусорщики получили/освоили 8 лимонов правительственных фунтов (плюс "Highview Power" ещё освоила грантик на 1.5 ляма, смотри выше). Правда, по состоянию на 2019 год установка работает херово - только поморозили своей криогеникой территорию. Отчего это - смотрим ниже. По большому счёту, ТЭС "Виридора" накопитель нужен лишь на время техобслуживания или аварии газовых турбин. Метан, в отличие от ветра, притекает непрерывно.

Вопрос: Какими патентами владеет "Highview Power" для защиты своей интеллектуальной собственности?
Ответ: "Highview Power" владеет рядом патентов на технологию хранения энергии в криогенном виде. Патенты в основном на уровне подсистем и компонентов и включают криогенные хранилища энергии, тепловые процессы и другие практические усовершенствования. Растущий портфель патентов "Highview Power" охватывает около 15 семейств патентов и более 35 выданных патентов по всему миру.
Гоблинский перевод: Пётр Капица (который знал куда вдарить) работал на королевские деньги и публиковался в журналах Королевского общества. Так что на турбодетандер (которого Капица однажды кувалдой по кожуху) получить патент ну никак не выйдет. Острый хрен вам под майонезиком, а не британский патент! А на замену вакуумного дьюара стальной цистерной с кварцевым песком в качестве теплоизолятора получай патенты скока влезет. Это не интересно никому, не защищаемо в суде, оттого никакой интеллектуальной собственности не представляет.

Как подсчитать реальный КПД криогенного накопителя? Да запросто:

В реале не бывает ни турбин и генераторов с КПД 100%, ни идеальных сосудов Дьюара. А тем более если вы вместо вакуума - кварцевый песок, а цикл Капицы именуете циклом Линде.

Впрочем студенты и преподы из Бирмингема (откуда потом продавцов воздуха ссаными тряпками) написали честно. Если все системы идеальны, то предельный теоретический КПД накопителя по циклу заряд-разряд (без учёта потерь при хранении и расходов энергии на нагнетание воздуха до 200 атм на входном патрубке детандера) - не выше 86%. На средненькой ГАЭС выходит ровно столько, но не теоретически, а практически.

Предельный технический КПД на реальном оборудовании (где у генератора нет 100% эффективности и т.д.) на установке в Бирмингеме был 36%:

В реальных запусках получили практический КПД ниже 25%.

Пилотный проект в Университете Бирмингема - 350кВт/2.5МВтч показал реальный КПД по циклу заряд-разряд менее 25% вследствие неудачного выбора параметров нагнетателя и низкой эффективности детандера. Однако, размер этой установки значительно меньше той, что наши заказчики могут создать в будущем. Мы верим, что на установке 10МВт/100МВтч может быть достигнут КПД около 70%... В сочетании с системами, генерирующими бросовое тепло или готовых потреблять бросовый холод, установка имеет смысл.

Ну, то есть лучше ставить там, где есть ТЭС или городской мясокомбинат. А нам втуляют, что ставить можно где угодно, например под ветряками.

А чтобы получить, даже с идеальным генератором, 10МВт (электрических) к испарителю надо как-то подводить как минимум 3.3МВт тепла (вентиляторы или дымовые трубы от котельной)!  Поняли зачем "Highview Power" построила свою установку рядом с метановой ТЭС? Правильно: дармовое тепло из выхлопа. Если тепло к испарителю не подводить, то испаритель покроется сначала конденсацией, а потом коркой льда, и испарение замедлится до нифига. Впрочем, так оно и было в Бирмингеме, и так оно и есть в Мосс-холле. Гении инжиниринга на площадке "Виридора" уже всё поморозили. Но говорят, будто это помогает сжижать воздух...

Невольно вспоминается старикашка Эдельвейс с его пишмашинкой и неонкой

 

Удачи.

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя БМВ
БМВ(2 года 6 месяцев)

А не про бывали напротив ветряков вентиляторы поставить, а над солнечными батареями лампочки повесить  а энергию  с ТЭЦ ГРЭС АЭС ГЭС брать а круто smiley

Аватар пользователя neama
neama(4 года 4 месяца)

не ну а что... азот сгущать... чтоб сильно в креонику не лезть... правда туда обратно... мда кпд у этой хрени плинтусное...

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Там еще ректификация нужна, чтоб из воздушного супа получить азот.

Аватар пользователя Medved075
Medved075(3 года 10 месяцев)

если затеваться то сразу делать закись азота! пусть темно будет в итоге но зато весело:)))

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Всяко лучше трепыхания с ВИЭ, чем сидеть на попе ровно, пока ресурсы того-с. Может и выгорит. Так и эдак ресурсам каюк, а на серьезную ядерную энергетику в карманах нифига не звенит. Пусть барахтаются, потом все воспользуются, ежель че. 

Пока имхо перспективным ВИЭ выглядит в паре с производством водородных топливных элементов вкупе с долей АЭС. На топливных элементах может работать транспорт и другие устройства, хранение водорода в виде хим. соединения достаточно безопасно, только сейчас все это в начальном пути развития. 

 

Аватар пользователя btk
btk(6 лет 5 месяцев)

Главная проблема ВИЭ -  неправильный выбор технологического инструментария. Уже давно доказано что панельки и ветряки  не обладают положительным EROEI, то есть вкладываться в это технологическое направление абсолютно бессмысленно. Моё имхо -   настоящие ВИЭ возможны только на биотехнологическом базисе, причём проблема "пилы" легко обходится синтезом ГМ-растениями высокоэнергетических аренов (ароматических углеводородов бензольной группы), которые потом сжигаются в котлах ГрЭС и ДВС. 

Живые организмы долговечны, экологичны, обладают функцией самовосстановления и размножения. Высокозатратно будет разработать только первую пару искусственных организмов,  дальнейшее масштабирование будет стоить сущие копейки, и вообще напоминать сельское хозяйство: один раз засеяли поле квадратно-гнездовым способом, затем несколько десятилетий собирай с него контейнеры с бензином. 

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Живые организмы любят кушать. Тут как с биотопливом, на каждый литр в баке авто кто то недоел или вообще помер с голодухи. А про переработку мусора написано в изначальной статье вверху.

Аватар пользователя btk
btk(6 лет 5 месяцев)

Живым организмам для продуктивной жизнедеятельности нужна двуокись углерода из атсомсферы, вода, немного микроэлементов из почвы и солнечная энергия. 

Если вы про затраты на производство удобрений, то сразу мимо: тот же лес и без них прекрасно растёт.

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Чет не срастается - солнечная энергия нужна солнечным панелям, ну их иногда чистить нужно. Еще им нужна площадь, но ее сейчас получают на крышах частного сектора за счет дотаций правительства и сами юзеры за ними следят, имеется ввиду Австралия.

Для живых организмов нужна площадь далеко отличающаяся от крыши частного сектора. Нужны удобрения, нужны системы отводки вредных продуктов жизнедеятельности и фильтрация среды обитания, температурный режим, защита от болезнетворных организмов и даже регулируемый баланс двуокиси углерода ибо он меняется, а интенсивно вырабатывающие что-либо бактерии нуждаются в постоянной среде, иначе они ничем от ВИЭ не отличаются. Ну и к чему стремится КПД? А если оно вдруг все вообще вымрет от болезни?

Аватар пользователя btk
btk(6 лет 5 месяцев)

Для живых организмов нужна площадь далеко отличающаяся от крыши частного сектора. Нужны удобрения, нужны системы отводки вредных продуктов жизнедеятельности и фильтрация среды обитания

Прошу подтвердить ваши слова на примере тайги или сельвы. Приведите цифры, сколько ежегодно затрачивается удобрений на гектар сибирского и амазонского леса, а так же сколько составляют затраты на  "отводки вредных продуктов жизнедеятельности и фильтрация среды обитания, температурный режим, защита от болезнетворных организмов".

Если вы не поняли -  речь о искусственных многолетних организмах, изначально спроектированных так чтобы производить напрямую бензин и дизтопливо. 

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Если вы не поняли -  речь о искусственных многолетних организмах, изначально спроектированных так чтобы производить напрямую бензин и дизтопливо. 

ГМО вроде нифига не особо удачно развивается. Требуют еще больше пестицидов.

Не надо сравнивать искусственно созданные экосистемы, типа полей пшеницы и т.п. с естественными формациями, где любое вмешательство на тему выдоить ресурсов ведет к деградации всей экосистемы. А насчет сколько удобрений, так изучите историю про подсечно-огневое земледелие. Это еще в школе проходят. Как раз на тему Тайги и Амазонии.

Аватар пользователя eprst
eprst(9 лет 7 месяцев)

Всяко лучше сидеть на попе ровно, чем трепыхаться с ВИЭ как в Австралии.

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 10 месяцев)

Лучше всего это припечатал отец основатель - Алекс. Разрабатывать надо. Бабло вливать в РАЗРАБОТКУ - надо. Соревнования по сроку службы/стоимости обслуживания/стоимости установки проводить с бешеными (от 100 миллионов долларов) пятилетними призами надо. Инвестировать в разработку накопителей энергии надо. Но строить всё это сейчас не надо, во всяком случае не более 10-20%, исключая гидростанции, которые надо сразу проектировать в основном для работы в режиме ГАЭС. Пока что дешевле пользоваться АЭС и  ископаемым топливом, ими и надо пользоваться.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(10 лет 1 месяц)

Бездумное трепыхание вообще-то делается не бесплатно, оно отнимает как раз энергию и ресурсы, которые можно было бы потратить на физически осмысленные проекты, начиная с АЭС.

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Единственный физически осмысленный проект - это АЭС, но похоже только у РФ остались возможности развивать это направление. Причем не просто развивать, а создавать новое поколение работающее уже на отработанном топливе старых типов АЭС. Для остального мира это десятки лет отставания. Да, прикол, весь остальной мир на этом направлении просто сдулся.

Поэтому остается ВИЭ, что финансово логично,т.к. все в долгах, как в шелках. Расчет на удешевление технологий в будущем. В принципе тема может развиться и тоже поехать. Технологии все, имидж ничто, тем более когда население оплачивает laugh 

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 10 месяцев)

Неа, не сдулся. Китай развивает сразу несколько бридерных технологий. Что-нибудь обязательно взлетит.

Несколько смущает то, что в аглицкой Википедии, где обычно собраны ссылки на последние достижения, все достижения датированы седьмым - двенадцатым годом. Свежих новостей почти нет.

 

Аватар пользователя Мрак
Мрак(5 лет 9 месяцев)

Ну вот когда взлетит, тогда и можно обсуждать, а пока "все достижения датированы седьмым - двенадцатым годом" и никаких реальных результатов на публику а отличии от РФ. На заборе, как говорится, тоже написано, а там дрова.

Аватар пользователя Medved075
Medved075(3 года 10 месяцев)

ничего страшного, наши аэс плавают - пригонят куда надо. больше интересует чем уважаемые сэры изволят платить, подозреваю шо как обычно нахлобучат с бусами.

Аватар пользователя Carcass
Carcass(8 лет 10 месяцев)

Достаточно честно. Влаживайтесь, там видно будет.

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

Главное, что Хайвью, в общем, не особо и маскируется. О том, что планируется развод инвесторов на бабки, написано чуть ли не открытым текстом.

ИМХО, им надо два вида вкладчиков: (а) умных ребят, которые раструбят хайп и быстро выдернут бабки и (б) армию лохов.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Это, что получается они открыли и запатентовали турбодетандер ? Что чугуниний помогает плавить уже хрен знает сколько лет.

Аватар пользователя Escander
Escander(3 года 2 недели)

 Капица им как плагиаторам на том свете поотрубает всё что торчит

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Ну справедливости ради. Линде реально вроде первыми сделали турбодетандер. Другое дело, что Капица откликнувшись на призыв народного хозяйства на недостаток кислорода для доменных печей, придумал улучшение самого турбодетандера + саму схему дешевого и массового сжижения.

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

Не, патентов на детандер никто уже не даст - этой технологии уже лет 130, последние коммерчески-действительные патенты были в 1950-х.

У Хайвью патенты на хранилища жидкого воздуха с кварцевым песком в качестве теплоизолятора. А я подложу в песок ещё 15% стекловаты (ну или заменю кварцевый песок на полимиктовый), и ваш патентик можете того... засунуть. Ну и китайцы, естественно, на любые патенты плевали. Не говоря уж о том, что это техническое решение для полных нищебродов.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Ну да не хотел писать, что вроде сейчас новые станции кислородной и воздушной подготовки на мембранах и тд. Без факта сжижения. Технология древняя. Да вы в своей формуле забыли, на схеме у них еще и емкость с запасанием тепла, от детандера видимо wink. Чтоб теплообменник на обратной перегонке греть. Даже в видео эта емкость красным выделена.

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

и емкость с запасанием тепла, от детандера видимо

Ну и потеряют (в среднем) на КПД детандера. Фуфел это.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

А вообще, тут подумалось, вы не правы. Вот смотрите, после сжижения, ставим ректификационную колонну и выделяем углекислый газ! Далее получаем дотации на захоронение углекислоты. Профит. Солнце и ветер борются со злобной углекислотой в атмосфере.

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

На рисунке, я так понимаю, написано кпд цикла карно по охлаждению... Но, это только "запасание", а вот при "потреблении" используется "ДАРМОВОЕ ТЕПЛО" и там совсем другой кпд smiley

Если считать по идеальному циклу карно допустим дармовое тепло 400К(127С) - (400-70)/400=0,825 (82,5%)

Итого если (считать без потерь) затратили 77% (энергии от тепловой 300-70) получили 82,5%(от тепловой 400-70)... Так выглядит получше... smiley

Можно и точней посчитать, только лень...smiley

 

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

Если накопитель используется как резерв тепловой станции, то при аварии выхлопа нет, следовательно и 400К нет. А если использовать накопленное когда станция работает (например для сглаживания пика нагрузки), то да.

Если накопитель используется без тепловой станции - с ветряками и солнечными панелями - то 400К взять просто негде. Разве что жечь под испарителем природный газ... А нам втуляют, что крионакопители могут работать с любой комбинацией ВИЭ/ТЭС.

Студенты - кандидаты из Бирмингема насчитали предельный теоретический КПД по циклу заряд-разряд в районе 85% (при наличии ТЭС) но на реальном оборудованиии получили менее 25%.

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Посчитаем кпд аккумулирования энергии в сжиженном воздухе (температура 70*К/-203*С по рисунку в статье) и применяя "дармовое тепло" от метановой электростанции. Предположу что это тепло с температурой 400*К/127*С. Ещё предположим все что КПД машин (эл.двигатель, компрессор, турбина, генератор) по 90%. Потери температуры в теплообменниках (нагревателях и охладителях) по 15*К/15*С. Допустим что термодинамические процессы идут по прямому и обратному циклу Карно, с КПД приближения к идеальному циклу 90%. Температура атмосферы 300*К/27С по рисунку в статье...
1.Примем за 100% тепловую энергию которая перейдёт в атмосферу при охлаждении (сжижении) воздуха
2. Посчитаем термический КПД процесса охлаждения(сжижения) воздуха при зарядке аккумулятора, с учётом потери температуры в теплообменниках, т.е затраты механической энергии сжатия.
      ((300+15)-(70-15))/(300+15)=0,825 (82,5%)
Значит 100-82,5=17,2 % тепла прошло через теплообменник охладителя, а 82,5% это механическая энергия сжатие и все 100% перешли в атмосферу в виде тепла.
3. Посчитаем термический КПД обратного процесса, процесса нагрева воздуха теплом атмосферы при разрядке аккумулятора, с учётом потери температуры в теплообменниках, т.е. относительное количество механической энергии расширения.
      ((300-15))-(70+15))/(300-15)= 0,702 (70,2%)
Значит мы затратили 82,5% а получили 70,2% без учёта потерь в машинах (эл.двигатель, компрессор, турбина, генератор). Но мы можем нагреть воздух "дармовым теплом" электростанции, естественно она будет работать в отсутствии энергии ВИР, а значит тепло будет.

4. Посчитаем КПД процесса при нагреве рабочего воздуха «даровым теплом», с учётом потерь в теплообменниках.

     ((400-15)-(300-15))/(400-15)=0,2597 (26,0%)

Это значит, что из «дарового тепла» (в последней формуле это 100%) основная часть (74,0%) переходит в атмосферу, а остальная (26%) на раскрутку турбины. В пункте (1.) за 100% мы принимали теплоту атмосферного воздуха (300К), его доля в последнем расчёте 74%.

5. Приведём «относительную механическую энергию», полученную в последнем преобразовании к изначально принятому отсчёту.

     0,260/0,740=0,351 (35,1%)

7. Итого термический КПД процессов заряд-разряд (за 100% принимаем энергию заряда)

     (0,351+0,702)/0,825=1,2764 (127,6%)

8. Теперь применим КПД машин (эл.двигатель, компрессор, турбина, генератор) и КПД циклов, т.е. найдём реальный КПД.

1,276*0,9*0,9*0,9*0,9*0,9*0,9=0,6781 (67,8%)

При сравнении с КПД кислотного аккумулятора (70-80% - Википедия) или щелочного аккумулятора (50-70%) выглядит довольно достойно. Кроме этого можно использовать низкопотенциальное тепло и холод, например, холодной воды глубоких водоёмов при аккумулировании или тепловые гелиоколлекторы при производстве энергии для кондиционирования. 

 Литература по накопителям энергии и криогенной технике:

Гулиа Н.В. - Накопители энергии – 1980 https://yadi.sk/d/Qij_loJB3ZBszG

Гулиа Н.В. - Удивительная механика – 2006 https://yadi.sk/i/9ET-fjFGgjiW5w

Левенберг В.Д. - Энергетические установки без топлива – 1987 https://yadi.sk/d/IF2Oq2z-7LguZA

Бут Д.А., Алиевский Б.Л., Мизюрин С.Р. и др. – Накопители энергии – 1991 https://yadi.sk/d/uO7zzaJL3W4m83

Коробков В.А - Преобразование энергии океана – 1986 https://yadi.sk/d/htBjCqLyiZGYhA

Алексеев В.П. и др. - Расчет и моделирование аппаратов криогенных установок – 1987 https://yadi.sk/i/fz52vTRMmXRkPg

Микулин Е.И. Криогенная техника – 1969 https://yadi.sk/i/JJzHUNRpACvuWA

Янтовский Е. И. - Потоки энергии и эксергии – 1988 https://yadi.sk/d/ALmSeYoE3RFB3t

Соколов Е.Я., Бродянский В.М. - Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения – 1981 https://yadi.sk/i/Il7pc_KDirS9mg

П.С. Предложите лучший способ аккумулирования в условиях "умирающей" Америки или "воскресающей"  России, готов поддержать такое начинание (с глубоким уважением)... Читал многие ваши статьи...smiley

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Вот в статье приведена (видимо оригинальная схема) http://energycraft.org/ekonomiya-elektroenergii/uenye-rassmatrivaut-sien...

можем её проанализировать. Но это январь 2014, всё могло изменится...

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

Ну, вот по другой методике. Примерно так считали в Бирмингеме.

Принятые физические параметры:
Теплоёмкость воздуха в среднем: 1.01 кДж/кг/К
Теплота испарения / конденсации воздуха при 70К: 202 кДж/кг
Плотность воздуха при стандартных условиях: 1.225 кг/м3
Плотность жидкого воздуха при 0.1МПа, 70К: 874 кг/м3

Сначала посчитаем без ТЭЦ (допустим в случае, когда кроме ветряков и накопителя в системе ничего нет)

Принятые технические параметры:
Потери на передачу энергии от прерывистого источника (оптимистично): 0
Электромеханический КПД электродвигателя турбодетандера (оптимистично): 0.95
Механические потери на подшипниках и в конструкции детандера (оптимистично): 0
Газодинамический КПД турбодетандера (лучшие мировые образцы): 0.88
Среднедневная температура воздуха: 290К
Температура криогенного резервуара: 70К
Потери при хранении жидкого воздуха (оптимистично): 0
Система испаритель-турбина рассматривается как единая тепловая машина по циклу Карно (предельный теоретический КПД)
Электромеханический КПД электрогенератора (оптимистично): 0.95
Потери на передачу энергии к потребителю (оптимистично): 0

Вычисления:
Энергия, выделенная при охлаждении 1 тонны (820 м3) воздуха с 290 до 70К и сжижения: 1*1.01*(290-70)+1*202=222+202=424 МДж
Механическая энергия на валу турбодетандера для сжижения 1 т воздуха (механических потерь нет): 424/0.88=482 МДж
Электрическая энергия от прерывистого источника (электрических потерь нет): 482/0.95=505 МДж (округлено)
Потери при хранении жидкого воздуха: 0
Абсолютный приток энергии из атмосферы в системе испаритель-тепловая машина (потерь нет): 424 МДж
Полезная работа от испарения 1 т жидкого воздуха: 202*(290-70)/290=153 МДж
Полезная работа от нагрева 1 кг воздуха с 70 до 290К: Е*(1-Е/Тh/Cp)=222*(1-222/290/1.01/2)=138 МДж
Полезная механическая работа на валу генератора: 153+138=291 МДж
Энергия от генератора к потребителю (электрических потерь нет): 291*0.95 = 275 МДж (округлено).
Теоретический КПД системы по циклу заряд-разряд: 275/505=55% (округлено).
Объёмная плотность запасаемой энергии: 275кДж * 874кг/м3 = 240 МДж/м3 то есть 240/3.6 = 67 кВтч/м3.
Для установки на 200 МВтч запаса потребуется объём: 200000/67 = 3000 м3, или шар диаметром 18 метров.

Теперь посчитаем, если есть дармовое тепло от выхлопа газовой ТЭЦ:

Энергия, выделенная при охлаждении 1 т (820 м3) воздуха с 290 до 70К и сжижения считается как выше.
Абсолютный приток энергии в системе испаритель-тепловая машина (потерь нет): 390 МДж из атмосферы и 34 МДж из выхлопа ТЭЦ. Температура испарителя поддерживается 400К.
Полезная работа от испарения 1 т жидкого воздуха: 202*(400-70)/400=166 МДж
Полезная работа от нагрева 1 кг воздуха с 70 до 400К: Е*(1-Е/Тh/Cp)=222*(1-222/400/1.01/2)=161 МДж
Полезная механическая работа на валу генератора: 166+161=327 МДж
Энергия от генератора к потребителю (электрических потерь нет): 327*0.95 = 310 МДж (округлено).
Теоретический КПД системы по циклу заряд-разряд: 310/505=60% (округлено).
Объёмная плотность запасаемой энергии: 310кДж * 874кг/м3 = 270 МДж/м3 то есть 270/3.6 = 75 кВтч/м3.
Для установки на 200 МВтч запаса потребуется объём: 200000/75 = 2700 м3, или шар диаметром 17 метров.

Шарообразные криогенные хранилища размером в 15-18 метров бывают, но используются для природного газа (СПГ).

Теперь посчитаем не идеальное, а реальное хранилище. Пусть будет та же ТЭС и те же 400К.

Потери на передачу энергии от ветряков (реалистично): -3%
Электромеханический КПД электродвигателя турбодетандера (реалистично): 0.90
Механические потери на подшипниках и в конструкции детандера (реалистично): -5%
Газодинамический КПД турбодетандера (сделано в КНР): 0.82
Среднедневная температура воздуха: 290К
Температура испарителя (за счёт бросового тепла ТЭС): 400К
Температура криогенного резервуара: 70К
Потери при хранении жидкого воздуха (реалистично): -5%
Система испаритель-турбина рассматривается как единая тепловая машина 0.7 х предельного КПД
Электромеханический КПД электрогенератора (реалистимистично): 0.90
Потери на передачу энергии к потребителю (реалистично): -3%

Вычисления:
Энергия, выделенная при охлаждении 1.05 т (820 м3) воздуха с 290 до 70К и сжижения: 1.05*1.01*(290-70)+1.05*202=222+202=445 МДж
Механическая энергия на валу турбодетандера для сжижения 1.05 т воздуха: 445/0.82*1.05=570 МДж
Электрическая энергия от прерывистого источника (плюс потери): 570/0.90*1.03=650 МДж (округлено)
Потери при хранении жидкого воздуха: 0.05 т, осталась 1 тонна.
Абсолютный приток энергии из атмосферы и выхлопа ТЭЦ в системе испаритель-тепловая машина (на 1 т воздуха): 424 МДж
Полезная работа от испарения 1 т жидкого воздуха: 202*(400-70)/400*0.7=116 МДж
Полезная работа от нагрева 1 кг воздуха с 70 до 400К: Е*(1-Е/Тh/Cp)=222*(1-222/400/1.01/2)*0.7=113 МДж
Полезная механическая работа на валу генератора: 116+113=229 МДж
Энергия от генератора к потребителю (плюс потери): 229*0.90/1.03 = 200 МДж (округлено).
Ожидаемый КПД системы по циклу заряд-разряд на реальном оборудовании: 200/650=30% (округлено).
В реальном эксперименте получено: "менее 25%", что неплохо согласуется с ожидаемым.
Объёмная плотность запасаемой энергии: 200кДж * 874кг/м3 = 175 МДж/м3 то есть 175/3.6 = 49 кВтч/м3.
Для установки на 200 МВтч запаса потребуется объём: 200000/49 = 4100 м3, или шар диаметром 20 метров (как семиэтажка). Вы говорите "накопитель можно установить где угодно?" Сомневаюсь.

Короче, технология такого накопления энергии известна с 1920-х, а не взлетела из-за высокой цены при относительно низкой плотности хранения энергии (как у обычных кислотных батарей).).

И никогда не взлетит. У водорода куда больше шансов.

 

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Спасибо за подробный ответ и расчёт, пока беру ТАЙМАУТ. Всё подробно рассмотрю на выходные.

Ну, вот по другой методике. Примерно так считали в Бирмингеме.

Если есть ссылка сбросьте smiley

Пока вот заметил ошибку:

1.05*1.01*(290-70)+1.05*202=222+202=445 МДж

 Теплоёмкость жидкого воздуха при 81*К(-192*С)  - 2,05 кДж/(кг×К) 

 Плотность жидкого воздуха при 81*К(-192*С)  -  861 кг/м3

http://afportal.kulichki.com/index.files/index13_fizika_7.htm

Аватар пользователя myak555
myak555(6 лет 8 месяцев)

Да это прикидка всё равно же (там по одним КПД плюс-минус лапоть). Полный текст статьи Бирмингема - по ссылочке в тексте.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Воо спасибо. То про что я и писал.

Аватар пользователя Escander
Escander(3 года 2 недели)

Ну сосуд-то почти реально, а вот у генератора КПД около 80% вроде, по детандерами пишут что КПД выше80% (ну пусть 90%) по турбине... я хз про какую турбину речь и как-бы не совсме мой профиль... итого имеем... общий КПД = 077*0,8*0.9* КПД турбины = 0,55*КПД турбины... н-да, офигенное хранилище!

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

 

Циферки вот smiley.

 

 

Аватар пользователя Escander
Escander(3 года 2 недели)

Значит схема со сжатием не взлетит.

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(6 лет 11 месяцев)

Млин…

Тут такая дискуссия была... А потом пришёл лесник человек, выложил цифры из какого-то древнего учебника и весь кайф обломил.

Вам не стыдно?

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Прошу прощения sad

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

А где начало и конец расчёта, смогла выложится только одна страница? wink

Я вижу: "возврат работы турбодетандером составляет: ... 12,7%" и "... 0,98 - механический К.П.Д. детандера.". На мой взгляд это очень хорошие и даже ОТЛИЧНЫЕ цифры, они не сколько не противоречат моему прикидочному расчёту (см. выше).smiley

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Специально для вас.

 

Те цифры были ради строчки 1.2 квч за 1кг жидкого воздуха.

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Те цифры были ради строчки 1.2 квч за 1кг жидкого воздуха.

Что это значит эта цифра? 

Напишите лучше название книги. Спасибо.smiley

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Д.Л Глизманенко  там же написано. А книга называется Кислород и его получение.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

А так ,товарисчи, просто взяли древнюю тему получения кислорода на металлургических производствах (где тепла немерено). Взяли древний китайский агрегат по сжижению + экономный в производстве аккумулятор и выдали это за забытые технологии древних майя и фашистской германии.

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Что это значит эта цифра? 

Ну посчитайте, если вам не трудно, стоимость разжижения в джоулях или киловаттах. Приплюсуйте к затратам на сжижение. И озвучите кпд. Без сферических допущений в вакууме laugh.

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Я выше КПД рассчитал, если интересно, читайте. Есть конкретный вопрос к расчёту? Задавайте!  Посчитано по самой простой схеме, если схему усложнить получится лучше. Оригинальная схема видимо такая - https://yadi.sk/i/e122GPr_d6YHDQ

взята тут. - http://energycraft.org/ekonomiya-elektroenergii/uenye-rassmatrivaut-sien...

Аватар пользователя utx
utx(5 лет 10 месяцев)

Ну я посмотрел ваш пост выше и понял, что либо вы знакомы с демоном Максвелла. Ну или еще с похожими микро существами либо, я, что то не понимаю. Собака роется именно не в расчете сферического коня в вакууме, а в техналочности где бегают разные затраты и профиты. В формуле где атмосфера, без проблем греет жидкость в -200 градусов, сам по себе, с помощью конвекции, выглядит фантастичной. Заметьте в древней книжке, сперва расчитываются затраты в работе дж,квтч, причем на реальной схеме, где компрессоры, дворники что лед убирают ит д. А у вас эмпирические допущения.  Или, например, вопрос в температуре воздуха, что вы дуете на турбину или шевелите поршни ? По вашему взял сферический цикл Карно и получил профит ? А обморожение лопаток-цилиндров, а конденсат. А может подаваемый воздух надо греть не как получится от атмосферы, а до N градусов, чтоб технологические проблемы с генератором убрать.

Поэтому и хотелось не процентарный расчет увидеть, а в энергетических затратах, а потом подискутировать на тему работает это или нет wink.

Аватар пользователя Viktor Levchenko
Viktor Levchenko(3 года 4 месяца)

Ок! БУДУ БОРОТЬ ЛЕНЬ... На выходных.. smiley

Если тема вас интересует могу посоветовать просмотреть хотя-бы "одним глазом" книги которые я выше привёл, вряд ли я напишу что-то лучше... smiley

П.С. Только предупреждаю, если вы не разобрались в пред идущем, в следующем тем более не разберётесь... 

Аватар пользователя nehnah
nehnah(9 лет 2 месяца)

;-))) yes Ф-фу-у-ух! Спасибо, поржал...

И вспомнил свою переписку с ныне почившей Hyperionpower, стилистика ответов - один в один. surpriseangry Ух и выбесили они меня тогда. Вся эта хрень рассчитана на местных лохов, стоит только начать задавать вопросы на межгосударственном уровне - сдуваются и исчезают моментально, ибо чревато. По сей причине я на подобные компании не обращаю внимания принципиально, - только время тратить впустую... no​​​​​​

Ещё раз благодарю за статью! :-) 

Страницы