К вопросу о EROI фотовольтаики. Дополнения, уточнения.

Аватар пользователя Николаев Александр

Что же, в прошлой заметке я попытался грубо прикинуть EROI фотовольтаики. Было много уточнений, многие использованные мной данные утеряли актуальность(урок мне о том что надо перепроверять источники).Но! никто не заметил одну скромную цифру 1700 Квт*ч/м2 в год. Никто меня не спросил ;"ты где панельку разместил? В басурманщине?". 

Ну что ж уточним вводные данные. Панель расположена в германии. Следовательно инсоляция там будет 1100 Квт*ч/м2 в год.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Инсоляция ( если есть более точные данные ,выкладывайте)

Панель берём ту же, но КПД возьмём практический 0.1512.

https://msk.solar-e.ru/catalog/solnechnye-paneli/polikristallicheskie/de...

Однако наша панель не валяется на земле, она закреплена на стойке.

https://shop.solarhome.ru/hop-pm-06-komplekt-dlya-montazha-6-solnechnyh-...

Вес: 127 кг

Материалы:Алюминиевый сплав высокого класса A16005-Т5, нержавеющая сталь SUS304 и оцинкованная горячим способом сталь Q235

Так как я не знаю какого материала , сколько использовано, то посчитаю и для алюминия ,и для стали.

https://link.springer.com/article/10.1007/s41247-017-0033-0

https://learn.openenergymonitor.org/sustainable-energy/energy/industry-s...

https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC100101/ldn...

Отсюда берём энергозатраты на материалы. 

Итак затраты.

eкремний = 0.5126(кг)*600(МДж)=0.31 ГДж

eалюминий = 3.0664(кг)*75(Дж)*106 = 0.23 ГДж

eстекло = 8(кг)*7(Дж)*106=0.056 ГДж

eмедь = 0.021(кг)*106*60(Дж) = 0.00126 ГДж

eсталь стойка= 127(кг)*14*106 = 1.78 ГДж

eалюминий стойка = 127(кг)*75*106 = 9.52 ГДж

Eзатраты сталь= 1.78+6*(0.31+0.23+0056+0.00126) = 5.1 ГДж

Eзатраты алюминий= 9.52+6*(0.31+0.23+0056+0.00126) = 12.8 ГДж

EROI1 = 6*1100*0.1512*10*3.6*106/5.1*109= 7 

EROI2 = 6*1100*0.1512*10*3.6*106/12,8*109= 2.8

Итого для 10 лет EROI = 2.8÷7

Итого для 25 лет EROI = 7÷17.5 

Солнечные панели наивысшего класса качества Grade А отличаются от панелей других производителей высоким сроком службы и низкой скоростью деградации, не зависимо от интенсивности эксплуатации. Гарантия 10 лет распространяется на материал и качество сборки, что свидетельствует о высоком качестве оборудования. За первые 10 лет эксплуатации снижение мощности ФЭМ DELTA не превышает 10%, а за 25 лет – 20%.

https://msk.solar-e.ru/catalog/solnechnye-paneli/polikristallicheskie/de...

Соответственно эта прикидка не учитывает расходы энергии на транспортировку сырья и готовой продукции, не учитывает энергию на утилизацию панели, энергию на балансировку рваной генерации, деградацию фотоэлемента.

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Посвящено всем кто конструктивно меня критиковал.

Напоминаю , что минимально потребное EROI для индустриального общества 20.

Комментарии

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

С  дуру можно и член сломать, ну или на 6 панелей 127 кг крепежа использовать. 

 Что в реальности.

Если крепить на крышу, то система крепежа на 10 панелей или 3 киловатта весит от 16 до 62 кг  у разных производителей, тяжелее не встречал. Причем максимальный вес на фиг не уперся. По опыту достаточно 31 килограмовой системы. Вся люминий окромя метизов они нержа.

Если система наземная, то на тот же объем   в 3 киловатта или 10 панелей добавляем 6 винтовых свай диаметром 57 мм, общим весом порядка 60 кг.

Итог на 1 киловатт установленой мощности панелей требуется крепежа:

1. Аллюминия 9.6 кг,

2. Стали конструкционной 20 кг.

3. Сталь нержавеющая 0.5 кг.

 

Далее по выработке.

Для Подмосковья. 1киловатт поликристала у меня лично дал 1030 киловатт часов год на третий год службы, после первичного падения мощи. С учетом деградации усредненно за весь срок службы в 25 лет даст (если производители не врут) по 930 киловатт часов в год. Или порядка 23000 киловатт часов общей выработки.

 

Усе. ......

Зы. Учтите в расчетах ещё вес припоя, его на 1 квадрат панелей при 5BB уходит порядка 300 грамм, проводка для 10 киловатной системы нужно худо бедно метров 20 в две жилы многожильного медного провода 8 квадратов, для панелей вес герметика - 1,5 кг на метр квадратный, вес задней защиты панели- 2 кг на метр квадратный.

Аватар пользователя Николаев Александр

Это ценные данные. Получается на одну панель рассматриваемую у меня потребно

1.алюминий-1.4 кг

2.сталь-3.3 кг

3.нержавейка-0.075 кг

 

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Немного не так.

Если брать Ваши панели (технологии лет десять тому назад, с хреновый кпд и большим весом) то потребуется немного другая система креплений, легче, поскольку панели  в два раза легче 300 ваттных. Вес такой системы будет 21 кг на 15 панелей для крышной установки.

Или в перерасчете на 1 панель- 

1. Алюминия 1.1 кг,

2. Сталь нержавеющая 0.2 кг.

Конструкционных статей для крыши не треба.

Аватар пользователя Николаев Александр

https://msk.solar-e.ru/catalog/solnechnye-paneli/polikristallicheskie/de...

Взял то , что есть в продаже. 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 11 месяцев)

Александр, спасибо за конкретные цифры, однако хочу обратить ваше внимание на то, что  здесь уже очень много раз обсуждалось, и стало общим местом:

При любых расчетах стоимости, себестоимости, ЕРОИ, отдачи и проч. и проч. для источников с прерывистой  генерацией, в эти расчеты совершенно необходимо включать и материалы и стоимость устройств для приведения этой прерывистой генерации к стандартному виду, по ГОСТу. (Т.е. аккумуляторы, инвертовры, гидроаккумулирующие или парогазовые балансирующие электростанции, а также весь тот излишек ЛЭП, кабелей и подстанций, которые приходится строить лишь для обеспечения перетока мощности туда-сюда из-за того что  гдето у соседей солнышко за тучку зашло).

Иначе мы сравниваем совершенно несравнимые вещи.

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя Николаев Александр

Собственно я искал цифирь по аккумуляторам. Нашёл.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 11 месяцев)

Подчеркиваю, - Не  только аккумуляторы, но и гидроаккумулирующие станции, резервные парогазовые электростанции, простаивающие в ветренную погоду, лишние линии передачи энергии позволяющие гонять энергию в обе стороны, всю эту "умную медную доску" которую приходится строить европейцам, чтобы обеспечить перетоки мощности произвольного направления  по своей  части света, и т.д., и т.п.

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя Николаев Александр

однако если есть товар, то на него есть и спрос. И для батарей на таких опорах в первом приближении будет такой EROI.

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Спрос может быть каким угодно, и на что угодно. Вопрос лишь в цене и доступности альтернативы.

Сейчас процентов 90 ,если не больше, солнечных панелей крепятся системой EPR, весом как я указал. 

Аватар пользователя Николаев Александр

Суть не в этом, а втом сможет ли солнечная энергетика воспроизвести сама себя в изолированной энерго системе. 

Аватар пользователя Escander
Escander(2 года 5 месяцев)

 Гденибудь в изолированных от энергосети районах, да с какой-нибудь системой накопления это решение! И только там, ну или на сверх-субсидиях!!!

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

В Подмосковье при наличии сети. Себестоимость киловатт часа гелиоэлектроэнергии в Подмосковье порядка 2.4 рубля. Тариф  5.54 рубля со столба для физиков и то 6.5 для юриков... считайте сами.

Аватар пользователя Escander
Escander(2 года 5 месяцев)

 только вот не к месту эта фотовольтаика, в часы пикового потребления выхлоп от фотовольтаики=0, а балансировать за счёт других генераций - паразитировать на них... впрочем паразитировать для зелёной плесени естественное занятие.

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Стоимость аккумуляторов снизилась до уровня обеспечивающего рентабельность аккумуляции для прохождения вечерне-утренних пиков. И будет падать в дальнейшем. Причем никаких новых разработок для снижения стоимости не требуется. Банальное маштабировпние производства. 

Для Подмосковья это уже реальность. Грубо полупик проходим на собственной выработке, пик на аккумуляции. Соотношение 40/60 для комуналки и 70/30 для бизнеса.

Хуже другое, это не суточная, а годовая пила выработки. Пока СЭС  могут реально обеспечить 8 месяцев в году, если брать Россию. Зимой в ближайшем обозримом будущем  без традиционной генерации не обойтись.

Аватар пользователя Николаев Александр

Я рассматриваю энерго баланс. Финансовый аспект мне мало интересен.

Аватар пользователя micro
micro(4 года 5 месяцев)

Если энергобаланс, то есть такой момент: можно не все материалы считать, а только те, что на своё производство потребляют электричество. Например, алюминий получают электролизом - значит считаем кол-во электроэнергии для его получения. А вот вот получение стали - это уже энергия угля - её можно опустить. Как можно опустить и плавку уже полученного алюминия если на это требуется высокая температура получаемая от сжигания углеродного топлива. То же самое для кремния и стекла - там возможно тратится газ, а значит и их можно в этом плане не считать. В итоге затраты электроэнергии при изготовлении изделия будут существенно ниже, что повысит его ЕРОИ. Хотелось бы увидеть такой расчёт.

Понимаю, что электроэнергия - это только часть энергозатрат. Но человек живёт так как живёт - он порою использует доставшиеся ему ценные ресурсы менее эффективно чем можно было бы. Например, сжигает его в двигателях внутреннего сгорания, хотя как материал для нефтехимии он ценнее, но нефти пока полно - пользуйся не хочу. То же самое с получением азотных удобрений для производства которых сжигается уйма газа - газа полно - пофиг на его неэффективное с точки зрения баланса энергии использование. Так и с солнечными панелями - пофиг сколько энергии нужно для плавки стекла - она берётся из угля который валяется под ногами и его энергетическая составляющая равна энергии его добычи, а не энергии его сгорания в топках завода.

Аватар пользователя partya
partya(8 лет 3 месяца)

если нетрадиционная генерация - это "фотовольтаика", то традиционную надо звать ротатоамперика :)

Стоимость АКБ нихрена не снизилась в пересчёте на Дж. И КПД цикла заряд-разряд из 75% не выбрался.

Аватар пользователя Above_name
Above_name(8 лет 5 месяцев)

Ну, у Овче Tesla Powerwall от Илона нашего Маска в режиме Backup-only имеют "потери при зарядке/разрядке... 9.81%", а не 25%.

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Долго в литаргии были? Проснулись, поздравляю!

Реальный кпд  цикла заряд разряд для лиферов , даже лиотеховских 95,4%. Кпд нормальных инверторов 98,6%. Общий кпд   системы меньше 93% на современном оборудовании это нонсенс.

Конечно можно пользоваться свинцовыми акб, трансформаторными  инверторами....дуракам и тем кому деньги считать лень -закон не писан.- 

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Вернитесь с небес на землю - идеальные величины действительны только для идеальных условий. Батарея отдаёт максимум совсем немного времени. Остальное время инвертор не работает на максимальном режиме, а на холостом ходу его КПД - 0%
Реальный КПД цикла заряда разряда был проведён на реальном сумрачном дне в ноябре? Или от зарядного устройства с оптимальным током заряда и разряда?

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Это данные в меня в хозяйстве в реальных условиях. Испытывали нескольк десятков видов аккумуляторов и десятка два различных инверторов. Самые храмовые результаты дали российские трансформаторные инверторы от 85 до 92 процентов. Даже последняя модель мап доминатор. В отличии от них безтрансформаторные дают результат у деловых 94-96,  у дорогих типа хуавей 2000 серии реально 98. По аккумуляторах аналогично.

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Вы хоть понимаете, что в реальных условиях - это вообще ни о чём? Когда заявляют про КПД 98% - первый вопрос - что, как и чем мерили. А то ведь можно и 100,5% намерять. В каких режимах? 100% максимальной нагрузки, 10% или 1? Или это интеграл от КПД в течение всего светового дня?

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Максимальный коп в инвесторов всегда идёт в интервале рабочей нагрузки 65-85%. При 100% нагрузки больше 90% Вы ни в какого инвертора не вытяните. По этому и стандартные тесты, и системы СЭС испытывают и строят из расчета нормальной нагрузки в 80% от номинальной мощности инвертора.

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Поскольку тут было заявлено про реальные тесты и реальные данные, а затем пошли цифры в 95 и 98% КПД, я засомневался, что это правда. Так и вышло. Неправда это.

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(6 лет 10 месяцев)

Да, вот у меня конкретно в промежутке между ноябрем 24 и 27

24 ноября  - 100% заряда
25 ноября, батарея отдала 12.4 квтч, и потребила заряда 9.1 квтч, 81% заряда осталось.
26 ноября, батарея отдала 7.5 квтч, и потребила 7.3 квтч, осталось 76% заряда
27 ноября, утром батарея потребила 6.6 квтч и зарядилась до 100%.

Что мы имеем - от 100% до 100%,  19.9квтч разряда, и потребила 23 квтч.  Вроде выглядит как потери при зарядке и разрядке составили 3.1/23 = 13.5%.  Однако, реальные потери несколько ниже, так как батарея потребляет около 0.6 квтч в день на работу электроники.  В итоге реальные потери цикла заряд/разряд около 7-8%.

 

Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Честно скажу, верится с трудом. Хочется сравнить это с показаниями обыкновенного ваттметра, который умеет мерять среднеквадратичную мощность на реактивной нагрузке. Но спорить не буду, т.к. нигде не встречал таких цифр даже в качестве рекламы (особенно, когда за недостоверную бьют баблом). 

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(6 лет 10 месяцев)

Это вполне рядовые цифры у всех производителей.   Сейчас даже новые инверторы делают без вентиляторов охлаждения (потери настолько низкие что вентилятор не нужен для рассеивания тепла).  

Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Ссылочкой на эти роскошные инверторы с КПД 98% и батареи с КПД 98% не побалуете?

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(6 лет 10 месяцев)
Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

Спасибо за ссылку. Сейчас лениво гуглить форумы с описаниями более-менее реальных экспериментов. Поэтому пока сойдёмся на том, что в ближайшее время все проблемы с резервированием СЭС и ВЭС должны быть решены, т.к. вот оно - решение. А если не увидим массового внедрения этих батарей, то сразу станет видно, где именно производитель солгал.

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(6 лет 10 месяцев)
Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя utx
utx(5 лет 3 месяца)
Аватар пользователя Сергейл
Сергейл(3 года 5 месяцев)

Прямо так и хочу балаболке очередной выслать сегодня фото панелей стоящих на соседнем здании(засыпаны снегом). Про фантазии обеспечения гарантированного прямо поржал. Солнце и тучи по бизнес планам ходят? Теоретик хренов. Хотя судя по описанию чел из конторы продающей это. Особенно про 2.4 рубля посмотреть бы расчет.

Аватар пользователя Polaris
Polaris(5 лет 3 месяца)

Он пытался обосновать. После уточнений и дополнений получилось около 7 руб/кВт*час, а если придираться - можно еще добавить.

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Врать это плохо. Фи вам.

Аватар пользователя Polaris
Polaris(5 лет 3 месяца)

Плохо банить при исчерпании аргументов. Идите нафукайте тому топикстартеру, который сдриснул таким способом.

Аватар пользователя Ing
Ing(4 года 2 месяца)

Вот-вот. Я тут пытался просчитать систему, обеспечивающую поддержание в доме 120 кв.м. температуры выше 0 градусов без электричества. Московская область, Ступинский район - юг.

Ноябрь - март: ветер, солнце - полная фигня. Вакуумные трубки - получается монстр. В общем, без котла никак. 

Апрель - сентябрь - что-то разумное получается. Отопление и ГВС можно закрыть. Но ценник такой, что для дачи нет смысла связываться. Для ПМЖ стоит подумать.

Аватар пользователя Okman
Okman(4 года 11 месяцев)

Тариф 5,54 для физиков

В МО средневзвешенный тариф - 3,89. Ночной - 1,27 руб за квтч. При таком раскладе зачем панелька? Ночью зарядил батарейку - днём разрядил. Чистый профит...

Аватар пользователя Сергейл
Сергейл(3 года 5 месяцев)

Злой ты... зачем врать мешаешь? Такие фантазии про 2.4... а ты!

Аватар пользователя Kozel de Baran
Kozel de Baran(2 года 2 месяца)

У этого идиота КПД 95%. Днём продаём, ночью покупаем и можно озолотиться. Именно с такими честными лицами продают обычно форекс и прочие операции по удвоению капитала. А чего сам не вкладываешь/не омолодишься и т.п. - мне нельзя, карму испорчу.

Аватар пользователя Сергейл
Сергейл(3 года 5 месяцев)

Про карму... присылают мне личное приглашение на семинар бизнес гуру. Типа мирового уровня и прочее бла бла бла... спрашиваю, а зачем такому гуру меня учить? Конкурента растить? Да вы что, наш гуру за светлое будущее исключительно... вольет вам в уши херню которую можно прочитать в куче книжек... а сам он бизнесом не занимается (типа перестал) ради будущего! (Кармы).

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Основные бытовые потребители в Подмосковье это города ,поселки городского типа ,снт  и коттеджные поселки. Обзываются -" и праравняные к ним потребители". Чисто сельских потребителей пользующихся указанными вами тарифами менее 600 тысяч человек или 270 тысяч домовладений. Также этот тариф испоььзуют владельцы официально установленых электроплит и электрокотлов отопления. Таковых еще 190 тысяч владений. Остальные пользуют электроэнергию по цене 5.54 при одноставочном тарифе или 6.39 днём и 2.41 ночью при двуставочном.

Аватар пользователя Okman
Okman(4 года 11 месяцев)

Не надо замешивать города и посёлки МО в схему соларпанелек. Люди из многоквартирных домов панелями не грезят. Интерес как раз представляют те, которые «селяне».

Только что заглянул в платежку ЖКХ - квартира в МО, новый дом 17 этажей. Цена за кВт/ч - 3,89 руб.

То, что в отдельных коттеджных посёлках цена составляет 5,5 - не спорю. Сам в таком живу и плачу именно 5,5 руб. Но в эту цену входит «все своё» - потери, ремонты, дежурное освещение и даже 15 тыр зп дежурного электрика. Это, так сказать, расчетная цена нашего хозяйства.

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

2 миллиона 160 тысяч домовладений в СНТ и коттеджных посёлках против 270 тысяч домовладений сельской местности. В первых указаные мной тарифы, в вторых Вами.

Аватар пользователя evasilenko
evasilenko(3 года 5 месяцев)

Работы забыл! Утановить чего то стоит. Рабочий тоже жрет калории.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (кастрюлеголовый борцунишка) ***
Аватар пользователя Николаев Александр

Обязательно учтём в следующих сериях!

Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

Еще дополнение.

Сейчас СЭС строят практически полностью на панелях модой в 300+ ватт. Меньше смысла нет, расходы большие. А соответственно расход алюминия на рамку будет меньше в расчете на равную мощность.

Кпд в 15% это вообще каменный век, не представляю кто такие покупает особенно по такой цене. Реальный кпд панелей А класса от 20%, У нормальных производителей 23%. Соответственно и вес панелей и вес составляющих из расчета равной мощности меньше в современных панелей на 25-30%. При стоимости для конечного потребителя практически в два раза меньше указаной по Вашей ссылке.

 

Аватар пользователя Above_name
Above_name(8 лет 5 месяцев)

Кпд в 15% это вообще каменный век, не представляю кто такие покупает особенно по такой цене. Реальный кпд панелей А класса от 20%, У нормальных производителей 23%.

HEVEL  утверждает 

Солнечные ячейки HEVEL

 КПД ячейки составляет 23%,  мощность модуля составляет до 380 Вт

 490 кВт*ч/год   -   выработка электроэнергии   с одного модуля при уровне   инсоляции 1300 Вт/кв. м

 <0,4%/год  -  коэффициент деградации  элементов HEVEL

 25лет   -  гарантированная  линейная мощность

 

Аватар пользователя Николаев Александр

не туда

Аватар пользователя Николаев Александр

1365 вт/м2 это раз, два это сферическая цифра в вакууме.

Нужно брать среднегодовую инсоляцию 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Инсоляция#/media/Файл:SolarGIS-Solar-map-Europe-en.png

По картинке в Германии , скажем, 1100 квт*ч/мгод.это падающая солнечная энергия. Умножте на площадь панели (возмём для простоты 1 м2) и кпд. Вы получите 253 квт*ч выработки. И мне интересны энерго затраты на модуль . Как бы они не выросли.

Ну и вы же понимаете , что без оценки затрат на балансировкуи хранение энергии, это все не серьёзно. 

Страницы