Мы на АШ очень любим стебаться над зеленой энергетикой. И одной из ключевых проблем зеленой энергетики является невозможность синхронизации пилы генерации с пилой потребления. Очевидно, что требуется где-то сохранять энергию. И накопителей промышленных объемов электричества на текущий момент не существует. Гидроаккумулирующие электростанции мало где можно построить, тут все сильно зависит от рельефа. А литиевые батарейки от Илона Маска таким решением нельзя считать.
Однако, практически не упоминается тот факт, что и генерацию атомной энергии тоже сложно синхронизировать с пилой потребления. Мы любим говорить, что АЭС дает хорошую ровную мощность для базовой генерации. Но ведь по факту, для синхронизации потребления с генерацией от АЭС, также требуется раскручивать газовые и угольные турбины, тем самым убивая их КПД и экономическую привлекательность.
Фактически, уже сейчас в России, сложно найти место, куда можно воткнуть АЭС на два энергоблока для базовой нагрузки.
Еще менее рассматривается тот факт, что вся энергосистема делается с расчетом на запас от пикового потребления. А среднее потребление в разы меньше. Плюс всегда есть резерв. В результате, имеем мощности, которые в разы перекрывают среднее потребление. То есть все электростанции, что угольные, что газовые строятся с кратным перекрыванием по мощности, от среднего потребления. Что, несомненно, является дополнительным фактором снижения рентабельности и фондоотдачи всей энергосистемы.
Ну и при всем при этом, что газовые, что угольные турбины (не говоря уже про атомные энергоблоки) крайне статичны, и им сложно поменять мощность (в 2 раза мощность меняется за 4-6 часов). А скачки потребления в сети случаются регулярно и довольно резко (в 2 раза за полчаса – обычное дело). И как правило их компенсируют на ГЭС (способна удвоить мощность за 6-10 мин), для чего энергетикам приходится держать раскрученные турбины.
Это типичные проблемы обычной энергетики, никакой не альтернативной. Понятно, что если иметь универсальные накопители энергии, то можно было бы перейти на атомные энергоблоки, а для компенсации пилы энергопотребления уже использовать накопители. В периоды пикового потребления накопители отдают энергию, в периоды минимального потребления накапливают. Собственно, тем самым сократили бы воздействие на среду, плюс не стояла бы так сильно актуально проблема с исчерпанием энергии.
Из существующих вариантов накопления энергии все имеют изъяны: гидро - с местоположением, батарейки маска - проблемы с литием, высокой стоимостью и ограниченным количеством циклов рекуперации, маховики - никому не удалось создать дешёвый, но безопасный.
Наличие аккумуляторов энергии, которые могли бы запасать энергию в объеме 0,5…10 ГВт·ч кардинальным образом изменило бы мировую энергетику. Собственно, ровно такой проект и разрабатывается в Новосибирском Технопарке (филиале Сколково) компанией Энергозапас. .
«Энергозапас» — единственная в России компания, которая разрабатывает твердотельные аккумулирующие электростанции (ТАЭС) для промышленного накопления электроэнергии. Это гравитационный накопитель энергии, принцип работы которого основан на потреблении электроэнергии для поднятия грузов на высоту нескольких сотен метров и ее выработке при опускании грузов под действием силы тяжести. В отличии от гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), ТАЭС не требуется источника воды и перепада высот.
Компания «Энергозапас» построила прототип станции и проектирует опытно-промышленную ТАЭС, которую планирует запустить в эксплуатацию в 2026 году. Технология позволяет создавать промышленные накопители емкостью от 300 МВт·ч.
Принцип работы ТАЭС аналогичен принципу работы гидроаккумулирующих электростанций:
- потребляет электроэнергию при поднятии грузов на высоту до трёхсот метров,
- вырабатывает электроэнергию при опускании грузов под действием силы тяжести.
Lifted Weight Storage operational principle
Удельные капитальные затраты (CAPEX) с ростом ёмкости падают быстрее, а с ростом мощности медленнее, и становятся экономически оправданными, начиная со значений ёмкости 300 МВт·ч. Срок службы накопителя планируется 50 лет
-
Технические преимущества ТАЭС перед ГАЭС
-
Можно построить на любой равнинной местности
-
Экологически безопасная эксплуатация
-
КПД цикла не менее 80%
-
Автоматизированное возведение
-
Конструкция устойчива к сейсмическим и ветровым нагрузкам
-
Отсутствует техногенная угроза за пределами ТАЭС
-
-
Пока в России только одна гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС), а мест, где можно их построить, как и ГЭС — ограниченное количество. Но есть, например, атомная энергетика. Атомная электростанция вырабатывает всегда одну и ту же мощность. Если она попробует вырабатывать как-то по-другому, она рискует стать Чернобылем. Солнца и ветра в России никогда не будет много, но локально они есть: Крым, Горный Алтай и так далее. А там вы вырабатываете как повезёт, сейчас дует, потом не дует.
А потребляете вы так, как потребляете — днем больше, ночью меньше. Эта проблема одна из самых важных для электроэнергетики.
По сути, компания Энергозапас предлагает «дом» с подъемниками. Они придумали, как дешево построить небоскреб 300 метров высотой с диаметром 0,5 км. В этом «доме» тысячи мегаваттных электромашин работают на подъем с грузами, как двигатели, а на спуск — как генераторы.
Если дать энергосистеме подобные промышленные накопители элетроэнергии, то на ближайшие десятилетия в России не потребуется строить новых электростанций. Для удовлетворения промышленности и граждан будет достаточно существующих мощностей, так как они многократно перекрывают потребности.
Более того, несмотря на дороговизну постройки такого накопителя, срок эксплуатации у него может превышать сотню лет. У железобетона именно такие сроки полезного использования.
Ну и конечно ключевое: атомные станции плюс подобные накопители полностью закрывают все проблемы с выбросами СО2, про которые все сейчас любят говорить. Атомная энергетика в условиях замкнутого ядерного цикла с подобными накопителями энергии способна закрыть мировые потребности в энергетике на ближайшие столетия минимум (а по факту больше).
Тут, правда, стоить уточнить, что технологии ЗЯТЦ плохо масштабируются. Ограничения с распространением из-за колоссальных требований к безопасности. Да и руки должны быть не из …опы у тех, кто обеспечивает работу таких станций. А вот с этим в подавляющем большинстве стран проблема.
Конечно, небольшая инновационная компания из Академгородка не стала бы в одиночку замахиваться на такую задачу. На первом этапе помощь была оказана со стороны структур РОСНАНО, позже был получен грант от НТИ на проведение основных НИОКРов. А на стадии создания первых прототипов целого семейства строительных роботов к финансированию коллектива подключилась компания РУСГИДРО.
Первым инвестором выступила дочерняя структура Роснано ФИОП, Фонд инфраструктурных и образовательных программ. Они помогли построить 20-ти метровый прототип в Новосибирске. Второй инвестор, это структура под названием НТИ — Национальная технологическая инициатива, реализатор затей Агентства стратегических инициатив (АСИ). Первичной целью АСИ было определить те отрасли, в которое государство должно вкладывать деньги, чтобы Россия имела шанс стать лидером в них через сколько-то лет.
К плюсам данной технологии еще можно отнести тот факт, что почти все технологии являются уже давно отработанными. В частности, для подъема и опускания грузов двигатели давно и успешно разрабатываются.
Для грузов будет использоваться прессованный грунт, с которой проблем не наблюдается. Металлические конструкции также давно и успешно производят наши металлурги.
Ну и четвертый ключевой компонент - цемент.
То есть, как несложно понять, все технологии давно отработаны, не являются экзотикой вроде батареек Илона Маска. И исходных ресурсов имеется в избытке.
И вот именно тот факт, что КПД выше 80%, а почти все технологии являются отработанными, мне лично проект из Новосибирска представляется реальной перспективой мировой энергетики.
Что подкупает, так это то, что решение по сути является очень простым и понятным даже школьнику.
С точки зрения фундаментальной физики проект ТАЭС «откровенно примитивен», вообще делать нечего… Но в плане строительной и машиностроительной инженерии это один из самых амбиционных проектов России.
Update: Видео робота строителя
Комментарии
По моему, ниша для графена это совмещение конструкционного материала и аккумулятора, типа корпус электромобиля, где нет отсека с батареями, а весь его корпус - это батарея.
ссылка
Это что, использую шуруповерт можно будет прикуриться от соседского авто ? =)
Ну, само по себе это ни о чем не говорит )
Тем более что есть разница между производством перспективного материала и производством изделий из оного.
Как бы то ни было - предложенный вариант генерации реально сложен чисто конструктивно. И дорог в изготовлении. Опять же - вбахать построечку с основанием в полкилометра и высотой 300 метров - тоже не везде возможно. Как один из вариантов ситуационного решения - возможно и хорошо будет где-то. Так же как СЭС в Якутии. Но вот прямо везде пихать такое - не знаю, не знаю... Гложут меня сомнения боооольшого размера.
Зачем такой гигантизм ? Главное в этих накопителях простота и скорость перехода отдача-приём. Оно просто повысит скорость и масштаб маневрирования АЭС.
Это вопрос к статье, не ко мне.
Сделать накопитель суточного цикла регулирования не так уж и сложно. Все описанные виды относятся именно к этому классу.
А вот в обосновании говорится про несоответствие средней мощности и пиковой, а это уже речь про годовое регулирование (в летние минимумы накапливаем, в зимние максимумы отдаем). Не проблема поднять груз летом, а опустить его зимой. Проблема в накоплении энергии, в таких объемах, чтобы хватило на условные три зимних месяца.
Водохранилища многих ГЭС как раз обеспечивают такое сезонное регулирование, когда к зиме водохранилища наполняют "под завязку", а за зиму сливают, что удобно, т.к. нужно освободить место к весенне-летнему паводку. То есть эти решения не только есть, но они уже в эксплуатации многие десятилетия.
Вот только не нужно забывать про площади зеркал водохранилищ такого типа (с сезонным регулированием). Конечно там колебания уровня не в 300 метров, а всего в несколько метров. Пусть в среднем будет 3 метра (в 100 раз меньше). Вот только площади зеркал реальных водохранилищ больше полукилометрового диаметра (0.2-0.25 кв.км) не в 100 крат, а в миллионы крат. Так, что проектируемый монстр будет весьма скромным для решения реальных задач (заявлена целая революция).
Безусловно, если бы везде, где хочется иметь ГЭС, её можно было бы построить, то идея ТАЭС ни у кого даже не возникла бы.
Но она возникла. Именно потому что для этого имеются все условия.
Речь именно о среднесуточной мощности и пиковой. Отличаются обычно в 3...5 раз.
Нужно очень вдумчиво считать.
ТАЭС - это очень низкопотенциальная энергия, для понимания:
1 кВт*ч = 1 тонна поднятая на высоту 370 метров (или 10 тонн на 37 метров).
Ну и немного из строительства - легко и ненапряжно строим на высоты до 70 метров, даже до 100, именно после этой высоты лавинообразно растут трудности и затраты возведения и эксплуатации.
В Крыму много чемоданов без ручки по наследству досталось, вертяки и СЭС.
Кусочек СЭС Владиславовка недалеко от Феодосии, 110 МВт, не работает. Вид из окна с "Тавриды". Еще 5 на западе Крыма.
Проблема точно такая же как и с ГАЭС....
Строительство ГАЭС абсолютно бессмысленно .... вот от слова совсем. если понимать под этим именно строительство с нуля.
ГАЭС имеет смысл ТОЛЬКО в том случае если есть природные верхний и нижний бассейны. И нужно только сделать туннель.
Или как вариант, есть ущелье, котрое не жалко, и в котором можно построить относительно небольшие две дамбы.
Любые другие проекты, типа строительства башни с бочкой наверху (были у немцев такие проекты) являются абсолютно бредовыми, так как затраты энергии на строительство такого чуда техники, никогда не отобьются работой аккумулятора.
То же самое и в части твердотельных аккумуляторов. Если взять ствол выработанной шахты и там на веревке гонять груз, то это имеет смысл, но в масштабах системы это перхоть.
А как только возникают слова "строительство на равнинной местности" - следовательно за этим проектом торчат уши очередного чубайса. И ничего кроме распила денег в результате не получится. ;(
Как следствие - ограниченный ресурс ГЭС и ГАЭС нужно использовать для балансировки атомной энергетики и угольной/газовой. А за попытки добавить в систему дополнительную прерывистую генерацию - нужно убивать каким-нибудь сложным способом.
Полностью согласен.
По предложенный мною карьер. Яма выкопана. карьер заполняется водой, осталось только на отвале возвести дамбу, материал есть камень, бетонные работы надо производить. Остальное не так и дорого. Кстати, на фото малышевского карьера гора, это и есть отвал пустой породы, по площади он большой, вся вода карьера в него войдёт, высокую дамбу не надо делать.
Вот часть асбестовского карьера, на фото нет северного горного цеха не вошёл, он огромный по площади один из самых больших карьеров в мире.
Согласен, дамба - это "просто". Читайте про "Таум Саук"
https://yandex.ru/images/search?text=%D0%A2%D0%B0%D1%83%D0%BC%20%D0%A1%D...
https://yandex.ru/images/search?pos=10&img_url=https%3A%2F%2Fvelorout.co...
Можно АЭС ночью поднимать не высоту 1 км, а днём опускать. Всё бы хорошо, но придётся смену менять не утром, как все привыкли, а вечером, когда станция на земле. Женщины не согласятся, вечером маньяки бродят.
Ага, расскажите это американцам, которые сейчас строят очередную ГАЭС на пару тройку ГВт, ну ясно же придурки ведь.
Когда кто-то начинает рассуждать о том что в системе, накопители электроэнергии не нужны и себя не оправдывают, это надёжный признак того, что человек не понимает как работают электрические системы, от слова совсем
А вот это фраза :
"Как следствие - ограниченный ресурс ГЭС и ГАЭС нужно использовать для балансировки атомной энергетики и угольной/газовой. А за попытки добавить в систему дополнительную прерывистую генерацию - нужно убивать каким-нибудь сложным способом"
Демонстрирует полное не понимание предмета.
Как вы так способны читать, чтобы увидеть в моем коменте, чтолибо о ненужности гаэс?
Гаэс очень нужны, но они экономически оправданы только в том случае если большую часть работы Уже сделана природой. Таким мест на планете объективно мало.
И я очень сомневаюсь что американцы строят гаэс на несколько гигов на плоской равнине.
P. S. Я бы конечно не тратил бы время на ответ вам, но боюсь вы собете с толку нормальных людей,.
Совершенно верно, точно так же как меньше смысла строить ВЭС и СЭС в местах где мало ветра и мало солнца.
А как быть тем у кого менее благоприятные условия? Значит ли , что им нужно отказаться от накопления энергии в принципе? Откуда такие программные заявления, что накопители построенные на других принципах себя экономически не оправдывают?
Вы вот осознаёте например все задачи которые могут закрывать накопители электроэнергии в системе? Или у вас тоже в голове примитивная конструкция, типа, к каждому ветряку нужно по накопителю, потому как ветер дует или не дует?
Вопрос вам, ну если вы в теме, что могут современные накопители энергии, что не может ни один другой традиционный источник электроэнергии?
Можете конечно не отвечать, но пока за вашими безаппеляционными рассуждениями, я вижу уровень студента 3-го курса.
Я вас не узнаЮ.
Невозможна синхронизация пиоы в рамках страны? Это не так. Ещё при союзе работы были начаты и строились энергомост доя возможности перетоков между востоком и западом. Строительство реальной единой жнкрносисткмы страны позволит кратно снизить резервные мощности.
КПД гравитационеыз аккумуляторов 80%? Очень сомнительно. Хотелось бы конкретики, ККК они на цикле электподвигатель - система мезанического подъёма груза - опускание груза - генератор получили всего 20% потерь. Очень интересно каким образом сумели побороть потери трения на механике.
Тема, безусловно интересная, но, кпд системы в целом выше 50% это что то из разряда фантастики.
Передача электроэнергии на большие расстояния - это не только дорого, но еще и не малые потери в самой электроэнергии. Давно было посчитано, что с определенного расстояния становится дешевле возить топливо, чем передавать электроэнергию.
Если пытаться учитывать часовые пояса, то в нашей большой стране их не так уж и много, а неравномерность распределения нагрузок очень большая. Например, суммарная мощность всей Дальневосточной энергосистемы меньше, чем суммарная нагрузка московского энергоузла.
Строительство Единой энергосистемы СССР позволило кратно снизить резервные мощности, но не за счет разновременности максимумов нагрузок, а за счет взаимного резервирования при отказах (неисправностях) на электростанциях и в электрических сетях. Например, во время аварии на Саяно-Шушенской ГЭС единомоментно вышло из строя около 4 ГВт генерирующих мощностей, что было всего несколько процентов от общей мощности ЕЭС России, а потому в целом никто и не заметил потерю этого источника электроэнергии, т.к. выпавшая мощность быстро была компенсирована электростанциями всех соседних регионов (Урал, Сибирь).
Энергомост 1150 кВ между Сибирью и Центром не был завершен, в т.ч. по причине необходимости резервов в Центре, при аварийных отключениях на столь протяженной и сверхмощной электропередаче. Условно, вырабатывая 10 ГВт в Красноярском крае, нужно держать те же 10 ГВт резервной генерации около Москвы, т.е. нужно построить электростанций в сумме на 20 ГВт, а не на 10, как было бы достаточно без такого энергомоста.
Если гравитационные накопители есть смысл ставить около потребителя, то нужно строить дома, где жилые помещения будут грузом. Ночью поднимаем наверх, утром все проснулись, включили нагрузку и все поехали вниз.
Гравиационные накопители имеют смысл при наличии в данный момент большого количества ресурсов, при условии длительного срока окупаемости. Своеобразный задел на будущее.
Если они основаны на механике, значит подвержены износу. Увы, по иному не бывает. И на ремонтах можно потерять много больше, чем даже на первоначальном строительстве. Представьте, что будет значить заменить хотя бы всего один считай полукилометровый трос диаметром сантиметров минимум 10. Это целая спецоперация, которую кому зря не поручишь.
Del
Потери при передаче энергии есть. Но ваш принцип рассмотрения резервирования в корне не верен. В единой сети количество резервных мощностей падает.
Это не мой принцип. Это фактический принцип, по которому строилась ЕЭС СССР.
И как я уже написал ранее, в единой сети количество резервных мощностей падает, но не по причине разнесения максимумов во времени и пространстве, а главным образом для снижения резервирования при отказах. При отсутствии ЕЭС нужно держать резерв на случай поломок, аварий, проблем с топливом и прочим. В ЕЭС эта доля резерва нужна общая на всю ЕЭС, а не на каждый район.
Системный эффект разнесения максимумов во времени и пространстве конечно есть, но он небольшой. При переходе от региональных энергосистем в общей ЕЭС большой страны, мы получаем эффект не более 10%.
Всё зависит от концепции резервирования. Есть 100% резервы, есть 50% и тд. Совершенно не разумно резервировать "на случай ядерной войны". И вы сами назвали цифру снижения резервирования до 10%. Это очень не мало.
Кстати, мало кто понимает зачем на самом деле ночью улицы освещаются. 😉
Есть весьма конкретные методики расчета надежности, из которых и определяется величина резервирования. Сейчас действует норматив вероятность бездефицитной работы региональных энергосистем на уровне 0,996 (99,6%). Минимальный уровень горячего резерва (работающих генераторов) по федеральным округам находится в диапазоне 3-7%.
Системный эффект не равномерный. На уровне квартир многоквартирного дома и на уровне микрорайона - этот эффект максимальный, т.е. допускает мощность питающей сети на уровне 10-20% от суммарной максимальной мощности каждой конкретной квартиры/дома (частного), т.е. снижение резерва в 5-10 раз. Чем дальше, тем эффект падает. На уровне страны, эффект за счет объединения энергосистем регионов в единую ЕЭС, остаточный эффект всего 10-15%.
В основном межрегиональный эффект обеспечивается климатическими различиями (в одном регионе похолодание, а в другом потепление). Эффект часовых поясов сейчас небольшой, на резерв практически не влияющий, в основном позволяет более эффективно работать маломаневренной генерации (с введением рынка и этот эффект на минимуме).
Что касается ночного освещения, то его доля в общем балансе крошечная. В той же Сибири суточное регулирование во многом обеспечивается за счет ГЭС, а освещение городов точно также осуществляется. То есть для освещения в итоге нужно сжечь больше угля (газификация электростанций тут минимальная). Так, что реальное освещение городов осуществляется не ради сглаживания графика нагрузок, так было на самой заре электроэнергетики, до появления региональных энергосистем и ЕЭС.
Сейчас практически забили даже на лежащую на поверхности разнесения пиковых нагрузок за счет разного начала рабочего дня в одном часовом поясе. Вроде мелочь, а на суммарных графиках очень заметно. Даже то, что практически одновременно люди встают и начинают себе завтрак разогревать. Ранее была разбивка 7часов, 7.30 , 8, 8.30, 9, 9.30, 10. А кой где ещё и на 15 минут били. Соответственно и обед был от 10.30 до 14 часов. Про вторую и третью смену уж и не говорю... Сейчас же основная масса идет на работу к 8 часам. С малыми исключениями на 9 и 10 часов.
Сейчас, с основными работодателями-частниками это очень сложно регулировать.
Да и не нужно, в общем-то, регулировать. Вменяемый работодатель должен бы сам допереть до идеи, что вне часа пик работник будет быстрее добираться и меньше уставать до смены. Ну и ценить этот комфорт.
На счет "забыли". Не знаю как в единых сетях, а вот на предприятии, где я работал, была целая эпопея со сглаживанием пика потребления. Вплоть до сдвига графиков пуска технологического оборудования в непрерывном цикле. Скачек потребления в утренние часы переваливал за 30%. И вполне серьезно обсуждался вопрос о строительстве своей газовой турбины для сглаживания пика потребления из сетей.
Вот поэтому и вопрос появился, что когда работал энергетиком на заводе рабочий день именно и начинался с графиков работы энергоемкого оборудования. Доходило и до того, что энергоемкие установки в третью смену работали. Потом как то это постепенно с упадком промышленности сошло на нет и теперь на всё это смотрят с квадратными глазами.
Да нормально смотрят. Заводы платят за энергию не по факту потребления, а за выделенный лимит. И пофиг, что ты его не выбрал. А если в пике выйдешь за тот лимит, то прилетит не зилый такой штраф.
Был пару лет назад на китайском заводе с электропечами, они их включают в ночную смену.
эта херотень взлетит, если в качестве груза будут использоваться обычные свинцовые аккумуляторы, заряжающиеся по тросам на которых оно поднимается. А еще лучше-просто не поднимать. Я подозреваю, что конструкция, которая приведена на фото, имеет площадь основания около 3 гектар, учитывая, что ее высота - 300 метров. Капец, вы представляете себе такой небоскреб? Екарный бабай, эта башня будет стоить примерно пару-тройку десятков миллиардов долларов, вы чего? Деньги некуда девать?
На фото объект размером с девятиэтажку.
Точно, невнимательно читал. Основание будет не три гектара, а целых двадцать. Стоить это будет не десятки миллионов долларов, а сотни. Какой то горячечный бред британских ученых.
По-моему та ещё утопия. 1 кВт*ч - это тонна, поднятая на высоту 368 метров (при 100%-м КПД преобразования, прошу заметить). Меня уже опередили с mgh. Соответственно, ТАЭС на 10 ГВт*ч - это подьём-опускание 10-ти миллионов тонн на высоту 368 метров. На этой планете точно есть такая машинерия? Если есть - то представьте пожалуйста выкладки по стоимости подобного удовольствия. Один из главных доводов против ветровой энергетики, напомню, заключается в чудовищной металлоёмкости.
Не лучше ли копать в сторону:
1. Удешевления электролиза. Ради запасения водорода от АЭС. Да и от солнца, если и когда есть. Сто лет в обед известный метод, однако электроды-то деградируют неминуемо, да и на входе нужна не обычная вода, а подщелоченный дистиллат, что тоже обходится совсем не в копейки.
2. Баллонов высокого давления. Карбон-эпоксидка, и забыть о проблеме охрупчивания?
3. И самое главное, протон-проницаемых мембран для прямого преобразования водород-электричество.
КПД у водород-электрических ячеек на протон-проницаемых мембранах - 60-65%, в идеале 70. Срок службы мембран обещают под 8-10 лет (если не врут, конечно).
Схема уже не просто работает, а доступна гаражным энтузиастам (https://www.youtube.com/watch?v=VYJsNfAmJQg).
Единственная фундаментальная проблема - запредельная цена мембран. Сотни долларов за квадратный дециметр у Дюпона. Самая дешевая и простенькая водород-электрическая ячейка на 200 Ватт постоянной мощности, и 250 пиковой, стоит у китайцев под 150 тысяч рублей. Почти вся цена ячейки - это мембраны, остальное элементарно. Вот как раз в эту физ-химию запредельной сложности и надо бы копать, если это возможно. Если нет - то фундаментально доказать, что удешевление мембран ниже определённой планки не представляется возможным, и искать другой путь. Если да - то пункты 1 и 2 скорее всего приложатся.
Еще в сторону - супермаховики, чем больше, тем дешевле и больше энергии на килограмм массы
https://zen.yandex.ru/media/dbk/supermahovik-superakkumuliator-5de7ab14c...
Вполне работают для бесперебойного снабжения серверов.
Цена мембран для водородных топливных элементов не единственная проблема. У катализаторов очень плохая "живучесть". С "химически чистым" водородом они работают удовлетворительно долго. Но ничтожная примесь - и катализатору хана. Ну и где вы видели "пропан-бутан" без примесей? Думаете "водород" сильно чище будет?
Спасибо за информацию. В отличие от "презренного лития", который знаю вдоль и поперёк, ибо и сам увлекался недавно конструированием малого электротранспорта в мастерской, каталитические мембраны ни разу не трогал. Надо бы спросить у энтузиастов, которые их крутят-вертят в гаражах. Сведения от таких людей гораздо более достоверные, чем продажно-рекламные агитки от производителей.
Вот как-то больше про биохимию задумываюсь в качестве альтернативного источника энергии. Лошадь одну траву практически кушает, а телеги с грузом таскает, к примеру. Тут имхо копать надо.
Вот пусть лошадь генератор и крутит. Природный трансформатор травы в движение. Навозом удобрять землю, чтобы трава росла. Вот и возобновляемая энергетика!
На необходимое количество энергии лошадей не напасешься )
Ну, а если серьезно - реакторы на этом принципе страдают серьезным потреблением и большим количеством выделяемых отходов. Сначала прокорми, а потом результат работы куда-то день еще. Электростанции на сжигаемом топливе куда как экологичнее.
Лошадь "одну траву кушает", когда больше ничего не делает. Кушает и кушает, потом кушает и заедает... Если же работать надо (пахать или тяжести какие перевозить) - изволь овсом кормить.
Я не об этом. Тут интересно, как биомасса поедаемая в энергию преобразуется, сам биохимический процесс. Опять же, на каком уровне (молекулярном, атомном и ТД) всё это происходит. Здесь в комментах дискуссия ведётся в разрезе классической физики. Имхо, может на уровнях -10n степени процессы по другому происходят и классика не действует. Как пример, на затаренном едой холодильнике человек месяц живёт, ходит, бегает в спортзале, думает если интеллектуальной работой занимается, тоже энергия тратится нехило, или на лопате целый день, если строитель. И как тут с КПД?
В продолжение, с запасов указанного выше холодильника на выходе с биореактора энергии хватит два раза чайник вскипятить. Это по сегодняшним технологиям. А сколько один человек за месяц этой энергии выработает. Вот я о чём
У человека КПД выше
У тренированных спортсменов КПД болтается в районе 23%. А так около 17 обычно.
Я ни разу не специалист в этом теме. У меня вопрос, почему нельзя закручивать мощную пружину как в часах лишней энергией? Или кпд не тот?
У стальной пружины смешная энергетическая ёмкость (удельная, по отношению к массе).
Нам в ТАЭС НУЖНЫ "микроаккумуляторы" (как в Тесле есть 500-вольтовая большая литиевая батарея, но есть и "обычный" автомобильный аккумулятор на 60 А*ч). И мы просчитывали возможность использования суперконденсаторов, маховиков, торсионных и пружинных колебательных накопителей... Всё - херня (если помнить о цене).
Страницы