Ну что-ж продолжим совместный наш тяжкий труд.
Еще раз хочу обратить внимание, что я не пытаюсь найти технические решения сопутствующих отраслей. Цель этого опуса: постаратся оценить минимально требуемую мощность (военный коммунизм) и максимальную (настоящее положение дел с личными жоповозками).
Критика приветствуется, критиканство - наказывается. Если кому что не нравится, то свое мнение надо обосновывать на цифрах.
Ранее в статьях мы совместно пытались оценить требуемые мощности при генерации электро и тепло энергии из углеводородов.
Благодаря тов.Wasya была получена цифра в 80 блоков мощностью 1200 МВт для замены электрогенерации на атомные мощности.
Прежде чем приступить к дальнейшему рассмотрению требуется скорректировать ранее полученные цифры по теплогенерации.
Тов.Slavyanin в приватной беседе показал (за что ему огромное спасибо), что:
- Максимальный КПД по электричеству станции около 40%. (если поставить дополнительно парогазовую установку и через неё прогнать весь пар от турбины- то + можно довести КПД по электричеству до 50-55% -но это предел). Таким образом всегда имеем 60-45% халявного тепла для утилизации.
Имеется ввиду, что для реактора БН-1200:
- Номинальная тепловая мощность - 2800 МВт
- электрическая мощность - 1220 МВт
Исходя из вышеизложенного при генерации электроэнергии у нас образуется как минимум сопостовимое с электрогенерацией количество "халявного тепла" (2800*0.45= 1260).
По моим прикидкам (верным, но не учитывающим "халявное" тепло) для отопления нам требуется 50 блоков мощностью 1200 МВт (37ГВт).
Приняв во внимание фактор "халявного" тепла получается, что у нас (при электрогенерации) образуется запас тепловой мощности порядка 36 ГВт. И это при минимальной планке в 45%!
Вывод:
1. Дополнительных, к электрогенерирующим, блоков строить не надо. Запас по теплу двукратный.
2. Объективно потребуется это тепло пустить на производство, следовательно нас объективног ждет рост реального сктора экономики.
Ну, теперь мы готовы двигатся дальше.
Итак, личные жоповозки. Анализ "Количество автомобилей в России" делал тов. l888l. На него и обопремся, т.к. он ссылается на данные гайцов.
По состоянию на конец 2012 года всего транспортных средств 52,3 млн.штук. Из них грузовых 5,7 млн.штук, автобусов 0,92 млн.штук.
Динамика роста количества за год составила всего 1%:
Итак, с учетом роста 1% получим:
-общее количество - 53,32 млн.шт.
-грузовые - 5,76 млн.шт.
Можно попробовать считать через мощность двигателей, коэффициент использования, но, имхо, это путь в никуда (мы просто утонем в деталях).
Есть вот такие данные:
Исходя из этого можно сказать, что по состоянию на 2007 год дизеля потреблено 29,7 млн.т., а бензина - 29,05 млн.т. В сумме получается 58,75 млн.т.
По данным МИНЭНЕРГО в РФ производство в 2013 году составило:
- ДТ 72,6 млн.тн., из них экспорт 43 млн.тн., потреблено в РФ - 29,6 млн.тн.
- бензина 39,3 млн.тн., из них экспорт 3,5 млн.тн., потреблено в РФ - 35,8 млн.тн.
В сумме получаем 65,4 млн.тн.
Из того-же источника берем табличку:
Население потребляет 45% бензина (16 млн.тн), и 13% дизеля (3,8 млн.тн). В сумме население потребляет почти 20 млн.тн топлива.
Остальные 45,6 млн.тн потребляет общественны и грузовой транспорт (доля электро и тепловых станций на дизеле пренебрежительно мала).
Вот, собственно, нам и надо подсчитать эквивалент замены этих мощностей.
Теплотворная способность и бензина и солярки примерно одинаковая и составляет 43 МДж/кг. (кстати, у метана эта величина 50).
КПД бензинового двигателя колеблется в пределах 15-30%, а дизеля 30-50%. Примем средние показатели. Бензиновый - 22%, дизельный - 40%.
Итак мы получаем полезную мощность:
- по бензину: 16 000 000 000 * 43 = 688000000000 МДж = 191 111,1 Гвт*ч. * 0,225 = 43 000 Гвт*ч
- по дизелю: 3 800 000 000 * 43 = 163400000000 МДж = 45 388,8 Гвт*ч. * 0,4 = 18 155 Гвт*ч
Суммарная полезная мощность личных жоповозок составит 61 000 Гвт*ч.
КПД электродвигателя составляет около 80%. Отсюда получаем, что для перевода личных жоповозок в полном объеме на территории РФ требуется выработать более 76 000 Гвт*ч электроэнергии в год (без учета потерь в сетях и КПД аккумуляторов). Для приведения к установленной часовой мощности генерирующих мощностей делим на 365 и на 24, и получаем 8,7 Гвт.
То же самое проделываем и с общественным транспортом. В итоге получаем 20 Гвт установленных мощностей.
Итак, мы получили предел от 20 Гвт (военный коммунизм с общественным транспортом) до 29 Гвт (состояние на сегодняшний день).
Принимая КИУМ за 0,75 и мощность одного БН-1200 в 1ГВт получим 27 - 39 блоков.
Общее резюме на данном этапе.
1. Количество блоков (типа 1200) для генерации электроэнергии требуется 80 штук.
2. Для обеспеченияобщественногог транспорта и грузоперевозок требуется 27 блоков.
3. Для обеспечения личных жоповозок требуется 12 блоков.
4. При работе 80 блоков (п.1) появляется избыточное "халявное" количество тепла в размере 36 Гвт. При переводе транспорта на электротягу появится еще дополнительные 20-29 Гвт "халявного" тепла. Общееколичество которого достигнет 48-57 Гвт.
5. Общее количество блоков 107-119. Требуемые темпы ввода в эксплуатацию с 2020 по 2050 годы составляют 3,5 - 4 блока в год.
Уф-ф-ф-ф. Теперь критикуйте.
Комментарии
Буржуи попробовали. Вот с кукурузой до сих пор маятся.
Это биотопливо вообще клоунада конкретная, с учетом, особенно, энергетических дотаций в виде тех же удобрений и ГСМ.
какое "это"? Биогаз? Этанол? Конкретику надо. А так - Мексика-Бразилия не жалуется. Их Фольксы заточены под спирт - спокойно на дороге делают европейских близнецов.
Так я про синтез, а не перегонку, в которой мы ограничены солнечной постоянной.
Очень может быть, что и так. Но на это ведь тоже энергия нужна?
Без сомнения. Первичные источники нужны, очень очень :)
CO2 + 3H2 <--> CH3OH + H2O + 49.53 кДж/моль
Чем вас не устраивает? Нужно электричество, атмосферное CO2 и Вода + катализатор
Устраивает, но вот прикидки по энергии на гидролиз в таких масштабах хотелось-бы увидеть.
Посчитаю, на досуге.
неустраивает то, что нужен СО2 без О2, а это значит, что надо выделять из атмосферного воздуха СО2, сотнями миллионов тонн! еще раз повторю- выделять СО2 СОТНЯМИ МИЛЛИОНОВ ТОНН! а потом этот выделенный СО2 теми же сотнями миллионов тонн превращать в метанол, который потом превращать в этанол или бензины (ибо метанол в баке возить- ядовито, очень ядовито). это очень и очень много воздуха надо очень и очень сильно фильтровать и выделять из него углекислый газ. я не знаю, как это грамотно посчитать, но числа меня пугают.
А можно собирать сетями СОТНЯМИ МИЛЛИОНОВ ТОНН? водоросли уже и С и Н. Чего еще?
И? Что мешает то? Тепло халявное есть Электричество То же. Ночью излишек мощности пускать на это и все...
Замучаетесь CO2 из атмосферы доставать - концентрация - около 1%. В Исландии такую штуку сделали - но там CO2 из гейзеро-вулканов всяких берется - в концентрации на порядок-другой больше, чем в атмосфере.
Так что если делать такое - то на газовом ядерном реакторе (чтоб температура была побольше) с прямым расщеплением воды (чтобы водород получался от тепла, а не от электричества, так КПД больше), расположенном на Камчатке.
Да и с ядовитым метанолом лучше не возиться - а прямо Фишера-Тропша процесс забубенить для синтеза искусственной нефти.
Тем не менее первично наличие свободной энергии для любого вида синтеза.
С этим вопросов нет. :)
Мольная масса метана равна 16 г/моль. Требуемая энергия 49 кДж/моль. Следовательно, для получения 1 грамма метана требуется 3 кДж/г.
Теплотворная способность метана составляет 50 МДж/кг. КПД его использования в ДВС 20%. Полезная мощность составит 10 МДж/кг. = 0.00278 ГВт*ч на тонну сожженого в ДВС метана.
В год, для замены 29 Гвт установленныхй мощностей потребуется 254 040 Гвт*ч. Итого, для замены 29 гиг надо сжечь 91 381 295 тн метана. Для синтеза этого количества метана потребуется 91 381 295 000 000 * 3 = 274 143 885 000 000 кДж. А это равно 76 151 Гвт*ч = 8,69 Гвт установленных электрических мощностей.
Вроде как то так (ночь уже, мог где то и ошибится. так что проверится надо). Но это без учета всех сопутствующих трат энергии, которые запросто могут увеличить энергозатраты в разы.
Спасибо. Вообщем численно близко к посчёту для частников на электротягу, но в использовании более удобно. )))
Электроповозки хороши только для ближнего радиуса действия. Плотнее упаковать энергию, чем в углеводород - не получится. Поэтому на дальняк - только ДВС. Т.е. електромобили - это вокруг супермаркета ездить. А свинью на базар везти придется ужо на дизеле.
Свинья как раз на троллейбусе хорошо доедет. Маршрут от свинофермы/мясокомбината постоянный и регулярноиспользуемый. Пару веревок на столбы повесить дешевле будет, чем дизель синтезировать
"Дизель" свинья сама синтезирует, без вашей помощи. Токо бери и лопатой собирай. Ей главное - тепло и корм.
Улыбнуло. Представил себя на троллейбусе в свинарнике!
А почему вы считаете троллейбус комфортабельным вагоном с исключительно пассажирскими мягкими креслами? Электродвигатель и токосъемники можно повесить на любую базу. Хоть на камаз, хоть на ивеку. Да хоть на телегу обычную...
Один рейс в неделю?Не смешите людей.
Рейс в неделю откуда до куда? В настоящее время от подавляющего числа свиноферм дороги асфальтированные есть. А впрочем и не асфальтированные. Любая дорога сгодится. Лишь бы была. По ним раз в неделю ездят? Что-то сомнительно. Подвоз кормов, как минимум, ежедневный. Выехав с подездной (внутрирайонной) дороги на трассу, увидим, что там тоже не раз в неделю ездят. Пригородный мясокомбинат тоже не в пустыне расположен и потребители электрические мимо часто проезжают. В общем троллейбусная электросеть простаивать при дефиците бензина не будет точно.
Врочем даже если принять ваше предположение, что раз в неделю ездят. Веревка висит, каши не просит, с нее даже снег убирать не надо. Кому мешает? А вот топлива мало. От слова очень. И стоит оно дорого. От такого же слова. Ваши предложения? Ниже на сжатом воздухе ездить предлагают. Ну тоже вариант неплохой.
А что мешает развивать сеть ЭлектроПоездов? Нуда дальше 1000км электричество транспортировать не эффективно, но при плановой сотне блоков в России Мест где в радиусе 1000 км не будет электростанции не останется...
Простите, с заголовком всё в порядке? Точно транспортных? Может тепловых?
В начале была описана корректировка предыдущей статьи. Далее - транспорт.
В середине 80-х годов в ХАДИ проходил испытания движок. Он был переделан из обычного газоновского в дизель. Работал на МЕТАНЕ! Мой товарищ работал на стенде - снимал индикаторные диаграммы двигла. С его слов - работал чудо как хорошо! Мощный, легкий. Не "стучит" как жидкотопливные дизели.
Какое цетановое число у метана, чтобы дизель на нем хорошо работал? Ась?
Или ты физику ДВС еще не проходил?
Незабываем про гидрогенерацию. У нас в отличии от европейцев(освоение >90) есть еще полно неосвоенных гидроресурсов.
Мда. Нет никакого холявного тепла в промышленных объемах на АЭС. Все тепло после турбины и в холодильнике имеет низкий потенциал, низкую температуру, непригодную для отопления. Необходимы отопительные реакторы.
А куда идет 1200 Мвт тепловой мощности реактора? Меня тоже мучают смутные сомнения.
Развейте их квалифицированно, буду признателен.
Современные турбины на АЭС - противодавленческие. Т.е. в пар на "выхлопе" турбины высасывается разрежением, создаваемым в конденсационных теплообменниках. Но это не меняет принцип - 45-60 градусов для бассейна с хлореллой тама всегда есть! Посмотрите на рыбку в прудах возле АЭС!
Так куда идет 1200 Мвт?
По-итогу - все рассеивается в атмосфере. И что? Все там будем.
Каким образом рассеивается? За счет чего?
Хватит уже вольного трепа. Или квалифицировано обосновывайте, или я вас забаню за пустозвонство. Надоело.
ядерные реакции нагревают рабочее тело (обычно воду до выской температуры - уже в виде пара), этот пар расширяется в турбине производя полезную работу, которую генератор переводит в электричество, на каждом этапе часть энергии теряется на нагрев посторонних объектов, корпуса реатора, турбины, трасс рабочего тела и рассеивается в атмосфере. После 2х турбин остается или низкотемпературный пар или вода ~ 90С. Эту воду можно было бы пустить в дома, если бы реактор был близко. Но если он далеко, то прогнать воду через множество труб будет дороже, чем тепло воды за минусом теплопотерь в процессе траснпортировки воды. Воду после турбин охлаждают в водохранилище рядом с реактором, оттуда тепло уйдет в атмосферу. Так, что все верно - 70% мощности уходит в амосферу. Это основы темодинамики.
Вот все толкуют, что тепло нагревает объекты, рассеивается в атмосфере.
Я ж не бабая яга, я не против. Просто я указываю на объем этого тепла: +1200 Мвт в час. И предлагаю вдуматся в размер этой цифры.
Нагрев турбир и другого оборудования несомненно происходит, но это один раз, при пуске установки. Далее тепло на это не идет.
Нагретое тело отдает тепло в атмосферу, постоянно. Так что потоки тепла на паразитный гарев тоже не прекращаются. Погулите термодинамику, например КПД цикла карно. Вы не в теме, от слова совсем, не в обиду, это действительно так.
Эта составляющая учтена. Я прекрасно понимаю, что вы хотите сказать.
И, несомненно, потери тепла через изоляцию есть. Но не 1200 Мвт же???
И давайте уже перейдем к цифрам или закончим этот беспредметный разговор.
Можете на цифрах показать, что 1200 Мвт теряется в окружающую среду? Буду рад. А разговор, типа погуглите меня не устраивает.
Квалифицированно? Я грузчик)) На АЭС стоят конденсационные турбины в связи с низкой начальной температуре в реакторе, риска аварий, удаленности АЭС от населенных пунктов и т.д. Для максимального КПД в холодильнике подерживается практически вакуум. Это достигается высокой обменной поверхностью в холодильнике, низкой температурой и высоким расходом охлаждающей воды, эжекцией. В результате из холодильника выходит вода с низкой температурой, непригодной для отопления.
На Теплоэлектроцентралях используют Теплофикационные паровые турбины . Там нет "вакуума" в холодильнике. Отработанный пар идет на отопление. Но и КПД электрогенерации существенно ниже.
Так что 1200Мв на АЭС идут в атмосферу.
Матерь божья. Каким образом 1200 Мвт идет в атмосферу??? Если бы было так, как вы говорите, то электрическая мощность реактора была бы процентов 80% от тепловой. А на практике эта цифра всего +40%.
Я ща бухаю ващето. Кароче кпд АЭС "столько то", а остальное в атмосферу)) Но в итоге все идет в атмосферу))
Ну так на здоровье, только не перебери - завтра на работу с утра)))
КПД тяжеловодного реактора (типа ВВЭР) 25 - 30%. Это по электричеству. Остальное в тепло и на сброс. Т.е. на 1 ГВт электромощности 2-3 ГВТ тепловой. Поэтому и строют их рядом с водоисточником для теплосброса соответствующего масштаба, а то можно было бы лепить где ни попадя) В БН за счёт натрия выше температура и давление воды (3 контур, первые 2 - натрий), кпд выше, можно догнать до современных угольных блоков, ок. 50%. И поставить другие турбины, с возможностью отбора тепла. На ВВЭР так сделать нельзя по соображениям безопасности (в том числе).
То, что "халявное" тепло там есть - несомненно. Другой вопрос: а какого потенциала там это тепло (какое давление и температура пара на выходе)?
Извините, только увидел Ваш коммент.
На конденсационниках среднее давление отработавшего пара 3,5-6 кПа (100кПа = 1 атм). В конденсаторе пар ещё горячий, но там вакуум. Охлаждать горячей водой (от 70 град) нельзя - резко падает кпд цикла, а обратка отопления именно такая. Т охлаждающей воды достаточна для использования рядом: низкопотенциальное тепло, тёплая вода (27-30 град) в больших количествах (вода для возврата в котёл догревается на выходе частью отработанного пара). Это для гектаров теплиц или рыбхозяйств. Никуда дальше его не отправить (что будем греть тёплой водичкой?). Зато очень много (ВВЭР эл. мощн. 1ГВт+3ГВт тепл. мощн.)).
Для отопления: только БН - вода там не проходит ч/з активную зону, первые 2 контура - натрий, т.е. безопасно. Параметры совершенно другие: ВВЭР (16МПа и 322 град) имеет ограничения из-за резкого роста давления пара при росте температуры, а этот пар идёт ч/з реактор (КПД низковат); БН - 20+МПа и 500+ град., т.к. вода в отдельном контуре (КПД резко растёт). БН можно делать конденсационным, теплофикационным (отбор с турбины) - по конкретному проекту, с учётом окружения (ВВЭР теоретически тоже можно, сняв тепло со 2-го контура, но вопрос безопасности). Пар с такими параметрами может идти и к жилой сектор и на промпотребление (там давления и Т выше). Для разложения водяного пара на водород и кислород нужны Т от 1500 град., а это уже газовые реакторы (а их пока нет)).
Вы знаете, я способен разобратся в принципах работы и тепловом балансе АЭС. При достатке времени. А вот с этим у меня проблема. Именно поэтому я пишу статьи в формате: давайте вместе разберемся.
Я прошу всех квалифицированных людей мне сказать просто: в АЭС высокопотенциального тепла не будет. Или будет процентов .... сколько-то. Хоть какой то ориентир. Что-то среднее, которое в масшатабах страны будет более-менее приемлемым. Совместно осилим эту проблему, и поймем ( я это уже практичеки вижу), что с внедрением реакторов, типа БН, у нас, у человечества, у наших детей появилась НАДЕЖДА. А это - немало.
Я не очень понял, насколько Вас устроил (не устроил) мой комментарий))
Если коротко: в ВВЭР высокопотенциального тепла не будет (конструктивно), в БН - будет, если это предусмотрено в проекте. Объём - ок. 50% полной тепловой мощности реактора (потери дальнейшие, при теплопереносе и т.д., здесь не считаем). Стоимость низкая, о потерях на трассах можно не плакать. Транспортировка на 50+км осуществляется и сейчас, а там можно будет и больше.
Страницы