Короткая статья с математикой.
Берем для примера два "промышленных" ветряка в Великобритании. В 2005 году средняя скорость ветра составила 7,9 м/с, среднеквадратическое отклонение - 3,9 м/с. График:
.jpg)
Благодаря тому, что мощность кубически растет со скоростью ветра, получается средняя мощность ветряка - 708 КВт, среднеквадратичное отклонение - 704 КВт.
Теперь рассмотрим требования к надежности источников энергии для включения в единую энергосистему.
Капитальные ремонты и средние ремонты проводятся в период сезонного спада нагрузок. Для ремонтов приняты следующие значения среднегодовой длительности простоя оборудования электростанций: ГЭС и ГАЭС - 4,1%, календарного времени (год), КЭС и ТЭС с агрегатами менее 100 МВт - 2,5%; 100-135 МВт - 3,5%; энергоблоками 150-200 МВт - 3-3,5%, 250- 300 МВт - 5,5%; 500-1600 МВт - 6,8%. АЭС с реакторами 210-365 МВт - 10%; 440 МВт - 11,5%; 1000 МВт - 13-13,5%; до 1500 МВт - 14%. Рекомендуемые показатели надежности - среднестатистические значения относительной длительности к нормальной работе аварийного простоя; агрегатов ГЭС - 0,005; ТЭС - 0,02; энергоблоков ТЭС 500 МВт - 0,055; энергоблоков ТЭС 1600 МВт, АЭС - 2000, 1500 МВт - 0,13-0,14.
Очевидно, что падение мощности на ветряке непредсказуемо, поэтому его нельзя отнести к плановому ремонту. Поэтому возьмем допустимые длительности аварийного простоя по самому щадящему варианту - 14%.
Взглянем на график распределения реальной мощности и определим, какую мощность ветряк гарантированно выдаст с учетом допустимого процента:
На графике в точке 14% - 0 (НОЛЬ)!!!
Это значит, что ветряки не могут считаться источником энергии, по крайней мере самостоятельным. Ибо гарантированно ветряки выдают только ноль, что доказано выше строго математически. И расчеты EROEI для ветроэнергетики без соответствующих аккумулирующих мощностей - БЕССМЫСЛЕННЫ.
Комментарии
Да будут аккумулирующие мощности! Если сильно захотеть-то, ещё и не такое появится. Это политический выбор, а не экономический. Риск здесь в том, что себестоимость производимой продукции должна будет включать в себя расходы на все эти причуды зелёной энергетики. Но, если, по Реконкисте, "весь мир в труху", то в отдельно взятом большом государстве тема может существовать вполне благополучно. Лишь бы достойных конкурентов на шарике не было.
Такие как в "вечном фанаре Фарадея".
Не мог же я первым это придумать?
Точно! Не ты первым придумал это, но ещё до тебя придумали как разводить лохов на таких фонариках: там, куда указывает стрелка с подписью "Индукционная катушка" на каркас намотана полоска картона(Б/У, вырезана из упаковочной коробочки) намотан в один слой неизолированный, голый провод имитирующий катушку, где "магнитный сердечник" - там обточенный кусочек обычной арматурины, к печатной плате "зарядного устройства" подключены не "аккумуляторы", а обычные литиевые трёхвольтовые батарейки; лампочка светодиод светит там только до тех пор, пока не сядут батарейки, а потом тряси - не тряси, пой, танцуй: не светит он потом... Именно такими фонариками завалены сейчас почти все рынки(может и есть нормальные, но я не встречал) в Казахстане.
Кстати это один из наиболее ярких примеров развода лохов на экологическую тему - "берегите природу не выбрасывая в мусор использованные батареи, сберегите ресурсы для будущих поколений не используя батарейки" и тому подобные лозунги. Ветряки практически то-же самое, только масштаб побольше... ;-))
Хмм..
а вот люди повторяют
С мобилки лошу, ссылку вставить не удаётся.
через меню не ставит, а как текст если, то окно расползается и нельзя сдвинуть :-(
http://www.sdelaysam-svoimirukami.ru/
284-vechnyj_fonarik_ili_fonarik_faradeja.html
Посмотрел вашу ссылку, приятно, что иногда эти фонарики действительно работают. Попробуйте конечно, если вам так хочется и у вас есть под рукой рабочий фонарик. По поводу подделок: мне несколько раз приносили женщины "посмотреть" почему не работает и пару раз мужики бравшие для машины("...кинул в багажник и забыл - батарейки ведь не потекут и следить - менять не надо...") всего около пяти - шести штук встречал и во всех случаях покупали на рынке.
Только не забудьте почитать обсуждение, там очень правильно пишут про выход на-гора энергии:
**вопрос** прикольно! А чтоб светилось несколькие секунды сколько "трясти" надо ?
**ответ** долго)) 1-2 минуты и со всей силы чтоб так получилось)). Я тут думаю, с катушки выходит переменка, хоть и частота маленькая, собрать умножитель на 3. Выход умножителя водключить к блокинг-генератору. Тогда думая секунд 30 будет светиться))
Да, помню жужалки такие. Роскошь!по тем временам.
У меня подобных хлипкнький за писят рублей из леруа, тоже пару раз выручал.
Наверняка есть версии и понадёжнее.
Но то что я имею ввиду, это для извлечения растрачиваемой впустую энергии.
Сотня мелких катушек с магнитным сердечником выдающей ток благодаря вибрациям уже работающих двигателей, генераторов, агрегатов.
Такую штучку обеспечивающую питание от толчков и вибраций было бы удобно поставить на велосипед подзаряжать аккумуляторик для заднего красного фонаря(фара работает от генератора прижимаемого к переднему колесу).
Назывался "Жучок" , сейчас продаются подобные китайские светодиодные фонарики целиком из пластика, внутри все шестерни и рычаг - пластмассовые; хуже того - несмотря на надпись "NO BATTERIES NO BULB" внутри стоят всё те-же батарейки-таблетки; есть переключатель с батареек на генератор, при работе нажимается на рычаг легко, но пластиковые шестерёни сильно хрустят и явно долго не проживут. У меня валяется в багажнике, за шесть лет не понадобился ниразу... и кстати, вы правы по поводу дохнущих батарей - литиевые таблетки сдохли(когда именно не знаю) когда я проверял его перед Новым Годом светодиоды "еле тлели". А так да, качественный фонарик Российского производства я бы купил и согласен заплатить дорого, но при условии, что абсолютно все его детали сделаны в России, а не заказаны в Китае.
Рассматривать надо не один ветряк, а комплекс в масштабах большого района.
К тому же не понятно почему вы взяли нормативы традиционных источников и тупо применили к нетрадиционным. И кричите - вот же, смотрите, не работает. Ну конечно не работает потому что и не должно было.
Ветряки не могут заменить традиционные источники - вы это хотели сказать?
ПС. Пост из разряда сложно о простом. Ну очевидно же что если ветра нет, то ветряк энергию не вырабатывает.
пост о том, на чем основаны манипуляции пропагандистов, пытающихся завысить EROI зеленой "энергетики".
Это вы скажите тем, кто EROEI ветра считает.
Нет, я сказал то, что хотел: ветер сам по себе - это не источник энергии нужного промышленному производству и крупным городам качества.
А вообще - вперед, публикуйте мат. модель энергосистемы из одних ветряков, посмеемся.
Средневековые мельники и лесопильщики и трепальщики льна и моряки с вами не согласятся.
Есть ветер - работаем. Нету ветра - технологический перерыв.
Ну так и будут жить любители ветряков.
А где вы видели энергосистемы из одних ветряков?
Про то и разговор, что они даже теоретически невозможны.
Вы опровергаете тезис о том, что возможны энергосистемы только из ветряков?
А кто этот тезис видвигал?
Нет, я выдвигаю тезис о том, что ветряки сами по себе не являются источниками энергии достаточного для использования в рамках цивилизации качества. И к ним неприменимы такие характеристики источников энергии, как EROEI.
Я пытаюсь понять с кем вы спорите :)
Не зря же отработанные аккумуляторы Теслы предлагают использовать дома в качестве буферных накопителей. Т.е. я не помню что бы кто-то продвигал ветряки как единственный элемент системы.
Я призываю не считать EROEI ветра без аккумуляторов.
Как говорят англичане - это зависит...
Строго говоря, EROEI ветряков имеет физический смысл и вполне может быть посчитан и использован, т.к. присутствуют и затраты на установку ветряка, и отдача энергии от ветряка.
Другое дело, что характер производства энергии, отдаваемой ветряком имеет ярко выраженную специфику. Эту специфику нужно учитывать, но она не имеет отношения к показателю EROEI.
Как пример - имеем большой промышленный холодильник под землей. Он имеет очень большую инерцию по температуре. Например, если его отключить от питания, там температура повысится всего лишь на градус за сутки. И вот холодильная установка работает от ветряка или ветряков. В этой ситуации кратковременный штиль не влияет на работоспособность, допустим проблема начинается только если ветра нет 2 и более дней, ну так будем считать это аварией.
Я к чему это все - то что голые ветряки не смогут заменить нынешнюю энергосистему - это бесспорно. Но и говорить что EROEI ветряков без аккумуляторов не имеет смысла - тоже не правильно. Если кто-то рассуждает об энергосистемах только по этому показателю - он не разбирается в теме, не важно это ветряки или что-либо другое.
> Эту специфику нужно учитывать, но она не имеет отношения к показателю EROEI.
- имеет! Что бы побороть эту специфику - нужны затраты... энергии в том числе.
Я вам там привел пример, когда аккумулятор не требуется. Могу еще привести.
Что за бинарная логика?
Зачем нужен ЕРОИ?
Для сравнения разных источников энергии по их эффективности.
Думаю, сравнение нужно проводить в одинаковых условиях! Значит нужно ветряки довести по показателям - до нормативных (как и с остальными источниками), а потом считать ЕРОИ, что б это можно было сравнивать впрямую, без оговорок об особых условиях эксплуатации.
Но это только в том случае, если признать ветряки - первичным источником энергии...
Вы никогда (ну в ближайшие 100 лет) не будете строить атомную станцию для питания небольшого поселка. Но вы можете его худо-бедно снабжать энергией от одного ветряка.
Сравнение *только* по ероеи ничего не дает.
Показатель ероеи применим и к ручной динамомашине, если что. Я не понимаю почему все сразу пытаются заменить тэс и аэс ветряками. У них *разные* области применения.
> Но вы можете его худо-бедно снабжать энергией от одного ветряка.
- это да, но в таком случае, первичным источником энергии для посёлка было то - что позволило произвести и смонтировать ветряк, а сам ветряк - вторичный источник энергии (как батарейка или, точнее - аккумулятор).
> Сравнение *только* по ероеи ничего не дает.
- вне всяких сомнений. Оно - один из...
> Показатель ероеи применим и к ручной динамомашине, если что.
- в философском ключе - да, но зачем нам такой показатель? Нам нужен показатель, который может быть в основе инженерно-технического и экономического сравнения разных систем, а не вообще...
Не всё так просто. Кто будет нормативным эталоном? Электричество нельзя налить в керосиновую лампу. Керосин нельзя залить в паровоз на угле, однако из керосина можно сделать некое подобие угля.
> Кто будет нормативным эталоном?
- эталоном будут текущие потребности промышленности и сельского хозяйства, критически важные для выживания вида. Развитие производственных сил и научные достижения - со временем будут менять этот эталон. Если ветряк вырабатывает электричество - вот от текущих потребностей электричества для общества и нужно плясать для определения эталона.
Не надо тут демагогии. Холодильники под землей - тоже аккумулятор энергии.
ну так можно вообще до абсолютного маразма дойти, потому что любой электродвигатель - тоже аккумулятор энергии. И электрической и механической.
Давайте уж ограничиваться разумными рамками.
Можно и не под землей. Аккумулятор получается весьма недорогой. А, значит, допрасходы приемлемые.
Кстати да
Пусть недорогой. Главное - считать вместе с ним.
Вообще здесь холодильник является потребителем, а не источником
Считаем.
Пусть холодильник имеет размеры 3×3×12 (метры), снаружи обёрнут утеплителем толщиной 10 см теплопроводностью 0,04 Вт/м/К. Внутри находится замороженная вода, температура -20 гр. Цельсия, теплоёмкость 2100 Дж/кг/К. Снаружи температура +5 гр. Цельсия.
Холодильник просто стоит, двери закрыты и не открываются.
Масса льда в нём 97,2 тонны, теплоёмкость этой массы 204 МДж/К. Площадь поверхности холодильника 162 м2. Тепловой поток через поверхность равен 1620 Вт. За сутки утекает холода (втекает теплоты) 140 МДж. Это соответствует изменению температуры на 0,686 К/сут.
Теперь нужно сравнить два варианта.
1-й вариант: холодильник берет энергию от традиционного источника.
2-й вариант: холодильнику дают энергию от ветряка.
В 1-м случае холодильник выдерживает температуру -20 гр., генерирует 1620 Вт холода, тратит некоторое количество электроэнергии W = 1620/2 = 810 Вт.
Во втором случае холодильник может сутки сидеть без электричества, значит ему нужно поддерживать температуру на 0,7 гр. ниже. Разница температур с окружающей средой увеличилась с 25 до 25,7 градусов, значит, потери холода увеличились в 1,028 раза. Далее, из-за увеличения разности температур может поменяться термический коэффициент холодильника. В случае цикла Карно он уменьшится в 1,028 раз, а в реальном холодильнике эта величина может и не измениться. Был термический коэффициент 3, стал 2,918; коэффициент преобразования в холод (не знаю названия) был 2, стал 1,918, т. е. уменьшился в 1,043 раза.
Таким образом, потребление энергии при использовании ветряка вырастет в 1,028*1,043=1,07 раз. Или на 7%. Не так уж и плохо, я считаю. А ведь это не самый большой холодильник, склады-холодильники имеют размеры примерно в 10 раз больше, соответственно и разница в потреблении будет не 7%, а порядка 1-2%.
Для такого объекта аварией считается не пропажа ветра, а отсутствие ветра в течение суток.
ну теперь приплюсуй к цене энергии ветряка потерянный товар из за таких вот ситуаций
Авария - это ещё не катастрофа. Обычный холодильник точно также может остаться без электричества. Зря что ли внутри холодильника минус 20? С такой начальной температурой холодильник месяц до разморозки простоять может.
И плюсовать надо не стоимость товара, а стоимость солярки для резервной генерации.
с ума сойти можно. еще и дизель генератор надо покупать.
И много чего ещё купить придётся: погрузчики, стеллажи, холодильное оборудование, километры проводов, будку для охранника, забор с колючей проволокой, ещё и подъездные пути построить.
А ты как думал? Построил сарай в поле и готово?
1) Ок, спасибо.
2) Теоретически существуют плановые простои. Но падение скорости ветра - не плановый простой. Поэтому для всей энергосистемы это эквивалентно аварии, а не плану.
Это как если бы вам сказали, что завтра с 10 до 15 электричества не будет - вы соответствующим образом спланируете свою жизнь. А если вас не предупредили, но в те же 10-15 часов вдруг пропал ветер - что это?
3) Это тоже понятно.
Вы никогда не слышали о такой концепции как SMART grid? Так вот, один из ключевых принципов этой концепции: не производство ЭЭ следует за потреблением, а наоборот. Когда у нас есть свободная энергия, мы стимулируем потребителя -потреблять, дефицит - экономить. В вашем примере, ветер не исчезает внезапно, и вполне поддаётся прогнозированию и если ваша система достаточно умна, она легко к этому приспособится.
Не подскажите, где на практике в области энергетики эта концепция smart grid была применена.
"Когда у нас есть свободная энергия, мы стимулируем потребителя -потреблять, дефицит - экономить"
Примерно эта концепция и была положена в основу английского рынка электроэнергии the Pool. Стартовала она где-то в начале 80-х (эпоха тэтчеризма). Смысл был простой: стоимость э/э для потребителей определяется на почасовой основе ценовой заявкой последнего (самого дорого) генератора, подключенного к сети. Так как в пиковые часы включаются самые дорогие генераторы, то потребители должны планировать свое потребление (прогноз подключения известен за сутки) и выключаться в часы пиковой нагрузки.
И таки шо вы думаетее? Хто-нибудь сильно регулировал свое потребление?
Из самых элементарных примеров, это наличие дневных и ночных тарифов. Из конкретики, можно почитать например о InovGrid project(Portugal). В Великобритании, всё несколько сложнее, там рынок ЭЭ , максимально де-регулирован и внедрение SMART технологий имеет свою специфику. Ваше представление о ценообразовании на ЭЭ в Англии, так же не совсем полное. В двух словах, всё как с нефтяными фьючерсами, торгуют на бирже, и между собой. Чем точнее сделка по техническим параметрам время/нагрузка - тем дешевле цена на электричество, так как за недобор или перебор по факту, выставлются штрафы. ( На Украине, это бы точно не сработало:) )SMARТ - позволяет, потребителю более аккуратно следовать контрактным обязательствам - следовательно дополнительный профит. Опять пример, станция аэрации, Лондон, мощность несколько МВт, ей пофиг когда говно месить, можно и пол часика-час легко подождать если надо, главное сигнал получить от системного оператора.
Мощность ветра растёт пропорционально кубу.
Исправил жеж. :)
Да, я не сразу заметил коммент выше. :)
Не могут для традиционной промышленности, которая заточена на традиционные источники энергии.
Можно техпроцессы приспособить к нестабильным источникам энергии. Например, для обработки детали на станке нужно 5 минут. Добавляем к станку аккумулятор соответствующей мощности. Когда заряд аккумулятора достаточен, запускается цикл обработки детали. После чего станок ждёт зарядки аккумулятора и повторяет цикл. Для ветряка или СЭС нужен аккумулятор с ёмкостью на часы, а для станка - на несколько минут, значит, можно сильно сэкономить на аккумуляторах.
Что думаю по поводу того, что написал. Думаю, что люди будут по инерции всячески цепляться за традиционные решения, так как они намного более удобны, а приведенную схему станут использовать только при крайней необходимости. Сама схема не плоха, позволяет вполне неплохо жить, но неудобна.
Вот только мощные аккумуляторы весят много, стоят дорого (как в деньгах, так и энергетически), а работают недолго (деградируют). Да и не мощные тоже.
Страницы