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
Супермаховики, суперкоденсаторы подойдут, я думаю.
И какие из перечисленных проблем они решат? Разве что деградация будет не такой быстрой.
А вот усложнят систему они точно, попутно создав +1 точку отказа.
Вас послушать, так альтернативные источники надо вообще запретить и прекратить все исследования и все работы.
Вам человек написал схему, которая может быть применена в реальности. Все элементы схемы уже давно отработаны на практике.
Пока такие системы не востребованы, т.к. есть более дешевые. Но это не значит что дешевыми они будут всегда.
На этом ресурсы были статьи, что альтернативные источники еле-еле отбивают энергетические затраты на свое создание и эксплуатацию. И это без учёта накопителей энергии и резервирования (а оно нужно, т.к. иначе пара пасмурных безветренных дней положит энергосистему).
Разрабатывать альтернативы надо, но применять промышленно - нет. Пока нет, они не доросли ещё.
У них высокая мощность. Отдать накопленную энергию за секунды-минуты они способны.
Цена у маховиков приемлемая, про суперконденсаторы не знаю.
Весят немного. Их даже на транспорт думают ставить. Для стационарного использования вполне сгодятся.
И упомянутая деградация не так страшна.
А кто сказал, что будет легко? Если есть стабильные источники дешёвой энергии, то они всяко лучше, чем ветряки.
Ну как накопители и рекуператоры энергии сгодятся, да.
Я имел в виду, что нестабильные источники энергии сгодятся для промышленности (ну, если припрёт) как минимум в некоторых сферах.
Масштаб не тот. Даже штабель аккумуляторов и огромный маховик будут выдавать серьезную мощность в лучшем случае несколько минут.
Таким образом, допустим, маховик, хорошо будет сглаживать какие-то десятисекундные нестабильности, а вот для дневного цикла СЭС ну никак не подходит.
Это совсем другой вопрос.
Вы рассматриваете, как ВИЭ приблизиться к традиционным. Я же рассматриваю, как промышленности приспособиться к ВИЭ.
То есть, не нужно запасать энергию солнца на ночь, а нужно останавливать производство на ночь.
Тут весь вопрос: сохранять ли промышленность в традиционном виде или приспособить её к ветрякам? В первом случае нужно много маховиков, во втором - меньше.
Простите мое невежество
"Система маховика состоит из специальной углеволоконной трубы, которая парит на магнитах в вакууме" - это как?
Я не специалист в этом вопросе.
Подождем, может сведующие разъяснят
>"Система маховика состоит из специальной углеволоконной трубы, которая парит на магнитах в вакууме" - это как?
Маховик намотан из углеволокна, опоры магнитные, всё это в кожухе из которого выкачан воздух.
Верный способ усугубить затраты, сделав зависимым от ветра целый производственный цикл. Уж не говоря о том, что в таком режиме станок не проработает ни разу (что даже хорошо, ибо иначе он быстро сдохнет).
Речь про использование энергии ветряков в промышленном производстве. Разумеется, энергия угля или газа лучше для использования.
С чего бы вдруг?
Пуск-стоп - самые херовые режимы в работе э/двигателя и всяких электрических цепей.
Движки в металлорежущих станках и в прочих станках так и работают всю жизнь.
Вы давно металлорежущий/прочий станок видели? Современные станки состоят из промышленного компьютера, кучи датчиков, контрольных и исполнительных цепей, а движков у них несколько, часть из них шаговые. Щелкать рубильником питания такого станка каждые 5 минут очень недальновидно.
Насчёт рубильником щёлкать не скажу. Уверен, что при желании возможность постоянных включений-выключений можно запроектировать. И режимы готовности (stand-by) никто не отменял. Компьютер потребляет 10 Вт без нагрузки, главный привод потребляет 10 кВт при работе. Значит, компьютер можно и не отключать, его вклад в энергопотребление мизерный.
Зато движки при работе станка стартуют и останавливаются регулярно, а движки приводов подач даже реверсируют.
Да, но они от сети не октлючаются. Вам про то и пишут, что вы предлагаете рубильником щелкать, а это не полезно. Почитайте о защитах двигателей при включении/выключении питания.
Нет, я предлагаю приспособить станки к нестабильной подаче электричества (от ветряка).
Сколько потребляет станок при обработке детали и сколько при простое, будучи подключенным в сеть? Думаю, эти цифры натолкнут на некоторые мысли.
Если взять драйвер шаговика (или ДПТ - там все еще проще) серьезного станка, то ему от щелкания рубильником ничего не будет. Но вот если это происходит во время работы инструментом по металлу, то точность станка сильно упадет, т.к. будут сбиваться все ПИДы, калибровки и поправки. Опять же, если специально проектировать под такую работу станок - то в принципе он не будет дороже, не будет сложнее, изменения минорны, только производительность упадет пропорционально времени отсутсвия питания.
Я про что и говорю: без аккумулятора ветряк - не источник энергии.
А я говорю, что большие аккумуляторы не нужны, хватит маленьких (это, если упрощённо). А маленькие стоят недорого.
да пусть недорого - лишь бы они были включены в оценку эффективности источника.
Никто и не собирается использовать ветряки как единственный источник энергии.
Уже давно умные люди придумали примерную схемку, от которой будут отталкиваться:
http://aftershock.news/?q=node/299707
Ветряки очень даже являются источником промышленной энергии, конечно же не единственным.
Еще раз - сами по себе не являются, а только в комплекте с аккумуляторами и компенсаторами. Затраты на которые тоже надо обязательно включать в оценку источника.
По вашей ссылке ровно это и написано - без остальной энергосистемы ветряки принципиально не работают. А вот ТЭС, ГЭС и прочие АЭС вполне живут.
Пафос заметки по ссылке в том, что даже если взять противоположные концы Великобритании и рассматривать среднюю величину суммарной выработки энергии на этих локациях, все равно вероятность простоя весьма велика. Для тех, кому лень ходить по ссылке, стоило добавить перевод заключительной фразы о том, что даже при масштабе страны порядка США (или ЕС в целом), проблема не снимается.
А я придумал новый источник энергии (возобновляемой) с КУИМ 33%, абсолютно прогнозируемый по времени работы в течении дня, недели и месяца. Мощность примерно от 1 до 2 ГВт в масштабах страны. Пределы регулировки мощности от 0 до 100%. Практически не требующий инвестиций.
Надо только безработных посадить за велопедали и заставить их крутить генераторы 8 часов в день. Я думаю примерно 250 Ватт с туловища получить реально. А их примерно 7млн.
А то чего они пособие просто так получают?
Такъ Победимъ :))))))))))))))))))))))))))))))
P.S. куда бизнес-план на субсидии отправлять никто не подскажет?
P.P.S. КМК, и безработных сразу меньше сразу станет.
Вы похоже сайтом ошиблись :)
не, просто у меня уже вечер пятницы :) - мозги о взрослых вещах думать устали. А тут на серьезных щщах все обсуждают очередного сфероконя. Решил расслабить обстановку.
"Прикиньте стоимость хавчика и прочих ништяков (одежда, тепло, жилище, баба)..."
Разберем по пунктам
1-2 одежда-тепло. Он ведь педали крутит, как он может замерзнуть?!?!?! Если мерзнет - значит плохо крутит, пусть поднажмет. Так шо, эти ништяки отметаем.
3 жилище. После 8 часов крутения педалей, он будет думать только как принять горизонтальное положение. Так что топчана ему хватит.
4 баба. Ежели ему после такой работы еще баба нужна будет - значит плохо работал. Увеличить норму выработки, не фиг волынить. Кстати, по мере тренировки норма выработки должна увеличиваться.
Вывод - ништяки не потребуются, а если требуются, то плохо работает - ввести наказание.
Видите, насколько творение природы лучше творения человека! Какой же человеческий механизм с мощностью 100-250 Вт может вообще совершить некую полезную работу? А человек может целый день вкалывать и сделать кучу полезного с ничтожной потребляемой мощностью и затратами еды. А вот, если еще впрячь волов, зачем заморачиваться с какими-то генераторами, аккумуляторами и прочими батареями...
Даже более того это вообще не источник дополнительной энергии, а дополнительный потребитель.
Человек с такой физической работой будет потреблять под 4000калорий в день. на производство одной калории в пище в современном с/х нужно в среднем 12 калорий. Т.е на пропитание этого человека тратится 60 КВт/час в день. Лежа на диване он может обойтись вдвое меньшей калорийностью. Пускаю лучше лежит) - 29Квт/час съэкономит
250 ватт 8 часов в день - это уровень велосипедистов, которые тур де франс ездят. У них там правда 300 ватт 3-5 часов в день.
ВЭС при всех + и -, гораздо более худший источник энергии. Но в отсутствии выбора иного выбора нет. На следующем уровень пройдут далеко не все, только лишь те, кто сформирует новый уклад по энергетике, технологиям и социальным отношениям и будут те, которые на ближайшие лет 300-500 остануться со своим "углём и паром". Создадут грин панк, построят красивые дома из какашек и глины и будут жутко недовольны своим положением.
Статья как раз о том, что СЭС сам по себе - не источник энергии. Обязательно надо проектировать вместе с аккумулятором - кроме ГАЭС в промышленных масштабах вариантов пока не просматривается.
"Умные Сети", архисложная диспетчирезация, большое количесво ЛЭП, Подстанций и межсистемных связей, потребление по графику или по ожиданию - подпорок множество. ГАЭС - лучшая из них, но дорогая, чертяка.
Не полетят немчики и пр. в следующую эпоху, кусачего лектричества не хватит.
гм
зеленая энергетика вовсе не безсмысленная тема, очень применима в секторах экономики с большой временной инерцией , например опреснение воды или полив полей и прочее.
так что будет жить.
http://kosarex.livejournal.com/1937375.html
https://steinbuch.wordpress.com/2015/01/24/tesla-model-s-battery-degradation-data/
Гарантия 8 лет. 6% емкости падает после 80 000 км пробегах, потом на 1% после 50 000 км пробега. Получается, что в среднем после 280 000 км пробега емкость аккумуляторов упадет на 10%. Немного, если учитывать, что после 300 000 км пробега обычный автомобиль успешно разваливается. Если и выживает, то ездить вы будете крайне аккуратно, боясь любой случайной аварии.
Впрочем, здесь интересно не просто положение с автомобилем - аккумуляторы обеспечат приличный запас хода на любой момент эксплуатации. Вопрос в том, что устаревшие аккумуляторы отлично подойдут как накопители энергии для целого дома или даже для нескольких. Подсчет простой - аккумуляторы ещё могут обеспечить более 300 км пробега. При снабжении дома это равнозначно порядка двух недель простоя ветряка из-за штиля. Цена бэушных аккумуляторов не велика. Далее можно делать выводы - по мере износа электротранспорта количество дешевых накопителей энергии повлияет на картину электропотребления в мире.
Данную ситуацию уже давно просчитали. Недаром доброхоты уже пытались выдвинуть план - производители электрокаров обязаны организовать продажу электрокаров на особых условиях, когда аккумуляторы не продаются, а считаются одолженными автовладельцу и подлежат возврату. Но тут есть маленькое но - сами производители аккумуляторов ставят свои интересы выше интересов энергетических компаний, поэтому уже начали свободную продажу аккумуляторов для всех желающих. И потом - кому возвращать бэушные аккумуляторы? Производителю электрокаров, а не энергокомпании в стиле РАО ЕЭС. А производителю электрокаров выгодно бэушную продукцию вернуть непосредственному производителя, который продаст аккумуляторы частным потребителям весьма дешево, чтобы не тратить деньги на утилизацию.
Это все здорово на бумаге.
За время существования тесламобилей некоторые уже должны были накатать эти 280 т.км. в реальности.
Казалось бы - представте доказательства, подтвердите теорию - вырастут продажи (ведь все за бабки). Ан нет, подьверждать десяти процентное падение никто неспешит.
я знаю пример использования 1,5 КВт ветряка на севере
где нет сетевого электричества
а солярку только летом по реке завозят
люди очень довольны
Без аккумуляторов?
с АКБ конечно, если память не изменяет 2*200 Ач
Конечно, довольны! Потому что у них альтернатива жить вовсе без света. А так хоть пока ветер дует можно к благам цивилизации приобщиться. ВИЭ - узконишевое решение, подходит для удаленных мелких потребителей, куда дороже будет тянуть ЛЭП. В Якутии или Алтае также в некоторые деревни солнечные панели ставят.
Страницы