На АШ недавно обсуждались некоторые данные из работы Вайсбаха и компании, которые установили, что EROEI ветряков снижается в четыре раза с 16 до 4.т.к. ввиду неравномерности производства электроэнергии придется строить накопители, в частности ГАЭС.
Каким образом у них получился такой показатель, они не признаются. Проделаем за них эту работу. Сетевое EROEI вычисляется по следующей формуле :
Ф- доля энергии проходящая через накопитель,n st – кпд накопителя, ESOI- аналог EROEI для накопителей
Формула взята из работы Hydrogen or batteries for grid storage?A net energy analysis.Matthew A. Pellow,Christopher J. M. Emmott,Charles J. Barnhart,Sally M. Benson.
Допустим придется половину всей производимой ветряками энергии пропускать через накопитель, в данном случае ГАЭС. Кпд для ГАЭС примем 70%,ESOI для ГАЭС авторы установили 850.Как мы увидим далее, этот показатель практически не влияет на результат.
Итак сетевое EROEI = 1- 0,5 +0,7*0,5 / ( 1/16 +0,5/830)= 14,16.
Так что врать нехорошо.
Пригодится для проектирования социально-экономических систем на основе физически измеримых величин.
Комментарии
...Кпд для ГАЭС примем 70%...
70% это, как я понимаю, р а б о т а ГАЭС.
А возведение плотины, строительство и установку турбин, затопление отчуждённых земель и т.п. в расчёт не берём?
Берем и учитываем в ESOI.
В качестве накопителей можно использовать электромобили.
Для этого нужно выполнить несколько условий, но мне кажется вполне реально.
Работы в этом направлении ведутся в Германии и США.Действительно 40 квт*час умножаем на 1 млн.авто -это уже 40 Гвт*час.
Ну если заправку сделают на всех парковочных местах, то получится. Только сколько это будет стоить?
Впрочем все идет к тому, что машины станут роскошью. И пользоваться ими можно будет в качестве неких социальных норм.
Услугой. Что-то общее с такси и арендованным автомобилем.
Не, скорее подписка будет - сколько-то часов пользования в месяц.
Похоже, что именно так и будет.
и как высебе это представляете???
ГАЭС крайне редко используется как накопитель для ветряков. Это довольно затратное сооружение и есть определенные требования к ландшафту. Чаще всего используюся аккумуляторы. Более перспективны накопители на водородных ячейках, они пока дороги, но в РФ уже обсуждают пилотный проект с использованием водородного накопителя. Есть кинетические накопители (маховики) различной конструкции и мощности в т.ч. отечественного производства (использует РЖД и московское метро), но это главным образом для сглаживания провалов в несколько десятков секунд, не более. Иногда в гибридной генерации используют комбинацию ветра и солнца работающие на один накопитель. В этом случае аккумуляторы в течение дня подпитывают накопитель в какой-то степени сглаживая рваный энергопоток от ветра. Это несколько продлевает жизнь аккумуляторам.
ГАЭС один из самых дешевых и энергоэффективных накопителей.Правда не везде их можно строить.Аккумуляторы - это самые дорогие накопители.
Мало того что очень дорогие .они так же имеют ограниченную емкость и довольно быстро деградируют. Утилизация старых это так же отдельная история.
Если использовать существующие водоёмы? Тогда может быть. Но если копать ... .
Кроме того, только аккумуляторы позволяют быстро реагировать на изменение нагрузки и выработки.
Насчёт электромобилей откровенно не понял. Это мне например из Воронежа в Москву съездить зарядиться, потом обратно вернуться и ездить?
Допустим не половину а 0,7-0,8. Тк КИУМ для ветряков дают в районе 0.25. + Пересчитать запасаемую на кпд преобразователя. Что при 0,25 КИУМ и 0.7кпд хранения даёт нам увеличение потребного кол-ва ветряков в 1,29 раза, для той же выдаваемой мощности. (относительно потребных с простым учётом КИУМ). Чутка другие цифры получатся, не так ли?
Те - EROEI ветряков (0,25 КИУМ, 0,7кпд аккумулятора) можно сразу снижать в 1,29 раза. 16/1,29 = 12,4. Что уже ниже чем вами насчитано, но является максимальной(!) оценкой. (Что, впрочем, близко с приведённой вами формулой, для 75% через накопитель.)
Но - эти 12.4 - только при условии что аккумулятор абсолютно бесплатен. Чтобы получить реальный результат - нужно разделить полученный результат на (1+долю стоимости постройки ГАЭС к стоимости ветропарка). Если смотреть на результат Вайсбаха и принять КПД ГАЭС в 70% - ГАЭС объёмом в 3/4 генерации ветропарка за некоторый срок - стоит вдвое дороже чем сами ветряки. Что выглядит вполне реальным.
З.Ы. ESOI - даёт только общий объём проведённой за срок службы энергии, но никак не отражает потребные объёмы запасания, от которых зависит стоимость постройки ГАЭС. Следовательно - недостаточен для полного расчёта. Следовательно - приведённая вами формула считает что-то частное. Что именно - разбирайтесь.
З.З.Ы. Для адекватной оценки EROI системы - в формуле обязательно должен быть параметр - время запасания. Если ветер дует каждую четвёртую минуту - это одно, если каждый четвёртый месяц - это совсем другое. Без этого параметра - оценки неадекватны. А врать - нехорошо, да.
Вот про стоимость не надо.Мы рассматриваем физические величины.Так что советую разобраться вам.
Для адекватной оценки EROI системы - в формуле обязательно должен быть параметр - время запасания. Если ветер дует каждую четвёртую минуту - это одно, если каждый четвёртый месяц - это совсем другое. Без этого параметра - оценки неадекватны.
И это физические величины. Вся стоимость о которой я говорил - исчисляется в затраченной энергии. Разбирайтесь.
Очень наглядно, спасибо!
А скажите не пробовали считать сколько нужно лет проработать ветряку чтобы выработать энергию необходимую для его производства?
Посчитать сколько выработает ветряк(солнечная панель) за свою жизнь относительно легко. Сложнее определить другое - сколько нужно энергии для его производства и поддержании в рабочем состоянии. Плюс КИУМ, и плюс еще много чего.
ИМХО - основная сложность оценки в том что большАя часть деталей и исходных материалов (металлы, например) производится на дешевом
китайскомугле (электричестве из...). А расчёты по комплексным производствам идут через деньги, и не учитывают подразумевающийся EROEI "донорской" промышленности.ну можно же попробовать посчитать производство металла из электричества в физических показателях. Есть же эквивалент электричества и угля.
А с каким EROEI произведено это электричество?) А генераторы, которые производят электричество?) А станки на которых произведены генераторы, которые...)
Там рекурсия получается. Эту рекурсию в расчётах отсекают как малозначимую/заменяют на какие-то усреднённые или эмпирические коэффициенты. Но вся эта эмпирика упирается в "промышленность в том виде в каком мы её видим сейчас" в которой все усреднённые и эмпирические показатели - подразумевают конкретное EROEI.
А так - да, можно всё пересчитать на энергию, у американцев есть такие расчёты, не уверен насколько современные. Но у них как раз вот такое отсечение рекурсии.
Но ещё большая проблема в том что даже такими данными мало кто пользуется в популярных/рекламных статьях. Проще посчитать через стоимость и сделать красивые выводы.
Ну даже если эмпирически и без рекурсии какой порядок цифр?
примерно же известно сколько нужно угля на производство тонны стали.
А на постройку домны? Без рекурсии не получится. И даже без неё - самому считать слишком много, и результат от учитывания/неучитывания каких-либо параметров очень сильно изменяется. Исходные данные вроде есть тут:
https://www.eia.gov/consumption/manufacturing/data/2010/
*Вроде бы автор этой темы - green - приводил прямые ссылки в обсуждении расчётов по EROEI.
В Госплане когда считали межотраслевой баланс учитывали и с рекурсией и была цифра сколько нужно чего укрупнено на производстово гигавата установленной мощности допустим угольной станции а с ветром что то совсем не понятно.
Проще всего через деньги. Через деньги у меня получается EROI, 2-50. В зависимости КИУМ, и стоимости электричества в разных странах.
То есть от "мы все умрём" до "срочно строить и выкинуть всё остальное" )
Именно так. Но ближе к мы все умрем. 50 - это скорее теоретический максимум без аккумуляторов и с КИУМ близком к 1.
Тут какая штука. Для угля EROEI ~80. И разница между 80 и, например 70 или даже вплоть до 30 - не столь принципиальна.
А вот такие погрешности при расчётах в районе 15-20 EROEI по верхней прикидке (16 в статье) - неприемлемы, тк полностью переворачивают результат. 14 EROEI считается минимальным для поддержания современной цивилизации. Тут для ветра заявлено 16 (приемлемо), но много чего не учтено. Если погрешность хотя бы на четверть - остаётся неприемлемый уровень.
Давайте по другому сформулирую вопрос, при 14 EROEI, за сколько лет популяция ветряков удвоится, при условии что вся энергия будет направляться только на воспроизводство.
Через полтора года.
А можно поинтересоваться как Вы это посчитали?Срок службы делить на EROEI?
Как то сомнительно, а действительно хотя бы укрупнено как посчитали?
Вы же сказали, с 14 EROEI ) C идеальной моделью - всё верно.
У Вас в условии задачи - не кормить создающих ветряки, не создавать станки их строящие, не обслуживать ветряки, не обучать новых специалистов итд. Не учитываете что для того чтобы развернуть такой темп строительства нужна огромная инфраструктура, на создание, поддержку и наполнение специалистами которой - потребуется огромное количество энергии. Большее чем она сможет "удвоить" в приемлемые сроки.
Ну строго говоря это уже все есть. Это на случай если война.
Да ладно.Просто происходит перетекание ресурсов с одной отрасли в другую.Традиционная энергетика тормозит, ВИЭ развиваются.
Определяем срок окупаемости энергозатрат: EROEI /20 ,где 20 лет - срок службы ветряка.14/20 =0,7 года.За следующие 0,7 года можно построить такое же количество ветряков.
Сначала правильно сказали, теперь - запутались. У вас размерность не сходится)
*Даже странно, как будто не Вы писали предыдущий свой пост с другими цифрами.Да,запутался.Срок окупаемости =срок службы/ EROEI.Т.е.20/14=1,428.Значит удвоение произойдет через 2,856 года.Приношу извинения у тех,кого ввел в заблуждение.Вам спасибо.
это уже ближе к реальности
Не надо плодить сущности.Есть определенная методика,которой все придерживаются.Можете придумать свою и подсчитать для всех видов генерации.А мы почитаем.А пока пользуемся тем,что есть.
Дык в соседней статье. Производители заявляют такие характеристики, что получается 8 месяцев.
А не подскажете, какой смысл в этой величине? Она, конечно, не 4, а 14... но и что? что от этого изменяется, кроме самой этой самой цифры.
Цифра показывает куда надо вкладывать энегоресурсы пока они не кончились.И первую очередь надо осваивать технологии с самым высоким EROEI.
Эмм.. так Вы же не учитываете капитальные и сопутствующие затраты, Вы сами об этом говорили. И цифра 14 пока что не говорит ни о чем, так как не учтены важнейшие части цикла. Можно, например еще рассмотреть КПД электродвигателя и ДВС на стенде. и ДВС проиграет. А в реальности мы наблюдаем совершенно другое. И как после этого можно что-то решать на основании этой цифры?
Энергия запасенная к энергии затраченной?
Ага-ага. Перпетуум мобиле.
Пусть авторы продемонстрируют пример своих расчетов на небольшом энергосамодостаточном хозяйстве.
Почему вместо простого натурного эксперимента на небольшом хозяйстве, требуют зачем-то дотаций для масштабных внедрений?
А по-моему, цель зеленого движения - вернуть большую часть населения к состоянию, когда ему было достаточно ветра и солнца, примерно на середину 19 века. Может еще дровами разрешат разжиться. Ну, и по мелочи, решают другие текущие задачи - вышибить из-под России потребителя, пока ещё денежного и проч.
Ну так если в формулу подставить .850, или по-русски 0,85 - то и получим искомую величину.
Да не, вполне нормально. Это сколько энергии протечёт через ГАЭС за всё время её работы относительно энергии для её постройки. Только вот лажа в том что в этом параметре вообще никак не учитывается размер накопительной части этой самой ГАЭС.
ESOI фактически отражает только количество циклов заряда/разрядки. Ни объёма накопления, ни отдаваемой мощности, ничего. Как на основе него можно вычислить что-то относящееся к реальному миру - вопрос.
Страницы