Оба вида генерации являются возобновляемыми источниками энергии. Гидроэлектростанции считаются одними из самых капиталоёмких среди традиционных видов электростанций. А как обстоит дело с ветрянными?
Сравним по затратам конструкционных и строительных материалов на возведение самой большой и самой эффективной модели ветрогенератора Enercon-Е126 с весьма посредственной Новосибирской ГЭС, стоящей на широкой и медленной реке Оби.
Прежде нужно отметить, что затраты материалов имеет смысл приводить не к установленной мощности, а к выработке электроэнергии, поскольку именно она характеризует валовое энергообеспечение, получаемое вследствие осуществления мероприятия по постройке того или иного объекта ВИЭ. А коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) у всех видов энергетики весьма разнится.
Исходные данные в избытке приведены в таблице, по Enercom-E126 - взяты из вики, по Новосибирской ГЭС - у Ленгидропроекта. Удельные показатели - затраты на одну и ту же валовую энергообеспеченность, соответственно: бетона и металла приведены в двух нижних строках.
Выводы: на ту же величину отдачи в сеть киловатт-часов, полученную самым лучшим ветряком, уходит металла в 18 раз больше, чем при получении той же отдачи от средненькой гидроэлектростанции. 80% "ветрянного" металла сосредоточено в несущей башне. В свою очередь, бетона, в случае ГЭС, уходит больше, чем на ВЭС, в 7,5 раз больше. Однако, если учитывать, что гидротехнический бетон гораздо "жирнее" цементом (наиболее энергоёмкая составляющая бетона), чем фундаментно-балластный бетон (0,5 т. цемента марки 500 против 0,25 т. цемента марки 400), то разница в его, цемента, затратах, будет составлять примерно те же 18 раз.
Таким образом, между ВЭС и ГЭС существует эдакий весовой металло-цементный паритет. Конечно, металл гораздо дороже цемента (хотя у скупщиков ненужного он и не намного дороже) и было бы неплохо оценить объекты генрации по энергоёмкости затрачиваемых материалов. Однако, она сильно разнится в зависимости от способов их производства. Если весьма приблизительно принять энергоёмкость цемента 200 кг. условного топлива на тонну, а стали - 600 кг. у.т./т, то энергии, затрачиваемой на производство основных материалов, используемых в ветрогенерации, в три раза больше, чем энергии для материалов сопоставимой гидрогенерации.
Однако, стоит заметить, что ветряки, как и всякая малая энергетика, гораздо раньше, если считать от момента начала возведения объекта, начинают отрабатывать затраты на себя, поскольку возводятся быстрее. А в заёмно-ростовщической экономике, как известно, время - деньги.
Комментарии
Почему тебя это интересует в 4-е утра?
Потому что широка страна...
EROEI вот как раз об этом, только ширее, и не надо изобретать велосипед. просто посчитай его правильно, на полном жизненном цикле.
У меня для этого данных нет. Да и что понимать под полным жизненном циклом? EROEI всегда ограничивается на каком-то этапе, ныне принято несколько градаций этого показателя (обозначаются буквами a,b,c,d в скобках после аббревиатуры), в зависимости от этапа подсчёта.
расчетный срок службы крупного гидротехнического сооружения 100 лет
расчетный срок службы ветрогенератора -25 лет
но генераторы ГЭС модернизируются примерно с такой же периодичностью.
срок же эксплуатации плотины и пр. может быть продлен еще на 100 лет
Не стоит также забывать, что плотина ГЭС как правило используется и в качестве мостового сооружения. Как этот момент учитывать?
Плюс ГЭС улучшает судоходство (увеличивается гарантированная глубина рек) и уменьшает потери от половодья.
Генераторы ГЭС модернизируются (если не косяки и не аварийный случай) - раз в 50 лет. РусГидро сейчас меняет агрегаты 30-50-х годов прошлого века.
И знак равенства между ветряком и генератором ГЭС ставить нельзя: ветряк нужно менять почти целиком, включая недешёвые лопасти. И сама процедура замены сравнима по стоимости со строительством (чего для ГЭС нет и близко).
Раз в 50-т лет меняют на ГЭС
Я бы даже дальше первой строчки таблицы и не продолжал.
Срок службы до замены конструкции и механизмов не взят в расчет. У ГЭС он расчитывается под сотню лет для агрегатов и под 400 лет для плотины, а у ветряка 10-20 лет просто в силу особенностей конструкций.
Этой громадине я бы лет 30-40 ванговал. Всё-таки её должны были проектировать на совесть, в т.ч. учитывая опыт предыдущих ошибок.
Фиг его знает. Может да, а может и нет. Ветряки вынужденно проектируют по авиационным нормам. А там как правило нет таких сроков для агрегатов. Разве что лишь для основной конструкции башни и фундамента. В любом случае надо брать конкретные цифры.
Основная проблема ветряков в том, что для сглаживания ихней суточной неравномерности надо параллельно строить такие же по мощности ТЭС на газу, или ГАЭС. А для ГЭС такого не надо. Так что ЕРОИ ветряков надо считать вместе с этими ТЭС или ГАЭС.
Давно всё подсчитано.ЕРОИ ветряков меньше ЕРОИ ГЭС.За счет срока службы.
Не только, у всех ВЭС ось вращения параллельна земле и износ подшипников там очень высокий, как и высока трудность его замены, а в ГЭС ось вертикальна, нагрузки меньше, а замена достаточно быстрая.
Есть ветряки и с вертикальной осью вращения.Но пока не получили распространения.
Есть ветряки и с вертикальной осью вращения.
Они хороши для малой энергетики, особенно в областях с низкой скоростью ветра. Т.е. для установок мощностью несколько кВт весьма интересны. А вот при масштабирование там материалоёмкость растёт неадекватно, для систем большой мощности (от сотен киловатт) они малоприменимы.
У вертикалов КИЭВ (к-т использования энергии ветра) раза в два ниже, чем у горизонталов. Впрочем, я думаю - есть резерв повышения, просто конструкцию придётся сильно усложнять. С другой стороны - возможность работы на низких скоростях должен несколько повышать КИУМ и выработку у вертикалов в сравнении с горизонталами.
Да смысл сравнивать личный автомобиль с пассажирским поездом?
Проблема ветряков в том, что большой мощности не наберешь. Вся Дания меньше 5 ГВт, и это вроде как лидер по ветрогенерации в мире. Одна Саяно-Шушенская ГЭС 6,4 ГВт.
Плотность рабочего тела (воздуха) в 800 раз меньше плотности воды. Отсюда и порядки типоразмеров. Но зелёные пытаются брать количеством.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Широка...
А еще качество металлов разное. В ГЭС это дешевая арматура на 99%, а в ветряках это и цветметы и труба большого диаметра и вообще какие-то уникальные гнуто-вареные конструкции. Ценник усредненной тонны такого металла будет в разы если не на порядки выше арматуры.
Вы себе плохо представляете то, о чем пишете.
Это мизер на фоне тела плотины.
Поделите затраты на выработку. Получится не столь однозначно.
Всё уже посчитано до нас. Построить одну большую (пусть и дорогую) турбину выгоднее, чем строить 2 поменьше. По совокупности капитальных и текущих затрат. Именно в этом преимущество ГЭС перед ветряками (безотносительно необходимости накопления выработанной энергии на ветростанциях). Плотность энергетического потока, создаваемая током воды, позволяет строить турбины мощностью в несколько сотен киловатт. Что для ветряков недостижимо.
Рассматриваемый в статье ветряк имеет мощность 7.6 МВт, так что про не достижимость для ветряков мощности несколько сотен киловатт это вы зря.
Так же в ГЭС тоже ни разу ни 1 мощный гидроагрегат их всегда там много на Новосибирский ГЭС что в статье стоит 7 штук, а на ГЭС Три Ущелья их 32.
Началось все с фразы: "мизер на фоне тела плотины". Плотина у нас все таки одна. А вот мачт ветрогенераторов для получения сопоставимой выработки несколько сотен. Опять же 7 или даже 32 генератора ГЭС это не сотни ветряных вертушек.
Я оспорил именно то что не соответствует действительности.
1 Ветряки есть больше 100кВт мощности
2 никто на ГЭС не ставит 1 мощную турбину и побольше потому что это "выгодней"
Где сотни, а где и тысячи на Три ущелья каждый гидроагрегат имеет мощность в 700МВт, а 7.6МВт это самый мощный ветряк пока что. Разница в мощности почти на 2 порядка.
Если брать Германию то на свои примерно 50ГВт ВЭС они имееют что то около 25-27 тыс ветряков.
Это мощность ОДНОГО ветряка, или мощность ветроэлектростанции???
Уже сам прочитал. Да, это мощность одного ветряка. Однако я отстал от жизни. Самый мощный в мире гидроагрегат - 423 MВт. Ветряк нервно курит в сторонке.
Никто не ставит одну турбину, потому-что это прежде всего тупо.
У реки есть определённая ширина, с которой можно снять энергию. И на этой ширине нужно вместить максимально возможное количество турбин. Однако-же турбины не лепят "на глаз" а делается их расчёт. Если скорость и расход потока воды позволяет крутить турбину на 1 МВт, значит поставят максимально возможное количество турбин на 1Мвт. Никто не станет лепить 100500 турбин по 100 кВт.
Вы опять отстали от жизни
, китайцы на своей ГЭС Три Ущелья используют 32 гидроагрегата по 700МВт+2 гидроагрегата по 50 МВт для собственных нужд ,общая мощность станции 22.5 ГВт.!!!
Охренеть! Что там за речка???
Там от другого можно охренеть - если верить инфе по ссылке, то стоимость строительства превысила первоначальную смету в 4 раза!!! (впрочем, ненамного дороже стоимости строительства для сочинской олимпиады).
Вот, что рынок с крупными и длительными проектами делает!
Ну вышло у них примерно 2,5 млрд баксов за гигаватт установленной мощности не так уж и дорого, у нас сопоставимой себестоимостью Русгидро ГЭС строит. АЭС Росатом за 5 млрд 1 ГВт с учетом КИУМ то на то и выходит.
Я больше про то, как сильно расходятся наполеоновские планы с реальностью.
Ещё раз, это на короткосрочную нагрузку, если все агрегаты запустят одновременно, они через пару часов бассейн опустошат.
Это почему же, хотелось бы знать, вон на Воткинской ГЭС, повысили мощность, ведь если станция больше МВт вырабатывает, тогда надбавки к зарплате другие.
Железобетонные башни тоже строят, в т.ч. оффшорные.
Железная (лучше сказать стальная) башня поддается вторичной переработке. Плотина - либо используется, либо становится памятником индустриальному прошлому.
Затопленные земли имеют ценность. Без ущебра напорную плотину можно поставить только в горах.
Применение чугуна тоже не исключено, у него вибростойкость лучше, чем у стали. А вторичная переработка также требует много энергии.
Железобетонные башни возможны, но они должны быть больше в диаметре, чем металлические. Для ветряков с горизонтальной осью это чревато снижением коэффициента использования энергии ветра (КЭИВ).
Главная проблема в том,что реки,где можно поставить большие ГЭС имеются не только лишь у всех.Вот,к примеру, в РБ их нет.
Крупную ветрогенерацию тоже везде не навтыкаешь.
Что значит крупную?
В объёмах генерации "больших ГЭС".
Вот в Германии 45 Гвт ветряков.Это в объемах генерации больших ГЭС?
У Германии, Голландии и Норвегии есть побережье со стабильными, местами сильными ветрами.
На Русской Равнине, т.е. европейская часть РФ - Украина - Беларусь с ветрами плохо. Средние 3 м/c - не окупают себя. С солнечной энергией тоже плохо - слишком облачная зима, например в Москве дней 5 солнца за всю зиму.
Возможно поэтому обитатели Афтершока так скептически относятся к альтернативной энергетике. Для их условий обитания она действительно неприменима.
У ветрогенератора проблема не столько в собственной материалоёмкости, сколько в нестабильности ветра. Т.е. в один день он может дать больше номинала, а в другой не дать вообще ничего. Чтобы им можно было пользоваться как базовым источником энергии ВЭС, в отличие от ГЭС, в обязательном порядке нужен аккумулятор достаточной ёмкости или маневровые мощности, которые бы закрывали эти провалы генерации. По этом при оценке экономической эффективности и материалоёмкости ВЭС надо обязательно в расчёте помимо собственно ветрогенератора включать и аккумуляторы достаточные для того, чтобы сгладить колебания на протяжение всего года. Если по честному, с учётом реальных графиков ветров, то это получается ~200 кВтч ёмкости на 1 кВт среднегодовой мощности. А это сразу же убивает всю экономику ветроэнергетики. Хоть в финансовом плане, хоть в физическом (если посчитать сколько для этого потребуется лития, никеля, кобальта, иттрия для этих аккумуляторов).
Сам по себе ветряк (особенно в области с достаточно сильными ветрами, всё же мощность генерации от силы ветра зависит пропорционально кубу его скорости и это очень существенно) мог бы быть источником энергии достаточно выгодным, но его нестабильности и высокая стоимость аккумуляции делает его дорогим и малопригодным как промышленный источник энергии.
Проблема ВИЭ на сегодняшний день - это на 90% проблема отсутствия эффективных способов аккумулирования энергии. Если появится аккумулятор скажем со стоимостью не выше 10$/кВтч ёмкости и долговечностью обеспечивающей стоимость хранения энергии не выше 3 центов/кВтч, то тот же ветер вполне мог бы конкурировать на равных с ТЭС и АЭС. Но пока таких систем аккумуляции нет.
Проблема не в аккумуляции а в отсутствии единой энергосистемы в ЕС. Её только формируют, но и в случае её создания (придётся поступиться энергопакетами, рыночными механизмами итд) из-за относительно малого географического распределения (Европа занимает всего 2 часовых пояса) эффект перераспределения и перетоков мощности в необходимом объёме не выявится.
Если присоединить к ЕС например нас то проблем с избытком или недостатком пиковой мощности не возникнет. Только нужно ли это нам - быть за свой счет чужим аккумулятором/утилизатором? Может оказаться и выгодно, например скупать по дешёвке переизбыток ветро- солнечной генерации и продавать задорого свою энергию на условном безветрии ночью.
Перетоки электроэнергии на большие расстояния - это тоже серьёзная проблема. С определённого момента потери становятся столь велики, что стоимость выделки превышает цену овчинки. Особенно при малых объёмах генерации. А большие объёмы для ветряков - скорее исключение, чем правило.
Так-что именно компактность Европы делает подобные перетоки целесообразными. У нас в России, допустим, имеется значительный профицит выработки на ГЭС Западной и Центральной Сибири. Эта энергия очень пригодилась-бы в Европейской части России, да и на дальнем Востоке от неё не отказались-бы. Но - не судьба.
А между тем Китай,Япония,Корея,Россия планируют создание энергокольца.А там расстояния далеко не малые.
Страницы