В последнее время у зеленых новая модная тема - энергохранилища, призванные (типа) решить проблему прерывистой генерации. Причина истеричного хайпа все та же - это снова старый добрый попил субсидий и паразитирования на энергосистеме (в Британии, например, это реализовано через Capacity Market и National Grid’s Supplemental Balancing Reserve, которые заставляют энергетиков наращивать хранилища нерыночными методами).
Но при этом никакие проблемы они в реальности не решают. Ниже Пол Хоумвуд иллюстрирует это на примере Британии.
Вот как выглядела ветровая генерация в Британии в феврале месяце (на пятиминутных интервалах):
Генерация прыгала от 369 мегаватт до 10313 мегаватт, при этом установленная мощность составила 18100 мегаватт, а средняя реальная генерация составила 5300 мегаватт (отметим, кстати, что КИУМ составил около 29%).
Если нет иной энергетики, обеспечивающей резерв, сколько батарей потребовалось бы, чтобы обеспечить средние 5300 мегаватт постоянно?
Как видно на графике с 16 по 23 февраля генерация была существенно ниже этого уровня - в среднем за период 2870 мегаватт.
Чтобы обеспечить дефицит энергии в этот период, батареи должны были сохранить 405 гигаватт-час, эквивалент средней генерации за 3 дня.
Если за ориентир взять распиаренные батареи Маска из Австралии, которые способны сохранить 129 мегаватт-час, то Британии потребуется 3140 батарей, каждая из которых стоит £125 миллионов фунтов, то есть всего потребуется £392 миллиардов фунтов или $517 миллиардов резаной.
Не следует забывать, что батареи потребуется заменять примерно каждые 10 лет, а нынешняя ветровая генерация обеспечивает лишь 15% электропотребления Британии, то есть на 100% потребуется разиков в 7 больше, или с учетом амортизации примерно по $350 миллиардов каждый год.
В перерасчете на одного работающего британца (в мае их было 32 миллиона) это означает, что каждый работающий будет отдавать примерно по $911 каждый месяц. Для многих это, конечно, превысит их совокупный доход (после вычета налогов), но что же поделать, в дивный зеленый мир впишутся не все.
Комментарии
Разложение воды электролизом на водород и кислород, а потом сжигание обратно дешевле не выйдет?
Нужно считать, но навскидку - сомневаюсь.
Господа, прекращаем читать НФ, а то сейчас до сверхпроводящих колец дойдем... ГАЭС наше фсе - других методов промышленной аккамуляции энергии в таких объема не наблюдается.
Всю интригу разрушили своим прагматизмом. И весь творческо-инновационный запал помножили на ноль. (шутка)
ГАЭС везде не понастроишь. Особенно в плоской Германии, к примеру. Если бы было иначе, доминирующей генерацией в мире сейчас были бы обычные ГЭС. Но по факту они занимают ок. 10% доли. Тояма делал хороший обзор этой темы на примере предполагаемой ГАЭС в Чили. Вывод: в целом по миру таких удобных мест с гулькин нос.
Волга тоже не с Эльбруса течёт, а плотин на ней...
Так там для этого водохранилищ понаделали размером со Шлезвиг-Гольштейн или Тюринген. Это целые федеральные земли Германии, если что. Очень сомневаюсь, что Германия выделит на эти цели такие площади.
Эх, широка страна родная... Не, у нас ведь серьезно люди даже не задумываются о том, что есть места в мире, где каждый метр посчитан и учтен.
Тут один мне доказывал что гаэс несуществует потому что это невозможно и нерентабельно... На мои возражения что они де есть и эксплуатируються забанил меня.
Так что пусть лучше читают. Хотя бы фантастику
Если интересно, имеется метод разложения воды по патенту стенли-майера, последние модификации которого имеют энергоэфективность более чем в 80 раз в отличие от обычного электролиза. Есть мнение что в том числе на этом методе и построен так называемый «водородный» двигатель тойоты (который почему то не пошел в серию)
Энтальпия образования воды 286 кДж/моль, т. е. энергия связи около 3 эВ (4,8*10^-19 Дж) на молекулу.
Дипольный момент молекулы воды p = 6,2*10^-30 Кл*м.
Энергия диполя во внешнем поле W = pE.
Чтобы разорвать молекулу воды, надо создать напряжённость E = 7,7*10^10 В/м.
В грозовых облаках в тысячу раз меньше напряжённость.
В патенте описан способ увеличения сбыта ферритовых сердечников и других радиодеталей.
Солнечная электростанция и водородное хранилище энергии — крупнейший проект
http://renen.ru/solar-power-plant-and-hydrogen-energy-storage-the-larges...
Всего лишь вопрос масштабирования. И это тоже не вопрос, это вопрос времени
При сжигании - низкий КПД. Нужны топливные ячейки и дорогие катализаторы к ним. И все равно КПД на двойного преобразования будет ~% 70. Проще много супермаховиков сделать причем сами маховики "сменные" ("барабанные" по 50-100 шт на 1 двигатель-генератор).
Водород не подлежит обычному хранению - течет через металлы как через сито и разрушает большинство из них. wiki_Хранение_водорода
Технологии генерации гидразина(или гидразин-гидрата) вместо водорода(не особо существующие и распространенные) - могут решить некоторые проблемы водородной энергетики, кроме вероятно транспортировки на дальние расстояния.
Значит надо хранить необычно. Тойота давно выпускает водородные авто, мерс собирается. Все решается, вопрос в цене.
Как пишут в вики - "наиболее перспективным методом считается хранение водорода в абсорбированном состоянии. Большинство материалов позволяют сорбировать не более 7-8 % водорода в массовой доле"
Но таки природой уже дан нам самый эффективный способ хранения водорода по запасу энергии - это углеводороды :)
Существует технология насыщения углеводородов дополнительными атомами водорода за счёт изменения структуры молекулы. При нагреве до 300оС происходит обратный процесс высвобождения. Технология на этапе экспериментов.
Мне особо понравилось вот это
остаточно необычный, но при этом весьма недорогой способ хранения водорода с использованием карбонизированных волокон куриных перьев приводится здесь.
кстати а почему русскоязычная статья в 4 раза меньше англоязычной?
Жуть какая, пойду немедленно распилю весь стальной водородопровод на заводе - мужуки то и не знают шо он дырявый весь!
КПД при сжигании будет невысоким.
при сжигании кпд 100% фактически, это ТЕПЛО. а вот превратить его в электрическую энергию обратно - скорее всего можно с потерями, вроде максимум кпд у турбины - около 65%, если не путаю.
Но тут вопрос - а сколько электричества тратится на производство этого самого тепла, тоесть не выгоднее ли снабжать производства разные плавильные и прочие металургические теплоемкие самим водородом, а не строить туда ЛЭП гигаватну.
Интереснее было б понять куда вся энергия девается по видам, например отопление, кондиционирование, привод машин и механизмов, заводы-домашние хозяйства и тп. вполне возможно что удастся оптимизировать по типу потребления, там где нужно тепло для отопления ставить теплостанцию на водороде. Единственное преимущество электричества в чистом виде - возможность его передавать по проводам, продать мощности кому угодно и тп.
Если одно преобразование энергии - механической ветряков в электрическую, даёт такой печальный выхлоп, то мастырить к нему второе - верная смерть, КМК. Я думаю, единственный вариант - придумывать рациональный способ использовать электричество именно в таком виде, как оно генерируется. Что-нибудь действующее автоматически, но не требующее непрерывной подачи энергии. Прачечные какие-нибудь. Или пускай креаклы заряжают по команде свои ойфоны и теслы от ВИЭ, и только от них.
ну дык это и есть углубленный вариант Смартгрида
Тесла предпологали что в идеале будет заправка на которую заезжает машина и за 30сек меняет ббатарею на заряженную а сама заправка имеет банк батарей и является буфером Смартгрида
Есть такая идея, да. Но она увеличивает потребность в батареях вдвое, а редкие земли и так в дефиците. Они, кстати, на ветряки тоже нужны. Можно подумать о банке свинцовых батарей при угрозе наступления ресурсного голода. Скорее всего, он вынудит свернуться вокруг АЭС и угольных ТЭЦ. Но ветрячки при таких раскладах останутся только на картинках, КМК.
Углеродные ионисторы уже превосходят свинцовые батареи по параметру Вт*ч/масса, и более экологичны, так что при ресурсном голоде все перейдем на ионисторы из кокосовой кожуры. Говорят, карбонизированая конопля раза в 3 лучше кокоса так что все не так уж и плохо. Вышеуказанные куриные перья тоже должны подойти (еще не пробовал, вот пытаюсь наладить процесс карбонизации и попробовать коноплю).
У дешевого активированного угля (который можно купить для очистки аквариумов) энергоемкость ок. 30Вт*ч/кг, что эквивалентно свинцовым батареям, кокос дает примерно 45, самый лучший автивированный углерод Ketjen EC600-JD - около 70 Вт*ч/кг (можно купить на Ебее). Линейно снижающееся напряжение при разряде ионистора можно корректировать чем-то вроде https://www.diodes.com/assets/Datasheets/ZXLD381.pdf, с 85% эффективности.
А еще кое-кто бахвалится на ютубе про 700Вт*ч/кг, но даже если у них половина заявленого, то это уже уровень литиевых батарей и выше.
Ну, еще бы
Водород просачивается.
Надо еще будет определиться как его сжигать. Понадобятся специальные трубины, а учитывая водородное охрупление металлов стоить они будут недешево, если вообще удасться решить вопрос их производства. Можно конечно тупо греть котел с водой, но КПД будет 30-40%, да и в этом случае куча проблем возникнет.
EROEI водорода в районе единицы.
Кстати, а почему именно водород? Почему не какие-нибудь углеводороды текущие и не кипящие при комнатной.
Чтобы из водорода собрать углеводород нужен
углеводУглерод или его соединения в достаточно чистом виде и значительном объеме... что непросто и недешево. Попытки ведутся, но пока без впечатляющих успехов.Я так понимаю, проблема именно в энергозатратам, а не в самом принципе, как получить...
Просто водород ведь ужасно летучий. Или криогенный. Вкупе с его химической активностью - опасное топливо.
Цифры прям ужасные .... очень большая разница между пиком и минимумом .
Способны, если обезьяны не будут активны !
Пусть переходят на ветряки, пусть. Ещё бы и газ им перекрыть, чтобы нагличане помёрзли.
А зачем постоянно? Ветер дует - работаем, ветер стих - выходной. Достаточно обеспечить предсказуемый резерв на рабочую смену.
Ага. В Англии времен ветряных мельниц известен мельник, который работал без сна более 50 часов! Ибо ветер дует. А раз дует -- мелим зерно!
Желаю вам так жить и работать.
правильно! у Британии древняя история! вот пусть туда и вернутся! на пару веков назад!
представляю ситуацию:
Подул ветер, фонари на улицах зажглись приятным неоновым светом. Призывно прозвучал полифонический заводской гудок.
Джон заказал такси - вот, его очередь, его смена трудиться! После часа зарядки приехал Гарри, старый знакомый, таксист. Поехали...
Через 15 минут фонари погасли. Заводской гудок уныло квакнул и затих. Джон рассчитался с таксистом - помог дотолкать его до ближайшей эклектрозарядной станции. Он пропустил три своих "смены". Воздух был чист и на пустой желудок Джону шагалось легко. Одно его тревожило - куда идти? Домой? Или же попытаться поймать свою смену? Уркнув желудком и глотнув слезу, он сел у дороги с мыслью "где раньше включится, туда и пойду"...
Поэтично! Романтика!
Какое ещё такси? При такой организации труда рабочие должны спать прямо на койках у станков. Подул ветер - гудок. 30 секунд на подъём - и работать. Рабочий день не нормирован, никаких этих ваших 8-часовых смен. Работай, пока ветер дует. Жрать и спать опосля.
Вахтовый метод. Потом в отпуск домой на 3 месяца к жене и детям что уже забыли как выглядит отец. Хотя жена работает в другом месте. Совместить проживание льготно можно только один месяц в году или у семейных подрядов (халява вообще). А дети в интернате. Свидание 2 недели в году. Романтика. Общежитие рядом с заводом. Личное жилье только у миллионеров. При таком раскладе на ишачью силу с морковками перейдут или на велотренажоры с генератором рабами и надсмотрщиками для освещение жилья "миллионеров"/рабовладельцев.
Постоянно действительно незачем. Все расчёты в статье приведены для гипотетического случая, когда в энергетике есть ТОЛЬКО ветровые станции и батареи. В реальности, конечно же, всё сложнее и лучше - даже добавление газовых маневрирующих станций (которые уже существуют) позволит снизить количество и стоимость систем накопления до приемлимого уровня. Существование дешевых источников базовой генерации (ГЭС, например) снижает потребность в батареях еще больше.
Весь вопрос - найти такое соотношение разных источников генерации, которое будет и обеспечивать надёжность, и приемлимо стоить.
Алекс решил прохайпить немного, но это понятно - чем больше трафик, тем больше можно получить за рекламные блоки типа "НАТО вернёт Крым Украине: всё уже готово", которые я вижу прямо вот под этой статьёй.
Обращайтесь в Австралию, Вас там мигом проконсультируют на счёт нахождения:
Способы решения есть, дешевые и с высоким КПД, но о них здесь ни кто не скажет - зачем выкладывать стратегические секреты всем, в том числе и врагам?
Да? А почему тогда Газпром еще не разорился?
потому что газа пока хватает на перепродажи всем мировым спекулянтам, вот когда большинству из них (спекулянтов) хватать перестанет - достанут туза. "какойнить литий-ионный-цинковый-деструктор воды в лектричество и взад"
Это из той же серии как начать продавать айфоны 10 через неделю после выхода 6-го, шоб партию 6 вообще не покупали..)
А доказательства этой замечательной теории «во всем виноваты нефтяники» есть?
Нефтянники как и прочие профессии вообще не при делах, смотреть надо на тех кто занят перепродажей а не добычей. Лондонская биржа и прочие спекулянты, все крупные состояния нажиты на перепродаже ресурсов а не добыче.
Мда... Просто нет слов.
Еще раз - есть доказательства этой замечательной теории?
учредители лондонской биржи и прочих нюерковских - кто? можно ж погуглить, и какие состояния у этих товарищей тож примерно понятно. какач вам теория еще нужна?:)
Мда... ты тоже с методичкой штоля?
Еще раз - есть доказательства этой замечательной теории «Способы решения есть, дешевые и с высоким КПД,»?
Страницы