Статья коллеги Писатель натолкнула меня на мысль, прикинуть EROI фотогальванических элементов.
https://aftershock.news/?q=node/815889
На основе данных можно грубо прикинуть EROI панельки. Берём поликристаллический модуль Delta SM 150-12 P
https://msk.solar-e.ru/catalog/solnechnye-paneli/polikristallicheskie/de...
http://smart-farm.ru/catalog/solnechnye_moduli_i_kontroller_zaryada/soln...
Масса:11,6 кг (минимальная из представленных)
материалы : стекло , поликристаллический кремний,Алюминий анодированный, медь(кабель)
оценим площадь элемента 1.485*0.688~1м2
.Допускаем что рабочая площадь элемента один метр квадратный ( на самом деле немного меньше)
Итак:
mcu=0.6(м)*0.000004(м)*8.92*103(кг/м3)=0.021 кг (всё переводится в СИ)
mстекло=2.5(кг/м3)*103*3.2(м3)*10-3=8 кг
msi=2.33(кг/м3)*103*0.00022(м3)=0.5126 кг
mal=11.6-8-0.5126-0.021=3.0664 кг
Eзатраты=0.5126(кг)*20*109(Дж)+3.0664(кг)*174(Дж)*106+8(кг)*7(Дж)*106+0.021(кг)*106*93(Дж)=8.97*1010 Дж
Это затраты( в принципе можно было и не заниматься крохоборством и опустить затраты на всё кроме кремния. мало что изменилось бы)
А теперь "профит"
https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_генерация#Перспективы_солнечной_электроэнергетики
1700 КВТ*ч на метр квадратный в год . КПД возьмём 17.12 % срок 10 лет ( за десять лет выработка падает на 10%)
1700(Квт*ч)*0.1712*3.6*10=1.04*109 Дж в год
EROI =профит/затраты=10*1.04*109/8.97*1010=0.12.......
Соответственно для 30 лет EROI=0.36.
Кажись это провал солнечной энергетики. Даже если учитывать только затраты на кремний и брать срок 30 лет EROI=2.91.Это всё естественно без учёта деградации панелек.
UPD
https://matter2energy.wordpress.com/2016/05/17/another-pv-eroei-debacle/
"профит"=134.4 квт ч/м2
https://link.springer.com/article/10.1007/s41247-017-0033-0
На кремний солнечного качества идет 110 кВтч электроэнергии и 185 МДж тепла ... итого 600 Мдж
e1 = 0.5126(кг)*600(МДж)=0.31 ГДж
e2 = 3.0664(кг)*174(Дж)*106 = 0.53 ГДж
e3 = 8(кг)*7(Дж)*106=0.056 ГДж
e4 = 0.021(кг)*106*93(Дж) = 0.001953 ГДж
Eзатраты=0.898 ГДж
EROI=10*134.4*3.6*106/0.898*109=5.6 Всё равно провал. За 10 лет Без учёта падения отдачи.
За 30 лет EROI= 16.16
Для нормально функционирование индустриально общества требуется EROI<20.
Комментарии
Как я понимаю, критична только одна цифра - *20*109(Дж). Ее нужно как-то обосновать.
Да это так.
Первоисточник: http://www.festivalnauki.ru/statya/77603/energozatraty-na-proizvodstvo-m...
ну и по логике вещей, производство поликристаллического кремния процесс энергозатратный.
кремний требует коксующегося угля на первой стадии - восстановления кремния.... Насколько можно модфицировать процесс дабы отказаться от кокующегося угля в пользу синтез газа , плученным из рядового угля или газа (со сдвинутым соттношение CO:H2 в сторону CO) затруднительно сказать... Точно так же как затруднительно сказать можно ли текущие процессы модифицировать под циклическую работу ..
Давайте альтернативный способ подсчёта проведём.
1. Сколько выработка кв*ч в год у панельки?
2. Сколько панелька стоит?
Проверим, так сказать, была ли у вас ошибка на порядок только один раз.
эм. А как вы собираетесь переводить рубли в в джоули?+
))
А вы предоставьте цифры, которые вас устроят, и увидите)))
То есть вы предлагаете перевести выработку в рубли ( стоимость ээ) и поделить на цену батареи? Вы же понимаете , что это будет ничего не значащая цифирь ( цена на ээ может формироваться как угодно). Более того не будет учёта косвенных "дотаций" от традиционной энергетики( завод выпускающий кремний работает не на фотовольтанике).
Я придерживаюсь мнения , что EROI надо читать в энергии( на то он и EROI )
Панелька стоит 100500 блюющих радугой пони.
Не поняли? Поясняю - тут строгий физичееский расчет, сколько энергии затратили на производство устройства, сколько энергии может выработать это устройство за весь срок эксплуатации.
А вы в строгий физический расчет зачем-то примешиваете то, что не имеет никакого физического смысла - рубли/доллары/евро. И тем самым получаете вместо строго обоснованного расчета - бессмыслицу.
+- порядок только при поверхностных перепроверках
Ну не имеет для вас значение рубли, ок.
Проходите мимо, если перепроверка результата на адекватность не интересна.
Ну хорошо.Раз вы настаиваете.
https://ria.ru/20170627/1496916647.html
http://smart-farm.ru/catalog/solnechnye_moduli_i_kontroller_zaryada/soln...
Грубо прикинем
В Дании "EROI"=30*1700(Квт*ч)*0.1712*19.8/7 755=22.29
На Украине "EROI"=30*1700(Квт*ч)*0.1712*2/7 755=2.25
Вопрос. Почему на Украине "EROI" так просел?
Сверим цифры.
1. Выработка в год ~ 300 кВт*ч?
2. Цена панели 7755?
Про оптовые молчу..
3. Цена ээ от 2 до 20 рублей, так?
Допустим. Однако цена на ээ ( в идеале ) формируется игрой спроса и предложения. Причём здесь энергия?
А теперь следите за руками))
Рассмотрим первый вариант.
1. Цена ээ в месте производства панельки 2 рубля за кВт*ч.
2. Тогда доход от панельки за год составляет 600 рублей. Так?
3. Тогда панелька, именно сама панелька, окупается за 13 лет. Так?
4. Для производства панельки нужны затраты ээ, нефти, газа, угля, человекоресурсы, песок, силикон, налоги, маркетологи и пр. Так?
5. Т. Е., "отбивание затрат энергии" происходило бы быстрее, т. К. Затраты на энергию - это часть затрат на производство панельки. Так?
6. Т. Е., 13 лет - это верхняя граница энергетической окупаемости панельки.
Второй вариант:
При ээ в 20 рублей в месте производства панельки верхняя граница энергетической окупаемости панельки составляет 16 месяцев.
я тебе про Фому, ты мне про Ерёму
EROI energy returned on energy invested. Я не рассматриваю финансовый аспект от слова совсем.
Верхняя граница ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ окупаемости. Вложение энергии отбивает вложение энергии. А финансово может быть что угодно. В современном мире экономика и физика две параллельные реальности.
Попытка #2
При стоимости панели 7755 рубля и стоимости ээ в месте производства панельки 2 рубля максимальная электрическая энергоемкость панельки составит 3900 кВт*ч.
При сроке службы в 30 лет выработка панельки составит 9000 кВт*ч, а нижняя оценка EROI составит ~2,3
При стоимости панели 7755 рубля и стоимости ээ в месте производства панельки 20 рубля максимальная электрическая энергоемкость панельки составит 390 кВт*ч.
При сроке службы в 30 лет выработка панельки составит 9000 кВт*ч, а нижняя оценка EROI составит ~23
ДВАДЦАТЬ ТРИ
Таким образом,
Нижняя оценка EROI колеблется в пределах от 2.3 до 23
Этот подход не корректен.
Для производста панелек используется не только ээ , но и другие источники энергии.
К примеру уголь Возьмём цену 62 бакса 62*62=3844 рублей за тонну
https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
15Мдж*1000кг=1.5*1010 Дж
Для угля 3.9*106 дж/рубль
для ээ 7.2*106 дж/рубль
Вы не находите странным , что для разных источников энергии будет разное содержание энергии в одном рубле? А если в одном рубле может содержаться разно(любое) колличество джоуле, то и использовать рубли(доллары , юани) для расчёта EROI нельзя.
Рубль не является физической величиной, следовательно твой расчет некорректен.
Современные деньги, по большому счёту ,вообще являются средством разводилова лохов. :)
Рубль не является физической величиной, посему твои расчеты - антинаучный бред.
Физический смысл рубля в студию! После этого продолжим.
Рубль - талон на нефтедоллар и даёт право покупать энергию хоть в проводах, хоть жидко-горючей ликвидностью.
Батенька, деньги жрать нельзя. И греют они тоже плохо. И жить в них затруднительно. Так что вы как-нибудь со своим либерализмом головного мозга порешайте. А то я вижу ваше будущее печальным. Вы абсолютно не отображаете логику процессов, то есть что причина, а что следствие.
К сожалению очень многие,если не большинство, сегодня этого понять не в состоянии. В головах у людей системные ошибки. Такие же ,например, как вера в то, что коммунизм должен победить. Да и сам коммунизм, часть западной прошивки системного ПЗУ таких субъектов. Но и капитализм почил по объективным причинам.
Скорее на неадекватность.
Вы понимаете, что используя электроэнергию панелек не хватит на производство новых панелек, как ты их не крути?
В принципе ради экологии разве что имеет смысл создать где-то в незаселенной местности кластер с угольными электростанциями, где бы производились панельки для всего остального мира. А сами панельки давали лепестричество конечному потребителю. Хотя о чем это я? Такой кластер уже есть - это Китай.
Вы не учли статистику выпадения крупного града и прохождения ураганов. Так что до 30-тилетнего возраста панели могут не дожить.
Кроме энергозатрат на панели, посчитать бы затраты на аккумуляторы.
Поликристаллический кремний??? А что это???))))
Расчёт неверен в том, что если панельки продают дешевле себестоимости, то завод не будет их производить. Или увеличит цену для окупаемости. Если завод продаёт панели по этой цене, то и плясать нужно от этой цены И если стоимость полученной электроэнергии превысит стоимость панелей и сопутствующих товаров, с запасом на форс-мажор, то выгодны. Если не превысит, то невыгодны.
Я те камерад сажу по сикрету только тссссс....Адам смит умер более 200 лет назад...Апотом родился Кейнс - и все пошло наперекосяк...Есть такая фишка как субсидии явные или неявеные (квотрированние, приоритетный допуск к государственныммуниципальеым тендерам или сетям)
Ну вот когда панельки будут производить без субсидий, тгда и посмотрим на цены))) А пока маемо то шо маемо.
Мне очень интересно, почему люди серьезно воспринимают статьи в которых нет ни автора, ни одной ссылки на источники.
Вам нужна ссылка на курс физики и математики?
Нет, а вам?
Очистка от посторонних атомов обходится очень затратно.
Так же, нужно включить в расчет, если уж говорить о длительных сроках эксплуатаци, срок службы панели. Диффузию в pn-переходе никто не отменял. Деградация материалов. И связанное с этими факторами уменьшение эффективности преобразования панели, а может быть даже отказ ее и последующая замена.
Коллега! Это даже не расчёт. Так грубая прикидка. Зелёные даже слов таких не ведают.
А затраты на получение каждого материала откуда взяли? Можно ссылку?
http://www.festivalnauki.ru/statya/77603/energozatraty-na-proizvodstvo-m...
впрочем если вы предоставите более точные данные, буду рад.
Точные данные вряд ли вообще существуют. Это же нужно иметь реально работающий завод (скажем год) производящий исключительно такой кремний, ну и потом поделить потреблённую энергию за период на массу выпущенного кремния. У меня такого завода нет, извините.
Надо ещё учесть энергию, потреблённую при строительстве и ремонте этого завода.
Да. Но если производство очень энергоёмкое, то наверное это не сильно влияет, но в целом да, надо.
Спасибо.
Можно уточнение? Тут что-то не сходится
mcu=0.6(м)*0.000004(м)*8.92*103(кг/м3)=0.021 кг (всё переводится в СИ)
Как минимум размерности
mcu=м*м*кг/м3 = кг
Думаю опечатка, но для тех кто в танке поясните, пжлст.
Да конечно! ).000004(м2) Спасибо что заметили.
А откуда вы взяли затраты в 20 Гигаджоулей на килограмм для поликристаллов?
http://www.festivalnauki.ru/statya/77603/energozatraty-na-proizvodstvo-m...
Уильямс и соавт. (Williams и соавт., 2002) выяснили, что в результате на изготовление килограмма конечных изделий — микрочиповых пластин — тратится 9,4 кг сырьевого Si. То есть на протяжении всей производственной цепочки — от Si из кварца и углерода через трихлорсилан, поликремний, монокристаллические слитки, пластины до фактического производства и сборки микрочипа — на один двухграммовый чип тратится примерно 41 МДж энергии. То есть на отгружаемые пластины расходуется как минимум 2100 кВт·ч/кг. Даже если пользоваться только электричеством с ГЭС, пропорциональный расход составит примерно 7,6 ГДж/кг, а если все это электричество получать из ископаемого топлива, то совокупный расход первичной энергии превысит 20 ГДж на кг готовых пластин из Si, что на 2 порядка величины, выше, чем при производстве алюминия из бокситов, на три порядка выше по сравнению с получением стали из железной руды.
я сомневаюсь , что за 17 лет потребление энергии на эти процессы сократилось в раза, на проценты да, в разы нет.
А причём тут микрочиповые пластины, если речь о фотовольтаике? Мы же не процессоры делать собрались.
Да согласен отчасти взял лишку( не просмотрел внимательно первоисточник). Но полученная цифирь ( 0.65 исправленная) коррелирует с 0.7 коллеги Irs. Если вы предоставите данные по потреблению энергии при производстве поликрсталлического кремния буду благодарен.
Страницы