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
У lrs цифра с потолка. Если реальные исследования смотреть, то там с 8 начинается EROI. По цифрам конкретно на поли не силен, мне больше конечные интересны были.
Пока реальные исследования указывают обратное.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379?dgci...
Ну и можно ваши реальные исследования?
Цитата из вашей ссылки:
5. Conclusions
Our revised EROI and EROI EXT values for PV systems in Switzerland, 3 calculated according to the formula adopted by Ferroniand Hopkirk (i.e., as the ratio of the total electrical output to the‘equivalent electrical energy’investment), but based on the argumentsand numbers presented in this paper are, respectively, EROI≈9–10 (when adhering to widely adopted‘conventional’system boundaries asrecommended by the IEA (Raugei et al., 2016)) and EROIEXT≈7–8 (when instead adopting‘extended’system boundaries that also includethe energy investments for service inputs such as‘project management’and insurance). It is especially noteworthy that even the latter EROIEXTrange is one order of magnitude higher than 0.8 which was obtained byFerroni and Hopkirk.
Del, не туда. Ниже.
110 квтч на кг и плюс 185 Мдж - так лучше?
Да спасибо. я слишком поздно получил ваши данные. Мне до сих пор стыдно за использование столь недостоверных цифр. Но даже так всё это не выглядит внушающим доверия.
Николаев Александр
я сомневаюсь , что за 17 лет потребление энергии на эти процессы сократилось в раза, на проценты да, в разы нет.
Именно в разы, точнее, на порядок со 100 долл за килограмм поликристаллического кремния в начале 2000-х до 9,6 долл кг в Китае в 2018...Именно это одна из причин закрытия производства кремния на нашем ПХМЗ...на котором еще в 2000-х расход электроэнергии составлял 170 кВт-час за кг, а уже тогда у Сименса - 50....
Вы мне начали говорить про энергию, а привели в качестве аргумента какие-то доллары...А можно джоули?
Да и таки для электронного кремния.
Поликристаллическая панель это не панель поликристаллов. Это панель, на которой много монокристаллов)))
Как ни крути, 20 гигаджоулей не выходит.
Вывести в космос)))) Будут и гигаджоули))) Всего-то решить проблему передачи на поверхность Земли)))
Для электронного кремния. для поликристалла действительно меньше.
Это что получается, что солнечная панель за 30 лет саму себя не окупает?!!!
Окупть ( денежно ) вполне может. Но вот для энергетики это не очень.
Ну так по EROI, если не учитывать деградацию, выходит много
80лет.Bazyaka
Это что получается, что солнечная панель за 30 лет саму себя не окупает?!!!
Ну это как с выборами: важно не кто и как голосует, а кто и как считает....Разумеется, окупается, особенно если этими панелями занимаются те же китайцы, а не "особоэффективные социально ответственные оли...топ-менеджеры", да еще "некоррупционнно" связанные с бюджетом одной "страны с прорывной экономикой, которой все остальные страны завидуют"....Например, для увеличчения срокка окупаемости можно взять солнечные панели бренда "Дельта", одни из самых дорогих на рынке РФ (зато, правда, с с многолетней гарантией)...
Ещё раз буде про корупцию и эффективных менеджеров .
БАН
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.
Всё проще, при производстве солнечных панелей используют источники энергии, у которых EROI не просто больше 1-цы а во много раз больше единицы, и это на солнечные панели.
А какая разница? Себестоимость панели это себестоимость панели, невзирая на все предыдущие затраты. Точнее из них она и складывается.
Не путайте тёплое с мягким, а именно себестоимость в денежных единицах и энергетические затраты. А так же учитывайте , что стимость ээ и других видов энергии различна.
Различна... причём если сейчас, пока стоимость угольной дешевле, то потом стоимость её резко возрастёт, поскольку угля будет мало, а вот количество солнечной - не изменится.
https://ugmk.com/analytics/surveys_major_markets/coal/
Это не играет роли. Уголь - конечен, по сравнению с солнечной энергией. Солнечная тоже конечна, но через многие милларды лет)))) А уголь мы можем выработать достаточно быстро.
Странно, вы сами выше ссылаетесь на статью Феррони, в которой он для вычисление энергетических затрат складывает все денежные затраты, включая страховку, выплату процентов, управление проектом, и тд.
Тогда я её прочёл не внимательно, вообще это не точный расчёт а грубая прикидка.
Учитывайте ещё и то, что общее потребление энергии в мире не стоит на месте, а непрерывно возрастает. И чем больше "экологичного" фотоговна для
элоевпиндосов и европоцев будут клепатьморлокикитайцы, тем больше коксующегося угля последним на эти техпроцессы понадобится. А уголёк, особенно коксующийся, у них совсем-совсем не резиновый. И тем быстрее наступит полный и всеобщий звиздец и тем, и другим. С этой точки зрения фотовольтаика - благо, поскольку в выигрыше будет только Россия, которая в это дерьмо пока не вляпалась.С гораздо большей пользой Россия может потрать этот уголь на себя( например на металлургию, даёшь 100 миллионов тонн стали в год!)
Вообще-то надо не 100 миллионов стали давать, а разрабатывать новые технологии - экономные. Чтобы при тех же выходных данных тратить и угля и стали и кремния и энергии в десятки раз меньше.
Паровая машина Ватта была раз в десять экономней аналогов. Ну как сократила потребление энергии Британия? Ну а металлы можно действительно заменить пластиком, который получают из нефти, газа, угля...
Проблема не в количестве потребляемой энергии. У нас, если что, под боком неисчерпаемый источник есть. Проблема в исчерпаемости земных ресурсов.
Если уж и увлекаться солнцем, то быть может, что-то и получится из устройств использующих энергию ИК спектра. Все таки, коллектор производит высокопотенциальное тепло, которое, хоть как-то, но можно хранить, да и деградации, наверное, меньше подвержены.
Вполне возможно . Но такая энергетика будет занимать свою нишу (на подобии ГЭС), и никогда не станет всеобщей.
Ну во все тот же ЕРОЙ все упирается. У меня есть стойкое ощущение, что в наш замечательный век, несмотря на наличие неплохих профильных специалистов, мы практически не имеем людей, способных комплексно подходить к решению технических вопросов. То есть, быть может (только предположение), даже существует физическая возможность массово перейти на тепловую солнечную генерацию, застроив ей всякие "задницы" нашей планеты. Возможно, современные производственные мощности и материалы, позволяют делать это даже весьма легко. Только кому это пока нужно?) И кто из современников обладает достаточной волей и ресурсами, чтобы запилить свою школу чего-то принципиально нового? Энтузиасты нынче - кругом не очень компетентные дурачки, а прожженные парни напрочь лишены энтузиазма и мотивации. Во все времена тот редкий тип человека, который совмещал эти качества, нынче предпочитает не иметь никаких дел с долбанутой системой, и выращивать удивительную капустку.
https://www.litmir.me/br/?b=281412&p=1
Прочтите. Там немного, но это того стоит. Удивляет масштаб.
Вы гуманитарий ?
А Вы?) Знаете сколько по миру бегает гумов, уверенных в том что корочки технического вуза автоматом добавили им мозгов?)
То есть??? Какой коллектор производит высокопотенциальное тепло??? Откуда он взялся у солнечных панелей???
И как хранится тепло от коллектора? Вы имеете ввиду аккумулятор тепла? Так это скорее не хранение, а перераспределение в весьма ограниченном промежутке времени.
Именно так, поэтому ни слова о перспективности направления, только отмечаю, что с ним у отличие от панелек ещё не все понятно. Я например, очень плохо представляю масштабируемый способ передачи тепла от коллектора к аккумулятору.
гавно это а не направление...Это аккумуляторы тепла... В широтах выше 45 тепло нужно - а ниже 45 нахер никому не нужно, посему затраты первичной энергии на кондиционирование равны затратам на обогрев...Это маркетинговая сторона дела...Теперь к физике... Солнечные коллекторы дают на выходе тепло 110 градусов...Единственное применение его - отопление... Резервуары для хранения - твердые или жидкие тела ...самая большая теплоемкость у воду может сохранить в идеале ажно 4.2(95-20) = 315 кдж/кг=0,09 квтч/кг - хуже чем у литиевых батарей (а там хранится не низкопотенциальное тепло а электрихимический потенциал) ...Да и при этом тепло будет рассеиаться... Теперь о далбейших преобразованиях .. Из всех альтернатив наиболее реален органический цикл ренкина - на геотермальном тепле (примерно тех ж парметров он дает кпд в районе 10-12%... и с с ваших 0,09 квтч/кг остается 10 Втч/кг...Короче ни о чем...Остается исключительно использование для регенерации теплового поля скважинного грунтового насоса тепловых насоса - и то нужно хорошо бумать ка проеетировать систему
Нене, хранить теплоту в водяном аккуме естественно не канает для генерации. Да и для отопления коллекторы весьма сомнительны. Если уж городишь для индивидуального отопления аккумулятор и нормально утепленное строение, то намного проще накачивать в него тепло из биомассы, чем ловить два часа солнышка в болотах типа Москвы или северной Европы, в месяцы, когда тепло нужнее всего.
С другой стороны, солнечные концентраторы дают теоретически действительно высокопотенциальное тепло, при котором показатели цикла Карно уже совсем иные. Керамический аккум можно разогревать до довольно высоких температур, при этом, если тело большое - остывать будет ооочень долго. Вопрос в том, как всю эту энергию в него засунуть.
Никак... Керамика твердая ... Если нагревать прямым нагревом, то ввиду низкой теплопроводности нагреваться в первую очепередб дудетт поверхность , и тут же переизлучать назад...Если через нагрев через промежуточное - тело - адя воды - все уже ранее обсуждено - высоких температур не достичь...На комплексе Нури использовали для хранения и ночной генерации расплав нитратов, с температурой 550...Там громадная башня и громадные площади зеркал... но запас накапливаемого тепла не так велик...А там пустыня - солнце светит каждый день, а унас месяцами нее светит - расплав остынет
Александр, и снова для тех кто в танке. Не сходится тут:
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
e1 = 0.5126(кг)*20*109(Дж)=10.25 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
На порядок.
ПС. Если заметили ошибку в имени, извините, параллельно общался с другим человеком и переклинило
Ох. Всё таки допустил ошибку. 1.61*1010 EROI получается равен тогда 0.65.
Позор мне. Будем править.
Спасибо
Впрочем фотовольтанику это не спасёт.
Если, что, я не сторонник зеленой энергетики. :)
Удалил. Спать.
Можете ещё здесь посмотреть: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379
Швейцарцы считали в 2015, у них EROEI по фотовольтаике 0.82 получился, но КМК отчётик у них несколько оптимистичен. Хотя они там постоянно подчёркивают о чрезмерной энерго- и материалоёмкости панелек по сравнению с АЭС и ТЭС.
По вашей ссылке EROI 9-10
Имейте терпение, дочитайте до конца. Ключевые моменты выделил.
Страницы