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
вы очень выборочно читаете. Он написал про 1.7 с условием что мы примем за правду кучу сомнительных данных и методов.
я сомневаюсь , что за 17 лет потребление энергии на эти процессы сократилось в раза, на проценты да, в разы нет.
Уважаемый Александр:
Потребление энергии на производство высокочистого кремния уже сократилось во много раз.
Для выплавки кремния ~98% чистоты нужно сравнительно немного энергии, так что энергопотребление на килограмм получается примерно как у алюминия (+/- сколько-то). Однако для последуюещей очистки его раньше много раз переплавляли зонной плавкой и затем вытягивали монокристалл по методу Чохральского. Чистота доводилась до ~ 99,9999% - и тогда этот кремний становился пригоден для применения в фотовильтаике (пишется без "н"). Вот эта очистка требовала на порядки бОльших затрат энергии чем первичная выплавка кремния. Об этом, как я понял, и написано у Williams и соавт., в публикации датированной 2002 годом. Толщина блока или монокристалла были ограничены, скорость нагрева/охлаждения были тоже ограничены, поэтому соответствующее оборудование производило сколько-то грамм сверхчистого кремния, тратя прорву энергии и денег.
К концу 1й декады 21 века получила распространение другая технология очистки кремния - REC, где "грязный" кремний непрерывно превращали в моносилан, моносилан разлагали в сверхчистый кремний, а высвободившийся водород использовали для очистки следующих партий кремния. Энергопотребление на грамм полученного сверхчистого кремния было снижено на порядки, стоимость тоже рухнула, цена солнечных панелей и солнечной ээ тоже рухнули. Посему в скоро заканчивающейся декаде произошла энергетическая революция, и вопрос "как снизить стоимость солнечной ээ" сменился на "Как накопить дешёвую ээ дешёвым способом".
Эту самую энергетическую революцию ощутили на себе южные партнёры, где стоимость солнечной ээ оказалась низкой. В России, где экономика солнечной ээ изначально хуже из-за низкой освещённости, до сих пор идут всякие дебаты которых на югах почти нет.
Я не ставлю ваши слова под сомнение , но напоминаю что в EROI нужно учитывать энергию потребную на восстановление диоксида кремния , до собственно кремния.Это была лишь грубая прикидка.именно по энергии.
Фотовольтаика значит с "н" благозвучней.
Энергия для этого где-то 15 квтч на кг кремния. Затем процесс сименса потребляет около 50 квтч на кг кремния. Итого, гк кремния это менее 70квтч. Не находите что есть небольшая разница между 250 МДж и 20 ГДж?
Спасибо.
Прогресс в фотовольтатке и как в процессоростроении, производстве памяти и пр. Полупроводниковой деятельности огромен. И ссылаться на работы 20 летней давности, кхм-кхм...
Спасибо, что обратили внимание
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
То что расчет г-н Николаева это бред, можно легко подтвердить простым расчетом. Стоимость 1м2 панелей (200 ватт) сейчас около $50 в Китае (субсидий для производителей там нет). Если бы на нее расходовали 1.61*10^10 энергии, то стоимость производства была бы $350. Если делать на электричестве, то это 4472 квтч. Большинство печек для этого сейчас электрические. Стоимость электроэнергии для промтышленности в Китае 0.08 центов за кВтч.
Реальность немного отличается от этого. Реальные энерго затраты на производство 1м2 панелей сейчас менее 4*10^9 (4000 МДж)
Вот например расчет для Китая.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610217303156
Вот другое исследование:
https://www.nature.com/articles/ncomms13728
Еще, для производства в Германии
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pip.2548
Често говоря этот вопрос давно закрыт. Если человек по этому поводу сомневается, то это индикатор что у него не все в порядке в конерватории.
не вся энергия расходуемая на кремний ээ. Его ещё восстановить из диоксида надобно.
а можно посчитать не для такого специфического района как пустыня гоби?
Ещё одна попытка завуалированного оскорбления и будет БАН.
Можно для других районов. Ну вырастет с 2 лет до 3 лет.
Тут порядок цифр другой, как не считай, энергозатраты в 10-20 раз меньше чем отдача. Причём энергозатратных продолжают каждый год падать.
Из комментариев к
https://matter2energy.wordpress.com/2016/05/17/another-pv-eroei-debacle/...
Не вся цифирь верна , всегда требуется проверка.
Опять ты в лужу пукнуло, овцо.
Батарейки ещё прибавь. И корм негру, который будет эти панельки отряхивать. EROEI зелёноговна скатится вообще к 0.05.
Будучи беспристрастным вас я тоже предупрежу. Ещё одно оскорбление БАН.
Меня, например, его
враньёнаглая агитация оскорбляет. Но его же за это никто не банит.Будет хамить получит БАН.
Если тут будут банить за враньё и наглую агитацию, то я тут почти один останусь. Я один из немногих который тут пишет Правду.
Уровень вашего ЧСВ просто зашкаливает.
Банить за оскорбление первый раз считаю неправильным.
Сказал один другому без доводов:"Ты котак моржовый!", и хорошо.
Сразу видны "взаимотношения" участников и посетителей АШ.
Но вот за повторное такое "фи" бан давать.
так я не баню сразу. только за второе оскорбление. Так что выразить своё отношение - пожалуйста. Сводить дискуссию к обмену оскорблениями - нет.
Банить надо. С АШ этот акк всё равно не выпилят, потому как наглядная демонстрация дебилизма западной пропаганды. Да и надо же кому-то веселить народ.
Со всем согласен кроме цены панелей
Если брать от 10 киловат поликристала А класса, то цена 140-160 долларов киловатт ,а не 250 как Вы указали. При мегаватных поставках цена порядка 95-100 долларов.
Вопрос будет окончательно закрыт когда начнут массово появляться заводы производящие фотоэлектрические панели от энергии этих самых панелей.
Хотя бы в той же Гоби или других пустынях / полупустынях. Сплошной же профит. Сами произвели панельки, соорудили из них электростанцию, заводик неподалёку построили, питающийся от этой электростанции. Всё. Солнце светит - завод работает. На вход сырьё на выход панели.
Когда это станет выгоднее (во всех смыслах) угля/нефти - тогда вопрос и будет закрыт.
Пока что нужна оптимизация по всем направлениям
- набежала тучка / пошёл дождь или вдруг захотели работать во вторую смену => решение проблемы с аккумулированием энергии
- уменьшение энергоёмкости техпроцесса очистки кремния
- перевод добычи всех необходимых ископаемых на электротягу
- перевод процесса производства (и добычи ископаемых) аккумуляторов для электротяги на электротягу
- перевод процесса производства еды и всего что этому сопутствует на электротягу
Ну а способствует процессу перехода:
- объективное истощение запасов что угля, что нефти/газа. Это не случится прям завтра, но рано или поздно произойдёт
- выбросы от транспорта и угольных электростанций. В Китае например, это большая проблема сейчас
В общем, вопрос не закрыт, он только недавно сформулирован во всей полноте.
Это бредовое требование. У вас есть АЭС которые производятся только от энергии АЭС? Или сталь которая производится на заводе где все из стали? Или уголь который добывают и перевозят на угле? Или ГЭС которые делают только на энергии от ГЭС? Или самолеты которые делают только из деталей перевезенных самолетами?
Вопрос по ЕРОЕИ уже лет 10 назад был закрыт.
Есть конечно вопросы оптимального использования и интеграции, и не для всех задач подходит солнечная энергия (не для всех мест и задач она самая дешевая). Но это не к EROEI относится.
Ты крайне коряво сравниваешь несравнимое. Аэс не производит аэс. Хотя после 99% крд с тобой нет смысла общаться.
Не общайтесь, разрешаю.
Строительство ГЭС от ээ от ГЭС часто наблюдаете?
Вот когда увидите, тогда и поговорим
Суть в том , что нельзя на самом деле ввести "сферический в вакууме" EROI для какого-то источника энергии. Нужно брать интегральный EROI для всей энергетики общества.
поселенец
Вопрос будет окончательно закрыт когда начнут массово появляться заводы производящие фотоэлектрические панели от энергии этих самых панелей.
Хотя бы в той же Гоби или других пустынях / полупустынях. Сплошной же профит. Сами произвели панельки, соорудили из них электростанцию, заводик неподалёку построили, питающийся от этой электростанции. Всё. Солнце светит - завод работает. На вход сырьё на выход панели.
Когда это станет выгоднее (во всех смыслах) угля/нефти - тогда вопрос и будет закрыт.
???
0.
Гашунская Гоби — равнина между восточными отрогами Тянь-Шаня и Хамийской впадиной на С. и горами Бэйшань на Ю., в Синьцзян-Уйгурском автономном районе Китая. Является частью пустыни Гоби.
1.
стратегии компании из Чунцина (Chongqing) вылилось в повышение производительности до 30 000 тонн в год и достижении соглашения с местными электропоставляющими организациями о снижении стоимости электроэнергии для завода в Синьцзяне (Xinjiang). Это привело к том, что 18 декабря 2018 года Daqo в своём пресс-релизе сообщили, что компания будет производить поликремний всего за 7,5 доллара за килограмм в первые три месяца нового 2019 года (в оригинале смешная формулировка – «Западного Нового года» – прим. перевод.).
2.
Совокупная мощность солнечных электростанций в Синьцзян-Уйгурском автономном районе /Северо-Западный Китай/ на днях достигла 1 млн 5 тыс. кВт. Удельный вес электроэнергии, вырабатываемой на солнечных и ветряных электростанциях, в энергетике района превысил 15 проц. Об этом стало известно агентству Синьхуа в Синьцзянской электроэнергетической компании /СЭК/.
уменьшение энергоёмкости техпроцесса очистки кремния
Уже 7,5 долл /кг поликремния в 2019....Куда уж меньше...напомню, что десять лет назад было не менее 50...
Да пусть производят , вот только игры в зелень Китай закончил ,теперь будет куда как осторожнее .
Китай в этом году построит около 40Гвт СЭС. В следующем план тоже около 40ГВт. Это примерно как строительство 10 АЭС в год. Ничего себе закончил.
В этом это каком ? В 2019 что-ли? Чушь не несите ,не было такого.
Выглядит сомнительно, 16ГВт Китай ввёл за 9 месяцев всего.
Впрочем, это не отменяет их масштабных планов по переводу электрогенерации на ВИЭ.
Ну может в этом недовыполнят план и введут всего 25-30. Все равно это очень много, равносильно строительству 7-8 АЭС.
30 ГВт солнечных панелек за год выработают порядка 1.6 ТВтч электричества (берём КИУМ 15%). Столько за год выработают 5 энергоблоков по 1ГВт.
В составе АЭС у Китая может быть от 2 до 8 энергоблоков (строятся парами). Так что скорее это эквивалент одной АЭС.
Но лучше считать в энергоблоках. Или пользоваться простым соотношением - 1ГВт атомной генерации эквивалентен по годовой выработке 6ГВт солнечной.
Забавно. я считал , что КИУМ панелей порядка 20%.
Зависит от региона. На юге Испании будет 25%, а если с механизмом слежения - и того больше.
15% - это я быстренько загуглил среднекитайскую.
КИУМ АЭС >90%, а панелек <10%. Так что тут сравнивать?
На планете нужно поискать регионы с КИУМ панелек менее 10%. Это какая-нибудь Шотландия, Исландия или Северная часть Финляндии.
Вся Россия севернее Ростова. Особенно зимой. Особенно снежной. )
Ну а впрочем... Сколько же по вашему КИУМ панелек, например в Баварии? Наверное процентов 50?
А причем тут Россия если разговор про Китай?
11-12%
Эм-м. А что, 11% так уж принципиально отличаются от 9.9%? ) А 11% это с потерями на выравнивание/хранение или нет?
Ок. Китай... Страна вроде как большая. Но если посмотреть на плотность населения, то видны громадные незаселенные территории и одновременно дикая плотность населения в других районах. Отсюда следствия: в горах/степях/пустынях массово ставить панельки безсмыленно - нет потребителей, а в остальных местах (с/х земли, дороги или плотная городская застройка) просто особо негде. Как-то так.
Да, очень принципиально ввиду нулевых затрат на топливо. Это на 10% ниже LCOE, а если 12 - то на все 20%.
Какое отношение КИУМ имеет к дальнейшим действиям с выработанным электричеством? Какие-то местные креативные метрики?
Это заблуждение, «негде» - только в мегаполисах. В Германии плотность населения 240 человек на километр, а площади достаточно чтобы панельками произвести электричества в пять раз больше, чем Германия в год потребляет. Именно средняя, местами там больше 2000 на квадратный километр. У Китая в этом плане ситуация с территорией лучше и инсоляция повыше.
Вообще-то насчёт КИУМа вы правы. Но рассуждая чисто логически:
Если панельки включены в сеть, то им необходимо резервирование - обычно ГТУ, которая простаивает во время их "работы", т.е. её КИУМ далёк от 100%. Мощность резервной ГТУ по хорошему надо бы учесть и, соответсвенно, дисконтировать КИУМ панелек.
Если панельки подключены к батарее, то надо бы учесть потери на их заряд/разряд/хранение, а значит снизить выработку панелек на эту величину. Соответсвенно снизится и КИУМ.
Но Вы безусловно правы: в расчёт КИУМа панелек эти затраты не включают. Хотя они безусловно существуют.
У АЭС затраты на топливо тоже несущественны, а у ГЭС вообще отсутсвуют. При этом их КИУМ....
В США КИУМ СЭС - 25%.
https://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.php?t=epmt_6_07_b
Я рад за них! Ну вот серьезно!
Но вот у нас нифига не 25, особенно зимой, особенно снежной.
Снег отражает солнечный свет и повышает КИУМ.
Серьезно? И откуда он его отражает, когда лежит сверху на панельке? Я уж молчу о том, что когда он идёт, обычно довольно пасмурно!
Снег с панелек убирают.
Вы правы. Но это дополнительные затраты. Особенно если панели на крыше.
Страницы