«Энергия_к_Хе…м» именно так переводится на богатый русский язык откровенное и циничное название «Power2X». В широком смысле это комплекс грантоедский программ, предназначенных для распила зелёного бюджета на темах различных способов «сохранения энергии».
Почему эта тема столь популярна? Потому что сколько бы ни был альтернативно одарён последователь ублюдочной девочки, но рано или поздно приходит понимание, что прерывистая, зелёная энергетика даёт много энергии, когда она никому не нужна и мало энергии, когда она нужна. И чем больше доля поражения энергосистемы, тем чаще начинают происходить такие ситуации.
В какой момент очередной жертве ЕГЭ приходит в голову мысль, подкупающая своей новизной и оригинальностью – «Ах… весной и осенью солнце генерирует избыток энергии, и панели приходится отключать…. Ну так давайте же из «бесплатной» энергии производить водород.»
Очередная статья расписывающая как славно можно переводить энергию на дерьмо, то есть извиняюсь сохранять Power to X , вышла в дойче велле.
Power-to-X: The secret to a 100% renewable energy system?
Энергия к Хе..м: Секрет 100% возобновляемых энергосистем?
Во всём мире всё больше и больше электроэнергии вырабатывается с использованием солнца и ветра. За последние десятилетия технология значительно продвинулась вперёд, и цена на возобновляемую энергию стремительно падает.
Но если мы посмотрим за пределы энергетического сектора на общее энергопотребление, то возобновляемые источники энергии всё ещё играют незначительную роль. В отопительных, транспортных и промышленных процессах все ещё преобладают ископаемые виды топлива, и многие из этих систем не могут работать на электричестве; им нужно топливо.
Вот где появляется power-to-X (также называемый P2X или PtX). Общий термин, который охватывает различные процессы, превращающие электричество в тепло, водород или синтетическое топливо, что означает, что всё больше нашей энергетической системы может сказать прощай углю, нефти и природному газу.
остаточне «прощавай» - как любят говорить шумеры по аналогичному поводу.
Превращая энергию в водород
Power-to-X также может решить ещё одно из самых больших препятствий для перехода на чистую энергию: хранение. В настоящий момент, например, ветротурбины в северной Германии иногда вырабатывают столько энергии, что их необходимо отключить от сети, чтобы предотвратить её перегрузку.
Трудности, связанные с хранением энергии от солнца и ветра, сдерживают их развёртывание.
Вместо этого эта избыточная мощность может быть использована для расщепления воды на кислород и водород посредством электролиза. Мало того, что водород может храниться для дефицитных дней, он может использоваться для отопления зданий, производства стали или использования в топливных элементах для грузовых автомобилей и судов.
... и водород в топливо
Когда у вас есть водород, на самом деле возможности расширяются. С помощью процесса, который добавляет углекислый газ, вы можете производить синтетический керосин, бензин или дизельное топливо. «Энергия в жидкость», как это известно, также может быть использована для производства различных химических веществ.
В самой технологии на самом деле ничего нового - во время Второй мировой войны Германия производила большое количество синтетического керосина для своих военно-воздушных сил. Сейчас, когда мы ищем способы обойтись без ископаемого топлива, технология переживает ренессанс, и было построено несколько демонстрационных заводов, в основном в Европе.
CO2, необходимый для производства этого топлива, может быть отфильтрован по выбросам энергетических, цементных или биогазовых установок, работающих на угле, или что ещё лучше для мира с нейтральным уровнем выбросов углерода, непосредственно из воздуха.
В 2017 году швейцарская компания Climeworks открыла коммерческий завод с огромными вентиляторами-абсорберами, которые ежегодно извлекают около 900 метрических тонн CO2 из воздуха. Компания заявляет, что в настоящее время это стоит около 550 евро за метрическую тонну CO2 - хотя эксперты говорят, что при более высоком спросе цены могут упасть до 50 евро за тонну к 2050 году. В настоящее время в Европе имеется 14 таких заводов, и в будущем их будет больше.
Снижение затрат
В настоящее время высокие затраты, вероятно, являются самым большим препятствием для широкого покрытия наших потребностей в энергии с помощью технологии «Энергия к Х». Большая часть водорода всё ещё производится из сырой нефти и природного газа, что намного дешевле, чем получение электролизом с помощью энергии ветра.
Тем не менее, Майкл Стернер, профессор экономики энергетики Регенсбургского университета прикладных наук, отмечает, что, если бы расходы связанные с разрушением климата были учтены, «водород быстро превратился бы в [приемлемую] альтернативу».
"если бы расходы связанные с разрушением климата были учтены" - вот эта фраза является ключевой для понимания всей статьи. В переводе на русский - "Да мы понимаем, что энергетически и экономически, разрабатываемые нами технологии являются запредельным бредом. Но если вас попугать "глобальным потеплением", "глобальным похолоданием", "глобальным изменением климата" или еще чем нибудь глобальным, то вы как миленькие будете башлять и радоваться.
Стернер является пионером в технологии и говорит, что мы достигли стадии, когда затраты могут начать падать. «Сейчас мы начинаем вводить промышленное производство», - сказал он DW.
Он отмечает, что 20 лет назад фотоэлектрическая (фотоэлектрическая) солнечная энергия всё ещё казалась непомерно дорогой, но благодаря государственной поддержке спрос вырос, технологии улучшились, а экономия за счёт масштаба позволила сократить расходы.
«Массового производства не было, и лишь немногие увидели потенциал», - говорит Стернер о PV. «Теперь солнечная энергия невероятно дешева и становится самым важным источником энергии».
Эти влажные мечты просто поражают своей дебильностью, и игнорированием науки. Германия достигла текущей доли зелени в энергобалансе, только скидывая проблемы балансировки на соседей. Еще десять-пятнадцать процентов роста прерывистой генерации, и далее уже и энергосистемы соседей не смогут справляться с этой нагрузкой.А далее ввод каждого следующего мегаватта зеленой генерации, будет приводить к тому, что все большая и большая часть добавляемой генерации будет работать в пустоту. Без решения проблемы хранения энергии, существует математически просчитанные пределы по добавлению прерывистой генерации в систему. И не знание математики не освобождает от ответственности.
Теряя тепло
Высокие затраты - не единственное ограничение потенциала power-to-X. Есть также пределы его эффективности; когда один вид энергии превращается в другой, некоторые часть энергии всегда теряются в процессе.
Кристиан Брейер, профессор солнечной экономики (professor of solar economics) в Университете LUT в Финляндии, отмечает, что двигатель внутреннего сгорания в автомобиле фактически преобразует в движение только около 20% энергии топлива - остальное теряется в виде тепла - и электростанции в среднем только превращают около 40% энергии из угля в электричество.
Представьте себе профессия - "Профессор солнечной экономики". Да уж... это вам не инженер-проектировщик атомной станции. Мне кажется - это пять.
По словам Брейера, поскольку power-to-X также выделяет тепло, использование электричества через батарею/двигатель даёт вам больше километров на киловатт, чем преобразование его в водород для топливного элемента.
Если вы синтезируете водород в газ или дизельное топливо, будет потеряно ещё больше энергии, и это ещё до того, как по сути начнёт работать неэффективный двигатель внутреннего сгорания. Смысл в том, что заполнять машину синтетическим дизелем вообще не имеет особого смысла.
Обратите внимание, что тут сравнивается не относительная эффективность энергоавтомобилией и топливных автомобилей. Здесь показана дебильность идеи перегонять электричество (полученное из розетки) в синтетическое топливо, с последующим использованием этого топлива.
При этом разумеется авторы картинки, совершенно игнорируют вопросы энергозатрат на производство батареи, затрат на ее утилизацию, потери энергии на цикле/заряд/разряд, потери энергии на необходимость таскать тяжелую батарею по дороге, и необходимость полгода греть салон машины в большинстве приличных мест проживания людей.
Тем не менее, эти виды топлива полезны для сокращения выбросов углекислого газа на судах и самолётах, уже построенных для работы на ископаемых версиях этих видов топлива - транспортных средствах, которые ещё могут эксплуатироваться ещё 30 лет, и к этому времени, как мы надеемся, наша экономика будет углеродно-нейтральный.
Давай те теперь посмотрим, почему проекты Power2X обречены на провал в качестве средства балансировки сети и сохранения энергии.
Вариант 1.
Мы производим энергию из угля/газа 24ч*365 д. и вырабатываем с помощью этой энергии водород из воды. Водород сжигаем, вырабатываем энергию и энергию продаём.
Такой Бизнес по-русски – «Украсть ящик водки, водку продать, а деньги пропить»
Понятно, что это полный бред. Никакие способы аккумуляции энергии – энергию не производят. Они её только теряют. При этом потери в проектах «Power2X» запредельно огромны.
Вариант 2.
Мы ставим солнечную электростанцию, которая работает (с КИУМ далеко не 100%, очень очень далеко) только на электролиз водорода, водород сжигаем, а электричество продаём.
На первый взгляд, звучит чуть менее бредово, но ….
Во-первых, электричество, вырабатываемое такой станцией, будет иметь космический ценник, во-вторых в период совпадение потребности в электричестве и его выработки на панелях, нужно его отдавать в сеть напрямую, а не гнать, с потерями, через «Power2X».
Вариант 3.
И мы неизбежно приходим к третьему варианту, тому самому, который так нравится зелёным, и который активно пропагандируется.
Якобы есть «лишняя», «бесплатная» энергия и именно её мы направляем на производство водорода.
Мы ставим солнечную электростанцию, Излишки энергии от которой иногда направляются на электролиз водорода, водород сжигаем, а электричество на рынок.
Казалось бы - здорово. Энергия бесплатно, водород получается бесплатный. Живи и грейся…
Но так может рассуждать только девочка Гретта (А здорово все-таки что они её поставили свои вождём) и её не менее скорбные разумом последователи.
Давайте рассмотрим в общем виде процесс производства и преобразования какой-либо энергии. Такой процесс, как правило, называется работой.
В процессе у нас участвует две составляющие
Овеществлённая энергия (капитализированная) (оборудование, предметы, знания) и затраты текущей энергии (труд, топливо, э/энергия).
Понятно, что затраты и соотношение этих двух составляющих могут варьироваться в огромных пределах.
Крайними случаями можно рассмотреть «Лопата + Джамшут» и «Атомная электростанция»
«Лопата + Джамшут» потребляет (амортизирует) очень небольшую долю овеществлённой в виде лопаты энергии. И потребляет относительно огромную долю энергии (в виде зарплаты) на Джамшута.
Как следствие, мы можем использовать лопату, как оборудование, всего несколько дней в году, и это будет экономически выгодно и разумно (разумеется, при условии, что работник в это время занимается чем-то другим)..
На другом полюсе «Атомная электростанция»
Чудовищно дорогой (особенно для наших западных друзей) проект, в котором стоимость текущих затрат энергии (уран, зарплата, вода) относительно невелика.
Поэтому атомная станция должна почти всё время работать, для того чтобы амортизация разносилась на большой объем выработанной продукции. Если станция будет работать с низким КИУМ она будет приносить колоссальные убытки.
Соотношение между овеществлённой энергией и затратами текущей энергией в каждом процессе регулируются рынком (ну типа рынком) в зависимости от стоимости энергии (в том числе и от величины зарплаты). Когда зарплаты высокая и стоимость энергии (электричество, топливо) высокая, то становится выгодным вкладывать больше денег (энергию) в основные средства (овеществлённую энергию). Но чем больше мы вкладываем в основные средства, тем больше должен быть КИУМ для рентабельной работы.
В среднем высокотехнологичное оборудование выгодно, если оно работает с загрузкой 60-70% от номинальной мощности (производительности)
К чему я это говорю?
Комплекс оборудования для электролиза водорода, хранения водорода, сжигания водорода – это высокотехнологичное оборудование, которое не может быть эффективным, если оно простаивает. Понятно, что человеку, который думает, что электричество берётся из розетки (а электропанели со склада), и ни разу в жизни не рассчитывал экономическую эффективность производства это не очевидно.
Рассмотрим гипотетическую ситуацию, чтобы лучше понимать математику/экономику процесса.
Предположим что в некой энергосети завелась зелёная зараза.
- Потребление макс. 5 Гигаватт.
- Потребление минимальное – 2 Гигаватта
- Солнечная генерация – 250 мегаватт
Вначале доля солнца крайне незначительна 5% установленной мощности от максимального потребления.
Весной и осенью начинают возникать ситуации, когда пики производства солнца выходят за требуемые объёмы потребления . Предположим несколько раз за год на величину 50 мегаватт.
Возникает гениальная идея, что нужно сделать комплекс оборудования для электролиза, хранения и сжигания водорода. Мощность потребления 50 мегаватт.
Звучит вполне наукообразно.
Вот только лишние 50 мегаватт в системе (это же пики) будут образовываться скажем в течение 10-ти дней в году, по часу максимум. И ещё дней 50-60 в году, когда будет какой-то избыток энергии от мегаватта до 50 мегаватт в течение 4-6 часов.
Грубо и округлено можно подсчитать
60*6*(50/2) = 9000 мегаватт*час
Вот только оборудование рассчитано на потребление более 430 000 мегаватт*час за год.
Коэффициент использования порядка 2% (мы ведь «спасаем» только верхушки пиков.)
Таким образом, мы «спасаем» 100% лишней энергии и оборудование по электролизу, хранению и сжиганию водорода, работает у нас с загрузкой 2%. Оборудование стоит почти все время, ожидая «бесплатную» энергию, а ведь как мы рассматривали ранее гонять это оборудование на платной энергии является бредом за гранью зелёной фантастики.
Но ведь можно многократно увеличить мощность солнечной генерации. Например, в три раза.
Можно - но в этом случае:
- Потребление макс. 5 Гигаватт.
- Потребление минимальное – 2 Гигаватта
- Солнечная генерация – 750 мегаватт
Возникают ситуации, когда пики производства солнца выходят за требуемые объёмы потребления на величину 550 мегаватт.
Всё становится намного веселее. Можно обоснованно предположить, что порядка 300 дней в году, в сети будет 50 и более мегаватт «лишней» энергии по 6 часов в день.
300*6*50 =90000 мегаватт*час
Коэффициент загрузки увеличится до 20%. И нужно сказать, что это уже практически предел. Ну оставим за кадром экономическую эффективность работы оборудования с такой нагрузкой, а рассмотрим два таких вопроса.
- Чем это отличается от выше рассмотренного варианта 2. Когда мы строим солнечные панели исключительно с целью перегонять энергию в водород. Да практически ничем, мы построили 500 мегаватт панелей, с таким расчётом, что у нас почти каждый день есть «лишняя энергия» и направляем её в водород. Но комплекс из панелей + «Power2X» экономически не эффективен по определению.
- Пики у нас достигают 550 мегаватт, но происходит это также не чаще десяти дней в году. В остальные дни мы имеем 4-6 часов в день генерации лишней энергии от 0 до 550 мегаватт.
300*6*(550/2) =495 000 мегаватт*час – это примерный объём «лишней» энергии
А спасаем мы только 90 000 мегаватт*час, что-то около 20%. Остальное теряется.
То есть мы добавили в систему 500 мегаватт панелей, и значительная часть энергии этих панелей будет теряться. Наши 50 мегаватт дополнительного потребления (на электролиз) это капля.
Ну так давай построим ещё 500 мегаватт мощности электролиза для Power2X и будем спасать всю энергию.
Давайте…только тогда коэффициент использования этого оборудования опять падает до 2-3 %. (желающие могут подсчитать)
Конечно, для зелёных физика, химия, математика и экономика — это лженауки придуманные для обоснования невозможности построения «чистой» энергетики на прерывистой генерации.
Но серьёзно… не существует какого-то среднего оптимального соотношения между мощностью прерывистой генерацией (и, следовательно, объёмом лишней энергии) и мощностью оборудования Power2x.
Для лучшей визуализации этих расчётов , давайте в графическом виде посмотрим процесс «спасения» энергии на реальных данных.
За основу возьмём реальные данные испанского проекта на острове El Hierro.
Светло-зелёная область — это «лишняя» энергия, направляемая в ГАЭС. Понятно, что нет принципиальной разницы и данная энергия могла бы направляться на производство водорода.
Расстояние между нижний и верхней красными линиями, это Предполагаемая Установленная мощность оборудования, необходимая для полного спасения пиков «лишней энергии». Площадь между красными линиями, это объём энергии, который мог бы быть спасён этим оборудованием, при условии его непрерывной работы. (оставим пока за скобками потери).
На этом графике очень наглядно можно увидеть, как часто включается оборудование и на какой процент мощности оно работает. Видно, что за месяц есть всего один день с загрузкой, приближающейся к 100%, и ещё пару дней с загрузкой в районе 50%. На самом деле меньше, но давайте сделаем округление в сторону ублюдочной девочки. Таким образом, оборудование работает 2-3 дня за месяц. КИУМ будет от 5 до 10%.
Как я уже сказал ранее, не может дорогостоящее, высокотехнологичное оборудование быть энергетически рентабельным при загрузке в 10% от мощности. Конечно, с помощью финансовых манипуляций, икажения рыночных цен, субсидий, распила грантов и перекачки колониального налога это может быть крайне выгодным для отдельных людей или даже для крупных групп людей. Но это не имеет никакого отношения к обеспечению человечества дешёвой и стабильной энергетикой.
Ну и нужно рассмотреть ещё пару вопросов, раньше чем они будут подняты в комментариях.
Первый вопрос – Использование Гидроаккумулирующих энергостанций. Их ведь используют ? Они же выгодны? Чем они отличаются от проектов «Power2X»?
Отличие одно, и оно всё определяет.
Разумные проекты ГАЭС в обязательном порядке обязаны использовать подходящий природный рельеф. Два горных озёра с перепадом высот, впадина на горном плато над морем, горная долина, которую можно перекрыть дамбой и прочее. В результате затраты овеществлённой энергии на строительство ГАЭС относительно невелики, по сравнению с мощностью генерации и хранения энергии.
Если же мы пытаемся реализовать например вот такой дебильный немецкий проект, то мы попадаем под такое же ограничение, как и с проектом «Power2X».
Затраты энергии на создание данного «аккумулятора» настолько велики, что он нерентабелен даже при 100% загрузке, и колоссально не рентабельно при загрузке на 5-10%.
Ну и второй вопрос. Кто ни будь из последователей ублюдочной девочки обязательно вспомнит при Масковую чудо-батарейку в Австралии, которая якобы в прошлом году заработала бешеные деньги и тем самым доказывает свою выгодность.
- Чудо-батарейка не заработала денег. Нет… Пользуясь разрушением энергорынка в Австралии, при котором в летний период разница между ценой в период избытка и в период дефицита составляет порядка 13-14 тыс А$ (разница примерно в 200-300 раз), собственники батарейки обокрали потребителей и других производителей энергии на огромную сумму. Мы ведь понимаем, что батарея не производит энергию. Собственники купили очень незначительное количество энергии по цене 30-50$ и потом продали её в триста раз дороже. Примерно такую же «эффективность» может показать хлебный спекулянт, купивший амбар зерна по 30 баксов за мешок, и продавший во время голода и смерти людей этот хлеб по цене 13000 баксов за мешок. Во время голода, таких предприимчивых эффективных менеджеров частенько расстреливали власти или убивали сами жители.
- Нужно понимать, что на самом деле наличие или отсутствие данной чудо батарейки никакого эффекта на энергосеть не оказывает. И дикие колебания цен, именно об этом нам и говорят. Батарея слишком мала.
Давайте теперь мысленно увеличим мощность батареи в 200-300 раз, то есть до того размера, когда она может оказывать реальное влияние на энергосистему и ценообразование. Добавление такой батареи (в масштабах штта Южная Австралия) , позволит сократить колебания цен до величины 30-40$, как это обычно и происходит в здоровых энергосетях.
И пусть теперь последователи ублюдочной девочки попробую окупить батарею стоимостью 20-30 млрд долларов, при разнице цены в 30 долларов, и годовым КИУМ батареи в пределах 5-10%.
Вывод: С энергетической точки зрения, любые высокотехнологичные системы хранения энергии, за исключением немногочисленных «дешёвых» ГАЭС, всегда будут энергетически убыточны и бесполезны. Степень убыточности будет зависеть от степени дебилизма используемой технологии.
Учитывая, что по-настоящему удобных, «дешёвых» мест для строительства ГАЭС очень мало, они ни в коем случае не должны быть задействованы в «зелёных» проектах, а должны использоваться как парное оборудование для балансировки атомных электростанций. Просто исходя из того, что совокупный EROI проекта атомная станция +ГАЭС, намного выше чем EROI (зелёная хрень + ГАЭС).
2020, Станислав Безгин
Twitter: StanislavBezgin
p.s. Не нужно думать, что я открываю какие-то сакральные истины, неизвестные западным специалистам. Если вы прочитаете вышеприведённую статью, и в особенности «между строк» и понимая степень редактированности и цензуры подобных статей, вы увидите, что специалисты все прекрасно знают и понимают. Почему же они продолжают заниматься «дурной» работой?
Прежде всего, существует огромное количество «эффективных» менеджеров и узких специалистов, которые вне рамок своей непосредственной профессиональной сферы, по уровню развития практически не отличаются от ублюдочной девочки. К сожалению, это особенность современного образования. Эти люди часто искренне верят, в необходимость «спасение планеты» от углекислого газа. Ещё чаще, они понимают, что на этом можно хорошо заработать в независимости нужно или нет такое «спасение».
Ну а непосредственно специалисты, зная бесполезность своей работы, будут ей заниматься, так как она позволяет им получать зарплату и гранты. Ведь это же всего-навсего люди, и большинству абсолютно наплевать на абстрактную правду, им нужно платить ипотеку, кредиты и бухать с партнёром №2. Большинство современных ученных ничем не отличаются от проституток, и готовы «исследовать» что угодно, ровно до тех пор, пока удаётся кого-либо раскручивать на гранты.
И конечно нельзя забывать о таких людях как профессор Зинн, которые пытаются достучаться до своих сограждан и объяснить им что ублюдочная девочка не права, так как она просто несчастный умственно отсталый ребенок.
Комментарии
Да почему? Их есть, но не сильно много, чисто нишевые решения.
Например водоснабжение, откачка сточных вод, опреснение, орошение, в общем там, где процесс очень автоматизирован и существуют буферы готовой продукции, в перечисленных примерах - резервуары и напорные башни.
Другое дело, что в современном технологическом укладе доля таких производств ничтожна и потребляют энергии они в пределах погрешности.
металлообработка - например сможет работать и на прерываистых тарифах с временм прогнозирования хотя бы 15 минут...Вот как раз с электролизом думаю что тоже можно обойтись прерывистым процессом... Водоснабжение оже - только нужно башни водонапорные поставить... Да и транспорт (некритических грузов) может остановиться... опять же надо надо понять пределы прогнозирования и последствия остновки - не везде они критические...
Инфраструктура изначально спроектирована под постоянное наличие энергии. А перестраивать существующую то ещё проклятье.
кто бы спорил ...но существующая инфрастуктура (с ииерархическим распределением из уентрализованных источников) это ведь не далеко единственная возможная организация сетей...Вон возьмем биологию...Там кажый ценоз уже на 1 учатках в несколько квадратных метров - полностью автономен в смысле замыкания циклов элементов (наверное со степнью замыкания 10^-5).. сверху темоядерный реактор светит - внизу сильно автономное от других сообщество...Аналогично интернет - точнее арпанет - изначально проектировался для работы после ядерного удара, поэтому изначально вшита избыточность и автономность ... То что перестройка хозяйства на создание расперделенных малозагруженныз производств будет стоить дорого в смысле капиталовложений и налоогооблажения текущих поколений к бакбке не ходи...Будет ли она эффективна в смысле энергетическом (то есть затраты покрывать жнергию на создание и давать зоть какую-то энергию для поддержания жизни социума) - тут с кагдачка вот так не решигь, нужно считать.. мало того надо оптимизировать процессы с рекуперацией энергии и оптимизации энергозатрат в социуме (особенно смешны мне идиотские идеи типа доставки товаров на дронах), в сильнейшей степени замыкать(рециклировать) или отказываться от технологий с использованием редких химических элементов (типа индия, селена)... пока жто все воздушно...А Грету это не беспокоит
Как вы представляете себе прекращение электроснабжения допустим текстильного цеха? Остановили на 15 минут, потом начали включать, выходим за пару часов на нормальную работу, а тут опять перерыв на 10 минут? Считай потеря рабочей смены с черт те каким количеством брака...
В металлообработке не лучше, если отключили без предупреждения - опять же брак и возможно поломанный инструмент, который может стоит гораздо дороже запоротой детали... Про тепловые и электрохимические процессы не говорю, там вообще можно козла или наоборот взрыв после отключения вентиляции и охлаждения схлопотать. Даже в швейном производстве такое отключение нежелательно.
Дробилка, например, мельницы всякие. Да и отключение не обязательно должно быть внезапным, предупреждение за оговоренный интервал времени вполне возможно, суточная прерывистость вообще заранее известна. Вопрос не в том, есть ли такие процессы - стопудово есть, даже в инфре вон воду дают периодически и ничего. Вопрос сколько процентов возможно перевести на прерывистое питание. Это должны быть процессы с дешёвым оборудованием, желательно энергоёмкие и с малой инерционностью.
И без участия человеков, которые алчны до зарплаты.
Дешёвое оборудование, устойчивость к разрывам питания - низкое кпд.
Такой финт в жилой инфраструктуре не сделать - жители возбухнут.
Промышленность - только вспомогательные системы - но их мощность никакая.
Что-то придумать можно, только это нужен или второй контур питания, или управляющие мозги. Деньги. Много денег.
Т.е. мелкие насосы, вентиляторы, арх.подсветка зданий...
Вообще то выработка с рекуперацией подразумевает, что речь идёт о жилых кварталах. Промпроизводства там по определению нет. Может стоять только коммунальное оборудование с небольшой мощностью, типа циркуляционных насосов для отопления и ГВС, насосов перекачки канализационных стоков, повысительных насосов для водоснабжения. Ну и что то в магазинах и учреждениях общественного питания. Но там крику и выставленные счета будут мама не горюй. Всё остальное - через трансформаторы. По принципу как небратья в б/укре до последнего газ на западе закупали и по экспортному газопроводу взад к себе при работающей прокачке доставляли. То есть вся гадость, которая в сети 0,4 кВ от владельцев панелек поступает соседями строго говоря и потребляется.
а как коммуналку на рванное питание заводить?
типа: солнце светит, ветер дует - какашки утекают и тепло; а через полчаса всё остановится и живите как хотите?
ага, приходишь такой в 20этажку, а там панель: система погашена, включится через 2 часа, а пока - пешком.
Придется забыть о всем что выше 5-7 этажей. :-)
да нахер они нужны 5-7 этажей... при таком подходе как рз должны быть двухэтажные коммуны..эффективность низнкая но возможно... Зарезервировать водоотведение акумуляторами - и накопительными емкостями...цистерна накопилась откачивай на очистку органические остатки на метанирование...Или септик индивидуальный... Не с водооотведением тоже можно решить... вот с химией металлургией хера с два
С химией дело решить можно. На работу самогонного аппарата мощности панельки должно хватить. С металлургией звиняйте, делайте агрегат на ненавистном коксе с добавкой тоталитарного газа...
Очень глубоко сомневаюсь... Знаю одного человека - технолог производства урана...дык вот он мне рассказывал, что переходный процесс привводе в эксплуатацию автоклава 4 дня...пульпа садится за 15 минут , после чего наша песня хороша начинай сначала...далее чуть менее чем вся химия жидкой фазе предполагает наличие мешалок или аэролифиа...нет электрицтва нет размешивания...либо качество упадет...либо вообще на выброс...даже обратный осмос требует непрерывной подачи и контролируемого снижения давления, дабы не повредить мембраны...вот в с низкотемпературным электролизом воды наверное соглашусь...а вот с получением хлора электролиза сильно задусаюсь- газ то ядовитый...
Вы налево не смотрите, уран сам по себе, он тоталитарный, про его люди со светлыми лицами пытаются забыть. А вот самогонный аппарат - это агрегат для всех слоев - от прохфессора университета до самого распоследнего босяка - грузчика. Демократический аппарат и все это знают и все руки приложили.))) А если мощи маловато - то урежте осетра, не на бочку, например на 3 литра, и процесс пойдёт...
С медью будет тоже самое...да вспоминаю какмто ехал в поезде с технологм с видненского коксохима...и она мне тоже рассказывала как в 90 у них прервалось энергоснабжение в котором выделялся водород, и как они рвали волосы на попе...но обошлось
угу, только учти, у тебя в процессе будет пара тонн, и тут, запланировано, через часик-два надо закругляться.
а по три литра гонять, надо кого-то рядом сажать, на зп :) и ещё одного, что бы первый не употреблял. Потом третьего, что бы первые два не загуляли... и т.д.
на электролиз воды плотность тока и напряжение сильно играют.
это в кустарных условиях на электроды пофиг, а в условиях производства - играет, как и плавающий кпд.
Вообще то я шутил. Для химических производств жёсткие категории по источникам электроснабжения, чтобы процесс в разнос не пошёл. Там запитка от двух независимых источников. И это точно не солнечные батарейки. Да и не бывают такие производства в тех местах, где рекуперация от домохозяйств возможна. Обязательно будут запитаны как минимум по линиям 10 кВ, если не по 110 кВ.
не везде...тосчно также на предприятии потребители делятся по категориям...Те процессы которые несут угрозу жизни и безопасности, а также те остановка, которых может нести значительные снабжаются по перовой категории и особенно еше контрольно измерительная аппаратура .. у остальных потребителей может и вторая и третья... Приходится тут заниматься проектированием технологического процесса...Небольшое предприятие в Тьмутаракани...Одна подстанция за 300 км, вторая за 80... Предыдущие умнеги подали заявку на первую категорию, им сетевики посчитали двуцепную линию 110, и сразу все прослезились...Теперь третья категория от сетевиков (приходится строить ПС 220 за свой счет -ЛЭП 220 кв проходит в 7 км) с резервированием (АВР) только самых критических процессов от отдельных малых ДЭС и аккумуляторов..Естественно резервные ДЭС большой мощности тоже включены
тут как раз тот вариает - когда можно взять не умением, а числом...Аки китайцы производили чугун во во время культурной революции - в каждой деревне - по херовой минидомне...Если ячейка дешевая - и не тркбует дефицитных материалов (условно стальные или графитовые электроды)...ну поставил их херову тучу около каждой ячейки(скорее узла потребдения) и газгольдер...есть жнергия накпливаешь - нет бамбук куришь...Причем водород не самый лучшмй аккумулятор - надо дальше кго в метан хотя бы преобразовывать...Вот тут сходу не могу сказать возможжен ли рериодический режим работы и где там потребление первой категории...
"просто" сталь корродирует достаточно быстро... а графит рассыпается в хлопья.
сталь можно слегка легировать...самое главное в том шо оба доступны..прежде чем деградируют кучу воды диссоциируют... есть у нас разрабочик - евойные знакомцы на урале с помощью графитовых электродов и не сильно чистой воды гипохлорит натрия для подземного выщелачивания производят... не жалуются.. и даже эти электролизеры продают
повтор
В общем и целом я на Вашей стороне, Станислав. Так, как внедряется в данный момент ВИЭ, это безусловное бесячество.
Но когда Вы говорите, что пророки Греты не учитывают математику, химию и физику, вы лукавите, потому что, например, в этой статье всего этого и нет, есть только арифметика.
Так что давайте не уподобляться нашим оппонентам. Я не готов сейчас писать целую статью, потому что не занимаюсь этой проблематикой профессионально, поэтому просто несколько тезисов.
1. Проблема фотовольтаики сегодня не высокая стоимость производства, а хранение. Вы абсолютно правильно заметили, что энергия производится не тогда, когда она нужна. Я к этому добавлю, что она ещё и не там производится. Идеальное производство солнечной энергии нужно размещать в пустынях, а там она вообще никому не нужна. Строить оттуда ЛЭПы идиотизм, это понятно. Так что её нужно там собрать, сконцентрировать и передать туда, где она нужна. Вот для этого водород подходит если и не идеально, то вполне неплохо.
2. Давайте теперь рассмотрим химическую, а точнее электрохимическую часть такого процесса. Электролитическая диссоциация воды - это экзотермический процесс, протекающий при малых токах. Сгорание водорода, как Вы понимаете, тоже экзотермический процесс. То есть идеальный конь в вакууме энергию при преобразованиях не тратит, а выделяет. Вы скажете, что электролиз потребует большой энергии, но она не такая большая и, что самое главное, при производстве будет тратиться тогда и там, когда и где её и есть переизбыток. Мы разложили в Сахаре фотоэлементы, они выработали электроэнергию, мы взяли воду из Атлантики и этой энергией расщепили воду до водорода, собрали в цистерны и отправили туда, где она нужна. Насосы, электролизные ячейки и вся прочая лабуда работают как раз на той энергии, которую мы собрались собирать в водороде. Чем-то похоже на насосные станции на газопроводах, работающие на том самом газе, который и перегоняют. Нет газа для прокачки - они его и не расходуют, пошёл газ - отобрали чутка. Самое главное тут в том, что с точки зрения электрохимии это плюсовой процесс.
3. А вот дальше и начинается больше физика, чем химия. Подбор электролитов и катализаторов процесса. Лучший электролиз протекает на платиноидах, но мы ж понимаем, что платину или палладий в таких количествах для этого применять глупо, тупо дорого. Хотя при переходе транспорта на водород палладия как раз освободится много. Но кроме это, есть ещё стопиццот вариантов, над которыми сегодня реально работают ничуть не меньше, чем над снижением себестоимости фотоэлементов. Например, там есть и медь, которая отлично подойдёт для той же Атакамы.
4. А вот тут и нужна математика для моделирования, потому что надо считать, какой набор элементной базы оптимален для каждой конкретной такой установки. Что в Аравии будет лимитировать капзатраты, что в Гоби, а что в Кара-Куме. Да и вообще, являются ли в данный момент времени эти способы просто тупо рентабельными и какие узкие места надо устранить, чтоб они таковыми быть перестали.
Если Вам кажется это слишком затратным просто на глазок, то просто подумайте, каких затрат и технологических усилий требует бурение в Арктике. Или извлечение венесуэльского битума. И сланцевое прожирание денег тут отличная иллюстрация. Но что очевидно, все эти процессы ни капли энергии не генерируют, пока вы не сожжёте извлечённое с ужасным КПД нынешних ДВС.
Самое главное, что физика и химия в процессе концентрации солнечной энергии в водороде на нашей стороне. А вот технологии и экономика - пока нет.
Так что работы в этом направлении имеют отличную перспективу, просто пророки Греты и евродепутаты тупы и не хотят ждать, когда учёные дадут им решения.
А вот в том, что они есть, лично я не сомневаюсь.
Так что проблема не в том, что солнечная энергетика развивается, а в том, что это делают необразованные идиоты-энтузиасты.
Именно они пихают рабочие модели в промышленное использование ;)
А в остальном.. успехов Вам в тяжёлом деле просвещения :)
Любая трансформация из одного вида энергии в другую требует затраты определенной работы (энергии) на этот процесс. Это законы термодинамики. Поскольку мы привыкли выражать энергию в двух плоскостях Воемя и Деньги , то от этого и надо отталкиваться.
окупаемость солнечной панели сейчас 15-20 лет (не самой только панели но и её спутников в том числе инверторов, обслуживание, кабельной продукции). Это как раз показатель параметров Время/деньги. При этом деградация элементов панели (их отказ) за 20 лет стремится к 50%(в среднем). Добавляем инфраструктуру по сжижению водорода и доставки и вуаля, сегодняшнее и последующее поколения никогда на своём веку не получат профит. А третье казалось бы получит профит, но подойдёт этап высокотехнологичной утилизации из-за выбытия отработавшего из-за износа.
вопрос зелёной энергетики сегодня - это вопрос трансформации индустрий. Этотвыгодно потому что то сулит новыми рабочими местами и занятостью.
нефть и уголь - эта та же солнечная энергия когда-то трансформировавшаяся естественным путём за миллионы лет давлением плит земной коры, и солнечным светом. Мы просто бурим дыру один раз и к нам устремляется поток энергии накопленный за миллионы лет.
теперь просто ставим на весы потребность человечества как константу и объём выкачиваемой энергии . А потом эту же потребность сравниваем с энергией получаемой реактивно от солнечного потока при зелёной энергии и поднимем что этот поток как раз в миллионы раз не флективней жижи газа и угля. Я не говорю про ГЭС - по ним у нас ресурс исчерпан уже, в иных случаях ГЭС уже становятся причиной засухи и уничтожения природы но сдругой стороны.
другими словами: для производства 1м2 солнечной панели нужно затратить 300 литров нефти. 300 литров нефти насыщались энергией природы 10 тысяч лет. Какой объём солнечных панелей необходимо создать что бы они соответствовали производству 1м2 себе подобной?
ведь 1м2 солнечной панели это: 20 тонный трактор добывший кварц и редкоземельной, который выплавили на сталелитейном заводе используя электроды явно не на солнечной энергии работающей. Тоже самое с краном погрузившим эти панели с сухогруз, который на прокатном стане выкован итд итп.
панель это лишь вершина и результат труда который базируется на тысячах тонн стали, нефти, газа, выращенных овощах и животины необходимой для прокорма тех чьими руками это все было сделано.
вопрос: сколько панелей нужно сделать , что бы заглушить на планете Земля все угольные, газовые электростанции и работающие на нефти механизмы?
сама идея солнце-электричество-водород провальна и не состоятельна как массовая идеология (а именно идеологией нового Мира ее и пытаются сделать). И если человечество массового становиться на этот путь то можно признать - интеллект человечеству отказал окончательно..
Вы не поняли, про что я, но очень длинно написали мне обычный пост с любого форума, где воюют с зелёными бесами.
Так что ответа не будет, я с методичками не воюю. Даже с теми, которые с моей стороны баррикад.
EROEI.
Панель при идеальных условиях не может толком покрыть расходы на её изготовление. А если прибавить ещё и водородную технику, то всё это само себя не воспроизведёт.
Ну и, если вспомнить, что хранить водород, скажем мягко, проблема, то смысл этой затеи == 0. Вернее, ниже нуля, из области ненаучной фантастики.
Добыча в Арктике себя оправдывает по EROEI.
Нынешняя панель. Кстати, уже может.
А вы не приведёте график, как этот параметр менялся в последние годы?
Речь даже близко не идёт о том, что проблема уже решена. Лишь о том, что она теоретически решаема.
Раньше бурение нефтяных скважин было убыточно даже в Техасе и Баку, просто из луж собирали.
Очень хотелось бы узнать, каким образом.
Нет.
"..мы взяли воду из Атлантики и этой энергией расщепили воду до водорода, собрали в цистерны и отправили туда, где она нужна." Водородовозы не получатся, это я вам как бывший ракетчик говорю. Водород страшная гадость с точки зрения технологии хранения и использования. Если с наводороживанием контактирующих материалов научились бороться относительно недорого (раньше все контактитующие с водородом поверхности серебрили), то от гнусных физических и химических свойств водорода никуда не деться. Крайне низкая плотность: 2 г на 1м3 газ, 71 кг/м3 жидкость,крайне низкая температура ожижения -253 С, крайне широкий диапазон взрывоопасных смесей с воздухом.
Вот и получается, что водород практически нетранспортабелен, если газом везти, то приемлемый габарит у баллона получается при давлении газа в 500-700 бар, а жидкостью если везти, то не довезёшь ничего на дальнее расстояние даже в дьюаре. И заправка водородовоза будет ещё то весёлое занятие) вспоминаю график заправки водородного бака на ракете, водород подаём постоянно, а уровня сначала нет вообще, заполнение начинается только после полного захолаживания, а после уровень то растет, то падает. В итоге водорода уходит чуть ли не в ДВА раза больше ёмкости бака!
Про водородопроводы вообще не смешно, там для сравнимой пропускной способности (по энергии) нужно будет диаметр трубы раза в три больше, чем для природного газа.
Если Вам кажется, что я считаю, что только что с похмелья родил новый энергетический уклад, то это нет.
Объяснить, почему это невозможно сделать, легко. Смотря какую задачу ставить. Если сделать надо, то надо делать.
К примеру, японцы вот верят в водород. И решают эти нереальные проблемы. Хотя вы не упомянули, что в жидком виде водород тупо просачивается сквозь многие твёрдые стенки. ;)
Но они всё это знают. И решают этот вопрос
https://neftegaz.ru/news/transport-and-storage/512807-yaponiya-spustila-na-vodu-pervyy-v-mire-tanker-po-perevozke-zhidkogo-vodoroda/
Просачивание сквозь стенки и есть наводороживание. Я упомянул об этом, проблема решена.
Японцы вообще своеобразные люди. Флаг им в руки. Упомянутые в статье цистерны на 1250 м3 LH2 вместят 85 т жидкого водорода, СПГ в аналогичную цистерну входит 600 т, даже с троекратной разницей в теплотворной способностью в пользу водорода проигрыш по транспортируемой энергии на объём судна почти в три раза меньше. Плюс потери на испарение в разы больше у водорода. И техника безопасности в разы хуже.
Время покажет, но навскидку, сравнимый по перевозимому количеству энергии с танкером СПГ водородный танкер будет по габаритам раза в два больше. Да и вообще, чтобы потери водорода были приемлемыми ,водородоперевозчики нужно строить ОЧЕНЬ большими, чтобы закон куба-квадрата помогал.
мы опять говорим о сегодняшних технологиях и сегодняшних ценах
Если надо строить ОЧЕНЬ большие, надо их проектировать
Если Вы не верите в потолок газа, тогда не надо
И да, никакого отношения к климату, по моему мнению, это всё не имеет. Лишь к вопросу исчерпаемости энергии.
Вопрос веры мы здесь не рассматриваем, только физика. Плотность энергии на объём водорода в три раза меньше, чем у углеводородов, физические параметры хуже некуда, в эксплуатации редкостная гадость, хорошо, хоть токсичности нет.
Смешно будет, если прогресс в наращивании ёмкости аккумуляторов дойдет до того, что сделает выгодным постройку плавучих танкеров с аккумуляторами вместо баков. Это гораздо проще громадных водородовозов. Отпадает нужда в крайне дорогой береговой водородной инфраструктуре. Зарядил танкер от оффшорных ветряков и к берегу, а там из инфраструктуры только огромная розетка.)
Смех смехом, но при достижении емкости в 0,5 кВт*ч /кг аккумулятора (сейчас 01-03) при цене раза в 2-3 меньше нынешней, вариант гораздо более реальный и выгодный. Без многочисленных дебильных переходов одной формы энергии в другую. Только прерывистая энергия ВИЭ заряжает огромный аккум танкера, тот у берега отдаёт энергию в соответствии с потебностями сети.
К климату отношения никакого это не имеет. Вообще.
На основе чего Вы прогнозируете аккумулятор? Твердотельный электролит у китайцев уже даёт 0.4, я не знаю тонкостей и не могу оценить, насколько хватит его материальной основы для переноса больших объемов
Знаете, чем мне нравятся японцы? Они всё пробуют. Они не объявляют о смерти ДВС, как Мерседес, они не декларируют эру электромобилей, как Маск, и у них есть вполне себе рабочкие водородные двигатели.
Самое интересное, у них всё работает, и всё в плюсе.
Но так или иначе, любое из этих решений даёт фотовольтаике настоящий старт. Как только вы можете хранить и переносить большие объёмы энергии, всё сразу становится эффективным.
Просто вдумайтесь в цифры, только Сахара получает больше 20 млрд ГВтч за год. Даже если научиться собирать и раздавать 1% от этого, можно будет больше не париться об энергии на много лет.
И да, сравнение энергоплотности метана и водорода некорректно. Я уже несколько раз повторял разницу между ними. Углеводороды конечны, водород - нет. И то, что выгоднее сегодня, завтра может просто перестать существовать.
Не может быть в плюсе по причине затратного получения/обработки водорода. Кататься на ДВС - энергетически выгоднее, и очень не скоро что-то сможет посоревноваться с ДВС в этом вопросе.
Я не специалист по аккумуляторам. Но судя по прогрессу, подойдут к теоретическому пределу для лития в 1 кВт*ч/кг лет через 10-12. Может чего-то ещё придумают, типа поточных аккумуляторов и т.п. Исследования идут широким фронтом, финансирование есть. Дело времени.
Углеводороды не конечны. Нужен экономически выгодный процесс получения метана из углекислоты и все закрутится. И без радикальной переработки инфраструктуры.
Природные углеводороды конечны. А для получения метана из углекислоты, вы не поверите, нужен... водород ;)
И да, лития для телефонов-то с трудом хватает, на машины уже точно не хватит, а если считать промышленность - вилы сразу :)
Но вся работа уже давно от лития отворачивается и вполне успешно. Те же фториды уже плотнее.
зато я знаю очень хорошего спеца по аккумулятора , который работает на дом с пятью углами - как раз по перспективным литий-серным... и он тут мне надычь рассказывал, что мечиают о 0,3 квтч на кг... это как разсамы передний фронт...и не время ни финасирование ничего не изменят - все шо вам надо это придумать щелочной металл с отрицательным номером
Коллега, откуда такая странная цифра - 0,5 кВт*ч /кг аккумулятора? Тесла и Поше дают в районе 6,5 - 6.8, то есть более чем на порядок больше.
Уточнение: 6,5 - 6,8 кг/кВт*ч, но все равно в разы больше
То ли он украл то и у него украли....
Вы случаем не журналист...для них арифметика лженаука...постарайтесь взять калькулятор и разобраться как делить киловатт часы на килограммы...
Я сам заметил свою ошибку и сам поправился. А вы случаем не бот? Постарайтесь реагировать не на слова, а на смысл.
ну дык посчитай 1/6.6 и сравеи с перспективой 0.5 которую вы закидали какшкаме...Я те больше скажу даже 0.5 - это перспектива найденная технодрочерами из фейсбуков в пресс-релизах стартапов ищущих денег...Я лично знаю человека (уже 30 лет знаю) , который работает контрактором у подрядчика пентагона в сфере серо-литиевых аккумуляторов., и он считает , что если они сделают 0.3 квтч/кг это крайне замечательно... А весь прогресс крутится исключительно вокруг повышения удельной мощности, и сокращения деградации
Шта? Водород легко складировать и транспортировать??!!! Мать моя женьщина. Вам надо в Нобелевский комитет , срочно, озолотитесь. Тут вы понятно не поделитесь этим тайным знанием. Всё-же хочется крикнуть "Но КАК, Холмс?!"
PS: Эксперименты пожалуйста пусть проводятся в развитых высокотехнологичных странах, да-да.
А Вам журналы надо читать, а не только соцсети
Да я вам тоже дам ссылку на статью из журнала ... прежде чем бредить о водородных танкерах бороздящих тихий океан , вы уж как-то прочтите ее - узнаете где и сколько теряется энергии в водородной экономике...Правда на аглицком https://afdc.energy.gov/files/pdfs/hyd_economy_bossel_eliasson.pdf
Вопрос как водород гонять?
Трубопроводами? Каждые 100-500 км ставить компрессоры?
Наливать жидкий в цистерны?
Танкерами. Вы невнимательны, в этой ветке уже есть ссылка про японский танкер.
камерад электролиз воды - эндотермический процесс.. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8
а сгоранние - противоположный электролизу - это экзотермический процесс
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8
А то шо при электролизе тепло выделяется не делает его экзотрермическим процессом, это неэффективность конструкции преобразующего реактора ...
Страницы