В прошлом году я писал что производство электричества от солнца в США выросло на 15% в 2019. По результатам 2020 года, генерация электричества от солнца выросла еще на 24% и снова стала самым быстрорастущим источником электроэнергии.
По результатам 2020 года, выработка электроэнергии в США из СЭС (солнце) и ВЭС (ветра) значительно выросла и составила около 470 TВтч (около 11.6% от общей генерации). Для сравнения, в 2008 году выработка СЭС и ВЭС была 56.2 TВтч(1.36%). Общая выработка электроэнергии из возобнобляемых источников достигла в 2020 году 834 ТВтч (20.5%), и превысила долю АЭС.
- От солнца в 2020 году в США было выработано 132.6 ТВтч (3.2% от общей генерации, рост на 24% по сравнению с 2019 годом)
- От ветра в 2020 году было выработано 337.5 ТВтч (8.3% от общей генерации, рост на 14% по сравнению с 2019 годом)
- Из угля в 2020 году произвели 773.8 ТВтч электроэнергии (19.1% от общей генерации, падение на 19.8% по сравнению с 2019 годом)
- Из газа в 2020 году произвели 1616 ТВтч (39.9% от общей генерации, рост на 2% по сравнению с 2019 годом)
- АЭС в США в 2020 году отвечали за 789 ТВтч (19.5%, снижение на 2.4% по сравнению с 2019 годом)
Для сравнения масштабов, вся выработка электроэнергии в России в 2019 году была 1096 ТВтч, выработка электроэнергии на российских ТЭС была 616 ТВтч, на более чем 30 российских АЭС энергоблоках была 208.6 ТВтч, и на ГЭС была 190.3 ТВтч. Таким образом, американские СЭС и ВЭС по выработке электроэнергии давно обогнали российские ГЭС и АЭС вместе взятые, и генерация из возобнобляемых источников в США вплотную подбирается ко всей генерациии энергосистемы России.
Комментарии
Треть генерации США?
Медленно, медленно растёт.
S = 500 000 000 м2 - площадь солнечных батарей
Y = 14 000 000 Вт*час - затраты энергии на производство 1 м2 солнечных батарей
Eпроизв =S*Y = 5*108 * 1.4*107 = 70*1014 Вт*час
Есолн = 1.36*1014 Вт*час - производится энергии в год в США солнечными батареями
Твоспроизводства = Eпроизв / Есолн = 70*1014 / 1.36*1014 = 51,47 лет
То есть, все ныне установленные в США солнечные батареи, выработают энергию затраченную на их изготовление только через пятьдесят один с половиной год.
1,4 кВт*час - энергия затрачиваемая на производство одного см2 солнечной батареи.
Я не знаю, хорошо это или плохо, но исходя из срока службы солнечной батареи, солнечная энергетика себя воспроизводить не может.
Я дико извиняюсь, но в вашем источнике приведены сведения по состоянию до 2000 года. С тех пор ничего не поменялось?
У автора в статье
Я дико извиняюсь, но в вашем источнике приведены сведения по состоянию до 2000 года. С тех пор ничего не поменялось?
Не заметил с 1 раза
Вы не поверите, но температура плавления кварцевого песка и энергия (время), затрачиваемая на выращивание кристаллов кремния, не поменялись за 20 лет.
А толщина кремниего слоя?
кристалл режут на пластины 200 - 300 мкм, это тоже затрата энергии и расход материалов
Вы не поверите - но поменялось, и очень сильно. Технология производства кристаллов поменялась. Количество пластин из одного кристалла выросло за счёт снижения брака и более тонкой нарезки.
И тем не менее кварцевый песок плавят, кристалл растят, а он на морозе расти не желает, а при резке, точно также львиная доля выращенного кристалла уходит на распил.
Приведите Вашу цифру энергозатрат на производство одного квадратного сантиметра кремниевой подложки, тогда сделаем перерасчет. А пока считаем, что физика твёрдого тела за 20 лет не поменялась, соответственно и затраты энергии тоже. И резка кристалла, это тоже энерго-затратный процесс, особенно процесс изготовления специальной проволоки применяемой для резки.
Вы пишите бред. Вот тут например описана куча способов, которые снизили потребления энергии на производство кремния за последние 20 лет.
Вот например, они сократили потребление с 59 кВтч на кг, до 17 кВтч, и даже ниже. И это 11 лет назад!
Вот например более недавнее. Они тратят 1700 кВтч на выращивание циллиндрического кристалла кремния размером 2000 мм на 200мм. Толщина нарезки 0.2 мм. Если этот кристалл нарезать, то получается как минимум 2 миллиона квадратных сантиметров (или около 200 квадратных метров). Ну пусть половина в отходы, все равно имеем 100 квадратных метров кремния за 1700 кВтч. Производство кремния, вообще, это незначительная часть общих энергозатрат. В вашем бредовом расчете написано 14000 кВтч на 1 м2, а на самом деле, даже после производства кремния, стекла, алюминия, меди, и всего остального - речь идет о может 1000 кВтч на 1 м2.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610217339279
Я конечно дико извиняюсь, но на производство циллиндрического кристалла кремния 2000 мм на 200 мм будет затрачено не 1700 кВт*час как Вы пишите, а:
200*102*pi*2.33*10-3*17.4= 2546,03 кВт*час (17.4 кВт*час на один килограмм)
Это раз, во вторых приплюсуйте сожженный водород, энергию на 10 000 резов, приплюсуйте изведенный в пыль свежевыращенный кристалл, и приплюсуйте расходники для резки, то же энергоёмкие. Затраты энергии на обеспечение производства (не забыли есть и такое) в итоге получите 1.4 кВт на см2 кремниевой пластины, про которые , уважающие себя фирмы и говорят.
Вы цифры все высываете из пальца. Полно работ где люди все досконально посчитали. Вот например:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781782423362000070
На производство 1 м2 панелей (включая все инверторы, крепления, перевозку) тратится от 850 до 2900 MJ энергии. Это было лет 10 назад, и сегодня уже меньше. 1м2 панелей производит в год от 700 до 1300 MJ энергии, в зависимости от места. Как видим, они окупают энергию потраченную на них за один год, в худшем случае 2-3 года.
Fthenakis et al. [23] showed that the primary energy used in the life cycle of a complete rooftop Si PV system is 2700 and 2900 MJ/m2, respectively, for multi-, and monocrystalline Si modules, down from 5000 and 2700 in 2006. The EPBT of these systems was estimated to be 1.8 years for module efficiencies of 13.2% and 14% correspondingly, in rooftop installations under Southern European insolation of 1700 kWh/(m2 year), with a grid efficiency (ηG) of 0.31 and a PR of 0.75 (Fig. 7.4). The corresponding EROIPE-eq ratio, assuming a 30-year lifetime, is 17. In these estimates, the BOS for rooftop applications accounts for 0.3 years of EPBT, but there are different types of rooftop mounting systems with different energy burdens.
For CdTe PV, the primary energy consumption was estimated to be 850 and 970 MJ/m2, correspondingly, based on actual production from First Solar's plant in Frankfurt-Oder, Germany and Perrysburg, OH, United States. The energy burden at the US plant is higher than that in Germany because the former includes R&D and additional administrative functions. For insolation levels of 1700 kWh/(m2 year) and a grid efficiency (ηG) of 0.31, the EPBT and EROIPE-eq values for the European production are: EPBT = 0.8 years, EROIPE-eq = 37.5; and for the US production: EPBT = 0.9 years, EROIPE-eq = 33.
EPBT decreases (and EROI increases) as the solar irradiation levels increase; for example, in Phoenix, AZ, US Southwest [latitude optimal irradiation of 2370 kWh/(m2 year)], the EPBTs of crystalline silicon and cadmium telluride PV in fixed-tilt ground mount utility installations, respectively, are 1.3 and 0.6 years. At the same location, the two-axis Amonix HCPV would have an EPBT of 0.9 years (Table 7.6).
Не юлите
Во первых Вы даже не можете посчитать сколько энергии затрачивается при расходе 17.4 кВт*час на один килограмм кристалла кремния (я Вам посчитал).
200*102*pi*2.33*10-3*17.4= 2546,03 кВт*час
Во вторых, в вашей ссылке четко указано - на выращивание кристалла кремния.
И Вы конечно же забыли затраты энергии на выплавку самого очищенного кремния из которого и выращивают кристалл с затратами 17.4 кВт*час на один килограмм кристалла. Все цифры Ваши.
Так что запомните не не возражайте, физику не переплюнешь.
1,4 кВт*час - энергия затрачиваемая на производство одного см2 солнечной батареи.
Из испытания панели: https://www.onlinetrade.ru/catalogue/solnechnye_paneli-c3916/delta/fullr...
Размер её примерно 12*5см из вашей стоимости 1,4кВт и цены для коммерческого использования электрической энергии в 6 рублей имеем около 500 рублей за панель в производстве. В Яндексе она стоит 6000 рублей.
Получается в день она максимум производит 0,5кВт/ч или 3 рубля. Допустим солнечных дней 200 в году. Это уже 600 рублей в год или полная рыночная окупаемость в 10 лет.
У автора был срок окупаемости 2 года.
Забавненько. Я даю ссылку на несколько статей в рецензируемых научных журналах которые доскональности посчитали энергозатратный на производство солнечных панелей.
вы даёте ссылку на 20 летнюю статью, которая нигде не была опубликована, и которая даже не про солнечные панели.
Я вот посчитал, получилось для нагрева до т.плавления 0.03 куб. См кремния (1 кв. см на 300мкм) требуется 20 ватт*час. Откуда берутся килловатчасы?
Кремний восстанавливают из кварцевого песка, и изначально выращивают большие кристаллы, при высокой температуре, долго, восстанавливая кремний из окиси кремния (кварцевый песок это окись кремния), и происходит это если я ничего не забыл, в среде сгорания водорода (водород тоже надо где-то добыть затратив энергию). Главное конечно, это длительность процесса выращивания кристалла при высокой температуре.
Секрет Полишинеля. Только т-с-с-с-с.
кило это единичка и три нолика. Вы немного так ошибись в расчетах
Приведенное Вами значение указано для метра в квадрате. Квадратных сантиметров в метре 10 000.
Внесу свои 3 копейки.
Солнечные батареи - это панели с огромной парусностью. Их надо хорошо закреплять.
Если заглянем под панельку, то увидим металлоконструкции и бетон.
Надо в балансе солнечной энергетики учитывать энергию, потраченную на изготовление стали и бетона. Плюс учесть энергию на доставку и монтаж. Плюс километры проводов, плюс преобразователи плюс будка для размещения обрудования. Мне кажется, что на фоне этих энергозатрат, затраты энергии на изготовление панели не принципиальны. Глядя на эту фотку, у меня есть сомнения, что солнце вернет потраченную энергию за разумное время.
Плюс аккумуляторы.Огромные и очень дорогие аккумуляторы.Без них панельки мало эффективны.
До кучи не особо то долгоиграющие, за срок жизни панели их придется не раз и не два заменить.
У вас цифры взяты с потолка. Они для микрочипов а не для солнечных панелей.
энергия потраченная для производства панелей окупается за 1-2 года.
Затраты энергии для производства кремния, из которого делают как чипы так и солнечные батареи. То есть, точно также, очищают кварцевый песок, плавят его (расплавить кремний, каково это?), выращивают кристалл кремния, очищая смесь от кислорода, потом режут и т.д.
Так что энергозатраты на изготовление солнечных батарей такие же как на изготовление чипов. Вы ведь прочли статью по ссылке? Значит должны понять это.
А у вас? Приведите свои обоснованные цифры а не взятые с потолка как ниже
Уже миллион раз их тут приводил
Environmental life-cycle assessment of photovoltaic systems
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781782423362000070
7.4. Results
7.4.1. Energy pay-back time and energy return on investment
Fthenakis et al. [23] showed that the primary energy used in the life cycle of a complete rooftop Si PV system is 2700 and 2900 MJ/m2, respectively, for multi-, and monocrystalline Si modules, down from 5000 and 2700 in 2006. The EPBT of these systems was estimated to be 1.8 years for module efficiencies of 13.2% and 14% correspondingly, in rooftop installations under Southern European insolation of 1700 kWh/(m2 year), with a grid efficiency (ηG) of 0.31 and a PR of 0.75 (Fig. 7.4). The corresponding EROIPE-eq ratio, assuming a 30-year lifetime, is 17. In these estimates, the BOS for rooftop applications accounts for 0.3 years of EPBT, but there are different types of rooftop mounting systems with different energy burdens.
Фor CdTe PV, the primary energy consumption was estimated to be 850 and 970 MJ/m2, correspondingly, based on actual production from First Solar's plant in Frankfurt-Oder, Germany and Perrysburg, OH, United States. The energy burden at the US plant is higher than that in Germany because the former includes R&D and additional administrative functions. For insolation levels of 1700 kWh/(m2 year) and a grid efficiency (ηG) of 0.31, the EPBT and EROIPE-eq values for the European production are: EPBT = 0.8 years, EROIPE-eq = 37.5; and for the US production: EPBT = 0.9 years, EROIPE-eq = 33.
EPBT decreases (and EROI increases) as the solar irradiation levels increase; for example, in Phoenix, AZ, US Southwest [latitude optimal irradiation of 2370 kWh/(m2 year)], the EPBTs of crystalline silicon and cadmium telluride PV in fixed-tilt ground mount utility installations, respectively, are 1.3 and 0.6 years. At the same location, the two-axis Amonix HCPV would have an EPBT of 0.9 years (Table 7.6).
Environmental Impact Assessment of Different Renewable Energy Resources: A Recent Development
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128054239000028
Около 2 лет, возврат энергии.
Life Cycle Analysis of Photovoltaics: Strategic Technology Assessment
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128114797000221
We also calculated the EPBTs for these modules (Fig. 22.4A). The mean payback time of module 1 is just over 0.6 yr, while 2 and 3 have an EPBT of a little under 0.5 yr. Adding 0.2 yr for BOS brings those EPBT to 0.7–0.8 yr. As shown in Table 22.1 the most recent module EPBT values are 1.6 for mono-Si and 1.2 for multi-Si [7], so a reduction in the EPBT of over a factor of two may be feasible. Correspondingly, the EROI of produced electricity for a lifetime of 30 yr would be about 40.
Батенька - ви таки забыли добавить - окупается при наличие печатного станка и авианосных группировок для экспроприации энергоносителей и прочих ресурсов у разных папуасов. Ежели авианосные группировки встречают Брамосами, а за резаную зеленую бумагу с портретами дохлых презиков (возвернутую взад обратно на родину напечатания) надо платить таки реальными товарами, услугами и ресурсами - окупаемость панелей придется пересчитать.))
Тот то всякие Индия и Вьетнам их усиленно строят. Наверно у них авианосцев много.
За доллары их строят? или таки за юани?
А ежели за доллары - не возвертаются ли оная резаная на родину с требованием расплатиться реальными ништяками?
Сынок,ты микрочип от солнечного модуля в состоянии отличить?
Ага, солнечные батареи значит не из кремния делают?
И неужели нет никаких отличай между производством чипов и солнечных панелей? А то , я как посмотрю на заводы по производству чипов, там люди в скафандрах ходят, и чипы проходят через несколько десятков процессов чтобы на них были нанесены все слои.
и по вашей же ссылке, если сходить на источники, то можно увидеть, что 20 лет назад, для производства silicon wafer (то из чего делают панели) требовалось 340 ватт на 1 см2
Как по мне так лучше атомы делить миллионы лет, чем ждать солнца в облачную погоду и обогревать ветряки от снега
Я бы советовал на огородике не огурцы сажать, а дрова. А пенсию в угольный сарай вкладывать.
Это мы можем выбирать МТС или Татнефть до охрипления, а вам к земле готовиться нада.
Овец у нас Прожектор перестройки и соцсоревнования. По мне так хоть хрен у них на лбу вырастет на 100500%, а пива я буду пить сколько пожелаю. Открываю и наливаю бокал за нехров-пусть зеленеют и колосятся.)))
Вот молодец овец, сколько его не макают мордой в говно, он все равно с невозмутимым видом гнет свою линию.
Реальность неотвратима, как бы она не нравилась некоторым.
Рост на 24 % -это "шашечки". А нам надо ехать.
Овец, а деваться то некуда. Россия уран поставлять перестала, а сами уже не в состоянии делать. Вся надежда на Солнце и ветер. Баста карапузики.
Только что-то это замёрзшему Техасу не помогло.
А может быть наоборот - именно это и причина веерных отключений?
Если бы в Техасе было больше СЭС, то масштабы отключений были бы ниже.
если бы были запасы угля и угольная генерация в норме то и отключений не было бы
Так вот он каков - "разрыв шаблона"...)))
- Что важнее, луна или солнце?
- Конечно, луна: солнце светит днем, когда и так светло, а луна светит ночью, когда темно.
...там ещё окончание есть:
- Однако солнце всё же полезней, так как не только светит, но и греет, луна же только светит...
Страницы