?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

За последние 10 лет солнечная энергетика стремительно перешла от “игрушек” к серьезнейшим проектам, и продолжение кривой этого взлета обещает в будущем тотальное доминирование этого типа генерации. Или нет? В попытках прогнозирования тут сломано немало копий и основных претензий две: солнце через облака и ночью не светит (т.е. переменчивость источника) и высокая энергоемкость производства солнечных батарей, энергетически не окупаемая за время работы последних. (EROEI <1)


Технически первая проблема с переменчивостью решаемая - необходимо просто построить побольше солнечных батарей и аккумулятор достаточной емкости. Однако, такой подход явно усугубляет проблему с EROEI и со стоимостью электроэнергии. Стоимость можно посмотреть в обзорах Lazard, а вот попыток просчитать EROEI для солнечной электростанции с аккумулятором я не видел.


Для оценки давайте рассчитаем электростанцию с литий-ионным аккумулятором, расположенную в городе Юма, штат Аризона, США. Почему в Аризоне? Это очень хорошее место для солнечных ЭС (одно из лучших в мире) и по нему есть много информации. Если тут EROEI окажется около 1, то это будет означать большие проблемы у солнца в качестве базового источника электроэнергии (на сегодня). Если же EROEI окажется выше, то с учетом анализа, который мы собираемся произвести, можно будет легко применить полученный расчет к любому месту в мире.


В Юме, кстати, расположена довольно крупная СЭС Agua Caliente Solar Project мощностью 250 мегаватт. Солнечные батареи этой станции выполнены по тонкопленочной технологии из полупроводника CdTe, который отличается от кремния гораздо лучшими затратами энергии на киловатт батарей, однако проигрывает по стоимости.


Read more...Collapse )

Что хотелось бы чаще читать

Новости ядерной/научной тематики с комментариями (самое простое, можно постить довольно часто)
62(26.8%)
Посты в стиле “как это работает” - типа как по LIGO или по ITER
74(32.0%)
Аналитика, типа того, что приведено в этом посте
95(41.1%)

Comments

( 232 comments — Leave a comment )
Page 2 of 4
<<[1] [2] [3] [4] >>
fixik_papus
Aug. 26th, 2018 01:41 pm (UTC)
ВСЕ (и адепты, и противники) возобновляемой генерации упорно пытаются сохранить существующую парадигму "электроэнергия вырабатывается на громадных станциях, распределяется по иерархической системе ЛЭП и прочей инфраструктуры, и генерируется когда потребляется.

В то время как отказ от ископаемого топлива требует смены парадигмы и перехода к локальной распределенной генерации и парадигмы "потреблять когда генерируется"
tnenergy
Aug. 26th, 2018 02:02 pm (UTC)
>В то время как отказ от ископаемого топлива требует смены парадигмы и перехода к локальной распределенной генерации и парадигмы "потреблять когда генерируется"

Не понятно, почему это он этого "требует". Потреблять когда генерируется, если речь не идет о отродоксальном "ночью надо спать, а не ваш этот код писать", требует наличия множества локальных аккумуляторов - это неэффективно, см исследование "Internet of energy" - глобальные сети позволяют в десятки раз сократить объем этих аккумуляторов.
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 02:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - vikshevchenko - Aug. 26th, 2018 02:16 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 05:45 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Kons Kozh - Aug. 28th, 2018 11:23 am (UTC) - Expand
(no subject) - artem3kg09 - Oct. 3rd, 2018 09:13 am (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 04:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 05:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 06:03 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 06:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 07:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - freedom_of_sea - Aug. 26th, 2018 08:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - artem3kg09 - Oct. 3rd, 2018 09:16 am (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 08:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - zelenyj_at_lj - Aug. 28th, 2018 08:02 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 04:09 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 05:49 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 07:00 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 07:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 07:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - purgelin - Aug. 27th, 2018 06:54 am (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 06:16 pm (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 03:59 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 05:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 06:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fixik_papus - Aug. 26th, 2018 06:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 08:03 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 07:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 26th, 2018 07:59 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 27th, 2018 06:02 am (UTC) - Expand
(no subject) - trump_donald - Aug. 27th, 2018 06:12 am (UTC) - Expand
(no subject) - 271200 - Aug. 27th, 2018 02:49 am (UTC) - Expand
(no subject) - bugm - Aug. 27th, 2018 12:45 pm (UTC) - Expand
(no subject) - de_monk - Oct. 15th, 2018 08:04 pm (UTC) - Expand
stil_rambler
Aug. 26th, 2018 02:10 pm (UTC)

4 в почти идеальном месте. Этого мало для поддержания индустреального образа жизни. О развитии можно забыть.

tnenergy
Aug. 26th, 2018 02:33 pm (UTC)
4 в самой лобовой конфигурации, без малейшей попытки соптимизировать ситуацию. Если дожигать 10% генерации газом - можно иметь EROEI 10+. И совсем не понятно, почему "этого недостаточно для поддержания индустриального образа жизни"?
(no subject) - stil_rambler - Aug. 26th, 2018 03:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 03:46 pm (UTC) - Expand
(no subject) - stil_rambler - Aug. 26th, 2018 06:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - bugm - Aug. 26th, 2018 07:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 08:09 pm (UTC) - Expand
(no subject) - stil_rambler - Aug. 26th, 2018 09:12 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Konjkov Vladimir - Aug. 27th, 2018 05:56 am (UTC) - Expand
(no subject) - misha_makferson - Aug. 27th, 2018 06:19 am (UTC) - Expand
(no subject) - stil_rambler - Aug. 27th, 2018 06:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - ravinlap - Aug. 27th, 2018 09:13 pm (UTC) - Expand
(no subject) - vikshevchenko - Aug. 27th, 2018 10:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 27th, 2018 10:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - de_monk - Oct. 15th, 2018 08:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Oct. 16th, 2018 06:35 am (UTC) - Expand
vikshevchenko
Aug. 26th, 2018 02:24 pm (UTC)
>> Появляющиеся в реальности “Solar&Storage” стараются ограничится батареей гораздо меньшего размера, обеспечивающие в основном прохождение вечернего пика + замену пикеров, т.е. газотурбинных электростанций, быстро запускаемых в случае появления незапланированных пиков потребления: понятно, что стоимость электроэнергии от пикеров весьма велика и на этом можно заработать.

продолжу мысль. "гениальная" идея заменить "солар + дорогие пикеры" на "солар + внутрисуточный сторадж" приводит к комбинации "солар + внутрисуточный сторадж + сезонные пикеры" :D. при этом стоимость э/энергии у сезонных пикеров становится просто астрономической.
такая вот оптимизация))
единственный кандидат с более-менее разумной стоимостью - это ГЭС большими водохранилищами, у них все равно годовой сток фиксирован.
tnenergy
Aug. 26th, 2018 02:38 pm (UTC)
Ну для широт ниже 45 проблема сезонной вариабильности решается избыточным количеством СБ: благо кондиционирование там следует за солнцем и съедает часть избыточной летней генерации - в целом, если СЭС и дальше будут дешеветь, то так это и будет решаться.

А вот для широты выше 45 проблемы с сезонной вариабильностью, действительно, слишком велики. Тут надо ориентироваться на ветер и ГЭС, имхо, если уж очень хочется зелени.
(no subject) - vikshevchenko - Aug. 27th, 2018 12:44 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Антон Богачев - Aug. 26th, 2018 04:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - zel_dol - Aug. 26th, 2018 04:59 pm (UTC) - Expand
zel_dol
Aug. 26th, 2018 03:00 pm (UTC)
А кто-то по ГЭС может технические возможности привести. Насколько классические ГЭС могут сократить или увеличить выработку и с каким градиентом.
tnenergy
Aug. 26th, 2018 03:08 pm (UTC)
Там десятки секунд на ввод/вывод гидроагрегата.
(no subject) - zel_dol - Aug. 26th, 2018 04:34 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 28th, 2018 05:20 pm (UTC) - Expand
stranst_drgn
Aug. 26th, 2018 03:03 pm (UTC)
все пойдет, все нямка.
pz_true
Aug. 26th, 2018 03:55 pm (UTC)
Очень интересный расчет! Пишите ещё!
Всяких рассказов о чем то валом в интернетах. В людей с калькулятором еденицы на весь интернет.
vikshevchenko
Aug. 27th, 2018 11:42 am (UTC)
а способные опираться на серьезные первоисточники - уникальные единицы, золотой фонд
de__novo
Aug. 26th, 2018 03:57 pm (UTC)
Смущает 10 км^2. Впрочем если "обатареить" пустыни, то наверное все норм.
Кстати, если перевести все "грязные" источники энергии на СЭС, то как повлияет на климат потеря 18 ТВт*ч солнечной энергии?
tnenergy
Aug. 26th, 2018 04:06 pm (UTC)
>Кстати, если перевести все "грязные" источники энергии на СЭС, то как повлияет на климат потеря 18 ТВт*ч солнечной энергии?

Поток солнечного излучения на поверхность - 190 петаватт, так что десятки тераватт - это мелочь. Другое дело, что локальный климат, скажем, пустыни, может и поменяться, но до этого очень далеко.
(no subject) - shamaner - Aug. 26th, 2018 06:15 pm (UTC) - Expand
(no subject) - djkmomega - Aug. 27th, 2018 08:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 28th, 2018 05:22 pm (UTC) - Expand
pz_true
Aug. 26th, 2018 04:00 pm (UTC)
Если сможете, расскажите про солнечную металургию. Вроде в СССР были опытные установки.

По мне, так это самая перспективная технология для орбитального производства.
lx_photos
Aug. 26th, 2018 04:38 pm (UTC)
Спасибо, классно.
50_for_smell
Aug. 26th, 2018 05:36 pm (UTC)
микс - всё интересно :)
но поставил аналитику - вот такой как здесь - очень не хватает.

Edited at 2018-08-26 05:37 pm (UTC)
art_f
Aug. 26th, 2018 05:36 pm (UTC)
>> Для оценки давайте рассчитаем электростанцию с литий-ионным аккумулятором, расположенную в городе Юма, штат Аризона, США. Почему в Аризоне? Это очень хорошее место для солнечных ЭС

С литийионным?
вы это так пошутили смешно? )))

а вообще все уже подсчитано до вас, и не с идиотскими литиевыми химическими элементами, а солнечно-литроаккумулярующая станция в Чили.
tnenergy
Aug. 26th, 2018 07:06 pm (UTC)
Да? И какой EROEI там получился?
(no subject) - art_f - Aug. 27th, 2018 02:14 am (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - Aug. 27th, 2018 05:04 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 27th, 2018 06:04 am (UTC) - Expand
(no subject) - djkmomega - Aug. 27th, 2018 08:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - art_f - Aug. 27th, 2018 10:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - djkmomega - Aug. 27th, 2018 08:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - art_f - Aug. 28th, 2018 05:07 am (UTC) - Expand
vadimrishon
Aug. 26th, 2018 05:49 pm (UTC)
Спасибо. Большая работа проделана, только ТЗ проблемное.
Интересно посчитать по следующим вводным для Калифорнии:
Гидро 14.5% (как сейчас)
Геотермал 6.5% почти как сейчас
Атом 9.5% как сейчас
Газ 15% (сейчас 49%)
остальное Солнце и ветер

Это будет реалистичный пример для тех широт.
Естественно для севера штатов и Канады расчёт другой.

Edited at 2018-08-26 06:11 pm (UTC)
tnenergy
Aug. 26th, 2018 07:11 pm (UTC)
На востоке Калифорнии условия ровно те же, собственно Yuma не далеко от границы штатов. Проблема в том, что если мы переключаемся на реальные расчеты, то EROEI нафиг никому не нужен - это теоретический пристрелочный параметр. А надо считать в деньгах. И здесь у подобных систем большие сложности. Литий-ионники проигрывают большим морским ГАЭС (это у которых нижний бассейн - море), и для Калифорнии исследователи Energy Matters нашли место (правда в мексиканской Калифорнии), где можно построить такую ГАЭС размером на все потребление штата Калифорния, соответственно и питать весь штат от солнца.

Но опять же, у меня, еще раз повторюсь, была другая задача - насколько физика позволяет нам строить СЭС24х7. Оказывается - позволяет, если не очень северно.
(no subject) - misha_makferson - Aug. 26th, 2018 08:16 pm (UTC) - Expand
maxtar
Aug. 26th, 2018 06:21 pm (UTC)
Интересно все.
shamaner
Aug. 26th, 2018 06:26 pm (UTC)
а если совместить с Alta Wind Energy Center, например?
tnenergy
Aug. 26th, 2018 07:23 pm (UTC)
С точки зрения EROEI ситуация может быть даже лучше - аккумуляторов надо в несколько раз больше, но зато EROEI ветра лучше изначально (меньше гигаджоулей на киловатт). А вот с точки зрения денег как бы не наоборот.
(no subject) - shamaner - Aug. 26th, 2018 07:56 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 26th, 2018 08:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 26th, 2018 08:02 pm (UTC) - Expand
(no subject) - vikshevchenko - Aug. 27th, 2018 10:50 am (UTC) - Expand
alexkara
Aug. 26th, 2018 08:28 pm (UTC)
Прибавим затраты на производство АКБ.
Затраты на утилизацию АКБ через год.
И всё упрётся в то, что СЭС хороша там где эту энергию сразу же потребляют, иначе экология плачет.
... кроме того надо понимать что, простого и удобного способа транспортировки энергии акромя электричества нет.
Текущая технология выращивания монокристалов кремния даёт на выходе довольно низкий % КПД менее 18 %, (Карл, менее 18%) - спектр преобразуемой световой энергии очень узок.
Идём далее - при нагреве КПД падает.
Проще нагревать воду, превращать её в пар и толкать паром турбины, кпд около 60 ...

На просторах патентов пробегала космическая батарейка - у которой КПД зашкаливал кажется за 80 % и способна давать энергию даже в ночное время за счёт инфракрасного спектра, но хода в реализацию мы не увидим по понятным причинам - кранты чубайсикам и газмясам, а те сопротивляются.

Автору спасибо за статью.

tnenergy
Aug. 26th, 2018 08:59 pm (UTC)
>Прибавим затраты на производство АКБ.

В посте уже посчитаны.

>Текущая технология выращивания монокристалов кремния даёт на выходе довольно низкий % КПД менее 18 %, (Карл, менее 18%)

Вообще-то скорее 22% сегодня

>Проще нагревать воду, превращать её в пар и толкать паром турбины, кпд около 60 ...

Не очень понимаю, в каких единицах у вас "проще-сложнее". Станции с турбиной пока получаются дороже, хотя есть определенные перспективы https://tnenergy.livejournal.com/129275.html
(no subject) - armadillo1 - Aug. 28th, 2018 11:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - Alex Besogonov - Aug. 26th, 2018 11:37 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 27th, 2018 07:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - Alex Besogonov - Aug. 27th, 2018 08:17 am (UTC) - Expand
Page 2 of 4
<<[1] [2] [3] [4] >>
( 232 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

January 2019
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
Powered by LiveJournal.com