?

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(26.7%)
Посты в стиле “как это работает” - типа как по LIGO или по ITER
75(32.3%)
Аналитика, типа того, что приведено в этом посте
95(40.9%)

Comments

( 232 comments — Leave a comment )
Page 3 of 4
<<[1] [2] [3] [4] >>
Alex Besogonov
Aug. 26th, 2018 11:35 pm (UTC)
Я сейчас работаю в компании, которая занимается детальными рассчётами для установки панелей. У нас модель, учитывающая температурные характеристики панелей, ландшафт, погоду и т.д.

Пара заметок:
1) КУИМ для данного сценария можно увеличить, если взять панели с трекингом.
2) Даже если не брать активный трекинг, то можно взять "полуподвижные" панели - к ним раз в месяц/квартал приходит монтёр Вася и меняет наклон с помощью гаечного ключа и такой-то матери.
Konjkov Vladimir
Aug. 27th, 2018 06:02 am (UTC)
Какой годовой доход монтера Васи вы закладываете в модель?
(no subject) - armadillo1 - Aug. 28th, 2018 11:48 am (UTC) - Expand
Konstantin Pulin
Aug. 27th, 2018 05:51 am (UTC)
"Ну и EROEI. На 2.25 ГВт солнца и 20 ГВтч лития нам потребуется 59,5 петаджоулей (14*10^9 Дж * 2.25*10^6 квт + 1.4*10^9 Дж * 15*10^6 квтч ) или 15,8 ТВт*ч, а EROEI оказывается равен 4."

Откуда цифра 15 в формуле? Должно быть 20! Мы же берем 20 ГВТч, правильно? Ну и если брать 15, то получается по формуле 52,5 петаджоуля, а не 59,5. Т.е. в сумме у Вас всё верно, а в формуле опечатка :)

Мне всегда было интересно, насколько аккумуляторы удорожают СЭС. А тут получается, что можно вычислить соотношение: 14*10^9 Дж * 2.25*10^6 квт + 1.4*10^9 Дж * 20*10^6 квтч. Убираем общий знаменатель в виде 10^9 Дж *10^6 квт. Остается: 14*2.25 + 1.4*20. Получается 31,5 и 28. В сумме 31,5 + 28 = 59,5. Аккумуляторы удорожают в 59,5/31,5 = 1,89 раз. Почти в два раза.
tnenergy
Aug. 27th, 2018 06:51 am (UTC)
Это я просто перебирал различные варианты по оптимальности, и забыл циферку в скобках поменять.

>Почти в два раза.

Кстати, если хотите это же в долларах оценить: сегодня стоимость 1 киловатта СБ в виде готовой СЭС - от 1 до 2 тысяч долларов в зависимости от региона. 1 киловатт*час литий-ионников 250...400 долларов. На каждый киловатт СБ, если мы хотим хотя бы захватить вечерник и утренний пики, нужно 4-5 квтч аккумуляторов. Т.е. опять же получается примерно удвоение стоимости, НО, для в 2,5-3 меньшего количества акб, чем в расчете. Что означает, что теоретически в будущем акб еще могут подешеветь относительно СБ.
(no subject) - djkmomega - Aug. 27th, 2018 08:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 28th, 2018 01:17 pm (UTC) - Expand
(no subject) - armadillo1 - Aug. 28th, 2018 11:47 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 28th, 2018 01:15 pm (UTC) - Expand
(no subject) - zel_dol - Aug. 28th, 2018 03:43 pm (UTC) - Expand
zhgzhg1
Aug. 27th, 2018 05:57 am (UTC)
В опросе даже не знаю какой пункт выбрать - все интересно.

Хотелось бы статью про увеличение вариабельности АЭС. Доля ВИЭ будет расти - надо что-то делать....

PS Про ландшафт для ГАЭС: нужен ли большой перепад высот? у Загорской ГАЭС не прямо большой перепад. (в яндекс панорамах есть съемки трубного завода с воздушного шара - можно посмотреть на ландшафт примерно.)
tnenergy
Aug. 27th, 2018 06:53 am (UTC)
>Хотелось бы статью про увеличение вариабельности АЭС.

Подумаю...

Желательно метров 200 иметь и удобные грунты + источник воды где-нибудь неподалеку.
elf_wired
Aug. 27th, 2018 07:29 am (UTC)
Очень подробно про энергодоход и очень отрывочно про необходимую для производства СЭС энергию.
tnenergy
Aug. 27th, 2018 08:01 am (UTC)
Ну вы можете открыть ссылки и прочитать очень подробно про необходимую энергию и для производства СЭС и для производства АКБ.
Ilya Kiselev
Aug. 27th, 2018 08:01 am (UTC)
Интересно, если делать не литии сохранение энергии. Скажем синтезировать из СО2 и воды углеводороды. Тогда на территориях ближе к экватору синтезировать и отправлять в высокие широты, где будет сжигаться для отопления и генерации.
И фиксик папус прав на счет того, что часть генерации и хранения уйдет напрямую к потребителям. Малоэтажная застройка при батареях на крыше и аккумуляторе в подвале может иметь околунулевое суммарное потребление из сети. Крупные магазины и склады если покроют крыши и парковки батареями - также.
dimon_w
Aug. 27th, 2018 01:16 pm (UTC)
>> околунулевое суммарное потребление из сети
И околонулевое желание электрокомпании вкладывать деньги в (читать "поддерживать в исправном состоянии") электросеть этого поселка.
(no subject) - Ilya Kiselev - Aug. 27th, 2018 03:46 pm (UTC) - Expand
pashkovdv
Aug. 27th, 2018 08:12 am (UTC)
А почему бы для накопления энергии не использовать гигантский резервуар, например, с расплавленным металлом? Какие есть альтернативные пути накопления энергии, кроме химического и гидро?
winwars
Aug. 27th, 2018 02:27 pm (UTC)
Металл - нет, тут множество проблем. Например, с одной стороны, это выгодно, т.к. можно иметь огромную дельту температур, снижающую потребные теплообменники для теплоносителя и позволяющие использовать компактные и эффективные преобразователи энергии. С другой стороны - растут требования к теплоизоляции: аккумулятор тепла станет хорошо отдавать энергию не только в теплообменник, но и в окружающую среду. Плюс все прочие недостатки металлов: стоимость, самовоспламеняемость на воздухе в расплавленном состоянии или при контакте с водой, большая дельта температур в рабочем состоянии, высокая вязкость расплава и т.д и т.п..

Практически рассматривались расплавы солей в качестве аккумулятора: предположительно это достаточно дёшево, т.к. исходный материал недорог, ну и температуры можно брать ниже, чем для того же металла, негорючесть ни в каком виде, способность к значительной аккумуляции тепла при переходе из твёрдого в жидкое состояние (т.е. без существенной дельты температур), приближенность к температуре работы теплоносителя (самый простой и доступный из таковых - вода) и многое прочее.
Достоинства - в первую очередь умеренная себестоимость хранения (это как с свинцовым аккумулятором: он не столь крут, как литиевый, но дешевле намного за единицу мощности), освоенность и не критичность любой части технологии, каждая из которых и так неплохо известна в промышленности и имеет массу примеров технических решений и не-экстремальность решения по технологиям.

Также рассматривались пневматические системы аккумуляции энергии, но в основном - как относительно небольшие по объёмам. Недостатком - низкая плотность энергии и необходимость сложного обслуживания и контроля при эксплуатации. А то мало ли.

Ещё рассматривались супермаховики. Также рассматривались в качестве эффективных высокоплотных накопителей катушки из сверхпроводящего материала. Но это "экзотика" пока ещё что. Кроме того, в подобных накопителях, как и у баллонов со сжатым газом, есть большая опасность при выходе за рабочие режимы.

Есть и ещё вариант: если энергия дешёвая и много - использовать её для производства например синтетических углеводородов или для электролиза воды с получением водорода, которые могут быть использованы как напрямую в виде топлива, так и в качестве сырья в производстве, которое сейчас потребляет углеводороды.
(no subject) - Vlad lukashov - Aug. 27th, 2018 07:52 pm (UTC) - Expand
racepilot
Aug. 27th, 2018 08:44 am (UTC)
Спасибо за анализ и ссылки на исследования особенно (хотя они там слегка хвостом и крутят, но для размышления информации достаточно).
Особенно интересны данные по ESOI.

Кстати, для сравнения (вы-то наверняка в курсе) EROEI АЭС - в среднем 6.5 по данным французов.
Интересно, сколько можно выжать из ТЯЭС, теоретически.
tnenergy
Aug. 27th, 2018 08:54 am (UTC)
6.5 для АЭС - заниженная оценка с учетом расходов на газодиффузионное обогащение урана (чего нынче уже нет нигде в мире). Оценка чисто по капексу, без урана - 75, с центрифугами - 30-50.

ТЯЭС пока не существует, поэтому в оценке можно ошибиться на порядок.
(no subject) - racepilot - Aug. 27th, 2018 02:27 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 27th, 2018 02:46 pm (UTC) - Expand
vlkamov
Aug. 27th, 2018 10:05 am (UTC)
> с литий-ионным аккумулятором

Карманная электростанция ?


winwars
Aug. 27th, 2018 01:35 pm (UTC)
Всё, всё интересно!
Но ясен хрен, что писать Вы будете только то, что как-то интересно Вам и на что у Вас есть время и силы.
topotom
Aug. 27th, 2018 04:16 pm (UTC)
А почему у Вас в расчетах панели с фиксированным углом установки? Может выгоднее ставить следящие привода, чтобы панель всегда была под самым выгодным углом на солнце?

Edited at 2018-08-27 04:16 pm (UTC)
tnenergy
Aug. 27th, 2018 04:35 pm (UTC)
Потому что энергия по EROEI у меня есть только для таких СЭС.

Трекеры, конечно, будут иметь больше КИУМ, но к сожалению, в облачные дни 27-28 декабря это поможет совсем немножко - в основном они будут додавать ватт*часов в и так хорошие дни.
savechenkov
Aug. 27th, 2018 07:29 pm (UTC)
Да в общем-то всё интересно. Что-то чуть более, что-то чуть менее, но не настолько, чтоб об этом говорить.
---

Офф: я тут накатал, в общем научпоп про радиацию, (первая часть, Рентген-ПМВ). Не могли бы вы просмотреть это дело на предмет явных косяков?
Там ещё есть чего по мелочам поправить, включая стиль хтмл-ки, но вроде в целом читабельно.
sourann
Aug. 28th, 2018 10:21 am (UTC)
Выбрал аналитику, т.к. выбрать можно что-то одно, но по возможности выбрал бы все три пункта.
tnenergy
Aug. 28th, 2018 10:26 am (UTC)
Смысл опроса вообще был "пореже, но покруче или почаще, но попроще", но кажется мне придется самому выбирать.
(no subject) - Vlad lukashov - Aug. 28th, 2018 12:19 pm (UTC) - Expand
(no subject) - sourann - Aug. 28th, 2018 04:41 pm (UTC) - Expand
armadillo1
Aug. 28th, 2018 11:21 am (UTC)
Спасибо, интересно все
armadillo1
Aug. 28th, 2018 11:23 am (UTC)
И таки прикидывать надо для Гаэс. Плюс какие-то фантазии на тему скрещивания гаэс со сжатым воздухом и тп
zel_dol
Aug. 28th, 2018 03:58 pm (UTC)
Лучше наверное прикидывать с имеющимися ресурсами (ландшафтом под ГАЭС), химической промышленностью с разделением воздуха
271200
Aug. 28th, 2018 06:18 pm (UTC)
блин,как увижу в статье\обзоре ерои,сразу хочется закрыть\выбросить.

Блин!

а статья очень хорошая:)
tnenergy
Aug. 28th, 2018 06:39 pm (UTC)
Мне тоже EROEI кажется ненаучной фигней. Но сбивания пыли с некоторых спорщиков - полезно.
(no subject) - Konjkov Vladimir - Aug. 29th, 2018 04:15 am (UTC) - Expand
(no subject) - Иван Петрофф - Aug. 29th, 2018 01:46 pm (UTC) - Expand
(no subject) - vladimirkonjkov - Aug. 29th, 2018 05:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 29th, 2018 05:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Konjkov Vladimir - Aug. 30th, 2018 04:27 am (UTC) - Expand
(no subject) - Иван Петрофф - Aug. 30th, 2018 06:41 am (UTC) - Expand
Отличие нефти от ЯЭ - Konjkov Vladimir - Aug. 30th, 2018 08:45 am (UTC) - Expand
Re: Отличие нефти от ЯЭ - Master jkl - Aug. 30th, 2018 09:41 am (UTC) - Expand
Page 3 of 4
<<[1] [2] [3] [4] >>
( 232 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

February 2019
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
2425262728  
Powered by LiveJournal.com