Pull to refresh

Comments 73

чего не ожидаешь на таких картинках, так это уж точно непонятных градиентов и странных фильтров из фотошопа. что за фигня, вообще ничего не понятно, что за пунктирные линии?
Пунктирные линии (они еще и разного цвета!), видимо, показывают разброс EROI каждого источника энергии.
А голубой градиент справа — «fog of war»?
дык сначала карту разведать нужно :) И своих юнитов поставить
В точку! :) Если присмотреться — он в будущем. Т.е. там может все измениться, но «туманно» видна тенденция. Так что таки да, туман войны ;)
Бодренькие графики, прям красота! :D
Градиент и размытость линий символизирует неточность предсказания будущего.
Пары пунктирных линий — это коридоры для непунктирных.
Интересная статья, только можно пояснение к графику? Получается что чем выше EROEI — тем выгоднее энергия, так? То есть по приведенному графику ветряки и ядерные станции становятся все выгоднее, а солнечная энергия все менее выгодна?
[автору] Да, дайте пояснения к графику или исправьте его
На самом деле нет. ЕРОЕИ — это ведь только один из показателей. Он чем-то похож на КПД. Равно как и в двигателе, еще интересен предел доступной мощности. Например двигатель 2л с КПД=20% в некоторых условиях будет лучше чем двигатель 0.5л с КПД=30%. Ну то есть может быть какой-то вид энергии мегапривлекательный, но им невозможно покрыть все потребительские запросы.
Клево все объяснил :)
Посмотрим, что будет с термоядерными реакторами.

Ну, эти ваши оптимистичные оценки фотоэлементов все-таки выше пессимистичных оценок нефти, так что не все так плохо.
Спасибо за прекрасную статью! О битуминозных песках вообще не знал, а о АЭС думал значительно лучше.
Ну Так АЭС не тем хороши. Они легко расширяемы, не занимают много места и более гибкие. Например, условно затратив 1 гигаВатт, мы получим 10, затратив 10, получим 100. Так вот с АЭС это реально, потому что расширяй как хочешь, а топливо хоть и играет роль но не очень важную. С речками степень расширяемости сремится к нулю, а газ и бензин полностью заточены на количестве ресурса.
Спасибо за открытие нового понятия (EROEI). Познавательно. После закрытия бумажной компьютерры, стало грустно.

to yoihj: Ветряк дешевле чем с. батарея. Ядерная энергетика развивается и завязана на усовершенствование а не ресурсы, остальное кончается.

Минусуйте, но: афтар, пиши есчо!
Он задал правильный вопрос.
С течением времени EROEI солнечных батарей должна расти, а не падать, т.к. совершенствуются технологии производства фотоэлементов. Могут и не совершенствоваться, но не ухудшаться же?
Полный цикл производства солнечной батареи невозможен из втор-сырья, ветряка — возможен. Тех процесс (привет китаю) тоже сильно отличается по сложности. Поставить ветряк посреди поля можно и забыть тоже (обслужка не в счет, on demand) можно, а солнечную батарею? Эффективность (пока, непонятно, сделают наверное) падает с температурой. Режимссс.

Я сейчас оперирую понятиями, о которых ничего не знаю, но логика подсказывает, что маленькая пластинка будет всегда дороже и больше оберегаться, чем вентилятор размером с 10 этажный дом.

Глобально. Или для личного пользования. Может.

Интересно, почему приливы упустили в статье? Настолько незначительно, или в актуализацию пока не попали?
Приливы не упустили:
EROEI для приливных и геотермальных электростанций лежит в диапазоне примерно 1.5-10.
Про то и речь: термо станция стоит, рядом вулкан проснулся (утрирую конечно очень) и источник кончился. Моря\океаны предсказуемы (не надо про погоду )))).

Собственно, интересно почему все эти замечательные и такие постоянные, энергоемкие, и бесхозные (моря океаны) в график не попали.
Вот довольно большая статья конкретно про геотермальную и приливную энергию: www.theoildrum.com/node/3949
Вкратце, проблема с этими источниками а) в высокой стоимости строительства, б) в невозможности масштабирования и в) невозможности точно предсказать, что получится на выходе.
Да нет же, как я понимаю EROEI, он равен по сути отношению полной суммы полученной от N кв.м. солнечных батарей к полной сумме затраченной на производство и пожизненное обслуживание N кв.м. солнечных батарей энергии.
А значит, те факторы, которые вы указали, никак не должны уменьшать EROEI со временем.
Технологии и откаты совершенствуются.
«Эффективность (пока, непонятно, сделают наверное) падает с температурой» — это у батарей, а есть еще генераторы с двигателями цикла стирлинга итд. Одними батареями солнечная энергетика не кончается.
К вопросу о биотопливе: этот самый ЕРОЕЙ для биотоплива должен быть в районе 1, потому как до того, как человек начал поворачивать реки вспять, биосфера была в состоянии равновесия. Интересно было бы посчитать этот показатель для натурального хозяйства (пашем конями, сеем и жнем сами).

Еще есть вопрос в том, в каком виде берется «энергия полученная»? В электрическом, химическом, оптическом, кинетическом, потенциальном виде? Мой дядя — селекционер, рассказывал, что есть сорта свеклы с максимальным содержанием сахара, но если свекольный сахар идет в переработку на спирт, то выгоднее сеять другие сорта, в которых выход сахара меньше, но при переработке свеклы на спирт выход спирта выше.

Возможно, биотопливо для обычных машин производить не выгодно, но в пересчете на конную тягу это очень даже выгодно выйдет.
К вопросу о биотопливе: этот самый ЕРОЕЙ для биотоплива должен быть в районе 1, потому как до того, как человек начал поворачивать реки вспять, биосфера была в состоянии равновесия.
Что за зелёный бред это ваше «равновесие»? Когда на Земле постоянно двигались материки, биосфера была в состоянии равновесия? Динозавры вымерли от метеорита, это равновесие было? Ледниковые периоды — тоже равновесие биосферы? 99% всех видов вымерли ещё до того как человек начал развивать технологии.

Человек (слава богу) в подмётки не годится планете на которой живёт.
Эмоционально окрашенное оценочное суждение? Зачем?

Если бы не было равновесия (динамического, надо заметить), то вымерли бы 100% всех видов. Кстати, homo sapiens sapiens — единственный вид, результаты жизнедеятельности которого создают риск его существованию как вида.

Последний тезис я не осилил.
homo sapiens sapiens — единственный вид, результаты жизнедеятельности которого создают риск его существованию как вида

Да шо ви говорите!

А вы никогда не слышали, например, про кислородную катастрофу — первую известную и при этом до сих крупнейшую экологическую катастрофу на Земле? Крайне упрощая, некие археобактерии изобрели фотосинтез, за счёт его мегавыгодности они стали доминировать на Земле, загадили всю атмосферу побочными продуктами своей жизнедеятельности (кислородом) и практически все вымерли, утянув за собой практически все существовавшие тогда виды.

Да и вообще, в истории Земли далеко не один раз случалось, что какой-то вид получал абсолютное преимущество перед остальными («абсолютное оружие» в терминологии К.Ю.Еськова в книге "История Земли и жизни на ней" — кстати, крайне рекомендую почитать эту книгу), съедал всё, до чего мог дотянуться, попутно загаживая экосистему отходами своей жизнедеятельности, задыхался в своих отходах и вымирал (либо полностью, либо, если повезёт, не полностью, но в любом случае уходил на вторичные роли).
Если от деятельности одного вида вымирали другие виды — не проблема, а вы уверены, что какой-то вид сам себя сгубил, а не подавил и изменился (и этому есть фактические доказательства)?

Сдается мне, что модель «зайцы-волки», которая хорошо описывает поведение экосистем, и которую мы изучали в рамках курса «Нелинейные волны, структуры и хаос», не дает решения в виде гибели вида. Тут нужно накопить «энергию смерти» в очень большом объеме, чтоб всю популяцию убить (сильнее, чем отрицательная обратная связь), а это могут сделать только разумные существа.
Да, уверен. Более того, все известные «суперхищники» (т.е. виды, получившие в какой-то момент абсолютное преимущество над другими) через некоторое время либо полностью вымирали, либо оставались существовать только в очень узких ареалах. Другое дело, что «дело их не погибало»: это самое эволюционное преимущество приобретали себе и другие виды и вот они уже вполне нормально существовали дальше.
Я уверен что вы не слышали о приближающейся кислородной катастрофе.
Все дело в том что кислород продолжает расходоваться.
В основном на окисление водорода.
Водород появляется на нашей планете из разных источников, просто это самый распространенный элемент в этой вселенной, но в основном его приновит солнечный ветер и он образуется в результате бетараспада нейтронов, коих льется на нашу планету в последние 700 — 800 лет немеряно, (последствия взрыва сверхновой в Тау Кита, там где теперь Крабовидная туманность).
Для мертвых планет Венеры и Марса это ни чего не меняет, потому что самый легкий газ поднимается вверх и его уносит дальше солнечный ветер.
Но на нашей планете есть растения, они выедают углерод и наполняют воздух активным кислородом, а он окисляет водород.
Кислорода не стало меньше, просто он превратился в очень устойчивое соединение — Н2О.

Не надо думать что это люди загаживают планету, планета и без людей вскоре станет безжизненной.
Возможно что природа (если хотите то бог) создала вид способный вырваться за пределы умирающей экосистемы и создать очаги жизни где то еще.

«Земля колыбель жизни, но нельзя оставаться в колыбели вечно,
иначе гибель матери планеты убьет и тех кто мог бы понести жизнь в другие миры.
В этом наша цель жизни… Те кто не оправдает цели должны исчезнуть.»
Вы забыли о человеческом факторе. Никакое натуральное хозяйство не позволит прокормить больше нескольких сотен миллионов человек на всей планете, и то с периодическими мальтузианскими циклами голода и вымирания. Все эти басни о «равновесии» — чудовищный бред. Планета за все время эволюции пережила такие катаклизмы и истребила столько видов, что все наши повороты рек и т. п. — игры в песочнице. А будущее может быть только за еще большим разделением труда и урбанизацией. Европейское натуральное хозяйство закончилось именно потому, что закончилось биотопливо — леса, и пришлось начать добывать уголь. Сегодня место угля занимают другие перспективные технологии, и потому люди все больше вкладываются в их разработку, а не в «коней», ибо никаких коней и земель на луддитский образ жизни не хватит.
Не путайте луддитов и буддистов.
А для дров делали расчеты? ;) Как никак — биотопливо.
Дрова мы уже проходили. Высшему организму требуются десятки лет, чтобы сформировать энергоемкое топливо, т. к. большинство потребляемой им энергии уходит в рост, развитие и самоподдержание. Трава накапливает энергию быстрее, но ее возможности тоже ограничены. А будущее биотоплива — за примитивными одноклеточными организмами, специально проектируемыми так, чтобы синтезировать сразу то, что нужно — нефть, например. И за эксплуатацией их «быстрых» и «медленных» разновидностей на органических отходах, выбросах CO2 или просто на воздухе.
Делали, около 25-30.
Проблема в том, что он резко снижается при интенсивной вырубке лесов.
А с учётом выращивания делали расчёты?
А что, лес можно выращивать? Глядя на нынешний подход к лесу, кажется что люди не догадываются, что лес можно выращивать…

Кстати, а ведь параметр ЕРОЕИ не адекватно применять к не возобновляемым источникам энергии. Ведь мы меряем затраты на добычу носителя, а не на его производство.
> Кстати, а ведь параметр ЕРОЕИ не адекватно применять к не возобновляемым источникам энергии.

Абсолютно адекватно. Чем меньше остаётся ресурса, тем больше становится EROEI. EROEI нефти, например, за 70 лет упал в 5 раз.
> Чем меньше остаётся ресурса, тем больше становится EROEI. EROEI нефти, например, за 70 лет упал в 5 раз.

Вы ничего не перепутали?
Пардон, «меньше», конечно )
Обожаю тех, кто минусует замечание о тривиальной описке! Интересно что у них в голове? :)
Можно и выращиваются технические леса — они быстрее растут и меньше подвержены болезням и паразитам. Большая часть вырубаемых в скандинавии лесов технические.
Да я, в общем-то, не про Скандинавию…
Интересно было бы узнать EROEI для теромядерного реактора с, скажем, Q=10. С учетом затрат на обслуживание и т.д.

И для биотоплива из водорослей.

Мне кажется, что перспектива (ну, кроме атома и ветряков) где-то там.
Для биотоплива интересен более подробный расчет с учетом того, что на гидролизный спирт, например, идут исключительно отходы деревообработки, а у кукурузы могут идти стебли, а не сами семена(во всяком случае такие работы уже ведутся.)
Но ведь можно тратить энергию, полученную с предыдущих циклов. Вопрос в том, как быстро удается провернуть «энергию». Если скажем соотношение EROEI 1 к 1.01, но за сутки удается «провернуть», то через год мы получим соотношение (при условии что будем расширяться) 1 к 37
Т.е. важен не только сам коэффициент, но и масштабируемость. И я так понимаю, что у нефти с масштабируемостью хреновато — если брать конечный результат, бензин, то построить еще один полный цикл переработки займет 2-3 года.
Или EROEI учитывает только «операционные» затраты?
EROEI не привязан ни к каким циклам. Он показывает, скажем, отношение количества энергии, полученной от солнечной батареи за весь срок её службы, к энергии, необходимой для производства и обслуживания (опять же, в течение всего срока эксплуатации) этой батареи.
А для нефти тоже учтены все циклы?
Разведка, добыча, транспортировка, перегонка, транспортировка бензина / мазута, КПД сжигания?
Знаете, почему на графике EROEI PV снижается, если он прямо зависит от срока их службы и обратно — от энергоемкости производства?

Потому что его авторы взяли в расчет конкретные сегодняшние PV-технологии с их EROEI и смоделировали их масштабирование. Т. е. все равно что попытались построить интернет образца 2010 года из железа 2000, которое от таких нагрузок давало бы куда меньше производительности на ватт.

Цитата из оригинала, откуда взять этот график (http://www.energybulletin.net/53475):

What about PV? The problem with PV is that the improvements in EROEI are incremental, not geometric as with wind (and tidal) turbines. They don't have the same power law increase in energy return when scaled up. Despite this fact, the error margin in the data and the ongoing development of thin-film PV which has higher EROEI than traditional crystalline PV mean that the true trajectory could well be upwards.

То есть, перспективы тонкопленочной PV в расчет попросту не берутся. Как и любых других инноваций в их производстве. Т. е. сей график полностью игнорирует реальный и потенциальный прогресс в отрасли. он исходит из того, что этот прогресс почему-то вдруг должен сейчас остановиться. Тогда чего все эти построения стоят?

Курцвейл, предсказывая экспоненциальный рост солнечной энергетики до любых практически востребованных показателей за пару десятилетий, наоборот, исходит не из попыток размножить по земле нынешние панели или те, которые устанавливались на космических кораблях лет 30 назад, а из того, как со временем совершенствуется их (и других возобновляемых источников) производство, как люди учатся все быстрее, дешевле и надежнее организовывать материю для преобразования первичной или вторичной солнечной энергии в электрическую, а также для ее накопления. И именно из этих расчетов строятся прогнозы, что EROEI этих источников по мере их усовершенствования пойдет вверх, причем даже для экзотических сегодня их форм, вроде снятия энергии движения автомобилей или людей с дорожного покрытия, фотоэлектрических покрытий на окнах и т. д. Приток энергии, самое главное, постоянный, большой и предсказуемый, дело только за тем, чтобы научиться еще дешевле ее подбирать. Чему нет никаких принципиальных препятствий. В отличие от всей этой вашей нефти, газа и угля.

С биотопливом тоже не все гладко. Автор вообще в курсе, что сейчас разрабатываются биотоплива третьего поколения — генномодифицированные или полностью искусственные микроорганизмы, способные давать на выходе практически ту же нефть? На чем основано его текущее обобщение «большинства видов топлива растительного происхождения» типа кукурузы (второе поколение) — опять же на текущем положении дел, без учета перспектив?

Грубо говоря, все подобные графики построены на одном грубейшем допущении: они исходят из постоянства технологий и демонстрируют, как могла бы меняться их цена в неком вымышленном мире технологического застоя, где занимаются исключительно массовым воспроизводством текущих решений. Имеющиеся энергетические решения не в состоянии пока еще обеспечить независимость от ископаемого топлива, кроме разве что ядерного пути (там сейчас, кстати, тоже нехилое движение и большие среднесрочные перспективы). Но динамика успехов в перехвате энергии Солнца в разных формах позволяют уверенно говорить, что мы вовремя свернем от «пика нефти» и прочих ужасов, которыми нас так пугают алармисты.

В заключение небольшой подвох. 19.07.09 в одной американской газете вышла статья о том, что мир на пороге энергетического кризиса, запасов нефти и железа хватит на 30 лет, газа на 25 и угля — максимум до середины следующего века. Отмечалось, что предприняв усилия по энергосбережению и усовершенствованию технологий, можно упредить этот коллапс. В чем же подвох? А вот в чем.
График явно аппроксимирует развитие технологии (иначе трудно понять повышение EROEI ветряных и атомных энергоустановок). Очевидно, по мнению автора графика (вот его блог, если что) совершенствование PV-технологий в среднесрочной перспективе не способно перекрыть удорожание производства и исчерпание «хороших» мест для установки батарей.
Вообще, график не полон, раз на то пошло.
Так, мнение одного человека отражено в графике, не более.
Эх… Вот все бы так рассуждали! :)
Ну я конечно понимаю что на хабре без знания английского делать нечего, но можно было ведь хотя бы суть обьяснить в комментарии а потом как подтверждение ссылку дать.
>Это не так уж и много, с одной стороны, но не так уж и мало — с другой.
Это — гениальная фраза, ящитаю!..
Немного фантазии о будущем.

А что есть фермы солнечных батарей вывешивать в космос? Понятно, что стоимость вывода батарей в космос чудовищна. Но ведь батареи будут работать круглосуточно и почти вечно. При превышении определенного количества батарей в космосе они будут окупать стоимость каждого запуска очередной партии.

У этого плана есть какой-то фундаментальный изъян или все упирается только в несовершенство технологий, например, отсутствие возможности доставки энергии с батарей на землю?
Всё упирается в низкий EROEI в конечном итоге.
Энергетические затраты доставки батареи в космос настолько велики, что говорить об окупаемости стоимости запуска в ближайшее время не приходится.
С этим есть одна проблема. Использовать энергию планируется где? На Земле? По сути использование энергии в любом виде (хоть на движение, хоть на что угодно) в настоящее время сводится к ее переработке в тепло. То есть все что мы соберем вне атмосферы станет теплом уже внутри атмосферы. Все равно что солнечные лучи прошли бы, не отражаясь атмосферой.

Да, наверное по началу это будет ничтожно мало, и сравнимо с нагревом в результате нашей нынешней технологической деятельностью. Но «При превышении определенного количества батарей в космосе» это таки грозит стать проблемой.

Так что я бы о будущем фантазировал немного иначе: нужно как-то атмосферное тепло переводить в энергию. Тогда она автоматом преобразуется «назад». Ну либо придется строить какие-то климатические машины — теплоотводники в космос ;)
Уран в чистом виде:


Так и лежал бы холоненький под толщей грунта. А человек выкапывает его и извлекает из него чудовищные количества тепла. И никого это не волнует.

С нефтью и углем то же самое. Даже если на их формирование было затрачено изначально земное тепло, сути это не меняет — человек постоянно извлекает огромные количества тепла из того, что бы еще стотысячелетиями было похоронено под землей.
> Так и лежал бы холоненький под толщей грунта. А человек выкапывает его и извлекает из него чудовищные количества тепла.

Эээ, если бы. Человек извлекает чрезвычайно бедную урановую руду, а затем обогащает её.
Как это меняет факт того, что:
а) человек производит много тепла;
б) эта проблема игнорируется (а возможно, и не проблема вовсе).
s/афёра/афера/

По сабжу: познавательно, спасибо. Видимо, переходу на «мирный атом» особых альтернатив нет.
А почему вы считаете EROEI нефти, а не бензина?
Ведь конечным топливом для двигателей внутреннего сгорания является именно бензин.
Т.е. в энергию, затрачиваемую на получение бензина нужно закладывать: поиски и геологические исследования нефтеных месторождений, разработка месторождений и нефтедобыча, очистка нефтяной жидкости от примесей и получение сырой нефти, нефтепереработка и получение самого топлива.

А если учесть, что нефть ещё тоже должна за миллионы лет появиться из углеводородных биологических отложений, то в глобальном смысле и энергию затраченную на образование нефти в толщах земли нужно туда же закладывать. Вот и получается, что для получения бензина было затрачено ого-го сколько энергии.
Аналогично. Т.е. в энергию, затрачиваемую на получение солнечной энергии нужно закладывать: стоимость разработки месторождений кремния и прочих химических элементов, энергию потребляемую учеными и рабочими, которые эти солнечные батареи производят, энергию на обслуживание панелей. Почему кстати ДВС? Энергия топлива много где используется. Ну пусть будет ДВС. Тогда для солнечной энергии нужно учесть энергию необходимую для производства аккумуляторов и их утилизацию.
А вообще, из статьи не видно откуда что бралось и как считалось. Так что наши с вами домыслы могут быть лишними. Может там все корректно считают.

А в глобальном смысле вы загнули. Конечно, ежели глобально мыслить, то вся эта энергия от солнца, то есть разницы никакой. Солнце то общее и там и там. Только при чем тут это. В EROEI учитывается энергия израсходованная на получение, а не на создание. Давайте тогда учитывать энергию потраченную на создание Солнца, что бы совсем глобально.
> А если учесть, что нефть ещё тоже должна за миллионы лет появиться из углеводородных биологических отложений, то в глобальном смысле и энергию затраченную на образование нефти в толщах земли нужно туда же закладывать. Вот и получается, что для получения бензина было затрачено ого-го сколько энергии.

В том и весь смысл, что БЫЛО затрачено. Не нами.
А вот НАМ, чтобы получить сколько-то энергии из бензина, нужно сколько-то энергии приложить. Это соотношение и показывает EROEI.
ИМХО, причина популярности нефти еще в одно показателе — плотности энергии. Для бензина это примерно 40МДж/кг. (30 МДж/литр). Для литий-ионного аккумулятора до 0,7 МДж/кг (кажется, 2МДж/литр). С учетом, что КПД тепловых двигателей (допустим 35%) меньше чем электрических (допустим 95), с топлива можно получить 14 МДж/кг ( 10,5 МДж/литр), а с аккумулятора 0,665 МДж/кг (1,9 МДж/литр). Вы представляете пассажирский самолет на аккумуляторах? Я не представляю.
С водородным топливом немного сложнее. Сам водород хранит 120Мдж/кг, но 10 кДж/л ибо плотность водорода очень мала. Водород можно сжать, но при этом нужен массивный бак ( какой именно массы, к сожалению не нашел) и получим высокое давление с сопутствующими проблемами. Можно сжижать. Плотность энергии жидкого водорода, без учета термоса 8,4 МДж/литр. Можно связать в гидридах металлов (удерживают до 4% по весу) плотность энергии такого накопителя около 4-5 МДж/литр.
Возможно, потому и набирает популярность биотопливо (плотность энергии 25 МДж/кг у этилового спирта). Несмотря на низкий EROEI, более высокая плотность энергии дает во многих случаях преимущество.
Спасибо за помощь в написании моей магистерской работы
Язык с такого названия сломать можно. Нашёл вменяемый перевод. EROEI = энергетическая рентабельность.
> абсолютное большинство пригодных рек уже покрыты ГЭС
Весьма спорно. Россия в частности использует свой гидропотенциал лишь на 20% занимая при этом второе место в мире по его объёму (после Китая).
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.

Articles