Comments 41
80% (по некоторым данным даже больше) перевозок по морю - это контейнерные перевозки. Получается, что если бы у "солнечного паруса" были бы реальные перспективы, рендерили бы модели не кают компаний, а утилитарных контейнеровозов.
Так всё просто же...
Для примера - главный двигатель контейнеровоза - двухтактный дизельный двигатель MAN Diesel 11S90ME-C. Нормальная мощность 56,25 МВт.
Мощность солнечной батареи - 200 Вт/м2.
Итого, нам надо поле 500х500 метров.
Оценка занижена, поскольку надо учесть ночь, погоду, и т.п...
Но собственно... а что мешает сбросить на воду э... ковер-плот из батарей и тащить его за собой, место в океане вроде есть? Волнение... Но может что-то в духе понтонного моста?
тормозить не слабо будет. А ещё его обслуживать регулярно надо будет. А это деньги...
На самом деле много что можно сделать. Но для этого экология для человека (и бизнеса) должна стать важнее, чем прибыль. А вот как этого добиться - загадка. Пока всех переучишь, век пройдёт...
Итого, нам надо поле 500х500 метров.
Причём каким-то образом ориентированное прямо на Солнце, чтобы получать 200 Вт с кв.м.
Если взять средний по размерам контейнеровоз E-Class и сделать ему навес из солнечных панелей 120х40м (или положить панели на верхний ряд контейнеров после погрузки), но ведь они будут смотреть не прямо на солнце, да и ночью они не работают, поэтому я сомневаюсь что их эффективность более 25% от заявленной будет.
120x40x200x0,25 = 240.000 Вт.
Рядом с 50 МВт двигателем вообще ни о чём.
Если нас не устраивает дрейф в течении 8ч в сутки - то нужна ещё и батарея на 1500 ГДж - чуть меньше полукилотонны - которая весить и стоить будет как само судно + если когда взорвётся - нехило продамажит экологию. Да, и площадь "паруса" придётся в 1,5 раза увеличить - хотя она в принципе бесплатна, в отличие от.
Нужен формат узких контейнеров с солнечной панелью с одной стороны. Как лего положить друг на друга и крутить как парус. Если контейнеры при обратном пути будут пустые крутить по ветру будет легче.
Интересно, как вся эта электрика будет жить во время шторма. будем надеяться, что батарейку не успеет израсходовать...
Вся эта тема с ветряками и панелями умрёт мгновенно после появления дешевого и сверхёмкого накопителя. Если он конечно вообще возможен физически.
А если ещё и в паре с холодным термоядом...
Наоборот, если появиться дешёвый и сверхемкий накопитель. Ничего кроме солнечных панелей для выработки энергии на планете не останется
Да ладно. Вся Сибирь будет застроена каскадами ГЭС с копеечной себестоимостью генерации. А поля панелей если и будут, то на орбите.
А смысл их тащить на орбиту при наличии таких чудесных накопителей?
Вся энергетика планеты сведётся к строй побольше панелей и накопителей. А про всякие сложные и опасные ГЭС забудут как страшный сон
Солнышко на орбите светит с плотностью 1366 вт/м2 24 часа в сутки. И пыли нет, и времён года нет, и экологов нет, и адвокатов по земельным спорам нет. Эффективность генерации раз в 5 выше наземной системы такой же площади.
Только вот цена доставки на орбиту огромная, а кпд передачи на планету низкий. Да ещё придётся опять же строить огромные приёмники на планете, а там как раз экологи, адвокаты и прочие радости. Ведь этот массивный невидимый луч микроволн будет всяких птичек и мошек выжигать просто замечательно
Во-первых, это смотря как транспортировать энергию. Если солнечную энергию использовать на Луне или выведенном на околоземную орбиту астероиде для выплавки алюминия, стали и редкоземельных металлов, отправляя их на Землю электромагнитной катапультой, то может быть вполне рентабельно. Один кубометр алюминия - это ~23 мегаватт*часа. Хранится очень долго, технология использования в воздушно-алюминиевых батареях уже отработана.
Во-вторых, а надо ли эту энергию транспортировать? Может проще будет там же на орбите, например, ЦОДы размещать. Они и будут потреблять эту солнечную энергию.
В-третьих, производить солнечные батареи можно опять таки на Луне или выведенном на околоземную орбиту астероиде. Технологически, в безвоздушном пространстве это намного проще, чем в атмосфере на Земле.
А вы уже промышленность массой миллиарды тонн хотите вывести? Ну это уже совсем далёко, далеко уходить. Полная автоматизация, саморепликаторы. Вообщем совсем другой технологический уклад
Это не я хочу, а почти все космические агентства планируют. Как раз для того, чтобы не выводить миллиарды тонн на орбиту, а производить почти всё необходимое на Луне.
Например, проект по производству солнечных панелей из реголита был выполнен Blue Origin по заказу NASA в рамках программы Artemis.
Понятно, что сейчас Луна рассматривается в первую очередь как перевалочная база для межпланетных полетов, на которой можно производить наименее сложные и наиболее массивные конструкции для межпланетных кораблей. Включая топливо или, хотя бы, рабочее тело. Благо электромагнитные катапульты для космических запусков, практически неприменимые на Земле из-за атмосферы, на Луне весьма перспективны.
>>Только вот цена доставки на орбиту огромная, а кпд передачи на планету низкий
Мы же договорились, что у нас в условиях задачи есть чудо батарейка. И значит нам не нужны химические ракеты, а есть у нас многоразовые электро-реактивные шаттлы использующие в качестве рабочего тела - воду. С УИ этак под 10000 сек. Со стоимостью перевозки земля-орбита-земля не дороже авиапочты.
Вы уже совсем в далёкую фантастику ударились. Даже для ксенона необходимая тяга для преодоления земной силы тяжести в обозримом будущем недостижима. А уж для кислорода - тем более. И проблемы тут вовсе не в источнике энергии.
А, это чтобы все наши панели работали на перемещение этих чудо шатлов?
При УИ 10000 жрать энергию они будут сотнями гигаватт.
У нас же есть "дешёвый и сверхемкий накопитель"...
>>При УИ 10000 жрать энергию они будут сотнями гигават.
Осетра то урежьте. УИ и потребляемая мощность никак между собой не связаны. У Вашего фонарика УИ просто запредельный, к примеру. А тягу его измерить, при этом, это ещё та техническая задача будет.
Тем более, что нам уже не надо с собой тащить 500 тонн топлива. И тяга двигателя будет нужна меньшая, при той же грузоподъёмности.
батареи мощностью 60 мегаватт-часов
Каждый парус подключается к автономному электрогенератору
Все, что нужно знать о техническом уровне статьи.
Сложно сравнивать ветряные паруса и солнечные батареи. При примерно равной плотности энергии (при солнечном дне и сильном ветре), паруса у судов без больших технических сложностей могут достигать огромных величин, поскольку ставятся вертикально, а солнечные батареи, ввиду того, что их необходимо ставить горизонтально, сложно сделать для судна сравнимых с парусами величин.
Раз пошла такая пьянка, предлагаю кусок радиоактивного метала + двигатель Стирлинга+ забортная вода для охлаждения. Очень экологично и недорого по сравнению с солнечными батареями.
"а 750 метров площади занято солнечными панелями"
итого при самых оптимальных условиях он сможет обеспечить 150кВт электроэнергии. А сколько он обеспечит в пасмурную погоду? Случаи когда батареи будут с теневой стороны паруса? Проблема в том, что они дают мизерную мощность по сравнению с необходимым количеством электроэнергии на судне. Разговоры про плоты буксируемые за судном, "застеклить" все борта, палубы панелями тоже далеки от реальности т.к. говорящие плохо себе представляют особенности технической эксплуатации коммерческого флота.
Чем принципиально плохи плоты?
Для коммерческого торгового судна? Начнём с того какая необходима площадь этого плота без учёт неоптимальности падения света на него? Он будет давать значительное дополнительное сопротивление движению судну круглосуточно и особенно в непогоду в отличии от выработки им энергии. И ладно это всё посреди океана когда никого рядом нет. Как вы себе представляете движение в местах с интенсивным траффиком, прохождение узкостей, вход/выход из порта и всё это в далеко не идеальных погодных условиях? Вот как сейчас представляю прохождение с ним Босфора или Суэца. И для чего все эти танцы с бубном? Ради получения небольшого процента от необходимого объёма энергии и то не круглосуточно...
Это ограничения лобового подхода, а не принципиальные. Массу (и экстра-водоизмещение/гидросопротивление) батарей теоретически можно устремить к нулю. В узких и плотных местах - скорость не нужна, можно обойтись и мелким дизелем/батареями.
И ради не процента, а 100% энергии - поля 500х500м будет примерно достаточно.
Это как раз принципиальные. Подскажите мне пожалуйста какое водоизмещение будет у этого поля? Какова будет потребная мощность для буксировки всего этого недоразумения со скоростью скажем узлов 15? Потом подсчитайте сколько это поле будет вырабатывать в идеальную погоду (это примерно 8 часов в сутки). Что вы будете делать ночью и в плохую погоду? Посчитали? У вас положительный выход остался после этого? Сколько МВт вы сможете отдавать на буксирующее судно с этого плота?
"В узких и плотных местах - скорость не нужна" не нужна насколько? А вот этот плот буксировать нужно. В какой порт можно затащить за собой поле 500х500, и где его потом парковать? Панамский канал не пройдёт, Суэцкий тоже. Да большинство проливов не пройдёт.
Так что нет. В такой комплектации ваши мечты "не взлетят" )
Нет, принцип != реализация. Делаем поле из маломолекулярной плёнки весом килограмм в 100 вместе с рамой - для него будет достаточно соответствующего же водоизмещения.
Что вы будете делать ночью и в плохую погоду?
Это - ограничение не плота, а вообще всей солнечной технологии.
А вот этот плот буксировать нужно
Нет, не нужно. Зачем?
"Нет, не нужно. Зачем?" а зачем он тогда нужен? Или как вы собираетесь передавать энергию с этого плота на пароход идущий на другой конец света?
"Делаем поле из маломолекулярной плёнки весом килограмм в 100 вместе с рамой - для него будет достаточно соответствующего же водоизмещения" Боюсь что вам тогда не буксировать это плот надо будет, а на верёвочке привязывать чтобы он не улетел как воздушный шарик ). Да и оглядываясь по сторонам что=то я не вижу этой плёнки на каждом углу.
а зачем он тогда нужен?
Питать тяговый двигатель б.ч. пути + заряжать батареи для участков, где нет солнца или места.
Боюсь что вам тогда не буксировать это плот надо будет, а на верёвочке привязывать чтобы он не улетел как воздушный шарик ). Да и оглядываясь по сторонам что=то я не вижу этой плёнки на каждом углу.
Опять же - это не принципиальные ограничения. Рабочий слой панелей - микрометры, гибкие - уже есть, осталось довести до рабочей складываемой конструкции.
Корабли под солнечными парусами