Солёная солнечная энергия



    Добыча и использование энергии Солнца — одно из важнейших достижений человека с точки зрения энергетики. Основная сложность теперь заключается даже не в собирании солнечной энергии, а в её хранении и распределении. Если удастся решить этот вопрос, то традиционные предприятия, работающие на ископаемом топливе, можно будет отправить на пенсию.

    SolarReserve — компания, предлагающая использовать расплавленную соль в солнечных электростанциях и работающая над альтернативным решением проблем хранения. Вместо использования солнечной энергии для выработки электроэнергии и дальнейшего хранения её в солнечных батареях, SolarReserve предлагает перенаправлять её на тепловые накопители (башни). Энергетическая башня будет получать и хранить энергию. Способность расплавленной соли оставаться в жидкой форме делает из неё совершенное средство для термального хранения
    .

    Задача компании — доказать, что её технология может сделать солнечную энергию доступным источником энергии, работающим круглосуточно (как на любой электростанции, работающей на ископаемом топливе). Концентрированный солнечный свет нагревает в башне соль до 566 °C, и она хранится в гигантском изолированном резервуаре, пока не будет использована для создания пара для запуска турбины.

    Впрочем, обо всём по порядку.

    Начало


    Главный технолог SolarReserve, Уильям Гулд более 20 лет потратил на развитие технологии CSP (concentrated solar power) с расплавленной солью. В 1990-х годах он был руководителем проекта демонстрационной установки Solar Two, построенной при поддержке Министерства энергетики США в пустыне Мохаве. Десятилетием раньше там же проверяли сооружение, которое подтвердило теоретические расчеты, о возможности коммерческой выработки энергии с помощью гелиостатов. Задача Гулда заключалась в том, чтобы разработать аналогичный проект, в котором вместо пара используется нагретая соль, а также найти доказательства, что энергия может быть сохранена.

    При выборе ёмкости для хранения расплавленной соли Гулд колебался между двумя вариантами: производителем котлов с опытом работы на традиционных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, и компанией Rocketdyne, которая производила ракетные двигатели для НАСА. Выбор был сделан в пользу ракетостроителей. Отчасти из-за того, что в начале своей карьеры Гулд работал инженером-ядерщиком в гигантской строительной компании Bechtel, работавшей над калифорнийскими реакторами San Onofre. И считал, что не найдёт более надёжной технологии.

    Сопло реактивного двигателя, из которого вырываются горячие газы, на самом деле состоит из двух обечаек (внутренней и внешней), в фрезерованных каналах которых прокачиваются топливные компоненты в жидкой фазе, охлаждая металл и удерживая сопло от плавления. Опыт Rocketdyne в разработке подобных устройств и работе в сфере высокотемпературной металлургии пригодился при разработке технологии использования расплавленной соли на солнечной электростанции.

    Проект Solar Two мощностью 10 МВт успешно функционировал в течение нескольких лет и был выведен из эксплуатации в 1999 году, подтвердив жизнеспособность идеи. Как признаётся сам Уильям Гулд, у проекта были некоторые проблемы, которые нужно было решить. Но основная технология, используемая в Solar Two, работает и в современных станциях вроде Crescent Dunes. Смесь нитратных солей и рабочие температуры идентичны, отличие лишь в масштабах станции.

    Преимущество технологии использования расплавленной соли заключается в том, что она позволяет поставлять мощность по требованию, а не только тогда, когда светит солнце. Соль может сохранять тепло в течение нескольких месяцев, поэтому иногда случающийся пасмурный день не влияет на доступность электроэнергии. Кроме того, выбросы электростанции минимальны, и, конечно же, нет никаких опасных отходов, созданных в качестве побочного продукта процесса.

    Принципы работы


    Солнечная электростанция использует 10 347 зеркал (гелиостатов), установленных на 647,5 гектар (это 900 с лишним футбольных полей), чтобы сконцентрировать солнечный свет на центральной башне высотой в 195 метров и заполненной солевой «начинкой». Эта соль нагревается солнечными лучами до 565 °C, и тепло хранится, а затем используется для преобразования воды в пар и для работы генераторов, производящих электричество.



    Зеркала называются гелиостатами, так как каждое из них может наклоняться и поворачиваться, чтобы точно направлять свой луч света. Расположенные в концентрических кругах, они фокусируют солнечный свет на «приемнике» в верхней части центральной башни. Сама башня не светится, приемник имеет матово-чёрный цвет. Эффект свечения возникает как раз-таки из-за концентрации солнечных лучей, нагревающих ёмкость. Горячая соль стекает в резервуар из нержавеющей стали ёмкостью 16 тыс. м³.


    Гелиостат

    Соль, которая при этих температурах выглядит и течет почти так же, как вода, проходит через теплообменник, чтобы вырабатывать пар для работы стандартного турбогенератора. В баке содержится достаточно расплавленной соли для работы генератора в течение 10 часов. Это составляет 1100 мегаватт-часов хранения, или почти в 10 раз больше, чем самые большие системы ионно-литиевых батарей, которые были установлены для хранения возобновляемой энергии.



    Трудный путь


    Несмотря на перспективность идеи, нельзя сказать, что SolarReserve добились успеха. Во многих отношениях компания оставалась стартапом. Хотя стартапом энергичным и ярким во всех смыслах. Ведь первое, что вы увидите, взглянув в сторону электростанции Crescent Dunes, это свет. Столь яркий, что на него невозможно смотреть. Источником света служит 195-метровая башня, горделиво возвышающаяся над пустынными территориями Невады примерно на половине пути между маленьким городком Рино и Лас-Вегасом.

    Как выглядела электростанция на разных этапах строительства

    2012 год, начало строительства

    2014 год, проект близок к завершению


    Декабрь 2014, Crescent Dunes почти готов к эксплуатации


    Готовая станция

    Где-то в часе езды отсюда находится знаменитая Зона 51, секретный военный объект, который этим летом всем интернетом грозились штурмовать, дабы «спасти» инопланетян из рук американского правительства. Такое соседство приводит к тому, что путешественники, увидевшие необычайно яркое свечение, порой спрашивают местных жителей, не стали ли они свидетелями чего-то необычного или даже инопланетного. И потом искренне огорчаются, узнав, что это всего лишь солнечная электростанция, окружённая полем зеркал шириной почти 3 км.

    Строительство Crescent Dunes началось в 2011 году благодаря ссудам от правительства и инвестициям от NV Energy, основной коммунальной компании Невады. А построили электростанцию в 2015 году, примерно на два года позже запланированного срока. Но и после постройки не всё шло гладко. Например, в первые два года часто ломались и не работали должным образом насосы и трансформаторы для гелиостатов, которые были недостаточно мощными. Поэтому выходная мощность на Crescent Dunes была ниже запланированной в первые годы работы.

    Была и ещё одна сложность — с птицами. Попадая под «прицел» концентрированного солнечного света, несчастная птаха превращалась в прах. По словам представителей SolarReserve, их электростанции удалось избежать регулярной и массовой «кремации» птиц. Совместно с несколькими национальными организациями был разработан специальный план, позволяющий смягчить любые потенциальные угрозы электростанции. Эта программа была утверждена в 2011 и предназначена для уменьшения потенциального риска для птиц и летучих мышей.

    Но самой большой проблемой для Crescent Dunes стала утечка в резервуаре для хранения горячей соли, обнаруженная в конце 2016 года. Согласно технологии, гигантское кольцо, опирающееся на пилоны на дне резервуара, распределяет расплавленную соль по мере ее поступления из приемника. Сами пилоны должны были быть приварены к полу, а для кольца необходима возможность смещения, так как изменения температуры вызывают расширение/сжатие материалов. Вместо этого, из-за ошибки инженеров, все это хозяйство крепко-накрепко сварили вместе. Как результат, при температурных изменениях днище резервуара прогибалось и протекало.

    Сама по себе утечка расплавленной соли не представляет особой опасности. При попадании на гравийный слой под резервуаром расплав сразу остыл, превратившись в соль. Тем не менее, остановка электростанции затянулась на восемь месяцев. Изучались причины утечки, виновные в инциденте, последствия ЧП и другие вопросы.

    На этом неприятности SolarReserve не закончились. Производительность электростанции оказалась ниже запланированной в 2018 году, при этом средний коэффициент мощности составил 20,3% по сравнению с запланированным коэффициентом мощности 51,9%, С. В результате Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США (NREL) начала 12-месячное исследование стоимости проекта CSP, сосредоточив внимание на проблемах производительности и непредвиденных расходах. Как итог, сначала на компанию подали в суд и заставили сменить руководство, а в 2019 году и вовсе вынудили признать своё банкротство.

    Это ещё не конец


    Но даже это не поставило крест на развитии технологии. Ведь есть аналогичные проекты и в других странах. Например, подобные технологии используются в солнечном парке имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума — самая крупной в мире сети солнечных электростанций, объединенных в едином пространстве в Дубаи. Или, допустим, Марокко. Там ещё больше солнечных дней, чем в США, а потому и эффективность электростанции должна быть выше. И первые результаты показывают, что этой действительно так.

    Башня CSP Noor III мощностью 150 МВт в Марокко превысила плановые показатели по производительности и заполнению хранилища в первые несколько месяцев эксплуатации. А затраты на финансирование проектов по хранению энергии в башне соответствуют ожидаемым прогнозам, уверяет Ксавье Лара, старший консультант CSP Инженерная группа Empresarios Agrupados (EA).

    Электростанция Noor III




    Запущенная в декабре минувшего года, электростанция Noor III демонстрирует замечательную производительность. Noor III, установленный испанской SENER и китайской энергетической строительной корпорацией SEPCO, является крупнейшим в мире эксплуатационным башенным заводом и вторым по интеграции технологии хранения расплавленной соли.

    Эксперты считают, что надежные ранние данные о производительности Noor III о производительности, гибкости генерации и интеграции хранилищ должны снизить проблемы с надежностью CSP-башни и хранилищ и снизить стоимость капитала для будущих проектов. В Китае правительство уже объявило о программе по созданию 6000 МВт CSP с хранилищем. SolarReserve сотрудничает с государственной компанией Shenhua Group, которая занимается строительством электростанций, работающих на угле, для разработки 1000 МВт выработки расплавленной соли CSP. Но будут ли строить такие башни-накопители дальше? Вопрос.

    Впрочем, буквально на днях компания Heliogen, принадлежащая Биллу Гейтсу, заявила о своём прорыве в использовании концентрированной солнечной энергии. Heliogen смогли повысить температуру с 565 °C до 1000°C. Тем самым открыв возможность использования солнечной энергии в производстве цемента, стали, нефтехимической продукции.

    Что ещё полезного можно почитать в блоге Cloud4Y

    Настраиваем top в GNU/Linux
    Пентестеры на передовой кибербезопасности
    Стартапы, способные удивить
    Экофантастика на защите планеты
    Информационная безопасность ЦОД

    Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить очередную статью! Пишем не чаще двух раз в неделю и только по делу. Также напоминаем, что вы можете бесплатно протестировать облачные решения Cloud4Y.

    Only registered users can participate in poll. Log in, please.

    Электростанция на жидкой соли — это

    • 9.8%Умирающая технология12
    • 75.4%Перспективное направление92
    • 12.3%Изначально чушь15
    • 2.5%Свой вариант (в комментариях)3
    Cloud4Y
    #1 Корпоративный облачный провайдер

    Comments 150

      0
      Мне кажется, хранить соль при температуре 1000 когда окружающая 30 — дурная затея…
      А если её не хранить, то зачем вообще это промежуточное звено?
      и видеть бы примерный расчёт кпд зеркало-соль-вода-турбина-генератор в сравнении с кпд солнечной панели…
        0
        Думаю квадратный метр солнечной панели на порядок дороже, чем отполированний лист стали. Листы стали к тому же легче мыть и не подвержены деградации. Так что у солнечной башни стоимость по крайней мере возведения и содержания всяко дешевле, чем у солнечных панелей.
          +2
          Почему Вы сравниваете по цене лист стали и солнечную панель, а не зеркало-соль(башня)-вода-турбина-генератор и солнечная панель?
          И ещё вопрос. а там в качестве зеркал используется сталь? А окисление стали не влияет на кпд отражения?
            +2
            ну вы тоже лукавите. «кпд зеркало-соль-вода-турбина-генератор в сравнении с кпд солнечной панели» — а почему не в сравнении с «кпд солнечной панели, плюс литиевая батарея эпических размеров, преобразователи, и т.п.»? Эта станция, в отличии от голой панели, даёт эл-во всегда (ну в теории). Соль тут тепловым буфером выступает. а так то можно и прямо на башне парогенератор разместить. Только ночью работать не будет.

            Ну и не только кпд, но и цена этого счастья важна.
            Я бы сказал имеет смысл сравнивать «цену на квт вырабатываемой энергии за весь срок службы + утилизация станции». Так можно сравнить и АЭС с ветряками/панелями.

            Только что-то никто так не сравнивает. Стараются выпятить положительные стороны именно своего проекта и подобрать сравнение так, что бы инвесторы потянулись…
            +2
            Стоимость возведения и содержания у таких проектов наоборот существенно выше. Отражатели из полированного металла конечно дешевле чем фотоэлектрические панели, но тут множество других дорогостоящих компонентов, а на фотоэлектрической кроме панелей их почти нет.

            Мыть что полированный металл, что прочное закаленное стекло, которым покрыты панели примерно одинаково. А вот всякого остального обслуживания в таких станциях намного больше и мест и механизмов которые могут ломаться намного больше. Чего только 17500 комплектов из двигатель+контроллер+редуктор и другая механика стоят — по одному на каждый гелиостат.

            Когда-то, даже не очень давно(еще какие-то 10-15 лет назад), когда фотоэлектрические панели стоили дорого — такие станции обходились дешевле и считались довольно перспективным направлениям. Какое-то время они даже вели по установленной мощности среди солнечной генерации. Но с тех пор солнечные батареи подешевели в разы и убили всю экономику подобных станций.

            Единственные вариант почему их пока еще рассматривают и иногда стоят новые (но уже в десятки раз в меньших объемах по сравнению с фотоэлектрическими СЭС) — легкий и относительно дешевый способ накопления больших объемов энергии в виде этой самой расплавленной соли и как следствие возможность подстройки мощности под нужны потребителей и работы в моменты отсутствия солнца.

            Такие станции (Пока) еще дешевле чем СЭС из фотоэлектрических панелей + батареи аккумуляторов аналогичной емкости. Но и панели и аккумуляторы постоянно дешевеют и скорее всего уже в недалеком будущем даже с учетом накопления энергии станут дешевле.
            Тогда такие проекты умрут окончательно.
              0

              У эффективных станций тоже стоят моторы под каждой солнечной панелью.

                –1
                У эффективных станций тоже стоят моторы под каждой солнечной панелью.

                Там на порядки более простая система. Там не надо точно попасть «зайчиком» в точку, до которой 500 метров. Там достаточно четыре раза в год гайкой подкрутить угол и тупо по таймеру крутить «влево-вправо». Если заклинит/сломается — можно просто, опять же, руками установить в среднее положение и получать 70-80% энергии относительно «крутящегося» варианта.

                Проблема в том, что, все еще, физически невозможно получить полностью самоокупающуюся энергетически в цикле «произвели-эксплуатировали-утилизировали» фотопанель. Фотопанель — это все еще способ запасти энергию китайского угля и выдать ее в Европе/США. И это все еще даже без учета необходимости периодически тратить ресурсы на то, чтобы вымыть фотопанель и восстановить, хотябы частично, ее производительность. Ну и да, кстати, полированная пластина из нержавейки — штука не очень дешевая. Можно просто почитать про проблемы DeLorian DMC-12. И, под открытым небом, в условиях пустыни с периодическими пыльными бурями, полировать эти пластины нужно будет пару раз в год, чтобы ТЭС мощность выдавала. В результате к себестоимости ТЭС, сравнимой с АЭС, добавятся постоянные и не маленькие затраты на полировку зеркал…
                  +1
                  Обычно встречается цифра до 4 лет требуется, чтобы окупить энергию на производство панели. Учитывая, что срок службы как минимум 25-30 лет и, скорее всего, дольше, если можно мириться с уменьшившимся КПД.
                  www.solarmelon.com/faqs/solar-panels-use-energy-manufacture-actually-produce
                    –2
                    Обычно встречается цифра до 4 лет

                    А что еще могут ответить вам производители солнечных панелей? Прямо вот возьмут и влоб скажут, что у них нет вменяемого способа утилизации старых панелей? И по этому они не знают, сколько на самом деле потребуется затрат на утилизацию панелей в конце срока службы? А так как все панели в любом случае производятся в китае, они понятия не имеют, сколько джоулей энергии на самом деле было потрачено на производство панели?..
                    А в конце, конечно, Миф Бастед!.. Без единой цифры, без единого ответа. Просто выделили крупным шрифтом какие-то из своих домыслов — и вот вам «миф бастед!»
                      +1
                      Там они ссылаются на исследование, проведенное Стэнфордским университетом.
                      pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es3038824
                      Чтобы целиком прочитать публикацию нужен доступ, но написано, что на него ссылались в 61 публикации.
                      Также я читал, что коэффициент отдачи энергии к затраченной на производство у панелей 7, что как бы с годами тоже согласовывается.
                        +1
                        исследование, проведенное Стэнфордским университетом.
                        https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es3038824
                        https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/es3038824/suppl_file/es3038824_si_002.pdf
                        Energy Balance of the Global Photovoltaic (PV) Industry — Is the PV Industry a Net Electricity Producer? (Environ. Sci. Technol. 2013)

                        Есть версии этой статьи в google scholar: https://scholar.google.com/scholar?cluster=8992672655873183604&hl=en&as_sdt=0,5
                        в том числе полный текст: https://gcep.stanford.edu/pdfs/EST_energybalancePVIndustry.pdf
                        слайды https://gcep.stanford.edu/pdfs/symposium2012/MikDale_Symp2012_web.pdf
                        Выводы: индустрия панелей примерно с середины 2010 точно является производителем энергии. Затраченная в период быстрого роста энергия будет отработана к 2018 году.


                        • The PV industry is now likely (>50%) to be a net electricity provider.
                          • The PV industry almost certainly become a net power provider by 2015.
                          • The industry will ‘pay back’ the electricity consumed in its early growth between by 2018.
                           Currently the PV industry consumes around 90% of its own
                          production

                        Метаанализ EROI (EROI for PV – meta-analysis, слайд 42) — от 6 до 15 для всех изученных автором публикаций; EPBT (Energy payback time) — порядка 2-4 лет.


                        По данным свежего отчета https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf "EPBT today ranges from 0.7 to 2 years. PV systems produce net clean electricity for approx. 95 % of their lifetime" (солнечная батарея отработает затраченную на производство энергию за 2 года)

                          –1
                          Извините, но не могли бы вы мне подсказать, где в формулах в этой статье ( pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/es3038824/suppl_file/es3038824_si_002.pdf ) коэффициенты для учета мелочи, что Солнце иногда скрыто за остальной Землей? (Такая штука… называется «ночь» в народе.)
                          Я их сам не смог найти ни в одной из формул. Хотя, вроде, математик по диплому… Зато нашел коэффициент для пересчета мегаватт в тераватт-часы — в котором, мелочь, конечно, но не учтены даже високосные годы, которые случаются, вроде бы, достаточно регулярно…
                          И нашел странное — оказывается, никто не знает, сколько на Земле сейчас есть установленной мощности фото-электрических панелей… Данные из разных источников отличаются в разы.
                          Но, возвращаясь к вопросу, учитывалось ли то, что солнце светит круглые сутки 365 дней в году только на орбите, перпендикулярной плоскости эклиптики… Если не учитывалось, тогда сроки энергетической окупаемости фотопанелей надо умножить примерно на 10, и они начинают более-менее коррелировать со сроками коммерческой окупаемости, которые я получал, когда считал несколько проектов с использованием солнечных панелей в России. Которые составляют 50-70 лет для фотопанелей и 70-120 лет для электростанции целиком (естественно, при условии отсутствия «экологических» тарифов). ДГУ в тундре с учетом подвоза запчастей и топлива в бочках вертолетом — окупаются быстрее.

                          PV systems produce net clean electricity for approx. 95 % of their lifetime"

                          Ну вот опять вранье. Фотопанели примерно 50% своего срока службы вообще не производят никакого электричества. И еще 15-25% своего срока службы они производят электричества сильно меньше своей номинальной мощности, а из осташегося времени хорошо если 10% времени фотопанели выдают всю номинальную мощность. Даже при установке в безоблачных пустынях. Т.к. есть ночь, кога солнце за горизонтом. И есть утро и вечер, когда солнечные лучи падают на панель под углом далеким от 90 градусов.

                          PS: И да, если введут «зеленые» «экологические» тарифы — СЭС смогут окупаеться за 25-30 лет… При условии, что на строительство будут давать беспроцентный кредит, а обслуживающий персонал будет получать зарплату где-то в другом месте.
                            +1
                            коэффициенты для учета мелочи, что Солнце иногда скрыто за остальной

                            https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/es3038824/suppl_file/es3038824_si_002.pdf стр 6 "κ_a = 11.8%", стр 5


                            The capacity factor of an energy generation system is a measure of the actual output from the system, normalized by the maximum theoretical output from the system if it operated at nameplate capacity all of the time. For a PV system, the capacity factor will be a function of many factors: the insolation at the location of the system — itself a function of latitude as well as weather conditions; the tilt of the installed PV panel; maintenance of the system and shadowing due to nearby obstacles.
                              –1
                              the calculated capacity factor for India from the EIA ranging between 70-108%

                              Учитывая, что физика не очень позволяет солнцу быть в зените больше 12 часов в сутки, 70-108% чуть-чуть намекают на какую-то глобальную проблему во всех расчетах. Дальше просто теряется смысл копать и разбираться. Если есть вечный двигатель, то тут же теряет смысл общаться о тонкостях вычисления значения затраченной на произвосдтво энергии. Уже есть вечный двигатель. Уже доказано, что вечный двигатель невозможен. Нет смысла тратить время, если нет простого и внятного объяснения, откуда солнечная панель в Индии берет энергию ночью.

                              PS: Минусов, кстати, мне наставили. Но никто не дал ни одной ссылки ни на одно исследование на тему энергии, затрачиваемой на утилизацию солнечных панелей… Вообще тема утилизации солнечных панелей тщательнейшим образом замалчивается. А я говорил исходно о цикле производство-использование-утилизация. Именно для этого полного цикла никакой вменяемой информации нет.

                              PPS: Когда-то Мерседес-Бенц производили и публиковали расчет, что в цикле производство-эксплуатация-утилизация МБ S-класса — экологичнее, чем Примус Приус.
                                0

                                108% не самое странное, есть там (стр 5 suppl_file/es3038824_si_002.pdf) и 1056%. И если прочитать в начале страницы 5, то это перечисление обнаруженных авторами артефактов в данных источников 2 и 3:


                                The data for the capacity factor of world-wide PV installations was derived from national level data on installed capacity and annual generation from the EIA (2) and the UN (3). There are a number of issues with the data including ...

                                Т.е. авторы статьи взяли данные источников по установленной мощности и годовой выработке солнечных панелей и поделили. В ходе анализа полученных данных обнаружили 5 проблем (или выработку завышали или установленную мощность в давние года криво учли в EIA и UN). Для исключения проблем авторы использовали данные только за несколько лет, в которых таких артефактов не было: "Many of these issues were resolved by only using data from 2005-2008 for the analysis." И в результате они использовали как раз средний КИУМ порядка "κ_a = 11.8%".


                                Энергия демонтажа и утилизации этими авторами учитывалась в модели, см. основную статью https://gcep.stanford.edu/pdfs/EST_energybalancePVIndustry.pdf стр 2 "total energy input to construction of Econ,… energy flow, Ė op, is required to operate and maintain the system. At the end of the system lifetime, some energy, Ed, is required for decommissioning" и Figure 2.
                                Можно предположить, что утилизация потребует меньше энергии, чем создание, т.к. нет необходимости плавить кремний. Авторы считают "In reality, operation, maintenance, and decommissioning costs account for less than 5% of total lifecycle electrical energy costs for PV systems.7" 7=Can distributed generation offer substantial benefits in a Northeastern American… PII S1364032110002534 doi 10.1016/j.rser.2010.08.001 "… it was assumed that the decommissioning cost was equal to the installation cost and the landfilling cost"


                                одно исследование на тему энергии, затрачиваемой на утилизацию

                                https://www.irena.org/documentdownloads/publications/irena_ieapvps_end-of-life_solar_pv_panels_2016.pdf
                                "material recovery of major components. Examples include glass, aluminium and copper for c-Si panels that can be recovered at cumulative yields greater than 85% of total panel mass."
                                Жалуются на высокую стоимость логистики для малых инсталляций. На 86 странице расписывают стоимость материалов, получаемых в ходе утилизации.


                                "производили и публиковали расчет" — Ссылку в студию. Я вот видел такое — https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM "Are Electric Cars Worse For The Environment? Myth Busted. Engineering Explained 2018" (в пересчете на co2 emissions).

                                  –1
                                  www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM

                                  А есть что-нибудь с текстом? У меня этот тип и его манера разговора вызывают острую боль и желание быть где-то где его не видно и не слышно.
                                  И да, если хотите, я вам могу накидать гораздо менее противных и гораздо более убедительных видео про плоскую землю, строительство стоунхенджей в середине 20-го века и пирамид в конце 19-го века.

                                  в пересчете на co2 emissions

                                  Кто-то, наконец, научно, не на моделях, доказал, что есть глобальное потепление? И что CO2 коррелирует с потеплением? Я тогда был наивен и думал, что если оно есть в интернете, оно никуда не денется… в начале 2000-х я встречал данные из антарктических кернов, где высокие уровни CO2 стабильно коррелировали с ледниковыми периодами. Естественно, сейчас уже этих данных на сайте университета, проводившего анализ, больше нет.

                                  И в результате они использовали как раз средний КИУМ порядка "κ_a = 11.8%".

                                  А ничего, что в статье по вашей ссылке нет ни одного вхождения «11.8»?
                                  Ладно, есть слова про «capacity factor… 11.5%». В версии статьи по вашей ссылке. А в версии статьи по моей ссылке, действительно, упоминаются 11.8%… Правда тоже как-то очень странно и какой-то бред перед этим про «capacity K(t) growing exponentially throughout the year»… Вы понимаете физический смысл экспоненциально растущей емкости?
                                  В общем, грустно там все: несколько не пересекающихся статей под одним названием с одинаковыми авторами, странности в математике, много ссылок на внешние источники, но без конкретного набора данных на котором производились все вычисления…

                                  landfilling cost

                                  Ага Равшан с Джамшутом болгаркой попилят все, цветмет сдадут, всякую странную шнягу в соседний овраг отволокут. Даже денег не возьмут!
                                  Ну и что, что www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30008399
                                  ?
                                  Я даже не говорю про мелочь, что во многих странах (включая Россию, кажется) отходы с содержанием мышьяка запрещено в land fill использовать. А многие виды солнечных панелей в себе содержат заметные количества мышьяка.
                                  И что? Myth Busted? Что можно солнечные панели на обычную свалку? (Вы себе не представляете, сколько было интересных сексуальных ощущений, когда нужно было в ГлавГосЭкспертизе согласовать вывоз мусора из ЦОД… И это там ничего эдакого, типа арсенида галлия, не было. Упаковочные материалы, немного обычных бытовых отходов и чуть-чуть промасленной ветоши.)

                                  PS: Не забудьте поставить мне минус куда-нибудь! А то какого этого тут со своим мнением! Должно быть как у всех — солнечные панели и ветряки — хорошо.
                                    +1
                                    в пересчете на co2 emissions

                                    CO2 коррелирует с затрачиваемой энергией (но коэффициент зависит от использованного топлива или от техпроцесса).
                                    Основной вывод у автора ролика https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM был примерно такой: для производства электромобиля нужно затратить больше энергии чем для производства бензинового (производство батареи требует много энергии); однако в ходе использования электромобиль потребляет меньше энергии. За несколько лет использования, включая затраты на производство и утилизацию, электромобиль во многих местах приведет к выбросу меньшего числа co2 (~потребует меньше энергии). https://www.forbes.com/sites/jamesellsmoor/2019/05/20/are-electric-vehicles-really-better-for-the-environment/ https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_aspects_of_the_electric_car


                                    Про потепление — есть корреляция и наблюдение что co2 повышался раньше чем температура — https://skepticalscience.com/co2-lags-temperature.htm "In fact, about 90% of the global warming followed the CO2 increase."
                                    В работе 1990 года отмечают роль co2 и сh4 (Nature volume 347, pages139–145(1990)) — https://www.researchgate.net/profile/Jean_Jouzel/publication/23832192_The_ice-core_record_-_Climate_sensitivity_and_future_greenhouse_warming/links/00b7d525ca52b1eec2000000/The-ice-core-record-Climate-sensitivity-and-future-greenhouse-warming.pdf (стр 141, справа посередине)


                                    The discovery… idea that changes in the CO2 and CH4 content have played a significant part in the glacial-interglacial climate changes by amplifying, together with the growth and decay of the Northern Hemisphere ice sheets, the relatively weak orbital forcing

                                    Причинную связь орбитальных изменений, повышения температуры и уровня парниковых газов предлагаю в треде про солнечные батареи не обсуждать.


                                    Про "версии статьи", мои и ваши ссылки — я дал несколько ссылок на результаты одного исследования, а именно:



                                    Также имеются конкретные наборы данных (второй бесплатный доп.материал)https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/es3038824/suppl_file/es3038824_si_001.xlsx


                                    «capacity K(t) growing exponentially throughout the year»…
                                    Установленная мощность растет экспоненциально за год. Физический смысл экспоненты имеет право на существование на ограниченном временном промежутке.
                                    В данном месте доп.материалов (стр 5 и стр 6) это рассматривается на интервале 1 (один) год в рамках модели для компенсации эффекта, описанного в конце стр 5 — отчет по установленной мощности производится на конец года; выработка электроэнергии указывается за весь год.


                                    Another issue worth mentioning is potential disparity between capacity installations and power generation. The measurement of installed capacity is a measure of a stock at one moment in time,say December 31st. The measure of generation is the total flow over a period of time, say one year measured between January 1stand December 31st. Any capacity installed mid-way through the year will not have had a full year in which to generate electricity, hence the capacity factor will be decreased. This effect will be exacerbated when the industry is growing more rapidly.

                                    Авторы в полном тексте статьи (стр 4 файла, стр 3485 журнала) указали на КИУМ 11.5 и 12.5 % для разных наборов, также на стр 5 есть график "Figure 6. Distribution in global PV capacity factors using data from refs 2 and 3.":


                                    we have calculated the distribution in capacity factor for the global PV industry, shown in Figure 6. The median for the EIA data (dark blue) is 11.5%, and the median for the UN data (light blue) is 12.5%.

                                    landfilling cost

                                    Да, CdTe Thin film PV панели токсичны и требуют правильной утилизации. Такой тип панелей составляет 5% от всех используемых панелей, см https://www.irena.org/documentdownloads/publications/irena_ieapvps_end-of-life_solar_pv_panels_2016.pdf стр 37 Table 7 "Market share of PV panels by technology groups (2014-2030)".
                                    Указанные вами GaAs соединения могут использоваться в некоторых (дорогих) "CIGS alternatives", их использование в Table 7 оценивается в 1% панелей на 2014 и 9.3% в прогнозе на 2030 (без подробной детализации по типам с мышьяком и без него).
                                    Для кремниевых (не токсичных) панелей доля оценивается в 92% в 2014, и 73% к 2020 году.


                                    Основной вывод Michael Dale есть например в слайдах — https://gcep.stanford.edu/pdfs/symposium2012/MikDale_Symp2012_web.pdf#page=36


                                    Conclusions
                                    • •The PV industry is now likely (>50%) to be a net electricity provider.
                                    • •The PV industry almost certainly become a net power provider by 2015.
                                    • •The industry will ‘pay back’ the electricity consumed in its early growth between by 2018.

                                    Индустрия солнечных фотоэлектрических электростанций к 2012 году вероятно производит больше энергии, чем потребляет. К 2015 она точно производит больше энергии, чем потребляет. К 2018 году будет произведено больше энергии чем было затрачено за всю историю индустрии (особенно в период быстрого раннего роста всей этой индустрии).

                0
                Стоимость возведения и содержания у таких проектов наоборот существенно выше

                Выше «голых» панелей? Конечно. Намного выгоднее продавать «зелёную энергию» с панелек по зелёному тарифу без никаких затрат на балнсировку. Это выгодно — когда солнце светит — тогда и продаёшь. А вот если поубирать всякие прференции для ВИЭ (тот же тариф), которые ложаться на плечи традиционной энергетики и кошельки бытового потребителя и заставить «зелёных» продавать на рыночных условиях — то CSP будет дешевле, чем панели + батареи.
                Но и панели и аккумуляторы постоянно дешевеют и скорее всего уже в недалеком будущем даже с учетом накопления энергии станут дешевле

                А вот я не уверен. Разница по цене между «штучным» обьектом и массовым производством может достигать двух порядков. Но вот этот эффект фотовольтаика уже использовала — и панели и аккумы — вещь «ширпотребная», то каждая CSP — уникальный проэкт. Если будет рынок на такие штуки — можно будет унифицировать конструкции и удешевить постройку. В строительстве унификация тоже работает хорошо (что дешевле — небоскрёб на 1000 квартир или ряд хрущёвок с такой же площадью?)
              0
              Главная фишка — есть энергия и когда солнце не светит.
                0
                Недавно была статья тут же на хабре про производство стали на ветряках habr.com/ru/users/nckma/favorites
                Там накопление энергии производилось производством и накапливанием водорода.
                Потом водород сжигался для нагрева печей.
                Тоже интересный спомсоб накопления энергии.
                  +1
                  это откровенный дурдом. Мало того, что кпд процессов с водородом весьма низок, хуже почти всех прочих методов хранения энергии, так ещё и технологических проблем выше крыши. Водород требует неординарных материалов (сквозь обычные материалы утекает потихоньку, никакие даже щели не нужны), высоких давлений (потому как плотность мала). Плюс проблемы безопасного разрушения, то есть пожаро/взрыво-безопасности при авариях.
                  Соль в этом смысле почти идеальна. Вытекла — застыла.
                    +3
                    В Англии до середины прошлого века использовался для приготовления пищи и отопления газ, наполовину состоящий из водорода. После начала добычи природного газа в северном море перешли на природный газ. Проблемы с проникновением водорода в металлы возникают только при очень высоком давлении и твердых металлах. Алюминию, нержавейке ничего не будет. В крайнем случае труба или вставыш в трубу делается из полиэтилена. Сейчас уже считается, что 20% водорода в природном газе не требует вообще никаких изменений.
                      0
                      при промышленных объёмах водорода без высоких давлений не обойтись. Плотность, плотность. Смесь 20% водорода с 80% метана всего на 18% меньше по плотности, чем чистый метан.
                      А чистый водород по плотности в шесть раз меньше смеси. То есть давление — вшестеро выше необходимо держать.
                        +2
                        А сейчас что же нет промышленных объемов? В мире в год вырабатывают 50-70 миллионов тонн водорода. Есть трубопроводы в сотни километров. Все уже придумано. Перекачивать водород по трубам во многих случаях просто удобнее, чем передавать электричество по проводам. Труба уже сама по себе буфер. Сейчас много проектов, чтобы вырабатывать водород прямо в море ветряками и на берег подавать водород, а не электричество. Для примера
                          –2
                          В мире в год вырабатывают 50-70 миллионов тонн водорода.
                          это объём на одну-две приличных электростанции. С распылением на весь мир (да, конечно, Острова Зелёного Мыса не учитываем). Мелочи. Причём всё весьма компактно.
                          В общем, не надо меня бомбить газетными новостями, раздражает.

                          Важным для понимания должен быть тот факт, что альтернативная энергетика развивается не потому, что она лучше или эффективнее по деньгам. Есть совершенно иные факторы, часто гуманитарного порядка — и есть деньги на это. То есть — дорого, неэффективно, но раз деньги есть, почему нет. Потому, для компенсации наиболее явных недостатков вполне можно применять столь же (или даже более) неэффективные решения — деньги есть.
                          Нам, с нашим менталитетом, трудно понять, как это — лишние деньги. Но вот так. Американские коллеги долго мне объясняли, когда обсуждали модель ветросолнечной генерации для в модели их энергосистемы.
                            +3
                            Сколько требуется, столько и вырабатывают. Нужно будет 700 миллионов, столько и выработают. В Англии сейчас меняют газовые трубы на полиэтиленовые, хотят перевести всю систему на водород. Первый город Лидс 750 тыс. жителей, 6 ТВ*ч требуемый объем энергии. Можно посмотреть, как замена труб происходит 4:20
                            Источникамв энергии, которые не могут следовать за нагрузкой выработка водорода тоже может помочь. В штатах многие атомные станции сейчас рассматривают такую опцию www.powermag.com/three-more-nuclear-plant-owners-will-demonstrate-hydrogen-production
                            Никкакой проблемы с выработкой, хранением, транспортировкой нет.
                              –2
                              Проблема есть — это очень дорого, в том числе по обеспечению безопасности.
                              Но проблемы действительно нет, потому что есть деньги.

                              Ну вот, представьте, у Вас дом с комнатами по 70м2 каждая. Поставить туда икея-мебель — и всё будет отлично с точки зрения функциональности и эффективности затрат. Но обставляют вычурной, менее удобной и гораздо более дорогой мебелью. Потому как считают, что иначе неприлично, а деньги есть.
                              Это действительно хорошая аналогия, потому как очень многое делается именно потому, что «иначе неприлично».
                                0
                                Не вижу никакой разницы с обеспечением безопасности. Англия уже меняла плиты и прочее, когда с городского газа, где 50% водород, переходила на природный. Цена указана — 2 млрд. фунтов. Половина на город, в том числе замена плит и т.п, локальная газораспределительная система, половина на трубопроводы, хранилище и SMR производство.
                                Учитывая, что в Англии развиваются ветряные электростанции, можно будет также вырабатывать водород и использовать эти хранилища. Это как бесконечная по емкости батарейка. Никаких отрицательных цен или нагрузки на сеть. А про приличия, так эти все юморные рассуждения про экологию у обывателя заканчиваются, когда ему под носом начинают строить свалку или вредное производство. Также, я не вижу, чтобы люди ездили с выхлопной трубой, засунутой в салон, т.е. каждый понимает, что вредно, а что нет.
                                  0
                                  да ладно, куда там «понимает». Если он на месте от этого мрёт — понимает. Если это отдалённые результаты — то следует общественному сговору. Который я и имею в виду под «приличиями».
                                    0
                                    С одной стороны, водород или синтетическое топливо — это едиственный реалистичный способ использовать значительное количество ветрянной энергии.
                                    С другой — дорого и пролбематично.
                                0
                                альтернативная энергетика… дорого, неэффективно
                                Не очевидно. Если парниковый эффект, его источник и последствия смоделированы более-менее верно, то легко может оказаться что эффективнее и дешевле сегодня перейти на альтернативную энергетику, чем завтра тратить деньги на адаптацию к резкому изменению климата. Это может быть сложно понять людям с менталитетом «после нас хоть потоп».
                                  0
                                  может оказаться что эффективнее и дешевле сегодня перейти на альтернативную энергетику, чем завтра тратить деньги на адаптацию к резкому изменению климата

                                  … и остаться без возможности распила денег на этой адаптации, что для ваты = отсутствие денег на покупку заграничных особняков и яхт!
                                    0
                                    Если парниковый эффект, его источник и последствия смоделированы более-менее верно,
                                    это и есть общественный сговор :-)

                                    Если верно. Если суммарно по влиянию на природу (по всей совокупности производственных затрат) не хуже прошлых способов. Включать, кстати, нужно вплоть до роста выхлопа метана из коровушек, которых должно стать больше, потому что мы заплатили, а люди на эти деньги купили мясо…
                                    Если атомной энергетики боимся.

                                    Последний пункт особенно важен, потому что по совокупному предотвращению парникового эффекта именно АЭС лучше всего.
                                    Второе полезнейшее действие — уничтожить животноводство, потому как там выхлопа метана даже по количеству сравнимо и больше, чем углекислого газа от промышленности и транспорта. Причём парниковый эффект от метана в несколько раз выше, чем от СО2.
                                    Стать веганами — не поможет, метан будем выделять мы сами. Свиньи делают метана раза в два-четыре больше, чем куры, овцы — в пару раз больше свиней, коровы — вчетверо больше даже овец. Пищеварение человека далеко от травоядности, так что он будет выделять ещё больше.

                                    Итого: АЭС (включая перспективные гибриды ТЯАЭС) и синтетическое мясо из опилок. Всё остальное — обман общественности.
                                      0
                                      Включать, кстати, нужно вплоть до роста выхлопа метана из коровушек, которых должно стать больше, потому что мы заплатили, а люди на эти деньги купили мясо…

                                      Выхлоп метана коровушек примерно соответствует выхлопу диких жвачных животных, которые обитали в тех местах из которых сделали сельхозугодия.
                                      Так что — веганская демагогия.

                                      Массовый выхлоп метана идёт из вечной мерзлоты, тающей в результате глобального потепления.

                                      PS А ещё парниковый эффект вызывает Гидроксильная Кислота.
                                      Как с этим фактором предлагаете бороться?
                                        0
                                        Выхлоп метан коровушек примерно соответствует выхлопу диких жвачных животных, которые обитали в тех местах
                                        ничего подобного, интенсивность различается во многие разы.
                                        веганская демагогия.
                                        совершенно верно, веганство — демагогия, так как человек переваривает растительность значительно хуже травоядных животных. Соответственно, и метана выдаст гораздо больше.
                                        Массовый выхлоп метана идёт из вечной мерзлоты, тающей в результате глобального потепления
                                        О да, известная статья (из жж, кажется, но на хабре тоже светилась)? Там слегка натягивается сова на глобус, но да, тоже источник. Можно ещё про газгидраты вспомнить, вот там — огого.
                                        Гидроксильная Кислота
                                        Безусловно :-) Но там всё в порядке, она хорошо диссоциирует на высоте, и в отсутствие прочих факторов ситуацию из баланса не выведет.

                                        Серьёзно — нужно строить АЭС, особенно вкладываться в быстрые нейтроны сейчас и термоядерные зажигалки потом. Учитывая, что можно будет сделать топливом, можно будет не копать чуть ли не сотню лет. И с отходами станет гораздо проще. И принципам безопасного разрушения гибриды будут отлично отвечать (выключили зажигалку — остановили работу, цепной реакции-то нет, разгоны невозможны). Я тут, конечно, очень сильно упрощаю. Было бы просто — уже бы сделали. Но перспектива именно такова.
                                    0
                                    Кто-то в порядках величин запутался.
                                    50-70 млн. тонн/год водорода производимого и используемого сейчас это по энергии эквивалент больше 200 ГВт мощности работающих с полной загрузкой весь год. Так что скорее как тысяча приличных таких электростанций или вся энергетика какой-нибудь одной из крупнейших стран мира.

                                    Большая часть этих объемов водорода пока правда не в энергетике используются, а в хим. промышленности в основном. Но сами масштабы работы с водородом уже в принципе сопоставимы с основными традиционными энергоносителями — нефтью, газом, углем. Особенно если не в тоннах сравнивать, а в их энергетическом эквиваленте.
                                      +1
                                      Да, неправильно я написал. Не весь этот объём, а транспортируемый. Потому как подавляющая часть водорода потребляется «на месте», а транспортируют природный газ.
                                      Масштабы производства водорода вполне оправдываются тем, что другие способы выработки, к примеру, аммиака — хуже.
                                      Но энергетическое применение с учётом КПД выработки водорода — весьма и весьма сомнительное предприятие с точки зрения эффективности. Печальнее всего то, что улучшение способа производства не просматривается, даже в перспективе.

                                      Ещё раз — Вы правы, я написал некорректно. Спасибо за замечание.
                                        +1
                                        вот, кстати, про транспортировку водорода из очень заинтересованного источника:
                                        image
                                        The largest tank volumes for gaseous hydrogen transport are currently 26 cubic meters. Taking account of the low hydrogen density factor at 500 bar...liquid hydrogen or almost 40,000 Nm 3 can be carried at a loading volume of 50 m3
                                        26 кубометров при транспортировке сжатого водорода и 50 кубометров жидкого. Объёмы смешные, расходы на транспорт промышленных количеств гигантские. Больших объёмов не используют не потому, что не хотят, а потому что технически это сложно, небезопасно и очень дорого.
                                          0
                                          Это транспортировка в закрытых емкостях. Здесь были бы уместны цифры о транспортировке по трубам.
                                            0
                                            по трубам… для сравнимости с транспортировкой газа учтите только, что плотность ниже в восемь раз. Соответственно, давление надо бы во столько же раз поднять, со 100атм до 800. Ну, хотя бы до 500. А, Вы думали, почему про давление 500атм пишут?

                                            Замечу, что стоимость трубопровода зависит от давления и/или сечения далеко не линейно.
                                              0
                                              Тогда надо учесть и то, что плотность энергии у метана почти в 2.5 раза меньше чем у водорода — 14 кВтч/кг
                                                0
                                                Вы взяли максимальное давление в магистральных газопроводах 1го класса — 2.5 до 10.0 МПа.
                                                В рамках Великобритании вполне может оказаться достаточно газопроводов 2го класса 1.2 до 2.5 МПа — 12-25 атм.
                                                Тогда для того же количества энергии нужно иметь давление в 3 раза (8/2.5) выше.
                                                Не нужно 800 или 500. На вскидку, может понадобиться 36-75 атм.
                                                  0
                                                  androude, grewishka, я просто сравнил сравнимое. Для квартирной разводки, ясно, требуется меньше. Для промышленных объёмов — увы, без высоких давлений не обойтись. 500атм взяты из, заметьте, ориентированного на водород источника, это не случайная цифра, выбранная не за красивость. Если в ёмкостях столько — столько будет и в трубопроводах, иначе бессмысленные потери на изменение давления.
                                                    +1
                                                    1938 — Rhine-Ruhr The first 240 km (150 mi) hydrogen pipes that are constructed of regular pipe steel, compressed hydrogen pressure 210–20 bars (21,000–2,000 kPa), diameter 250–300 millimetres (9.8–11.8 in). Still in operation.[1][2]
                                                    Почти век назад проложили стальную трубу на 240 км и до сих пор качают водород под давлением до 200 атм.
                                                      0
                                                      да ладно, техническая очевидность до Вас не доходит, важнее газетная идея. Цитировать остальную часть статьи из Вики на всякий случай не стали — зачем, вдруг я её раньше не читал и не знаю, что там написано? :-)

                                                      Я выхожу из этого бесполезного блабла.
                                                        +1
                                                        Economics[edit]
                                                        Hydrogen pipeline transport is used to transport hydrogen from the point of production or delivery to the point of demand. Although hydrogen pipeline transport is technologically mature,[5][6] and the transport costs are similar to those of CNG,[7] most hydrogen is produced in the place of demand, with an industrial production facility every 50 to 100 miles (80 to 161 km)[8]
                                                        Цитирую остальную часть
                                                        en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_pipeline_transport

                                                          0
                                                          нет существ упёртее незнаек…

                                                          Ваша цитата опирается на [7], по этой ссылке можно прочитать, что The page you requested could not be found.

                                                          А вот это Вы случайно упустили:
                                                          Hydrogen has problems with both hydrogen embrittlement and corrosion. Hydrogen has an active electron, and therefore behaves somewhat like a halogen.[9] For this reason, hydrogen pipes have to resist corrosion. The problem is compounded because hydrogen can easily migrate into the crystal structure of most metals.[10] For process metal piping at pressures up to 7,000 psi (48 MPa), high-purity stainless steel piping with a maximum hardness of 80 HRB is preferred.[11]
                                                          Для подтверждения достаточно в учебники заглянуть, не ходя даже по ссылкам. Итого: нужно дорого для вояк, как упомянутый трубопровод 38го года. И high-purity stainless steel желательно.

                                                          Водородная инфраструктура дорога, выработка водорода малоэффективна.
                                                          Но заниматься этим можно — если есть общественный сговор и лишние деньги. В европах и то и то в наличии, потому что-то появиться вполне может. И я даже это приветствую — развитие технологий за счёт выброшенного бабла, это всё равно развитие технологий. Пример из ветрогенерации: работа лопасти в активном срыве — ну, красиво же, отличная разработка! И — лучше так, чем «на войну» тратить.
                                                          Но — технического и честного экономического смысла в этой инфраструктуре нет.
                                                          Всё.
                                                            0
                                                            Ваша цитата опирается на [7]… page you requested could not be found.

                                                            К этой 7-й сноске в википедии (Hydrogen pipeline transport) (the transport costs are similar to those of CNG) есть копия той статьи по ссылке "Archived" — https://web.archive.org/web/20120210131141/http://www.leightyfoundation.org/files/WHEC16-Lyon/WHEC16-Ref022.pdf


                                                            Compressorless Hydrogen Transmission Pipelines Deliver Large-scale Stranded Renewable Energy at Competitive Cost — WHEC 16 / 13-16 June 2006 – Lyon France

                                                            Также авторы предлагают ознакомиться с более полной статьей http://www.leightyfoundation.org/wp-content/uploads/pgre-apr06-lasvegas-final-6feb06.pdf

                                                              –1
                                                              да я-то не против ссылок в принципе. В подкрепление осознанной позиции. Но дело в том, что мой оппонент имеет только ссылки, не проявляя технических знаний и понимания. На что я ему и указывал.

                                                              Всё-таки, по ссылке. Вы же понимаете, надеюсь, что стоимость эта, мягко говоря, зависит от того, как её хотят посчитать. К примеру, в этой статье речь ведётся в будущем времени. Ну так, кто ж не обещает сделать быстро, качественно и дёшево? Не буду тратить время на подробный разбор, скажу только, что подобным материалам я не доверяю. Опыт жизненный, понимаете ли…
                                                              Ну, и напоследок повторюсь: я не против, деньги есть — пусть строят. Для технологий польза, технологии как-то так и получаются на тупиковых направлениях. Потом где-нибудь пригодится.
                                                                –1
                                                                Какой у тебя жизненный опыт. Ты про водород из этого поста узнал. У тебя же даже технического образования нет. И ты в присутствии людей с высшим образованием поззволяешь себе давать советы космического масштаба и космической глупости. А то, что ты перешел на личность говорит о том, что ты клоун и больше ничего.
                                                                  –1
                                                                  молодой человек, не лезьте в чужие комменты, если ничего, кроме уязвлённой гордости, не можете высказать.

                                                                  Напишите по делу. Нечего? Ну, и.
                                                                    –1
                                                                    Тут все комменты в открытом доступе. Указывать дед бабке своей будешь. Платьице себе на колени тебе уже поздно натягивать. Раз ты выбрал такую манеру общения сиди и сопи тихонько. По делу я написал, что ты бестолковую пургу несешь ибо дурень.
                                    –1
                                    дело не столько в утечках водорода сквозь металл, сколько в изменении свойств металла, когда в нём растворяется водород. Например, «нержавейке ничего не будет» не работает, потому что в ней обычно никель, который впитывает много водорода и ломает кристаллическую структуру. Даже алюминий, и тот становится губчатым.
                                    При высоких давлениях? Ну, так и для хранения/перевозки водорода давления нужны немалые. Не лабораторно-высокие, конечно, но уж никак не меньше 500атм. А дальше размениваем давление на время. Хранить недолго — ничего металлу не станет. А постоянно — будет охрупчивание и проблемы прочности.
                                    Впрочем, защита известна: нужно использовать металлы очень высокой степени очистки. Одна беда — дорого это, очень дорого.
                                      –1
                                      Вы снова про перевозку в емкостях по давлением.
                                      В проекте в Англии речь идет о транспортировке по трубам, не будет там никаких 500 атм.
                                        0
                                        если не будет 500атм, то не будет и промышленного передаваемого объёма. Плотность водорода в восемь раз ниже плотности метана, а давление в магистральных метановых трубопроводах 100атм.
                                          0
                                          Зато энергоемкость на единицу массы почти 2.5 раза выше.

                                          Для передачи того же количество энергии по такой же трубе достаточно давление в ~3.3 раза поднимать. Ну или диаметр трубы в ~1.8 раза.

                                          Ну или можно вообще ничего не менять. Это природный газ приходится качать на тысячи километров по магистралям от месторождений до потребителей, в будущее — тем сильнее растет средняя дистанция перекачки.
                                          В случае развертывания промышленной водородной инфраструктуры средние дистанции будут где-то на порядок меньше. И большие удельные(на 1км) затраты на перекачку из-за меньшей плотности не критичны.
                                    +1
                                    Сам работаю в сфере т.н. «устойчивого развития» и отвечу тезизно по некоторым вопросам:
                                    1. КПД цепочки электричество — электролизер — водород — тепловая машина — генератор ужасен, в районе 20-35%. На практике ниже. И это при том что КПД самых «ходовых» солнечных панелей 15-20%, что даёт в итоге до 7% КПД системы. Вывод: для диспетчеризируемого производства солнечной энергии CSP выгоднее. Но в климате Англии она будет неэффективна т.к. концентраторы плохо работают с рассеянным светом, им нужны прямые солнечные лучи. Но ведь энергия ещё нужна тепловая — а в виде топлива водород очень даже удобен, его можно подмешивать до 20% по массе в магистральный газ без изменений в констуркцию газопроводов и горелок. Отличный вариант для утилизации ветровой энергии.
                                    2. Солнечные батареи уже давно «окупаются» по энергии и неплохо. Пруф.
                                    3. CSP станции не популярны из-за сугубо регуляторных причин. Самый простой и выгодный способ продавать «зелёную» энергию — это воспользоваться субсидированным зелёным тарифом, обязывающим оператора сети выкупать ЭЭ по указанной цене в любое время. А в таком режиме обычные панели эффективнее в метрике «МВт*час/(день*cost)». Смысл вкладываться в накопление энергии когда можно продавать «на ходу»? Существующие же CSP станции были построены под гранты от государств или фондов (или же некие обязательства выкупать ЭЭ по завышенной цене), поэтому имеют ужасные финансовые показатели (можно провести аналогию со SpaceX vs ULA).
                                      0
                                      КПД цепочки… ужасен, в районе 20-35%. На практике ниже
                                      Институт Фраунгофера [2011] с вашими цифрами почти согласен:
                                      Electricity→Gas→Electricity
                                      Hydrogen 34–44 %, Methane 30–38 %
                                      Но оценка «ужасен» кажется преувеличенной. По-моему 1-2% было бы смехотворно, 5-10% ужасно, но с 30-44% кажется вполне можно работать.
                                        0
                                        Электролизер может быть и 80-90% КПД, (а если использовать тепло, которое часто при промышленных процессах просто выбрасывается, то электрическое КПД может быть выше 100%). Затем этот же электоролизер работает в противоположном режиме в качестве топливного элемента и получается 50+% КПД.
                                        news.cision.com/vtt-info/r/vtt-solved-challenges-of-emission-free-hydrogen-technology--movable-fuel-cell-electrolyser-produces-,c2972790
                                        0
                                        Огромное Вам спасибо, хоть кто-то пишет, о чём знает.
                                        По подмешиванию водорода — не всё так просто. Потребительское оборудование нужно за небесплатно адаптировать к новому типу питания.
                                        По поводу утилизации ветровой энергии именно у бритишей становится проще, там ветропарков много с разных сторон, это хоть как-то балансируется. У остальных, наоборот, место для ветропарков кончается, так что с большими избытками им бороться не придётся.

                                        Замечу, что идея гибридной ТЯ-АЭС обретает всё больше реалистичных черт, и вот это будет действительно новая энергетика.
                                          0
                                          По подмешиванию водорода — не всё так просто. Потребительское оборудование нужно за небесплатно адаптировать к новому типу питания

                                          Извините, приврал из-за плохой памяти. 20% — уже нужны некоторые изменения в конструкцию бытовых потребителей газа (плиток, бойлеров и т.д) — в основном из-за риска утечек и менее стабильного горения. Промышленные же горелки более гибкие, там попроще. Но до 10% точно можно мешать с газом, даже для бытового потребления (он то и в «чистом» природном газе есть всегда, от 1 до 10%, в зависимости от месторождения).
                                            0
                                            именно так, да. Остаётся поговорить о технологиях выработки:
                                            1. на входе водород получают из природного газа. Не очень понятно, зачем, если дальше передавать всё равно природный газ, ну, с примесью водорода. Только энергию тратить и потребителей напрягать.

                                            2. электролиз воды. Что тут скажешь — это, как минимум, неэкологично, потому что будет куча хлора, который куда-то надо деть. Делать же из чистой пресной воды — странновато, она всем нужна сама по себе. Да и откуда она, чистая-то. Для электролиза нужно будет её приводить к дистиллированному состоянию. Потому-то практический кпд таких установок хуже паровозного. Но, когда говорят о десятках процентов кпд электролиза — про это забывают, и пишут лабораторные значения по отношению к химически чистой воде.

                                            А, ну, ещё нужно это делать где-то близко к газопроводу, чтобы туда подмешивать. Иначе — передача чистого водорода со всеми уже названными вопросами, приводящими к высокой стоимости. Очень высокой.
                                              0
                                              Чистая вода и дистилированная вода не одно и то же. Достаточно пресной воды, хотя вопрос получения водорода из соленой не за горами. Водород вырабатывается при напряжении 1.23В, хлор — 1.73В. Нашли катализатор, который обеспечивает достаточный ток в этом диапазоне напряжения.
                                              www.greencarcongress.com/2019/11/20191112-uh.html
                                              Что же касается выработки водорода из природного газа, то тут хотят отделять углерод, чтобы он не попадал в атмосферу. Например, пара методов, которые сейчас пытаются коммерциализировать и которые позволяют получать углерод в виде графита, который можно использовать или просто складировать.
                                              www.kit.edu/kit/english/pi_2019_141_hydrogen-from-natural-gas-without-co2-emissions.php
                                              www.hazergroup.com.au/about/#the_hazer_process
                                              Два самых больших электролизера в Норвегии вырабатывали водород десятилетиями (каждый примерно по 3 тонны в час.
                                              Rjukan, Norway; 1927 – 1970’s Glomfjord, Norway; 1953 – 1991
                                              Capacity: 30 000 Nm3/h each
                                              Energy consumption: approximately 135 MW each
                                              Supplied by renewable hydro power
                                                –2
                                                Что толку с незнайками общаться. Ладно, хоть погуглить что-то напряг. Подожду до того, как понимать скопипащенное начнёте, лет десять у меня ещё есть.
                                                  –1
                                                  Я смотрю ты тупорылый на личность перешел. Свали дебил, не позорься, ты уже слился, я это понял.
                                                    –1
                                                    троечник…
                                                      –1
                                                      Старпер-gовнокодер Bedal решил тут своим интелектом блеснуть. Ты что вообще знаешь? Мне размышления из твоей пустой головы не нужны. Давай ссылки на публикации или что-нибудь, что хоть немного поддержат твои тупые утверждения. Кроме своих дебильных рассуждений ничего не генеришь тут. Давай доказательства своих фантазий.
                                                        –1
                                                        Давай ссылки
                                                        Зачем? Чтобы ты сменил одно верование на другое? Оно мне не нужно, любое верование — плохо. Учебники читай и старайся думать. Верить — пусть бабушки верят.
                                                          –1
                                                          Ты сам-то когда-нибудь держал учебники в руках или так дураком и жил всю жизнь? Какие учебники? Пиши название и что я там должен прочитать.
                                                            –1
                                                            ну что ж ты так позоришься…
                                                            что я там должен прочитать.
                                                            Всё. Нужно приобрести сумму знаний, чтобы иметь возможность формировать собственное мнение, а не попугайствовать.
                                                              –1
                                                              То есть ты не знаешь никаких учебников и опять принялся попугайствовать вместо простого ответа на вопрос.
                                                  +1

                                                  Зачем вырабатывать водород из природного газа? Чтобы что?

                                                    +1
                                                    Чтобы использовать водород в тех производствах, где нужен именно он. Например, выработка аммиака. В транспортном смысле делать из природного газа водород, конечно, незачем. Только цена взлетит до небес.
                                                    0
                                                    Что же касается выработки водорода из природного газа, то тут хотят отделять углерод, чтобы он не попадал в атмосферу

                                                    Лично я считаю кощунственным расточительством тратить невозобновляемую энергию на секвестрацию СО2. Глобальное потепление мы то переживём, а вот если нефть и газ закончатся — то будем играть в Фоллаут в реальности (да, я знаю что нефти и газа предостаточно, но вот экономически и главное — энергетически окупающиеся месторождения вполне себе исперпаемы).
                                                    А вот электролиз уже поперспективнее будет, в связке с офшорными ветряками. И на счёт воды — пресной воды в Англии в избытке, а в глобальном плане вода в водородном цикле не расходуется т.к. продук сгорания водорода — та же самая вода.
                                      –1
                                      Это прекрасная идея для крупной солнечной станции:
                                      — поле зеркал гораздо дешевле поля фотопанелей. Нет нужды тянуть километры и километры силовых кабелей, согласовывать неравномерности генерации панелей и т.п.
                                      — нет проблем с генерацией энергии при налетевшей тучке или в сумерках/ночью.
                                      — нет проблем с участием в обеспечении устойчивой работы энергосистемы в целом. В случае фотопанелей фактические расходы больше на десятки процентов за счёт затрат на регулирование энергосистемы.

                                      Для малой генерации наоборот, фотопанели лучше.
                                        0

                                        Проблема есть. Потому что облачка могут висеть не 5 минут, а неделю, например, снижая уровень генерации на порядок. Ну, и мощность и выработка этой соляной грелки как-то не впечатляет, учитывая стоимость в районе 2 миллиардов долларов. Нудивительно, что они банкротятся.

                                          0
                                          Вас удивит, но выработка любой солнечной станции не впечатляет. Если интересует моё личное мнение, то крупные солнечные электростанции вообще имеют мало смысла. Близко к потребителям слишком дорогое место, а там, где солнца и места завались (все упоминают Сахару обычно) — слишком далеко, и передача энергии влетает в большую копеечку. Именно потому проект большой станции в Мали заглох, хотя строить начали.

                                          Вот у саудитов может выгореть, там редкая удобная конфигурация.
                                          0
                                          Это прекрасная идея для крупной солнечной станции

                                          Нет, это РЕАЛЬНО УЖАСНАЯ идея!
                                          Потому что её пиарят как якобы «зелёную» технологию, но гибель птиц и летучих мышей — делает эту технологию намного хуже атомной электростанции.
                                          Атомная — опасна лишь в случае крупной аварии реактора или хранилища отходов, и не убивает каждый день животных в массовом количестве.
                                            0
                                            как я люблю выхватывание одной строчки…

                                            Писал уже здесь что, по моему личному мнению, строительство крупных солнечных станций вообще не имеет смысла.
                                            Но, уж если стали такую, крупную, строить, то солевая лучше, чем на фотопанелях.

                                            То, что строить нужно именно АЭС, особенно на быстрых нейтронах (БН, БРЕСТ), а потом на ТЯ-зажигалках — тоже писал здесь и здесь.

                                            В общем, поумерьте обличительный пыл.
                                              0
                                              На фотопанелях — экологичнее, чем вот такой суперконцетратор.
                                                0
                                                Есть что в подтверждение или просто кинули очередное голословное утверждение?
                                                  0
                                                  Фотопанели — не убивают животных во время своей работы.
                                                  Какие нужны пруфы очевидного факта?!

                                                  PS я ведь у вас не прошу пруфов того, что исправная АЭС никого не убивает.
                                                    –2
                                                    ясно, сказать нечего. Убивают — и всё. Как убивают, с какой стати — можно же не объяснять. Тролль не должен думать!
                                                      0
                                                      Тупым Троллем — являешься именно ты Bedal!
                                                      Прямо в этой статье об этом прямо написано, что убивают:
                                                      Была и ещё одна сложность — с птицами. Попадая под «прицел» концентрированного солнечного света, несчастная птаха превращалась в прах.

                                                      дальше написано, что эту проблему пытались решить, но не написали как и насколько это работает.
                                                        0
                                                        Я не знаю когда было больше смертей, во время остановки или во время работы, но случаи, видимо были в обоих случаях. Во время остановки, когда станция находится в режиме стендбай, зеркала направленны вверх. Так как их несколько тысяч, часто многие фокусировались в одной точке и птицы, пролетая через нее сгорали. Сейчас там алгоритм следит, чтобы не больше четырех зеркал могли фокусироваться в одной точке. Также используют цифровые записи (записи на ленте птицы раньше отличали, а цифровые не могут отличить от настоящих) крики хищных птиц и крики опасности. Это используется и на других производствах.
                                                          0
                                                          сделать расфокусировку — проще простого. Просто на начальном этапе об этом вообще не подумали.

                                                          И нет, во время работы не было неприятностей с птицами, потому что нагретый и яркий бак — наилучшее отпугивающее средство.
                                                          Птиц отпугивают ровно потому, что они летят на тёплые зеркала (как и на тёплые фотопанели), сидят там, греются, и гадят. Очистка очень недёшево обходится.
                                                            0
                                                            Не, старая статья на Хабре про эту станцию писала про другую причину:
                                                            птицы принимают столь яркий источник света за Солнце, и держа постоянный угол азимута на фальшивое «солнце» залетают в него по спирали, как ночные бабочки в огонь, которые держат постоянный азимут на Луну.
                                                            Проблема ещё и усиливается тем, что эту высоченную вышку даже с земли видно с очень большого расстояния, а с высоты птичьего полёта видно ещё дальше. А поскольку перелётные птицы держат высоту намного больше, чем обычный полёт, то получается, что эта вышка приманивает к себе перелётных птиц с огромных расстояний.
                                                            Bedal
                                                            Вот только птиц там, где строят такие станции — нет

                                                            Bedal, в пустыне — постоянно живут птицы, а ещё бывают перелётные птицы перелетающие через эту пустыню.
                                                            image
                                                            Птиц нет на Луне и на Марсе, но там и таких электростанций нет.
                                                              0
                                                              птицы принимают столь яркий источник света за Солнце, и держа постоянный угол азимута на фальшивое «солнце» залетают в него
                                                              сдаётся мне, это та-а-акая умозрительность… птицы слегка отличаются от мух. И высота перелёта у них чуть повыше, так что «огромность» башни не поставит бак на место солнца.

                                                              Всё же птиц в настоящей пустыне практически нет по причине отсутствия жратвы. Те, что считаются пустынными — показаны почему-то на растениях :-) Не в тех пустынях нужно строить, а вот в таких:
                                                              image
                                                              тут и птиц, даже перелётных, нет (если точно, есть пара коридоров пролёта, но там и строить не надо).

                                                              Ещё раз подчеркну, что я считаю крупные солнечные станции не имеющими смысла. Кроме отдельных мест как раз в Северной Африке и до аравийских стран. Там и бесптичье, и пустыня, и потребитель есть под боком. То есть, по сути, это локальные, несистемные, станции.
                                                                0
                                                                вот в таких

                                                                Пустыня так кусками выглядит, а не сплошняком, а птицы умеют летать и просто перелетают такие куски.
                                                                image

                                                                Кроме того, если электростанцию построить в барханах, то её барханы просто засыпят.
                                                                  0
                                                                  который раз говорю, что крупные солнечные станции не одобряю вообще. Ничего, кроме общественного сговора, за ними нет.
                                                                  Потому обсуждать умозрительные ужастики не вижу никакого смысла. Но замечу: вопрос с птицами и песком вполне интенсивно обсуждался при строительстве станции в Мали (как раз солевой, кстати). Ничего заметно отличающегося от обычных условий нет. Проект, несмотря на уже построенную первую очередь, считай, рухнул — по совсем другим причинам.
                                                                    0
                                                                    Я тоже против, но я не против, если какие то люди за свои деньги это построят, испытают и покажут результат. Может статься так, что мы с вами ошибаемся, и такая система может быть коммерчески и технически успешной. В любом случае — это экспа в коллективный опыт человечества.
                                                                      0
                                                                      ну так и строят. Польза всяко будет, для развития технологий нужно именно направление со слабо контролируемыми расходами. Ну так лучше на СЭС, чем на войнушку.
                                                                        –1
                                                                        Я против того, чтобы технологию наносящую вред окружающей среде маркетологи называли «зелёной» и «экологичной».
                                                                          0
                                                                          С одной стороны: по-Вашему, сельское хозяйство нужно полностью запретить?

                                                                          С другой: с маркетологами спорить можно только не-совершением покупок. Раз против — перестаньте пользоваться указанными технологиями.
                                                                            +1
                                                                            На Ivanpah, где стоят три башни с мощностью 390 МВт приводятся такие цифры за один год январь 10, апрель 97. Сейчас используются или разрабатываются новые методы как запись криков хищников, крики опасности, ультрачастотные звуки, электромагнитные волны.
                                                                            На всю солнечную энергетику в штатах приходится меньше тысячной процента от гибели птиц. Для сравнения, каждый год от столкновения с автомобилями в штатах погибает 340 миллионов птиц.
                                                                0
                                                                чувствуется блоггер… если птицу вкинуть в фокус — сгорит. Вот только птиц там, где строят такие станции — нет. И туда, в фокус, они не полетят.

                                                                Там, где было, станцию построили в месте, где этого делать не следовало вообще (США). Ну, так сдуру можно всё сломать и осколками порезаться, дело известное.
                                                      0
                                                      Вы серьезно считаете что десяток (или сотня) зажаренных птиц — это большая проблема? Вы представляете, сколько птиц гибнет под колёсами машин и просто врезаясь в стёкла небоскрёбов? Я уже не говорю про котов — эти милые пушистики устраивают пернатым настоящий геноцид.
                                                  0
                                                  Речь о том, что установка по хранению тепла в расплаве, изначально дешевле в пересчете на кВт*часы по сравнению с аккумуляторами, правда время хранения измеряется днями.
                                                  И в теории значительно ниже эксплуатационные расходы.
                                                  Кроме того не загрязняется окружающая среда отходами при производстве и переработке аккумуляторных батарей.
                                                    0
                                                    Добавим интриги — а если соли лития для расплава задействовать? ))
                                                      0
                                                      Скажем так,- очень не дешево!
                                                      Соединения лития токсичны. Токсичность возрастает в ряду хлорид, карбонат, гидроксид.
                                                    0
                                                    Можно упомянуть, что один из стартапов, поддерживаемый Биллом Гейтсом, создал технологию по более четкому фокусированию лучей, управляемую с помощью машинного зрения. Четыре камеры смотрят вниз на зеркала и определяют настройку зеркал. Фокусировка это достаточно сложная при настройке таких проектов, поэтому в первое время выработка энергии меньше расчетной. На это уходят месяцы. Может можно будет применить эту технологию.
                                                    edition.cnn.com/2019/11/19/business/heliogen-solar-energy-bill-gates/index.html
                                                      0
                                                      А зачем соль?
                                                      теплоемкость, кДж/кг/К:
                                                      вода 4.2, соль 1.5, если застынет, то ничего хорошего
                                                        0
                                                        Температура кипения?
                                                          0
                                                            0
                                                            а уж как цена зависит от давления… пальчики оближешь.
                                                              0
                                                              соль нагревается солнечными лучами до 565 °C… Горячая соль стекает в резервуар из нержавеющей стали ёмкостью 16 тыс. м³
                                                              Грубо, пусть с учетом теплоемкости нам нужна рабочая температура 565/4,2*1,5 = 200°C. Интуиция подсказывает, что система будет плохо работать на температуре близкой к температуре кипения (температура кипения соли, к примеру 1465 °C). Тогда потребуется давление порядка 50-100 атмосфер или больше для емкости в десятки тыс. м³. Звучит дорого.
                                                            +2
                                                            за счёт более широкого температурного диапазона килограмм соли запасёт столько же энергии, сколько и килограмм воды.
                                                            Но.
                                                            1. соль плотнее и весь конструктив будет гораздо компактнее. А это — цена.
                                                            2. как Вы вообще представляете съём энергии с нагретой воды?
                                                              0
                                                              2. как Вы вообще представляете съём энергии с нагретой воды?
                                                              Гуглим ВВЭР. Ядерная энергия греет воду, вода (внезапно) греет пар, который идет в турбину.
                                                                +1
                                                                ага, я даже ждал такой реакции. Переходим на давления в сотню-две атмосфер (ВВЭР — 160атм и выше) с соответствующей стоимостью? И кому это надо?

                                                                  0
                                                                  Вы же спрашивали «как вообще представляете», вот я написал широко известное решение съема. Безотносительно экономики и кому оно нужно.
                                                                  Я подозреваю, что у соли своих заморочек хватает. Например, застыла она в трубе или того хуже в трубках теплообменника. Наверняка решение есть, раз работает станция на соли, но не дешевое.
                                                                  Поэтому и то, и другое не используют повсеместно в качестве аккумулятора энергии.
                                                                    0
                                                                    Безотносительно экономики и кому оно нужно.
                                                                    если безотносительно, то лучше сразу о термояде в нужных точках писать :-)
                                                                    Я подозреваю, что у соли своих заморочек хватает.
                                                                    реальных технологий без заморочек не бывает.
                                                                    Например, застыла она в трубе или того хуже в трубках теплообменника.
                                                                    Мёртвый слон остывает два дня. Но Вы правы — решения есть во множестве, они отработаны и в металлургии и в тех же АЭС на жидком натрии (РБН), да и работа с расплавами солей в промышленности далеко не нова. Насчёт «недешёвое» — уж всяко дешевле водяных систем с давлением под сотни атмосфер.

                                                                    Поэтому и то, и другое не используют повсеместно в качестве аккумулятора энергии.
                                                                    С аккумуляцией энергии в промышленных масштабах задача решалась в рамках существующей структуры энергетики, это делалось прежде всего гидроаккумуляцией. Дёшево, сердито, большие мощности, относительно обычное оборудованиие.
                                                                    Сейчас структура меняется — и потому именно сейчас появляются иные системы. Текущее состояние ни в коем случае нельзя принимать за образец, всё это пока стартовый этап с пробами и ошибками.
                                                                0
                                                                как Вы вообще представляете съём энергии с нагретой воды?
                                                                да просто в испарительном барабане давление спустить с 100 бар до 70 и будет отличный перегретый пар, можно прямиком в турбину подавать. А вот как хранить сотни кубов под давлением 100 атм — пусть уже предложивший думает.
                                                                  0
                                                                  да просто в испарительном барабане давление спустить с 100 бар до 70
                                                                  это, паrдон, получится фигня, а не энергетические параметры пара
                                                                    0
                                                                    Ну понятно что это не перегретый сверхвысокого давления (там обычно от 100 бар*510 градусов) но работать будет.
                                                                +3
                                                                Хранить перегретую воду в больших количествах несколько, кгхм, проблематичнее, чем просто расплавленную соль. Фазовая диаграмма подсказывает, что для того, чтобы вода оставалась водой при 1.5 / 4.2 * 873 K ~= 500 K, нужно давление около 100 бар (здесь температура выбрана по балансу теплоёмкости). Невесть что, конечно, но умножьте на 18000*(1.5/4.2) кубометров и представьте, что будет валить из дырочки, если снаружи атмосферное давление. Опять же, даже деионизированная вода может вызывать коррозию. Опять же, энергетически выгоднее иметь соль с 600 С, чем воду с 300 С: сильнее нагреем воду, получим большее давление пара и больший КПД турбины.
                                                                  0
                                                                  добавлю про воду под давлением: при появлении дырочки по системе со скоростью звука в воде распространяется волна падения давления. После чего вода превращается в пар. Объём пара в 2000 раз примерно больше объёма воды. Результатом будет тротиловый эквивалент порядка 0.4. Эффект — как тяжёлую бомбу взорвали.
                                                                  Не случайно про подрыв газовоздушной смеси пишут «произошёл хлопок», а вот при закипании воды из-за потери давления говорят именно «взрыв».
                                                                  В конце-концов, ещё раз про Чернобыль: из-за упущенного режима поднялась температура, возникли трещины в трубопроводах — и вот тогда-то водяным взрывом всё и разнесло в реакторе. электролиз воды, наработка гремучей смеси и её подрыв — уже следующий этап как следствие этого.
                                                                    0
                                                                    На 18 кт воды уже не «тяжёлую бомбу», а вполне себе больше половины хиросимской Бомбуэ
                                                                      0
                                                                      Процесс непростой, этот коэффициент «локальный», для небольшого, лабораторного, объёма. Но в любом случае мало не покажется, водяной взрыв — далеко не шутка, и повреждения наносит большие.
                                                                      Потому-то, когда тут залихватски пишут про «давайте воду под давлением», сразу хочется указать на автоматический очень большой рост стоимости (и проектирования, и изготовления, и владения).
                                                                      Энергетика — вообще недешёвое занятие.
                                                                        0
                                                                        Хватает просто посмотреть на видео что происходит если обычный домашний бойлер на 100 литров выходит из строя и перегревается :D
                                                                        Будет как тут: imgflip.com/i/3hpdha
                                                                0
                                                                Если расплавленная соль так хороша для запасания энергии, то почему ее не используют на каждой первой электростанции? И башню с зеркалами строить не надо, только бак.
                                                                Для ветряков было бы идеально. Дует много ветра, а электроэнергия не нужна? Направляем ее на нагрев соли. Нет ветра и пик потребления? Срабатываем соль.
                                                                Хм, а как срабатываем? До застывания? Или уменьшаем количество рабочего тела, куда-то откладывая твердую соль? В посте этот вопрос не освещен.
                                                                  0
                                                                  На каждой первой электростанции не требуется запасать энергию — она уже запасена в топливе.
                                                                  Солнечные станции начались (и пока пребывают) в достаточно мелком масштабе, где фотопанели проще применять. Они масштабируются от нуля запросто. Но на больших масштабах становится уже слишком дорого, стоимость не квадратично, но и далеко не линейно растёт.

                                                                  Что касается аккумулирования для ветростанций — такие проекты и реализации как раз есть. Но сказывается массовая технологичность. Всё-таки это система с парогенерацией, турбиной, генератором… эффективно только для действительно больших мощностей. А системы аккумулирования пока что в детском состоянии, на малых масштабах работают. Те, что на больших — используют более эффективную схему гидроаккумулирующей станции.
                                                                  Хотя есть даже с закачкой воздуха в пещеру под давлением! Сам встраивал в одну американскую модель энергосистемы подобное.
                                                                    0
                                                                    Хорошо, не на электростанции, а в каждой первой энергосистеме. В каждой энергосистеме требуется сглаживать пики — ночью запасать избыток, днем срабатывать.
                                                                    Поскольку соль таки требует турбину на хвосте, то проще эту установку держать на электростанции. Собственно она и является электростанцией.
                                                                    Те, что на больших — используют более эффективную схему гидроаккумулирующей станции.
                                                                    Да, только капзатраты тоже мама не горюй. И на равнине не построишь.
                                                                    В общем нет пока у человечества эффективного аккумулятора энергии.
                                                                      0
                                                                      Ещё раз: в классической энергетике энергия уже запасена в топливе. И в «бесплатных» источниках вроде воды. Пики сглаживают за счёт прокачки энергии между регионами (прежде всего в широтном направлении) — это, кстати, самый дешёвый способ. Когда генерация не нужна, а снижение мощности тепловых и атомных станций не выгодно по конструктивным причинам (котлы очень не любят менять режим) — маневрируют газовой, парогазовой, гидравлической генерацией.
                                                                      Да, только капзатраты тоже мама не горюй. И на равнине не построишь.
                                                                      Относительно мощностей и запаса энергии ГАЭС — затраты невелики. Было бы невыгодно — не строили бы. На равнине как раз можно, Вы же не назовёте Загорск горной местностью? А там крупнейшая ГАЭС:
                                                                      Заго́рская гидроаккумули́рующая электроста́нция — гидроаккумулирующая электростанция на реке Кунье у посёлка Богородское в Сергиево-Посадском районе Московской области

                                                                      В общем нет пока у человечества эффективного аккумулятора энергии.
                                                                      в смысле «серебряной пули» на все случаи — нет и не будет. Для конкретных случаев — есть. Для случаев новых — нет пока.
                                                                        0
                                                                        котлы очень не любят менять режим
                                                                        Не соглашусь. Тот, кто Вам это говорил — хреновый машинист котла. Утверждаю это, так как больше 10 лет работал машинистом. Ради интереса достигал скоростей изменения нагрузки 10 МВт/мин при паспортных 3/5 МВт/мин. Это для газо-мазутного котла, для угольного хуже, но все равно регулируется нагрузка. Другое дело, что у котла небольшой регулировочный диапазон, от ~60 до 100 % номинала и поэтому их не очень-то привлечешь к регулированию.
                                                                        Пики сглаживают за счёт прокачки энергии между регионами (прежде всего в широтном направлении)
                                                                        Странно, не встречал раньше такого метода, надо будет повнимательней глянуть на карту перетоков на сайте БР в разные часы. Ну или прямо спросить коллег из системного оператора :)
                                                                        Позволю себе пока потеоретизировать: Чтобы это было эффективно, надо перекачивать хотя бы в другой часовой пояс, а это большие расстояния и соответственно потери при передаче. В идеале надо перекачивать от ночного минимума к дневному максимуму, а это не меньше 10 часовых поясов.
                                                                        Вы же не назовёте Загорск горной местностью?
                                                                        Хм, само название Загорск как бы намекает. Да, это Восточно-Европейская равнина, но читая ту же Вики:
                                                                        Сооружения Загорской ГАЭС расположены на северном склоне Клинско-Дмитровской моренной гряды в пределах древней переуглублённой долины реки Куньи
                                                                        Расчётный напор, м 100/105
                                                                        В общем на совсем ровной поверхности не построишь.
                                                                        И если это так дешево, то почему их так мало действует в России? В статье про ЗаГАЭС пишут про две действующие, в статье про ГАЭС упоминаются три, а РусгидрА в 2017 отказалась достраивать Ленинградскую ГАЭС с причиной «бабло не отобьем». И это Русгидро, которая способна Правила оптового рынка под себя переписывать.
                                                                          0
                                                                          Пики сглаживают за счёт прокачки энергии между регионами (прежде всего в широтном направлении)

                                                                          Странно, не встречал раньше такого метода, надо будет повнимательней глянуть на карту перетоков на сайте БР в разные часы.
                                                                          Ну как бы для этого в СССР и придумали единую энергосистему, которую «рыжий» так и не смог до конца добить.
                                                                            0
                                                                            придумали её у нас, но чуть пораньше. Клевещут даже, что немцы. Но у нас. Немудрено, дореволюционная энергетика России носила имя Сименс.
                                                                            Вот пример из 1903 года
                                                                            image

                                                                            Но довели до ума идею и построили — да, в СССР.
                                                                            0
                                                                            котлы очень не любят менять режим

                                                                            Не соглашусь. Тот, кто Вам это говорил — хреновый машинист котла. Утверждаю это, так как больше 10 лет работал машинистом.
                                                                            дадад. Вот только ресурс от этого драматически уменьшается вместе с КПД
                                                                            Ради интереса достигал скоростей изменения нагрузки 10 МВт/мин при паспортных 3/5 МВт/мин.
                                                                            кто-то ещё интересуется, как случился Чернобыль? Вот примерно так. Вообще-то за такие рекорды положено увольнять сходу. В пересчёте на жизненный цикл Вы поиграли на большие деньги.
                                                                            Да, это Восточно-Европейская равнина, но читая ту же Вики:
                                                                            а, ну, прямо в степи нельзя, верно.
                                                                            И если это так дешево
                                                                            Это не дёшево. Это дешевле других способов аккумулирования энергии — но не дёшево.
                                                                            почему их так мало действует в России?
                                                                            и во всём мире тоже мало. Ровно потому, что аккумулирование стоит дорого.
                                                                              0
                                                                              кто-то ещё интересуется, как случился Чернобыль? Вот примерно так. Вообще-то за такие рекорды положено увольнять сходу. В пересчёте на жизненный цикл Вы поиграли на большие деньги.
                                                                              Если верить моему коллеге, который работал машинистом на АЭС и в 90-х мне рассказывал примерно тоже самое, что мы увидели в сериале от НВО, то в Чернобыле были два важных отличия от того, что делал я:
                                                                              а) были выведены защиты;
                                                                              б) режимные параметры были далеко за пределами нормы.
                                                                              Я же действовал строго в рамках инструкций, соблюдал все режимные параметры и уж точно не выводил защиты (у меня просто нет такой возможности, это не в компетенции машиниста). Соответственно ресурс никак не уменьшался, не то что драматически, а КПД и так разный на разных режимах, а если говорить чисто про котел, то он бултыхается в районе 98%, изменяясь в десятых долях.
                                                                              Паспортная же скорость изменения нагрузки — это скорее рекомендованный параметр, но никак не обязательный. Мало этого, в определенных ситуациях не только допускается, но и необходимо превышать ее.
                                                                              Вот пример. Недавно нам Системный оператор написал письмо, что вот у вас на ПГУ указана скорость Х, а в Правилах технологического функционирования должна быть Х2. Мы переадресовали это письмо заводу-изготовителю с вопросом «почему так?», который ответил «хз почему, но может Х2. Мы можем вам помочь за лярд денег».

                                                                              Вообще крупные аварии типа Чернобыля, СШГЭС и т.п. — это всегда результат нескольких факторов (от трех и более). Убери любой из них и ничего не будет. Отключится один узел/линия/агрегат, а система даже не заметит. Один человек просто не в состоянии серьезно повлиять на систему.
                                                                              Помнится, когда в 90-х начались взрывы/теракты, мы ради шутки рассуждали на смене, куда надо положить бомбу на ТЭЦ, чтобы гарантировано вывести всю станцию. Пришли к выводу, что можем ненадолго посадить на 0 одну очередь из двух и надолго вывести из строя один/два агрегата. Целиком и надолго одним взрывом невозможно.

                                                                              и во всём мире тоже мало. Ровно потому, что аккумулирование стоит дорого.
                                                                              Дык я о том же другими словами:
                                                                              нет пока у человечества эффективного аккумулятора энергии
                                                                              Ждем-с. Я верю, что придумают.
                                                                            0
                                                                            Пики сглаживают за счёт прокачки энергии между регионами (прежде всего в широтном направлении) — это, кстати, самый дешёвый способ.

                                                                            Так себе способ. "Перекачивать", то бишь передавать эффективно электроэнергию умеют пока только на расстояния не больше пары тысяч километров. Это пара часовых поясов в умеренных широтах.

                                                                              0
                                                                              Ну, может, и так себе — но работает. Если учесть, что попутно решается много других проблем, получается и недорого. Например, связь Сибирь-Волга, не просто гоняет энергию, но и при проблемах и ремонтах на Жигулёвской ГЭС регулирует частоту (в том числе европейской части).
                                                                              Аккумулирование — ещё дороже.
                                                                      –2
                                                                      Бредовость такого варианта системы с солью в том, что эта соль зачем-то гоняется по трубам. Видимо, для повышения на порядки себестоимости строительства и энергозатратности эксплуатации (ибо, если остановилось все — как-то надо обратно до +801С всю систему прогреть. Плюс расплавленную соль как-то качать надо туда-обратно.).
                                                                      Гораздо проще было бы сделать емкость с солью на верхушке с водяными каналами внутри емкости и водяными каналами по периметру. Солнце греет воду непосредственно, плюс греет соль. Теплота плавления соли всего в три раза меньше, чем теплота плавления льда. В результате, можно запасать на фазовом переходе кристалл-расплав раза в два, примерно, больше энергии, чем на нагревании той же массы соли с 801 до 901С. (если я не обсчитался, прикидывая в уме...) Главное, что соль — сидит себе одним куском на верхушке и никуда не перекачивается.
                                                                      А все остальное оборудование — на 100% стандартная «серийная» ТЭС, просто бойлер не углем или ураном кипятим, а солнцем.
                                                                      В результате, себестоимость за ватт установленной мощности получается плюс-минус на уровне стандартной угольной ТЭС.

                                                                      Естественно, лучше бы было подобрать в качестве накопителя энергии что-то с большой теплотой плавления и температурой плавления в районе 550-560 градусов. Тогда можно бы было на башню гонять только воду, а накопитель энергии закопать под землю для пущей теплоизоляции и плавить его тем же перегретым паром, который бы получался на верхушке башни. Тогда и башня с фундаментом могли бы быть на порядки легче и дешевле.
                                                                        0
                                                                        Бредовость такого варианта системы с солью в том, что эта соль зачем-то гоняется по трубам.

                                                                        Соль выступает в роли аккумулятора, или вы предлагаете чтобы пик башни был баком на 16 тыс. м³?
                                                                          –2
                                                                          или вы предлагаете чтобы пик башни был баком на 16 тыс. м³

                                                                          Во-первых, соль с температурой 900 градусов — лучший теплоаккумулятор, чем соль с температурой 20 градусов. Но…
                                                                          Во-вторых, теплота фазового перехода соли — в пять раз выше, чем энергия, которая запасется в расплавленной соли на dT = 100K… Т.е. если мы аккумулируем энергию на фазовом переходе соли, нам нужно или в пять раз меньше соли для запасания той же энергии, или мы можем запасти в пять раз больше энергии в том же объеме.
                                                                          В-третьих, как я написал чуть раньше, если заменить соль на какой-то сплав с высокой теплотой плавления и температурой плавления в районе 550-560 градусов, то можно почти без адаптации и доработки использовать оборудование со стандартной серийной ТЭС, а теплоаккумулятор сделать, например, под землей. Тогда башня получается вообще легкой — «там наверху» будет пара тонн воды в парогенераторе и, собственно, сам парогенератор.
                                                                          И при этом — полное отсутствие проблем с застыванием расплава в трубах. Стандартное серийное оборудование стандартной ТЭС для получения электроэнергии. Отсутствие необходимости подогревов для «первоначального запуска» и другие плюсы.
                                                                          Но, правда, огромный минус есть. Конструкция получится совсем чуть-чуть дороже обычной стандатной ТЭС и может быть с ней вообще совмещена… А тут люди деньги осваивают, пока солнечную энергетику хорошо субсидируют. Тут не нужны очень дорогие решения. Тут нужны очень-очень дорогие решения…
                                                                            +2
                                                                            Высота башни 150м. Это значит, что наверху должен быть минимум массы и точек отказа. В идеале как раз нагреватель и трубы, как в сабжевой установке. Ничего лишнего.
                                                                              0
                                                                              Т.е. если мы аккумулируем энергию на фазовом переходе соли, нам нужно или в пять раз меньше соли для запасания той же энергии
                                                                              и как её извлечь? Соль замёрзнет вокруг трубок котла, а на расстоянии от них будет расплавлена и закрыта теплоизоляцией из застывшей соли. Вообще, фазового перехода в твердую фазу лучше избегать в подобных проэктах.
                                                                              В-третьих, как я написал чуть раньше, если заменить соль на какой-то сплав с высокой теплотой плавления и температурой плавления в районе 550-560 градусов
                                                                              я бы лучше смотрел в сторону органики, есть углеводороды, остающиеся жидкими при температуре около 400 градусов. Проблема — в химической стабильности.
                                                                            0
                                                                            Собственно, так и строят. Объёма соли в башне в разных СЭС хватает или на работу ночью, или на 2 суток.
                                                                            0
                                                                            У меня такой вопрос — если предположить что ископаемое топливо включая ядерное закончилось, хватит ли имеющихся технологий чтобы хотя бы выжить?
                                                                            Ведь есть же — гидро, ветро, солнце, что-то еще или этого не хватит?
                                                                              0
                                                                              Есть ещё биореакторы на том же самом тепле от солнца или просто тепле, и водорослях, бактериях, грибах. Тут ещё фикус в том, что, задолго до того, как запасы ископаемого топлива существенно уменьшатся, количество потребителей его уменьшится на два-три порядка.
                                                                                +1
                                                                                Выжить хватит. Уменьшится предложение, взлетит цена и сами откажемся столько потреблять. Отключим снизим майнинг, откажемся от красивой подсветки зданий в туристических местах, вынем зарядки из розеток и прочие излишества станут слишком дороги.
                                                                                0
                                                                                Ну тут главный вопрос — будет ли такой соляной аккумулятор эффективнее, дешевле и долговечнее обычных химических аккумуляторов (размер не имеет значения). Потому что если будет — то ему найдётся применения и помимо солнечных батарей, плавить соль можно и электричеством, КПД нагревательных элементов довольно высокое. То есть если взлетит — то такие аккумуляторы решат главную проблему вообще всех альтернативных источников энергии.
                                                                                  +1
                                                                                  Он дешевле при условии достаточного масштаба (размера установки — с ростом ее размера стоимость единицы мощности и емкости снижается) и потенциально может быть долговечнее.

                                                                                  Но не решит. У нагревателя то КПД высокий, практически 100%. Вот только чтобы обратно из тепла электричество сделать — КПД паровой турбины порядка 40%. А в месте с другими потерями на стадии хранения порядка 70% энергии за 1 цикл будут уходить в потери.

                                                                                  Поэтому против порядка 25-30% потерь в ГАЭС и всего ~10% в хим. аккумуляторах оно никому не интересно.

                                                                                  Вот как накопитель именно тепла, например для централизованных систем отопления, когда обратно в электричество преобразовывать не нужно иногда подобное рассматривают.
                                                                                    0
                                                                                    Ну я слово «если» не просто так выделил.
                                                                                    Опять же, не совсем понятная ситуация. Если «оно никому не интересно» — то оно и в данном случае бесполезно.
                                                                                      +1
                                                                                      Тут энергия бесплатная и не ограничена по объему — напрямую от солнца, еще до преобразования. За нее не надо никому платить и запасы ее не кончаются, поэтому не жалко терять большую ее часть при хранении и преобразовании.
                                                                                        0
                                                                                        Эффективность обратно пропорциональна площади, а генератор лучше ставить рядом с потребителем, что заставляет учитывать цену земли. Конечно, можно совсем наплевать на потери и строить огромные СЭС на бесплатной земле в пустыне и линии тянуть за тысячи км, но это как-то неразумно звучит, как минимум, очень большие разовые затраты.
                                                                                  +2
                                                                                  Была и ещё одна сложность — с птицами. Попадая под «прицел» концентрированного солнечного света, несчастная птаха превращалась в прах. По словам представителей SolarReserve, их электростанции удалось избежать регулярной и массовой «кремации» птиц. Совместно с несколькими национальными организациями был разработан специальный план, позволяющий смягчить любые потенциальные угрозы электростанции. Эта программа была утверждена в 2011 и предназначена для уменьшения потенциального риска для птиц и летучих мышей.

                                                                                  Как это сделано? Как это возможно? Как это работает? Насколько это эффективно? И как изменилось количество птиц и летучих мышей?
                                                                                    0
                                                                                    А как полуостывшая соль поднимается обратно в башню?
                                                                                      0
                                                                                      Вот и сделали суперконденсаторы с емкостью 53 Вт*ч/кг и очень дешевые. Теперь вместо панели + свинцовые аккумуляторы можно будет их ставить. Производством будет, вроде, заниматься EESTOR, которые сами ничего приличного так и не сделали, но имеют некоторый опыт в производстве.
                                                                                      www.youtube.com/watch?v=W-HfT1OW8LU
                                                                                        0
                                                                                        Ну в 50 Вт*ч я может и поверю, хотя это и очень много по меркам ионисторов (и если не врут скорее всего станет рекордом для этого вида накопителей), а вот что очень дешево — нет, не верю.
                                                                                        Хорошие ионисторы с высокой плотностью на единицу емкости стоят в разы дороже даже чем литиевые аккумуляторы. А относительно свинца они дороже минимум на порядок.
                                                                                        0
                                                                                        Там, вообще-то, почти все его видео за несколько лет и фактически показано из чего сделано, хотя до конца некоторые моменты как состав электролита и детали не раскрываются. Но помнится цена называлась чуть ли не 20 долларов за кВт*ч, по крайней мере себестимость.
                                                                                        Если это тестировал www.sgs-cqe.de/en/battery-safety.html то сомнений в результате нет.
                                                                                          0
                                                                                          птичку жалко

                                                                                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.