Я вижу, вы так и не поняли проблему балансирования спроса-генерации электроэнергии.
Если стоят две электростанции, одна на угле, другая солнечно-ветреная. И если потребитель голосует рублём за солнечно-ветреную, то угольная закротся. Вот только как закроется угольная, то вся энергосистема накроется медным тазом и всё полетит к чертям. Если не будет решена проблема дешёвого и эфективного хранения больших объёмов электроэнергии, то это так и произойдёт, что мы кстати и наблюдаем на примере австралии.
Выше я давал ссылку, в 2017-м году, у немцев самая высокая цена, как для промышленности, так и для населения.
Нужно понимать, что так было далеко не всегда, и в общем то только в последнее время. И кстати уже сейчас, у промышленности германии появляются проблемы, и с конкурентоспособностью тоже. Если бы германии нужно было выстраивать свою промышленность сейчас, в таких условиях, то это уже было бы не возможно.
И всё это сейчас пока держится из-за геополитики и начинающихся торговых войн. А так, с такой ценой на энергию, этот регион становится неконкурентоспособным.
С энергетикой — понятно, а как быть с транспортом?
С транспортом в общем то выхода нет — на батарейки. Легковушки и грузовики на батарейки, поездам прокладывать контактный провод там где это ещё не сделано. Крупноразмерным судам по атомному реактору, со среднеразмерными и мелкими судами пока не понятно, как не понятно и что делать с воздушным транспортом. Для такого транспорта возможно нужно будет производить синтетическое горючее из электроэнергии и первичных веществ — того же углекислого газа, воды и пр. Судам можно закачать сжиженый метан, а самолётам синтетический керосин или что-то аналогичное.
Сжигать водород в турбине, значит иметь значительно более низкий КПД, чем окислять его в топливных элементах. У турбинной электростанции, с двуфазной генерацией, когда температура газов на выходе из турбины, так-же греет воду для второй, паровой турбины, достигает 60%. Что вообще-то очень мало, если говорить о водороде, который добывался с таким трудом.
А запасать газ будь то водород или метан или даже аммиак намного проще, так как полно газохранилищ и всяких подземных солевых каверн.
Хранить водород под землёй не получится, А амиак это слишком опасный токсичный газ, что бы его просто так хранить под землёй.
Если грамотно, со знанием дела, читать эти жёлтые новости, то становится очевидно — они заключили контракты на поступление достаточных объёмов энергии. Но электричеству плевать на контракты и экономику, оно подчиняется только законам природы. А это значит, что в общей энергосистеме, балансировать эти ВИЭ всё равно будут традиционные источники генерации. Если эту столицу подключить только к ВИЭ, и отключить от общей энергосистемы, то тогда случится коллапс, в отдельно взятом городе, из-за чрезмерно ненадёжного, прерывистого энергоснабжения.
На сколько я знаю, то в многих странах, когда есть спрос и пиковая нагрузка, то стоимость выше, чем обычно. Спрос/предложение и на этом лавируют. Но, да в Австралии зашквар.
Во всех нормальных странах, когда повышается спрос на энергию, то энергосистема просто поднимает генерацию, что бы удовлетворить спрос. А суточное различие в тарифе создаётся для того, что бы стимулировать общество получше выровнять суточную пилу энергопотребления. Но, внезапно, если в энергосистеме очень большой процент составляют ВИЭ, то невозможно просто так поднять генерацию, что бы удовлетворить возросший спрос, а то и вовсе генерация может упасть, и тогда да, приходится это регулировать резкими и очень сильными изменениями цены за энергию.
Ну, как сказать, есть одна страна в Европе, цена энергии в которой — самая высокая, но при этом она самая что ни есть мощная в регионе (спойлер — Германия), а есть страна, где цена крайне низкая, по сравнению с соседями, в районе 0,05$ за 1 кВт*ч, но при этом экономика в полной пятой точке (спойлер — Украина).
Если убрать геополитику, из-за которой на украине полная беда с промышленностью, и учесть что для промышленности в германии цена за энергию не так уж и высока, а раньше, когда эта промышленность выстраивалась, то тогда всё было совсем по другому — то становится весьма ясно, что чем ниже цена за энергию, тем более конкурентоспособна промышленность. За примером далеко ходить не надо — Китай, у которого промышленность процветает, а цена на энергию, внезапно, всего 50коп. за кВт/ч., т.е. всего 0,8 цента.
Просто у меня вопрос — что делать, как развиваться далее? Жечь нефть — по моему это безперспективно. Водород? Велосипед?
Если не будет решена проблема эффективного и дешёвого способа накопления и хранения электроэнергии, то у ВИЭ просто нет шансов стать выходом из ситуации. Жечь нефть и газ можно, но уже не долго, это рано или поздно закончится.
А выход в общем-то есть — атомная энергетика. Все боятся атома как пугала, забывая, что все аварии в атомной энергетике были на устаревших реакторах, примитивных конструкций, и с практически полным отсутствием средств аварийной защиты. Это относится как к чернобыльской АЭС, так и к фукусимской, и другим. Просто атомная технология не приемлет головотяпства, безответственности и разгильдяйства — главных причин всех аварий на АЭС. Выход — строительство атомных энергоблоков со всеми требованиями защиты — контайнмент для защиты реактора и всего от разрушений, уловители и преобразователи водорода, ловушка расплава — это минимум для защиты окружающей среды от любых аварий. И ни чего этого не было на всех АЭС, на которых произошли серьёзные аварии с заражением окружающей среды.
Атомная энергетика способна выдавать EROI от 50 до 100 (а дальше возможно будет и больше), что недостижимо для любых других видов генерации. Запасов U235 (коего всего 0,7% от всего урана) для обеспечения энергией всего человечества с запасом, хватит лет на 300. А если применять технологии быстрых реакторов, для конвертации U238 в Pu239, то атомного топлива хватит человечеству с запасом на тысячелетия.
Если говорить о применении ВИЭ для производства некоторых промышленных продуктов, когда это самое производство можно без разрушительных последствий привязать к доступности энергии, т.е. если есть энергия то производить, если нет энергии то выжидать — то это очень хорошая вещь, и оно того стоит, если EROI достаточно высок. Но это нишевой подход, когда ВИЭ подключаются к изолированной системе. Но проблема австралии состоит в том, что они подключили ВИЭ к общей энергосистеме, от чего ту начало лихорадить не по детски. В японии например в качестве энергонакопителя для ВИЭ всерьёз рассматривают водород — когда есть генерация, вырабатывать водород, когда генерации недостаточно, то сжигать водород в топливных элементах. Идея здравая, но есть одна очень серьёзная проблема — для производства топливных элементов (для выработки электроэнергии из водорода с высоким КПД), нужны очень редкие и дефицитные (от того очень дорогие) каталитические элементы, например платина.
А так посмотрим, что у них получится.
Капля камень точит. Да, нужно не одно десятилетие.
Проблема в том, что нет этого времени, нет у нас «десятилетий» в запасе.
Австралия — хороший пример.
Австралия — хороший пример того, как «зелёная энергетика» действует разрушительно на энергосистему региона. Окупаемость этого мегапака от теслы идёт за счёт того, что цена за энергию там подскакивает до $14 за киловатт/час в моменты дефицита энергии. А высокая цена на энергию действует деструктивно на развитие и функционирование общества (в первую очередь на экономику). И этот мегапак на 100МВт/ч, всего лишь капля в море, даже по меркам этого конкретного региона в австралии.
Также как и других ресурсов. При этом, все говорят о литие, которого хватает,...
Пока хватает… И это ещё индустрия электромобилей не вышла на полную мощность.
Изобрели. Сколько нужно? Вопрос цены. Мегапак от Теслы. 1 коробка до 3 МВт*ч, при этом можно масштабировать до гигаватт*часов, проект в Лос Анджелесе в процессе.
Мегапаки от теслы — что капля в море реальных полномасштабных энергосистем. И цена у них непомерно высока для таких полномасштабных систем. Так же, количество лития в природе ограничено — это ограниченный ресурс. Сейчас только индустрия электромобилей может полностью подчистить все запасы лития. Гидроаккумуляция так же далеко не везде доступна и ограничена.
Германия — 40+%, Норвегия — 90+%, где основа ГЭС. ...
Если что, объединённая энергосистема Европы выходит далеко за пределы Германии и Норвегии. Так что если даже германия у себя 40%, то это засчёт всей объединённой энергосистемы, а там суммарно далеко не 40%, а значительно ниже. И кстати сейчас, европа уже начинает ощущать «токсичность» зелёной генерации для всей энергосистемы — доступные мощности в системе уже начинают не справляться с балансированием/компенсацией неравномерности выработки «зелёной энергетики». Если говорить про ГЭС — то это очень хороший способ генерации без вредных выбросов, дешёвый, надёжный,… жаль только крайне ограниченный — далеко не везде есть природный ресурс для строительства ГЭС, а там где есть, его на всё человечество не хватит ни сколько.
У ВИЭ другая проблема — неравномерность и не управляемость выработки. Для эффективного использования ВИЭ, рядом с электростанцией нужен очень большой накопитель энергии, который может её выдавать продолжительно даже тогда, когда ветер не дует и солнца не видно. А такого ещё не изобрели. По сему текущие потуги внедрять ВИЭ могут продолжать лишь до примерно 20%-25% от общей генерации (а то и меньше), дальше у традиционной генерации просто не останется резервов балансировать/компенсировать неравномерность выработки у ВИЭ. Так что пока не изобретут какой-нибудь аккумулятор, многократно большей ёмкости и многократно меньшей цены, чем у литиевых сейчас — у ядерной энергетики нет альтернатив. И проблема стагнации добычи нефти не наступит через гипотетические 100 лет, она уже наступает сейчас — легкодоступную нефть уже всю выкачали, стоимость добычи сильно возрастает, падает EROI. Так что даже если сейчас мы начнём с максимально возможными на данный момент темпами строить атомные реакторы, то возможно даже не успеем возместить выбывающую нефть и на какой-то период возникнет дефицит энергии.
На одно переключение транзистора в кэше ЦП, при вычислениях будут десятки, если не сотни переключений транзисторов в конвейере вычислений. Так что хоть и кэш является очень громоздкой и тяжёлой по энергопотреблению конструкцией в ЦП, но далеко не он является главным по энергопотреблению вообще.
У вас прочно засел в сознании маркетинговый хайп, что Posit16 == Float32. Хотя это вообще то не так, за исключением редких и специфических случаев. В общем случае можно рассматривать, что Posit32 == Float32, при том, где-то лучше, где то хуже.
На мой взгляд единственными недостатками IEEE754 по сравнению с Posit как формата данных, является то, что -0 != +0, и достаточно широкое пространство NaN. Всё остальное хайп и фанатизм. И стоит ли оно того, что бы переворачивать всю индустрию с ног на голову — вопрос очень спорный. Но это не значит, что Posit для нас вообще не нужен — он будет с успехом использоваться, там где действительно того стоит, в специфических научных вычислениях, в нейропроцессорах и т.п., т.е. займёт свою специализированную нишу.
Представление одного значения в виде суммы двух posit16 дадут вам те же самые 32 бита информации, а мантиссу вплоть до 28 бит, поскольку quire представляется в виде суммы нескольких posit не абы как, именно так чтобы дать максимальную точность.
Т.е. так и есть — в общем случае там где был Float32, будет Posit32. И ни какого выигрыша по передаче данных.
Там где Posit16 сопоставим с Float32 — там да, выигрыш есть, но это специфические случаи. Для тех-же радиоастрономов, передающих гигабиты измерений в секунду по своим кластерам, оно актуально. Или для нейросетей. Но это не о процессорах общего назначения и массового сегмента, это специфические задачи, и для специфических задач, специальная аппаратура и специальные форматы данных действительно дают лучший результат. Для этих целей Posit хорош.
При этом в тех случаях где такая точность не нужна, можно вполне обойтись одним значением. Обратите внимание, что такой подход требует минимальной дополнительной логики в железе, в отличии от одновременной поддержки float16/float32/float64.
Нативная поддержка форматов float16/float32/float64 в кремнии делается для максимизации производительности вычислений. Если речь должна идти о максимизации точности вычислений, то внутри себя процессор может оперировать одним вычислительным конвеером шириной 64 бита, или даже больше, не зависимо от входного формата данных, собственно как и было раньше, пока Intel не выпилила математический сопроцессор, оставив только SSE/AVX.
Я предполагаю, что эти точки обрабатываются последовательно, и потому не так уж важно тысячи их или миллионы – все равно вам достаточно будет разумно конечного количества регистров. В конечном итоге нас интересует проекция всех этих точек на экран, и тут размерности и точности одного posit16 должно хватить вполне.
Именно важно точное и равномерное их местоположение в виртуальном обширном пространстве, и тут posit16 уже окажется недостаточен. И ряд трансформаций с перемножениями матриц 4x4 (координата точки, координата и направление камеры и комбинация их погрешностей, Quire здесь не спасёт, т.к. погрешности уже в представлении чисел), тоже должен обладать высокой точностью, перед тем как точки окажутся в screen space координатах, где да, posit16 уже достаточно, но там это уже по сути не имеет значения.
Тут вы делаете неверные выводы. Куллер стоит на процессоре потому что там самая высокая плотность транзисторов с частыми переключениями. Так что плотность энергопотребления – выше, а само энергопотребление – не факт.
Самая главная печка — блок вычислений SIMD, а не память, как только он включается на полную — начинается ад и пекло :)
И да, очень много энергии тратится внутри процессора на передачу данных — но внутри процессора, на конвейерах вычислений и не будет уже posit-а с его плюшками. Там будет суровый мегатранзисторный ад.
А самый главный профит от posit-а декларируется именно на передаче данных между вычислительными узлами по сети в кластерных вычислениях, и только в тех узких задачах где это применимо.
А в общем случае, Posit не является уж сильно лучше, чем IEEE754. Здесь больше фанатизма чем здравого анализа, и честного не эмоционального подхода.
Вы совершенно упустили из виду п.2 — Posit16 эквивалентен Float32 далеко не всегда. Так что в общем случае всё равно придётся использовать Posit32 там где используется Float32. Т.к. posit16 может выдать в любом случае не более 16 бит информации, в то время как в float32 только мантисса уже 24 бита.
И да, речь идёт именно о представлении в памяти, а не о вычислениях внутри процессора, т.к. когда речь идёт о многих тысячах или миллионах точек в виртуальном пространстве — у процессора просто не может быть такого количества регистров.
Таким образом утверждения об экономии на передаче данных — не более чем маркетинг, и актуально только для узкого круга специфических вычислений. Но мы же как всегда, видим жёлтый заголовок новости, о том что Posit16 эквивалентен Float32, видим только это и верим, забывая что это утверждение истинно только для узкого круга задач, а не везде.
Основной пожиратель энергии, как правило – это память и передача данных.
Самый большой куллер в системнике, стоит на процессоре, а на памяти вообще нет вентилятора… Это как бы должно вызывать вопросы…
1) Если будем молотить 128-и битными регистрами — то встанет вопрос о скорости, энергопотреблении и размерах кристалла с его ценой. К примеру, соверемнные процессоры имеют в регистрах место для 16*8=128 float чисел, всего 4096 бит регистровой памяти, а с Quire будет 16 384 бит. А стоит ли оно того? Это ещё вопрос дискуссионный.
2) Если вспомнить рекламное описание Posit, о том что Posit вдвое меньшего размера сопоставим с float/double — то там говорилось, что «сопоставим в определённых use cases», т.е. далеко не всегда. Если говорить о 3D играх, то там с float на расстояниях ~16км от центра координат, уже начинают наблюдаться серьёзные погрешности, вполне отличимые на глаз. Posit как мы знаем, более точен чем float (при одинаковом размере, скажем 32 бита) как раз возле центра координат, а не на периферии. Как с этим будут обстоять дела у Posit?
3) Из-за того, что указано в п.2, по сути не получится использовать Posit16 там где используется Float32, кроме узко специализированных случаев (к примеру нейросетей).
Из-за всего вышеперечисленного делаю вывод, что этот Posit — в чём-то лучше, в чём-то хуже чем IEEE 754, но преимущества не так уж значительны. А всё остальное лишь волна хайпа.
Отчасти согласен, но тут важно понимать, что Quire – часть стандарта Posit, а для Float любая поделка в этом направлении будет собственным велосипедом.
Ну раньше примерно так и было — все вычисления внутри процессора велись в 80-и разрядных регистрах с плавающей запятой(а не fixed point). Но когда пришло время SSE2, то решили, что скорость вычислений гораздо важнее точности, для процессоров массового потребительского сегмента. Для 3D игрушек, рендеринга и прочего — достаточно.
Если вдруг внезапно подвезли Quire, и делают сравнительные вычисления именно в нём, а не в Posit, т.е. по сути вычисления ведутся на самом деле с 512 бит точностью, то сравнивать это с вычислениями на прямую в float/double — не корректно. Эдак можно создать железку, которая будет так-же хранить числа в IEEE 754, а внутри иметь очень широкие регистры, к примеру те же 512 бит, и вычисления производить только в них.
Если сравнивать форматы корректно, то и нужно сравнивать честно — т.е. сопоставлять вычисления в float/double соответствующим Posit (именно posit, а не quire — с выгрузкой и последующей загрузкой значений в регистры при каждой математической операции).
Просто у IEEE 754 сейчас по сути нет аналога Quire. Хотя раньше что-то подобное было — до появления SSE, вычисления велись с 80-и битной точностью в регистрах математического сопроцессора, даже если в памяти числа представлялись 32/64-х битными.
У всех этих C# движков, к которым относится небезизвестный Unity есть одна ахилесова пята, которая не излечима в принципе — это сборщик мусора. Ну в принципе не предназначены языки программирования со сборщиками мусора для чего нибудь, имеющего хоть какое то отношение к реальному времени — ни для 3D движков отрисовки в реальном времени, ни для воспроизведения видео, ни для чего подобного. Периодическое замирание игры на секунду или больше — отличительная и неизменная черта любой игры сделанной на Unity, проверенно на собственном опыте.
Десктопный софт, энтерпрайз, пакетная обработка данных, даже серверные приложения — это пожалуйста, с этим Java/C# хорошо справляются (правда про серверы и high load вопрос дискуссионный).
Про Unreal Engine такого не скажу, не видел что бы игры сделанные на нём, периодически замирали, когда GC скажет «Stop the World!», просто потому что он на C++ написан, и у него этого пресловутого сборщика мусора. По этому для меня, если будет вопрос какой движок выбирать, то выбора то собственно и нету :)
Такой смарт грид имел бы смысл именно для сглаживания резких неровностей потребления, давая большим электростанциям плавно управлять своей мощностью. Это позволило бы полностью отказаться от «быстрых» но дорогих и маломощных электростанций из-за их не эффективности. Сейчас себестоимость выработки 1 кВт*ч на ГЭС или АЭС составляет около 1 руб, а на «быстрой» электростанции порядка 8 руб. В общей электросети их стоимость смешивается и мы имеем цену меньше этих 8 руб. Использование батарей электромобилей для сглаживания резких перепадов нагрузки позволит отказаться от этих дорогостоящих но необходимых электростанций, тем самым снизив общую себестоимость кВт*ч.
А зелёная энергетика не состоятельна сама по себе как раз именно из-за того, что генерация не управляема и не предсказуема, и часто просто не способна увеличить мощность что бы обеспечить потребление. Зелёная может стать состоятельной только тогда, когда среднегодовая выработка будет иметь не плохой резерв по отношению к потреблению, и будет обладать огромными «ёмкостями» для хранения избытков энергии и выдаче её при неспособности основной генерации обеспечить спрос на энергию. Отсутствие таких «ёмкостей» это принципиальный фактор несостоятельности зелёной энергетики на данный момент, по мимо ещё и чрезмерной себестоимости такой энергии.
Вообще то, на сколько я понимаю, речь идёт о сглаживании резких перепадов нагрузки (а не о замещении генерации как таковой, пусть даже частичном), что является проблемой для крупных генераторов электроэнергии, таких как ГЭС, АЭС, ТЭС гигаваттных мощностей — там на наращивание мощности генерации, в случае резкого увеличении нагрузки, уходит очень прилично времени, от 10 до 60 секунд (вроде как), и даже может больше. Именно как раз вот этот приличный такой лаг, призваны V2G и сгладить — выдать в сеть энергию в тот момент, когда потребление резко выросло, а основная генерация ещё не успела нарастить мощность соответствующим образом, или наоборот, вобрать излишки энергии тогда, когда нагрузка на сеть резко упала, а основная генерация ещё не успела «притормозить».
По этому, если вдруг одномоментно всем стало жарко, и все одномоментно включили кондиционеры, то электромобили поддержат эту резко выросшую нагрузку максимум секунд 60, пока основная генерация набирает мощность.
Если же основная генерация в принципе не может покрыть максимальные нагрузки на сеть, то большого смысла в такой генерации нет — требуется добавить энергоблоков к электростанциям.
Для решения проблемы балансировки нагрузки и генерации, сейчас используется два вида генерации — медленная и быстрая. Медленная это та самая — ГЭС, АЭС, ТЭС гигаваттных мощностей, которые медленно наращивают или уменьшают мощность, при низкой стоимости киловатт-часа. Быстрая генерация, это та, которая может в считанные секунды нарастить или сбросить мощность, например газотурбинные электростанции не высокой мощности — десятки или максимум пару сотен мегаватт, с высокой ценой за киловатт-час. Те несколько секунд пока быстрая генерация реагирует на изменения, сглаживаются инерцией вращающихся генераторов во всей сети.
В принципе, качественно работающая V2G система может сделать «быструю» генерацию не нужной, т.к. аккумуляторы могут реагировать на изменения нагрузки почти мгновенно, и при более низкой цене за кВт*ч.
Вопрос о том, что учитывается, а что нет — не уместен, т.к. это не теоретические размышления, а экспериментально установленный факт, и граница в 90 атмосфер тоже установлена экспериментально. Узнал я об этом из передачи «Наука 2.0». В этой передаче результаты экспериментов показывались наглядно, и было высказано, что именно опасность сжатого водорода является главным препятствием для его повсеместного внедрения, т.к. например сжатый метан до 200атм — 300атм. как в стандартных баллонах, при резком незапланированном высвобождении не воспламеняется сам по себе, в отличии от водорода. А у водорода температура воспламенения достаточно низкая, что даже нагрева окружающего воздуха от сжатия при высвобождении водорода, достаточно для воспламенения. Водород хоть и охлаждается, но окружающий воздух разогревается, и в ударном фронте, где соприкасается охлаждающийся при расширении водород, и сильно разогретый сжатием окружающий воздух — происходит воспламенение, и этого достаточно, что бы при повреждении ёмкости высокого давления с водородом, неизбежно произошёл пожар, а не просто газ улетучился.
Водород при высвобождении с давления в 90 атмосфер и выше — самовоспламеняется, в отличии от того же пропан-бутана. Просто ударная волна вырывающегося газа нагревает окружающий воздух сжатием до температуры, достаточной для воспламенения водорода.
Этим сжатый водород наиболее опасен.
Если стоят две электростанции, одна на угле, другая солнечно-ветреная. И если потребитель голосует рублём за солнечно-ветреную, то угольная закротся. Вот только как закроется угольная, то вся энергосистема накроется медным тазом и всё полетит к чертям. Если не будет решена проблема дешёвого и эфективного хранения больших объёмов электроэнергии, то это так и произойдёт, что мы кстати и наблюдаем на примере австралии.
Нужно понимать, что так было далеко не всегда, и в общем то только в последнее время. И кстати уже сейчас, у промышленности германии появляются проблемы, и с конкурентоспособностью тоже. Если бы германии нужно было выстраивать свою промышленность сейчас, в таких условиях, то это уже было бы не возможно.
И всё это сейчас пока держится из-за геополитики и начинающихся торговых войн. А так, с такой ценой на энергию, этот регион становится неконкурентоспособным.
С транспортом в общем то выхода нет — на батарейки. Легковушки и грузовики на батарейки, поездам прокладывать контактный провод там где это ещё не сделано. Крупноразмерным судам по атомному реактору, со среднеразмерными и мелкими судами пока не понятно, как не понятно и что делать с воздушным транспортом. Для такого транспорта возможно нужно будет производить синтетическое горючее из электроэнергии и первичных веществ — того же углекислого газа, воды и пр. Судам можно закачать сжиженый метан, а самолётам синтетический керосин или что-то аналогичное.
Хранить водород под землёй не получится, А амиак это слишком опасный токсичный газ, что бы его просто так хранить под землёй.
Во всех нормальных странах, когда повышается спрос на энергию, то энергосистема просто поднимает генерацию, что бы удовлетворить спрос. А суточное различие в тарифе создаётся для того, что бы стимулировать общество получше выровнять суточную пилу энергопотребления. Но, внезапно, если в энергосистеме очень большой процент составляют ВИЭ, то невозможно просто так поднять генерацию, что бы удовлетворить возросший спрос, а то и вовсе генерация может упасть, и тогда да, приходится это регулировать резкими и очень сильными изменениями цены за энергию.
Если убрать геополитику, из-за которой на украине полная беда с промышленностью, и учесть что для промышленности в германии цена за энергию не так уж и высока, а раньше, когда эта промышленность выстраивалась, то тогда всё было совсем по другому — то становится весьма ясно, что чем ниже цена за энергию, тем более конкурентоспособна промышленность. За примером далеко ходить не надо — Китай, у которого промышленность процветает, а цена на энергию, внезапно, всего 50коп. за кВт/ч., т.е. всего 0,8 цента.
Если не будет решена проблема эффективного и дешёвого способа накопления и хранения электроэнергии, то у ВИЭ просто нет шансов стать выходом из ситуации. Жечь нефть и газ можно, но уже не долго, это рано или поздно закончится.
А выход в общем-то есть — атомная энергетика. Все боятся атома как пугала, забывая, что все аварии в атомной энергетике были на устаревших реакторах, примитивных конструкций, и с практически полным отсутствием средств аварийной защиты. Это относится как к чернобыльской АЭС, так и к фукусимской, и другим. Просто атомная технология не приемлет головотяпства, безответственности и разгильдяйства — главных причин всех аварий на АЭС. Выход — строительство атомных энергоблоков со всеми требованиями защиты — контайнмент для защиты реактора и всего от разрушений, уловители и преобразователи водорода, ловушка расплава — это минимум для защиты окружающей среды от любых аварий. И ни чего этого не было на всех АЭС, на которых произошли серьёзные аварии с заражением окружающей среды.
Атомная энергетика способна выдавать EROI от 50 до 100 (а дальше возможно будет и больше), что недостижимо для любых других видов генерации. Запасов U235 (коего всего 0,7% от всего урана) для обеспечения энергией всего человечества с запасом, хватит лет на 300. А если применять технологии быстрых реакторов, для конвертации U238 в Pu239, то атомного топлива хватит человечеству с запасом на тысячелетия.
А так посмотрим, что у них получится.
Проблема в том, что нет этого времени, нет у нас «десятилетий» в запасе.
Австралия — хороший пример того, как «зелёная энергетика» действует разрушительно на энергосистему региона. Окупаемость этого мегапака от теслы идёт за счёт того, что цена за энергию там подскакивает до $14 за киловатт/час в моменты дефицита энергии. А высокая цена на энергию действует деструктивно на развитие и функционирование общества (в первую очередь на экономику). И этот мегапак на 100МВт/ч, всего лишь капля в море, даже по меркам этого конкретного региона в австралии.
Пока хватает… И это ещё индустрия электромобилей не вышла на полную мощность.
Мегапаки от теслы — что капля в море реальных полномасштабных энергосистем. И цена у них непомерно высока для таких полномасштабных систем. Так же, количество лития в природе ограничено — это ограниченный ресурс. Сейчас только индустрия электромобилей может полностью подчистить все запасы лития. Гидроаккумуляция так же далеко не везде доступна и ограничена.
Если что, объединённая энергосистема Европы выходит далеко за пределы Германии и Норвегии. Так что если даже германия у себя 40%, то это засчёт всей объединённой энергосистемы, а там суммарно далеко не 40%, а значительно ниже. И кстати сейчас, европа уже начинает ощущать «токсичность» зелёной генерации для всей энергосистемы — доступные мощности в системе уже начинают не справляться с балансированием/компенсацией неравномерности выработки «зелёной энергетики». Если говорить про ГЭС — то это очень хороший способ генерации без вредных выбросов, дешёвый, надёжный,… жаль только крайне ограниченный — далеко не везде есть природный ресурс для строительства ГЭС, а там где есть, его на всё человечество не хватит ни сколько.
У вас прочно засел в сознании маркетинговый хайп, что Posit16 == Float32. Хотя это вообще то не так, за исключением редких и специфических случаев. В общем случае можно рассматривать, что Posit32 == Float32, при том, где-то лучше, где то хуже.
На мой взгляд единственными недостатками IEEE754 по сравнению с Posit как формата данных, является то, что -0 != +0, и достаточно широкое пространство NaN. Всё остальное хайп и фанатизм. И стоит ли оно того, что бы переворачивать всю индустрию с ног на голову — вопрос очень спорный. Но это не значит, что Posit для нас вообще не нужен — он будет с успехом использоваться, там где действительно того стоит, в специфических научных вычислениях, в нейропроцессорах и т.п., т.е. займёт свою специализированную нишу.
Т.е. так и есть — в общем случае там где был Float32, будет Posit32. И ни какого выигрыша по передаче данных.
Там где Posit16 сопоставим с Float32 — там да, выигрыш есть, но это специфические случаи. Для тех-же радиоастрономов, передающих гигабиты измерений в секунду по своим кластерам, оно актуально. Или для нейросетей. Но это не о процессорах общего назначения и массового сегмента, это специфические задачи, и для специфических задач, специальная аппаратура и специальные форматы данных действительно дают лучший результат. Для этих целей Posit хорош.
Нативная поддержка форматов float16/float32/float64 в кремнии делается для максимизации производительности вычислений. Если речь должна идти о максимизации точности вычислений, то внутри себя процессор может оперировать одним вычислительным конвеером шириной 64 бита, или даже больше, не зависимо от входного формата данных, собственно как и было раньше, пока Intel не выпилила математический сопроцессор, оставив только SSE/AVX.
Именно важно точное и равномерное их местоположение в виртуальном обширном пространстве, и тут posit16 уже окажется недостаточен. И ряд трансформаций с перемножениями матриц 4x4 (координата точки, координата и направление камеры и комбинация их погрешностей, Quire здесь не спасёт, т.к. погрешности уже в представлении чисел), тоже должен обладать высокой точностью, перед тем как точки окажутся в screen space координатах, где да, posit16 уже достаточно, но там это уже по сути не имеет значения.
Самая главная печка — блок вычислений SIMD, а не память, как только он включается на полную — начинается ад и пекло :)
И да, очень много энергии тратится внутри процессора на передачу данных — но внутри процессора, на конвейерах вычислений и не будет уже posit-а с его плюшками. Там будет суровый мегатранзисторный ад.
А самый главный профит от posit-а декларируется именно на передаче данных между вычислительными узлами по сети в кластерных вычислениях, и только в тех узких задачах где это применимо.
А в общем случае, Posit не является уж сильно лучше, чем IEEE754. Здесь больше фанатизма чем здравого анализа, и честного не эмоционального подхода.
И да, речь идёт именно о представлении в памяти, а не о вычислениях внутри процессора, т.к. когда речь идёт о многих тысячах или миллионах точек в виртуальном пространстве — у процессора просто не может быть такого количества регистров.
Таким образом утверждения об экономии на передаче данных — не более чем маркетинг, и актуально только для узкого круга специфических вычислений. Но мы же как всегда, видим жёлтый заголовок новости, о том что Posit16 эквивалентен Float32, видим только это и верим, забывая что это утверждение истинно только для узкого круга задач, а не везде.
Самый большой куллер в системнике, стоит на процессоре, а на памяти вообще нет вентилятора… Это как бы должно вызывать вопросы…
2) Если вспомнить рекламное описание Posit, о том что Posit вдвое меньшего размера сопоставим с float/double — то там говорилось, что «сопоставим в определённых use cases», т.е. далеко не всегда. Если говорить о 3D играх, то там с float на расстояниях ~16км от центра координат, уже начинают наблюдаться серьёзные погрешности, вполне отличимые на глаз. Posit как мы знаем, более точен чем float (при одинаковом размере, скажем 32 бита) как раз возле центра координат, а не на периферии. Как с этим будут обстоять дела у Posit?
3) Из-за того, что указано в п.2, по сути не получится использовать Posit16 там где используется Float32, кроме узко специализированных случаев (к примеру нейросетей).
Из-за всего вышеперечисленного делаю вывод, что этот Posit — в чём-то лучше, в чём-то хуже чем IEEE 754, но преимущества не так уж значительны. А всё остальное лишь волна хайпа.
Ну раньше примерно так и было — все вычисления внутри процессора велись в 80-и разрядных регистрах с плавающей запятой(а не fixed point). Но когда пришло время SSE2, то решили, что скорость вычислений гораздо важнее точности, для процессоров массового потребительского сегмента. Для 3D игрушек, рендеринга и прочего — достаточно.
Если сравнивать форматы корректно, то и нужно сравнивать честно — т.е. сопоставлять вычисления в float/double соответствующим Posit (именно posit, а не quire — с выгрузкой и последующей загрузкой значений в регистры при каждой математической операции).
Просто у IEEE 754 сейчас по сути нет аналога Quire. Хотя раньше что-то подобное было — до появления SSE, вычисления велись с 80-и битной точностью в регистрах математического сопроцессора, даже если в памяти числа представлялись 32/64-х битными.
Десктопный софт, энтерпрайз, пакетная обработка данных, даже серверные приложения — это пожалуйста, с этим Java/C# хорошо справляются (правда про серверы и high load вопрос дискуссионный).
Про Unreal Engine такого не скажу, не видел что бы игры сделанные на нём, периодически замирали, когда GC скажет «Stop the World!», просто потому что он на C++ написан, и у него этого пресловутого сборщика мусора. По этому для меня, если будет вопрос какой движок выбирать, то выбора то собственно и нету :)
А зелёная энергетика не состоятельна сама по себе как раз именно из-за того, что генерация не управляема и не предсказуема, и часто просто не способна увеличить мощность что бы обеспечить потребление. Зелёная может стать состоятельной только тогда, когда среднегодовая выработка будет иметь не плохой резерв по отношению к потреблению, и будет обладать огромными «ёмкостями» для хранения избытков энергии и выдаче её при неспособности основной генерации обеспечить спрос на энергию. Отсутствие таких «ёмкостей» это принципиальный фактор несостоятельности зелёной энергетики на данный момент, по мимо ещё и чрезмерной себестоимости такой энергии.
По этому, если вдруг одномоментно всем стало жарко, и все одномоментно включили кондиционеры, то электромобили поддержат эту резко выросшую нагрузку максимум секунд 60, пока основная генерация набирает мощность.
Если же основная генерация в принципе не может покрыть максимальные нагрузки на сеть, то большого смысла в такой генерации нет — требуется добавить энергоблоков к электростанциям.
Для решения проблемы балансировки нагрузки и генерации, сейчас используется два вида генерации — медленная и быстрая. Медленная это та самая — ГЭС, АЭС, ТЭС гигаваттных мощностей, которые медленно наращивают или уменьшают мощность, при низкой стоимости киловатт-часа. Быстрая генерация, это та, которая может в считанные секунды нарастить или сбросить мощность, например газотурбинные электростанции не высокой мощности — десятки или максимум пару сотен мегаватт, с высокой ценой за киловатт-час. Те несколько секунд пока быстрая генерация реагирует на изменения, сглаживаются инерцией вращающихся генераторов во всей сети.
В принципе, качественно работающая V2G система может сделать «быструю» генерацию не нужной, т.к. аккумуляторы могут реагировать на изменения нагрузки почти мгновенно, и при более низкой цене за кВт*ч.
Этим сжатый водород наиболее опасен.