Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 121
Вы ещё не учли КПД двигателей, а это сразу + пол порядка минимум. Так что всё может оказаться ещё хуже.
Я и написал, что не учитывал КПД. Думаю полпорядка много:
КПД современных ДВС около 0,3-0,5 (бензин-дизель, с математическим ожиданием, полагаю, в районе 0,35), а электродвигателей такой мощности — 0,8-0,9 (http://electronpo.ru/electrodvigateli-4a-4am). Таким образом, разница — в 2-3 раза. Для полпорядка надо хотя бы 5.
здесь как раз наоборот — этот фактор «работает» пользу электродвигателей — их КПД выше.
КПД современных ДВС около 0,3-0,5 (бензин-дизель, с математическим ожиданием, полагаю, в районе 0,35), а электродвигателей такой мощности — 0,8-0,9 (http://electronpo.ru/electrodvigateli-4a-4am). Таким образом, разница — в 2-3 раза. Для полпорядка надо хотя бы 5.
Так что всё может оказаться ещё хуже
здесь как раз наоборот — этот фактор «работает» пользу электродвигателей — их КПД выше.
Да, пожалуй в этом сравнении КДП работает против машин. 0.35 — похоже на правду для бензиновых с тапкой в пол или для дизеля на средних оборотах. В больших городах КДП ниже. Если принять 3 в качестве отношений КПД ДВС-электро, то ваше 100-кратное преимущество становится совсем близко к 37-кратному из оригинальной статьи.
log(3) = 1.58, так что вполне себе пол порядка, вы же в логарифмической шкале считаете.
log(3) = 1.58, так что вполне себе пол порядка, вы же в логарифмической шкале считаете.
КПД электростанции тогда тоже учитывайте.
Как раз по двигателям у меня с оригинальной статьей расчет совпадает. Больше разница в мощности электростанций — здесь мои расчеты гораздо грубее, чем по двигателям.
Это двоичный логарифм, а я считаю в десятичные порядка. lg(5) ≈ 0,68 — так что вот где полпорядка, все-таки.
log(3) = 1.58, так что вполне себе пол порядка, вы же в логарифмической шкале считаете.
Это двоичный логарифм, а я считаю в десятичные порядка. lg(5) ≈ 0,68 — так что вот где полпорядка, все-таки.
А еще не учли то, что полная мощность используется автомобилем только, если хорошо нажать педаль, а когда скорость набрана энергии расходуется на много меньше. Даже у бензиновых двигателей с их КПД на хх расход на порядок меньше, с электродвигателем будет лучше. Плюс при торможении довольно много энергии можно вернуть обратно в аккумулятор.
Опять, же, сомневаюсь, что повлияет на порядок. Частично это учитывается в описанном факторе, что автомобиль использует свою мощность 1/10 суток, а вот как он ее использует — за 1 час или 5 часов — это уже другой вопрос.
спасибо за приведенный оценки!
я как -то пытался оценить расход электрокаров и сейчас на энергии 1кВт*ч электрокар проезжает «порядка» 10 км.,
Вы заложили разъездов в ДЕНЬ: (24ч*100кВт/10 ) = 240 кВт * ч => 2 400 км в день)
как минимум можно скинуть один порядок
я как -то пытался оценить расход электрокаров и сейчас на энергии 1кВт*ч электрокар проезжает «порядка» 10 км.,
Вы заложили разъездов в ДЕНЬ: (24ч*100кВт/10 ) = 240 кВт * ч => 2 400 км в день)
как минимум можно скинуть один порядок
я как -то пытался оценить расход электрокаров и сейчас на энергии 1кВт*ч электрокар проезжает «порядка» 10 км.,
Вы заложили разъездов в ДЕНЬ: (24ч*100кВт/10 ) = 240 кВт * ч => 2 400 км в день)
Что-то не так:
1кВт*ч электрокар проезжает «порядка» 10 км, тогда по моим «10 кВт в сутки» она проедет 100 км в сутки, но не 2400… Так что все-таки 1 порядок, а не 2.
С этим одним я согласился ниже: habrahabr.ru/post/177621/#comment_6168537
Все правильно он говорит, 100квт в течение 1/10 суток (или 10квт за полные сутки) это 240квт*ч = 2400км
Порядок тут явно потерялся.
Что, кстати, совпадает с замечанием предыдущего комментатора. Автомобиль не только 1/10 суток ездит, но и мощность развивает за время работы 1/10 от максимума в среднем.
Порядок тут явно потерялся.
Что, кстати, совпадает с замечанием предыдущего комментатора. Автомобиль не только 1/10 суток ездит, но и мощность развивает за время работы 1/10 от максимума в среднем.
я говорил про энергию 1кВт*ч порядка 10 км езды, Вы говорите про мощность электростанций кВт, мощность 10 кВт в сутки — это энергии 240 кВт*ч на 2400 км. Если оч. примерно оценить мобильность населения в мире то за пределами нескольких оч. богатых стран, ежедневная мобильность 10-20 км. в сутки — это очень высокая оценка (оценка сверху). и скинуть и 2-й порядок вполне возможно.
Население уже 7 ∙ 109.
Это чисто для занудства.
Это чисто для занудства.
Не проще ли было посчитать через удельную теплоту сгорания автомобильного топлива?
Если верить wikipedia.org, ежегодно в мире производится 1.9 х 10^13 kWh. В году 8766 часов, соответственно, суммарная выходная мощность электростанций составляет порядка 2.17 х 10^9 kW. Если я нигде не ошибся, то разница на порядок.
Ну это то, что я описал в «промышленное потребление энергии». Т.е., 90% (почти 1 порядок) из этой энергии будет для промышленности, и отобрать ее мы не можем. Хотя вынужден согласиться, что это свидетельствует о том, что нужно не в 100 раз поднять мощность электростанций, а всеже в несклько десятков раз. Но опять же, это не облегчает ситуацию с электромастралями.
Если посчитать накапливаемую погрешность вычислений в статье, то получим погрешность на 3 порядка в сумме производимой энергии. (Каждый раз, когда в формуле множитель округляется до порядка, прибавляется 1 порядок к погрешности). Т.е. у автора статьи в итоге получилось производство электроэнергии в интервале 10^5 — 10^11 с мат ожиданием 10^8.
Ваше более точное число 2.17 х 10^9 вполне попадает в этот интервал.
Ожидаемое автором статьи потребление энергии 10^10 тоже попадает в допустимый интервал ее производства. Т.е. можно утверждать выкладки автора статьи в принципе ничего не доказывают и являются лишь вычислительным трюком.
Ваше более точное число 2.17 х 10^9 вполне попадает в этот интервал.
Ожидаемое автором статьи потребление энергии 10^10 тоже попадает в допустимый интервал ее производства. Т.е. можно утверждать выкладки автора статьи в принципе ничего не доказывают и являются лишь вычислительным трюком.
Кстати, забываете, что в потреблении есть ярко выраженные пики и спады. Так вот, если електротранспорт сможет взять на себя спады, это будет очень хорошо, и не приведет к необходимости увеличивать добычу энергии или ее передачу.
Я считал среднее значение потребления в месяц. Как электротранспорт сможет взять на себя «спады» — я не знаю. Опять же, на сколько большие эти спады? Не в 10-ки раз же. А что делать потом в пики? Не ездить? (как не ездили этой весной во время снегопадов)
Ночью заряжать машину. Днем ездить.
Может быть, aleks_raiden имеет ввиду, что можно было бы сделать для электрокаров цену на электроэнергию ночью еще более привлекательной, чтобы они заряжались преимущественно в ночное время, тогда они возьмут на себя спады потребления и исчезнет проблема куда девать излишки.
Или грандиозные аккумуляторы на электрозаправках, которые заряжаются в моменты спадов (читай — накапливают излишки мощности), а потом отдают по мере необходимости клиентам.
Или перестать срать кирпичами и активно строить АЭС
О, я тоже об этой прекрасной поре мечтаю. И об успехе TerraPower заодно.
Но только у АЭС всплески ещё труднее компенсировать изменением генерации, насколько я слышал. Поэтому они пытаются как–то накапливать излишки, в батареях ли, или просто воду электромотором на «второй этаж» закачивая, а потом по необходимости — через турбину спуская.
Но только у АЭС всплески ещё труднее компенсировать изменением генерации, насколько я слышал. Поэтому они пытаются как–то накапливать излишки, в батареях ли, или просто воду электромотором на «второй этаж» закачивая, а потом по необходимости — через турбину спуская.
Мощность АЭС напрямую зависит от режима работы реактора. Дестабилизировать работу реактора изменением режима — нехорошо. К тому же «атомная» электроэнергия дешевле.
Поэтому, АЭС работают при постоянной вырабатываемой мощности (номинальной), а пики покрываются за счет ТЭС и ГЭС (совсем пики).
Касательно этой идеи
Для этих целей есть двойная и тройная тарфифкация, когда стоимость электроэнергии колеблется в зависимости от времени.
Поэтому, АЭС работают при постоянной вырабатываемой мощности (номинальной), а пики покрываются за счет ТЭС и ГЭС (совсем пики).
Касательно этой идеи
Может быть, aleks_raiden имеет ввиду, что можно было бы сделать для электрокаров цену на электроэнергию ночью еще более привлекательной, чтобы они заряжались преимущественно в ночное время, тогда они возьмут на себя спады потребления и исчезнет проблема куда девать излишки.
Для этих целей есть двойная и тройная тарфифкация, когда стоимость электроэнергии колеблется в зависимости от времени.
А где вы прочитали, что атомная энергия дешевле? Стоимость строительства АЭС порядка 3000 $/кВт, но учитывая все задержки с проектом стоимость обычно возрастает в два раза. Насколько я помню, одна из последних оценок строящейся в настоящее время АЭС в Финляндии была как раз около 6000 $/кВт. Для ТЭС, если мне не изменяет память, стоимость строительства порядка 1000 $/кВт. Для ГЭС — порядка 2000-3000 $/кВт
Так энергия дешевле (в Джоулях), а не мощность (в Ваттах). Строить нужно только один раз.
Как я помню из школьного курса физики, мощность это энергия на единицу времени. В нашем сравнении время в обоих случаях одинаковое, и тут все равно, какие величины сравнивать.
А топливо для ТЭС вы считаете бесплатным, что ли?
Стоимость топлива для АЭС никак не влият на то, какие величины сравнивать. Она, безусловно, влияет на цену энергии и относится к операционным затратам, как впрочем и зарплаты персонала, и затраты на амортизацию основных средств и пр. Именно поэтому правильней оценивать стоимость энергоносителей исходя из модели дисконтированных денежных потоков, но ее построение требует определенных затрат времени. Понятно, что газ и уголь в России стоят не столько, сколько они стоят, например, в Европе. Но конкретно для России ТЭС являются самыми дешевыми.
Я бакалавр теплоэнергетики и мы в курсе экономики рассчитывали стоимость выработки 1 кВт*ч электроэнергии.
Я сейчас не найду записи, но по памяти — цена 1 кВт на АЭС ~9 коп/кВт*ч, на ТЭС более 30 коп/кВт*ч, по данным УкрЭнерго в 2011-2012 году.
Именно по этой причине АЭС работают в номинальном режиме и вырабатывают более 50% э/э.
Капитал возвращается через 15-20 лет. Период эксплуатации основного обородувания — 30 лет.
Я сейчас не найду записи, но по памяти — цена 1 кВт на АЭС ~9 коп/кВт*ч, на ТЭС более 30 коп/кВт*ч, по данным УкрЭнерго в 2011-2012 году.
Именно по этой причине АЭС работают в номинальном режиме и вырабатывают более 50% э/э.
Капитал возвращается через 15-20 лет. Период эксплуатации основного обородувания — 30 лет.
Я не могу с Вами спорить, потому что не знаю, какая информация лежит в Ваших данных. К тому же, я не уверен, что сравнение на примере Украины корректно, потому что, если мне не изменяет память, там не было построено ни одной АЭС после 90го года (а 30 лет назад АЭС стоили дешевле, чем сейчас). Это, кстати, одна из проблем АЭС — там нет «кривой обучаемости», то есть когда при развитиии технологий стоимость производства уменьшается. В случае с АЭС постоянно возрастают требования по безопасности, что влечет за собой постоянное усовершенствование систем безопасности, что в свою очередь приводит к увеличению стоимости самой АЭС.
Стоимость строительства очевидно влияет на тарифы, потому что вам надо станцию как минимум окупить, вы потратились на то, чтобы ее построить, а доход вы можете получать только от продажи энергии. При этом, конечно, стоимость энергии не зависит линейно от стоимости строительства (там есть такая штука, как дисконтированные денежные потоки).
Стоимость строительства очевидно влияет на тарифы, потому что вам надо станцию как минимум окупить, вы потратились на то, чтобы ее построить, а доход вы можете получать только от продажи энергии. При этом, конечно, стоимость энергии не зависит линейно от стоимости строительства (там есть такая штука, как дисконтированные денежные потоки).
в случае развития аккумуляторного (или им подобных) электротранспорта — пики спроса (утренний и вечерний) возможно сильно сгладятся…
привлекательность атомной энергетики увеличится (все равно что настроить много промышленных Аккумулирующих станций, например ГАК)
привлекательность атомной энергетики увеличится (все равно что настроить много промышленных Аккумулирующих станций, например ГАК)
а на ТЭС не возрастают требования по безопасности? Экологи не лазят с мерялками выхлопов? подмыв грунтов совершенно не мешает ГЭС? Гринписовский рэкет, эрозию и амортизацию еще никто не отменял. Причем когда начнут массово строить солнечные ЭС эти черти и там придумают до чего докопаться. Вангую в трейлерах от гринпис ужасающий вред от отработавших ресурс солнечный батарей, блики слепят(возможно даже сжигают) пролетающих птиц и т.д.
По непроверенным слухам они уже до рефлекторной электростанции в эмиратах докапываться стали.
АЭС сейчас кстати в эквиваленте дешевле чем 20 лет назад, цена за квт выходной мощности конечно выросла в долларах раза в два, но вот покупательная способность этого самого доллара — упала раза в три за двадцать лет.
По непроверенным слухам они уже до рефлекторной электростанции в эмиратах докапываться стали.
АЭС сейчас кстати в эквиваленте дешевле чем 20 лет назад, цена за квт выходной мощности конечно выросла в долларах раза в два, но вот покупательная способность этого самого доллара — упала раза в три за двадцать лет.
Откровенно говоря, я не знаю, что происходит на ТЭС, я специализировался исключительно на АЭС. И по АЭС проблема в том, что это ядерный объект, который требует специального разрешения государственной комиссии, с которой должны согласовываться все изменения. Это во-первых. Во-вторых, примерно половина стоимости станции — это финансовые затраты (то есть это затраты, связанные с обслуживанием долгов, выданных на строительство). Если на стадии строительства (а так часто бывает) надо заменить какой-то агрегат или систему на более совершенную, то весь проект надо согласовывать заново (что является очень небыстрым процессом). Это приводит к задержкам и к еще большему увеличению финансовых затрат. К слову сказать, АЭС в Финляндии в два раза выросла в стоимости именно из-за задержек согласования и финансовых затрат. Плюс ко всему, каждый проект станции индивидуальный и потому требует огромного количества согласований. Сейчас разрабатывают типовые проекты, которые подразумевают существенную экономию именно благодаря сокращенному сроку согласования, но это уже отдельная история.
вобщето энергии производится больше чем потребляется, иначе будут перебои.
У спортера Тесла совокупная ёмкость батареи — 53 kW·h.
И при заявленной пиковой мощности движка в 185 kW, усредннное потребление в некоем среднестатистическом «рабочем режиме» — 135 W/km.
(Всё это из Википедии)
Плюс дополнительные размышления. Во–первых, у электродвигателя потребление энергии гораздо сильнее скорелировано с реально производимым полезным действием. То есть электрокар, стоящий в пробке, не жрёт энергии, а бензиновый — жрёт. ДВС — штука в которой всё время происходят направленные взрвыв, поэтому это — большая неудобная железка, электродвигатель гораздо компактнее и легче — то есть гораздо меньше энергии расходуется на перемещение самого двигателя из точки в точку. Плюс возможность рекуперировать энергию в процессе торможения, и вновь тратить её на разгон.
Получаем уже гораздо менее пессимистичную картинку. Тут может легко набраться поправок как раз те 10–20 раз, в которы показания расходятся у автора оригинальных рассчётов.
Ну то есть картинка, в которой автомобили подчстую потребляют всю мощность всех потребительских электростанций — это конечно ужас. Но уже как бы не ужас–ужас.
И при заявленной пиковой мощности движка в 185 kW, усредннное потребление в некоем среднестатистическом «рабочем режиме» — 135 W/km.
(Всё это из Википедии)
Плюс дополнительные размышления. Во–первых, у электродвигателя потребление энергии гораздо сильнее скорелировано с реально производимым полезным действием. То есть электрокар, стоящий в пробке, не жрёт энергии, а бензиновый — жрёт. ДВС — штука в которой всё время происходят направленные взрвыв, поэтому это — большая неудобная железка, электродвигатель гораздо компактнее и легче — то есть гораздо меньше энергии расходуется на перемещение самого двигателя из точки в точку. Плюс возможность рекуперировать энергию в процессе торможения, и вновь тратить её на разгон.
Получаем уже гораздо менее пессимистичную картинку. Тут может легко набраться поправок как раз те 10–20 раз, в которы показания расходятся у автора оригинальных рассчётов.
Ну то есть картинка, в которой автомобили подчстую потребляют всю мощность всех потребительских электростанций — это конечно ужас. Но уже как бы не ужас–ужас.
сомнительно: для производства водорода для этих автомобилей надо опять же где-то взять энергию.
тогда проще напрямую от АЭС заряжать машинки.
И производить их на атомных АС
тогда проще напрямую от АЭС заряжать машинки.
Я пардон, как бывший вакуумщик, скажу так. Чтобы удержать такую гадость как водород внутри чего-нибудь — это что-нибудь должно быть весьма прочным и толстым — ибо продиффундирует нафиг. Лаба по замерам скорости диффузии водорода из стеклянной колбы в вакуум и газовую атмосферу различного давления не висит у меня перед глазами, но история напоминает как шустро водород шуровал из герметичных баллонетов Цепеллинов прямо через стенки.
В виде оксидов? Дигидрогена монооксид например? :)
Его уже классно хранят в виде углеводородов :)
Его уже классно хранят в виде углеводородов :)
Поделитесь опытом как это делают? Понимаю что КПД меньше единицы, но ведь не отрицательный же.
А на рапсовом масле уже бодро гоняют. Ежели припрет все переведут на рапс, лишь бы не отказываться от движков ВС.
Чтоб электрокары развились нужно на марс и луну высаживаться. Там с ДВС получится облом полный и неотвратимый и вариантов других не будет.
А на рапсовом масле уже бодро гоняют. Ежели припрет все переведут на рапс, лишь бы не отказываться от движков ВС.
Чтоб электрокары развились нужно на марс и луну высаживаться. Там с ДВС получится облом полный и неотвратимый и вариантов других не будет.
Если жечь водород в обычном ДВС — то КПД низкий будет. Для водорода всё же лучше топливные ячейки, и сразу электричество получать. Заправлять, опять же, сложно. Лучше уж пусть аккумуляторы хорошие сделают, а на заправках их целиком менять. Если сделать что нибудь стандартное, как сейчас с горловинами-пистолетами, то можно роботизировать процесс, «заправка» несколько секунд будет занимать. И парковки офисных зданий оборудовать подобными механизмами.
Если вместе с пересадкой на электромобили внедрять централизованную беспилотную систему каршаринга, то как потребление, так и общее кол-во машин можно сократить больше чем на порядок.
Собственно к этому всё и движется, постепенно и неотвратимо.
Собственно к этому всё и движется, постепенно и неотвратимо.
Статья годная, но один ньюанс упущен из виду )
Сравнивается суммарная мощность электростанций с суммарной мощностью, получаемой от сгорания топлива в ДВС. Но кто сказал, что электромобили должны роботать именно от электричества, получаемого с классических электростанций, а не от электроэнергии, полученной от сгорания того самого топлива (и не обязательно на электростанции)?
Технически, если оснастить абсолютно каждый электромобиль собственным генератором, то электростанции соответственно не заметят этого вообще. Этот сценарий имеет смысл, если учесть, что кпд двигателя генератора можно сделать значительно больше кпд двс автомобиля, из-за того что режим работы двигателя генератора можно сильно оптимизировать (к примеру, не будет иметь смысла понятие «городской цикл»).
На практике, возможно, на первое время появятся миниэлектростанции для заправки электромобилей, работающие на ископаемом топливе, пока индустриальные электростанции не подтянут свою мощность.
Сравнивается суммарная мощность электростанций с суммарной мощностью, получаемой от сгорания топлива в ДВС. Но кто сказал, что электромобили должны роботать именно от электричества, получаемого с классических электростанций, а не от электроэнергии, полученной от сгорания того самого топлива (и не обязательно на электростанции)?
Технически, если оснастить абсолютно каждый электромобиль собственным генератором, то электростанции соответственно не заметят этого вообще. Этот сценарий имеет смысл, если учесть, что кпд двигателя генератора можно сделать значительно больше кпд двс автомобиля, из-за того что режим работы двигателя генератора можно сильно оптимизировать (к примеру, не будет иметь смысла понятие «городской цикл»).
На практике, возможно, на первое время появятся миниэлектростанции для заправки электромобилей, работающие на ископаемом топливе, пока индустриальные электростанции не подтянут свою мощность.
Поздравляю, вы только что «изобрели» гибридные авто.
оснастить электромобиль собственным генератором — это уже всеобщее поветрие (гибридные автомобили). А вот стоимость электроэнергии от миниэлектростанции, работающей на ископаемом топливе, на порядок больше электроэнергии из сети. Это означает, что если вдруг все массово начнут заправляться электричеством, то цена электричества возрастет на порядок, чтобы окупить миниэлектростанции (а без них, похоже, не обойтись). Это будет крупное потрясение как для экономики, так и для домохозяйств.
Не на порядок.
А если учитывать инвестиции в оборудование и возможную синергию от обслуживания за свой счет — так и вообще все сравнимо.
В частности, поэтому крупные потребители (от супермаркетов до металлургических заводов) так агрессивно вводят свою собственную генерацию.
если вы хотите сравнить стоимость квтч из АЭС — тогда еще ладно, хотя тоже надо считать стоимость ее постройки…
Но в нашей конкретной стране с ее приколами в вопросе техприсоединения миниЭС — это отличный выбор, если масштаб вопроса позволяет ее тянуть.
Даже контейнерный генератор для нескольких частных домов уже может оказаться дешевле на круг, а если еще и на газу — так и вовсе песня. Он же еще и тепло производит, которое тоже в дело идет. Во всяком случае, когда мне лично объявили $10k за квт присоединяемой мощности, я считал — выходило вполне разумно даже на одного. Но потом решил не связываться.
Ясно же, что тарахтение это под ухом мало кому нравится… да и обслуживать надо, топливо подвозить… головняк. Вот за его отсутствие и платят.
А если учитывать инвестиции в оборудование и возможную синергию от обслуживания за свой счет — так и вообще все сравнимо.
В частности, поэтому крупные потребители (от супермаркетов до металлургических заводов) так агрессивно вводят свою собственную генерацию.
если вы хотите сравнить стоимость квтч из АЭС — тогда еще ладно, хотя тоже надо считать стоимость ее постройки…
Но в нашей конкретной стране с ее приколами в вопросе техприсоединения миниЭС — это отличный выбор, если масштаб вопроса позволяет ее тянуть.
Даже контейнерный генератор для нескольких частных домов уже может оказаться дешевле на круг, а если еще и на газу — так и вовсе песня. Он же еще и тепло производит, которое тоже в дело идет. Во всяком случае, когда мне лично объявили $10k за квт присоединяемой мощности, я считал — выходило вполне разумно даже на одного. Но потом решил не связываться.
Ясно же, что тарахтение это под ухом мало кому нравится… да и обслуживать надо, топливо подвозить… головняк. Вот за его отсутствие и платят.
Усреднённый «капиталист» живёт в своём доме. На крыше, газоне, под землей он сможет поставить ветряк, солнечную батарею, трубу для воды, и заряжать электрокар без сторонней инфраструктуры. Это как вариант.
Да тоже вроде не все так гладко. Где-то в «желтых» источниках читал, что в конечном итоге ветряки меняют (микро)климат, ибо меняют (ослабляют) розу ветров, а солнечные батареи уменшают температуру окружающей среды. В малых количествах это незаметно, но вот в глобальных масштабах — пока что тоже непредсказуемо.
Т.е. дом с парой деревьев, бассейном, черепицей и прочими газонами не меняет розу и температуру, а тот же дом с батареей, ветряком и трубой под землёй уже меняет? Не верю. :)
Никакого смысла в наших краях (я про мск)
У нас средняя скорость ветра меньше, чем стартовая для распространенных моделей ветряков. так что, он тупо стоять будет большую часть времени. Плюс, его нельзя устанавливать близко к домам из-за вибрации и гула (зато хана кротам :-)
Солнечную батарею — без мазы, у нас недостаточный уровень инсоляции. тупо не окупится.
Это все нереально заставить работать даже на простой частный дом, уж я молчу про автомобили.
А еще в нашей стране нет закона, как в германии, что вырабатываемая тобой «зеленая» энергия сливается в сеть общего пользования, когда она тебе самому не нужна. поэтому, любая такого плана установка должна оснащаться жуткими аккумуляторными сборками. А они дорого стоят, и имеют короткий срок службы. Что сводит всякую возможность экономии на нет.
У нас средняя скорость ветра меньше, чем стартовая для распространенных моделей ветряков. так что, он тупо стоять будет большую часть времени. Плюс, его нельзя устанавливать близко к домам из-за вибрации и гула (зато хана кротам :-)
Солнечную батарею — без мазы, у нас недостаточный уровень инсоляции. тупо не окупится.
Это все нереально заставить работать даже на простой частный дом, уж я молчу про автомобили.
А еще в нашей стране нет закона, как в германии, что вырабатываемая тобой «зеленая» энергия сливается в сеть общего пользования, когда она тебе самому не нужна. поэтому, любая такого плана установка должна оснащаться жуткими аккумуляторными сборками. А они дорого стоят, и имеют короткий срок службы. Что сводит всякую возможность экономии на нет.
ну это как раз та «средина», которую ищем. Я, вообще, считаю, что электоэнергия — самый удобный вид «мобильной» энергии и очень хочу, чтобы можно было забыть про баки, присадки, глушители и т.п., заправляться дома. Хотя, думаю, что с генератором внутри машины вряд ли так выйдет.
Почему «электрокары»? Чем не устраивают «электромобили»?
Сразу вспомнилась «основная теорема дискретной математики», которая гласит что
Два произвольно взятых числа приблизительно (с какой-то погрешностью) равны друг другу.
С эдакими допущениями ничего утверждать вообще нельзя. Здесь плюс/минус порядок, там плюс/минус порядок, помножили, поделили, и что? Ваш ответ отличается от правильного примерно на плюс-минус (количество умножений + количество делений в решении) порядков.
Два произвольно взятых числа приблизительно (с какой-то погрешностью) равны друг другу.
С эдакими допущениями ничего утверждать вообще нельзя. Здесь плюс/минус порядок, там плюс/минус порядок, помножили, поделили, и что? Ваш ответ отличается от правильного примерно на плюс-минус (количество умножений + количество делений в решении) порядков.
мировое потребление энергии на транспорт где-то в треть от общего энергетического бюджета или около 40 — 50 TWh
А так как КПД электрогенерации где-то в районе 40-50%
все-таки эти числа непонятно откуда взяты. Думаю, КПД электростанций в разы разнится в зависимости от вида топлива. Действительно, хотелось бы найти реальные значения или на основании чего сделаны выводы.
Хотя, КПД электростанций нас вообще мало интересует: мы онцениваем выходную мощность электроэнергии.
но есть же не только тепловые электростанции, но и гидро, и атомные.
К тому же мы с транспортом их сравниваем, а атомных, солнечных или гидроавтомобилей пока не изобрели.
Вот как раз я не сравниваю с транспортом. В статье обсуждается не альтернатива топлива, а на сколько сложно текущую потребность, обеспечиваемую ДВС, обеспечить электричеством. Задача не теряет смысла, если бы у нас не было вообще ТЭС, а были бы только ГЭС и АЭС.
Кроме того, я уже написал выше:
КПД электростанций нас вообще мало интересует: мы онцениваем выходную мощность электроэнергии.
На этом я остановлю эту ветку комментов со своей стороны, если не появится других неучтенных факторов, ибо она немного отоходит от основной темы в сторону.
Во-первых, сравнивается не то, что в статье. Даже если все выкладки верны, получится, что «чтобы полностью перевести транспорт на электричество, нам придётся» построить в 10-100 раз больше электростанций+ЛЭП, чем есть сейчас. Выигрыш может быть в том, что этим электростанциям не обязательно работать на нефти.
Во-вторых (я уже спрашивал ниже) — а не могут ли электростанции работать на солярке? И не даст ли это сколько-нибудь раз выигрыша в суммарном КПД, по сравнению с путём через производство 95-го бензина? (КПД считаем в тонно-километрах на тонну истраченной нефти)
Эти пункты действуют в разные стороны, но это не важно :)
Во-вторых (я уже спрашивал ниже) — а не могут ли электростанции работать на солярке? И не даст ли это сколько-нибудь раз выигрыша в суммарном КПД, по сравнению с путём через производство 95-го бензина? (КПД считаем в тонно-километрах на тонну истраченной нефти)
Эти пункты действуют в разные стороны, но это не важно :)
Из исходного тезиса, что «современная мощность автомобилей в 37 раз больше мощности всех электростанций мира».
А если попробовать так:
10^9 автомобилей * 10000 км/год * 0.1 кг бензина/км * 42 МДж/кг / 3*10^7 сек в году = 1.4*10^12 Вт — суммарная мощность, потребляемая автомобилями. В 7 раз меньше, чем в посте. Суммарная мощность электростанций — немного больше 2*10^12 Вт (если верить яндексу, он даёт несколько ссылок с примерно одинаковыми данными). Итого — отношение получается 0.7 против 37 — действительно почти 2 порядка. Значит, электростанций придётся построить всего лишь столько же, сколько есть сейчас. При приросте производства электроэнергии в 4% в год — задача всего лишь на 20 лет. Остаётся надеяться, что нефти и кислорода на это время хватит.
10^9 автомобилей * 10000 км/год * 0.1 кг бензина/км * 42 МДж/кг / 3*10^7 сек в году = 1.4*10^12 Вт — суммарная мощность, потребляемая автомобилями. В 7 раз меньше, чем в посте. Суммарная мощность электростанций — немного больше 2*10^12 Вт (если верить яндексу, он даёт несколько ссылок с примерно одинаковыми данными). Итого — отношение получается 0.7 против 37 — действительно почти 2 порядка. Значит, электростанций придётся построить всего лишь столько же, сколько есть сейчас. При приросте производства электроэнергии в 4% в год — задача всего лишь на 20 лет. Остаётся надеяться, что нефти и кислорода на это время хватит.
Автомобиль имея двигатель мощностью в 100кВт, очень редко использует двигатель на 100% мощности, — это случается только при максимально интенсивном разгоне («педаль в пол»), или при движении на максимальной скорости. При обычной езде по городу, двигатель в среднем, вряд-ли используется даже на 1/20 своей максимальной мощности (если речь о 100кВт двигателе), так что как минимум на 1 порядок меньше оценка будет.
Так-же если учесть, что электрокар может применять технологии рекупирования, при торможении, плюс исходно имеет в 2 раза больший кпд, можно натянуть еще на 1 порядок.
Так-же если учесть, что электрокар может применять технологии рекупирования, при торможении, плюс исходно имеет в 2 раза больший кпд, можно натянуть еще на 1 порядок.
Автомобиль имея двигатель мощностью в 100кВт, очень редко использует двигатель на 100% мощности
уже обсуждали выше: я и не брал 100кВт, а брал 10 (1/10 суток), т.е., я учел приведенный вами 1 порядок.
Так-же если учесть, что электрокар может применять технологии рекупирования, при торможении, плюс исходно имеет в 2 раза больший кпд, можно натянуть еще на 1 порядок
Сомневаюсь, что это улучшает хотя бы в 2 раза. Расчеты/прувы есть какие-либо? ИМХО можно расчитывать на 25(+-10)%
Тут ресь именно о том, что за эти 1/10 суток никакой двигатель автомобиля (ни бензинового, ни электирического) не потребляет 100 киловатт, кроме совсем редких случаев.
Более честная оценка для электромобилей — по энергозатратам на километр, ибо когда они стоят, то электричество только магнитола и кондиционер там потребляют (а бензин продолжает сгорать...)
У Tesla Sportster такое потребление — 135 ватт·час на километр, у Tesla S — что–то типа двухсот.
Соответственно, можно оценить среднюю длину поездки. Их, очевидно, два класса — поездки на работу и дальние поездки (грузовики и в меньшей степени туризм). Первые — ну 20 километров в день в среднем, то есть ну 4 киловатт·часа всего за день.
То есть 10^9 легковых автомобилей потребят на локальные перевозки 4×10^9 киловатт·часов за сутки. А в Ваших рассчётах выходит 2×10^11 киловатт·часов за сутки. Видимо, остаток съедают грузовики и дальние поездки?
Попробуем оценить их. Пусть грузовик требует в 20 раз больше мощности, нежели легковушка, пару киловатт·часов на километр. И этих километров за день проезжает ну типа 700 (бывает и по тысяче, а бывает ближе). Грузовиков раз в 20 меньше чем легковушек, 5×10^7.
Получаем за сутки:
2 [kW/km] * 7×10^2 [km/d] * 5×10^7 [] = 7×10^10 [kW/d] — то есть всё же на полпорядка меньше чем у Вас.
В оценке числа грузовиков относительно общего числа машин я, глядя из московского окна, не уверен.
З.Ы. И, мне кажется, неразумно сразу округлять значение до ближайшего разряда. Потому что сделав так 2–3 раза, легко накопить ошибку на порядок. Лучше просто постоянно отбрасывать второй и далее знаки числа — тогда ошибка на порядок накопится самое быстрое за ln(10)/ln(1.5)=5.68, то есть за 6 операций.
Более честная оценка для электромобилей — по энергозатратам на километр, ибо когда они стоят, то электричество только магнитола и кондиционер там потребляют (а бензин продолжает сгорать...)
У Tesla Sportster такое потребление — 135 ватт·час на километр, у Tesla S — что–то типа двухсот.
Соответственно, можно оценить среднюю длину поездки. Их, очевидно, два класса — поездки на работу и дальние поездки (грузовики и в меньшей степени туризм). Первые — ну 20 километров в день в среднем, то есть ну 4 киловатт·часа всего за день.
То есть 10^9 легковых автомобилей потребят на локальные перевозки 4×10^9 киловатт·часов за сутки. А в Ваших рассчётах выходит 2×10^11 киловатт·часов за сутки. Видимо, остаток съедают грузовики и дальние поездки?
Попробуем оценить их. Пусть грузовик требует в 20 раз больше мощности, нежели легковушка, пару киловатт·часов на километр. И этих километров за день проезжает ну типа 700 (бывает и по тысяче, а бывает ближе). Грузовиков раз в 20 меньше чем легковушек, 5×10^7.
Получаем за сутки:
2 [kW/km] * 7×10^2 [km/d] * 5×10^7 [] = 7×10^10 [kW/d] — то есть всё же на полпорядка меньше чем у Вас.
В оценке числа грузовиков относительно общего числа машин я, глядя из московского окна, не уверен.
З.Ы. И, мне кажется, неразумно сразу округлять значение до ближайшего разряда. Потому что сделав так 2–3 раза, легко накопить ошибку на порядок. Лучше просто постоянно отбрасывать второй и далее знаки числа — тогда ошибка на порядок накопится самое быстрое за ln(10)/ln(1.5)=5.68, то есть за 6 операций.
И, мне кажется, неразумно сразу округлять значение до ближайшего разряда. Потому что сделав так 2–3 раза, легко накопить ошибку на порядок
Это если округлять в одну и ту же сторону все величины. Не углубляясь в подробности скажу так: больше никак не получится. Все данные очень приблизительные, и могут отличаться в разы. Как и писалось выше: ошибка будет составлять приблизительно порядок. Это считается нормальным для задач Ферми. Возможно, данный пример не очень удачен для таких задач, ибо разница получилась всего в 2 порядка, из которых один мог оказаться погрешностью. Но ведь и цель статьи, не доказать, а оценить, а потом найти истину где-то посредине.
У Tesla Sportster такое потребление — 135 ватт·час на километр, у Tesla S — что–то типа двухсот.
Идем отсюда: news.drom.ru/Tesla-Model-S-18452.html
Емкость 60 кВт-час, Дальность хода (при 88 км/час) 370 км. Отсюда время: 370/88 = 4 часа (я так понимаю, что 88 км/час это оптимальная скорость с очень большим КПД для этой машины, если не максимальным(!), ибо я не думаю что маркетологи допустили рекламу с реальными (читай — заниженными) данными). Значит в час машинка потребляет 60/4 = 15 кВт-час в час. Далее: 15 кВт-час / 1 час = 15 кВт. Эффективная получится действительно около 1,5 кВт.
Вынужден признаться, что этого я не учел… Хотя мозг упорно не хочет принимать то, что потребляемая мощность электромобилей будет в 10 раз меньше при прочих равных.
У кого-нибудь есть аргументы против того, что не будет 10 кратного выиграша у электромобилей? Ибо у меня, пока что, нет…
И Вы всё ещё меряете часами потребление электромобилей. А там, в отличие от бензинового двигателя, энергия на простой в пробках не расходуется практически. И КПД электромотора в широких пределах от скорости не зависит, то есть даже коробки передач в них по–хорошему не нужно…
>Это если округлять в одну и ту же сторону все величины
Кстати, вот интересная мысль пришла. Если округление каждый раз происходит в случайную сторону, то наша оценка честно броунирует от некоторого «истинного» значения.
Рефлекторно хочется провести аналогию с моделью случайного блуждания, где за N случайных движений на единицу влево или вправо каждое точка уходит от нулевой отметки в среднем на N^0.5 (и только неизвестно, влево или вправо). Тогда окажется, что порядок набегает не за 2–3, а за 6–8 «грубых» округлений. И за 25 — в случае более аккуратного подхода, с отбрасыванием “лишних” знаков.
Итого, где–то один порядок в Ваших оценках составляет неопределённость. Что уже существенно даже для результата оценки «больше на пару порядков». И тем более — для результат «отличается на порядок», к которому можно прийти, учтя все пожелания и корректировки из комментариев (не только моих, естественно).
Кстати, вот интересная мысль пришла. Если округление каждый раз происходит в случайную сторону, то наша оценка честно броунирует от некоторого «истинного» значения.
Рефлекторно хочется провести аналогию с моделью случайного блуждания, где за N случайных движений на единицу влево или вправо каждое точка уходит от нулевой отметки в среднем на N^0.5 (и только неизвестно, влево или вправо). Тогда окажется, что порядок набегает не за 2–3, а за 6–8 «грубых» округлений. И за 25 — в случае более аккуратного подхода, с отбрасыванием “лишних” знаков.
Итого, где–то один порядок в Ваших оценках составляет неопределённость. Что уже существенно даже для результата оценки «больше на пару порядков». И тем более — для результат «отличается на порядок», к которому можно прийти, учтя все пожелания и корректировки из комментариев (не только моих, естественно).
Обьясните пожалуйста, как вы перешли от 15 кВт к 1.5 кВт? По мне, выходит что средняя потребляемая мощность Tesla-ы — 15 kW. С учетом того, что на седаны подобного размера обычно ставят двигатели от 200лс (150kW), то получается в случае с теслой ваша оценка в 1/10 макс мощности как раз выходит очень точной.
от 15 кВт к 1.5 кВт
умножил на 1/10, как и делал с ДВС. 15 — это полная, но не вся мощность за сутки используется на полную.
Гм, ну если машина в течении 1 часа проехала 88км, то потребленная энергия мощность будет 15кВт*4, т.к. за 4 часа езды 60кВт*ч батарейка разряжается в ноль. Делить на 10 тут не нужно вовсе, — либо машина едет со скоростью 88кмч, и потребляет 15кВт, либо не едет, и ничего не потребляет. Дальше уже надо смотреть по конкретным потребностям по пробегу. Например я в день проезжаю буквально 6 км, т.к. живу в паре км от работы, а за год, с учетом всех дальних поездок, у меня выходит около 4-5 тысяч км, пусть 5000км, для ровного счета, тогда время в дороге суммарное — 5000/88 =~ 56.8 часов, суммарная электроэнергия потребляемая за год при таком расходе — 56.8 ч * 15кВт = 852.3 кВт*ч, что имхо вполне укладывается в нормы потребления, — у меня за месяц счет за электричество сейчас набегает на 200-250 кВт*ч, так что если просто буду поэкономнее дома расходовать электроэнергию, то хватит и на автомобиль, ему выходит нужно около 71 кВт*ч в месяц. Мне правда выгоднее будет взять MiEV :)
Наверное куда правильнее будет взять данные по существующим серийным электромобилям, и посмотреть их энергопотребление. Например про Mitsubishi i-MiEV (он-же Peugeot iON) известно ( en.wikipedia.org/wiki/Mitsubishi_i-MiEV#Range ) что версия с 16kWh батареей обеспечивает средний пробег в 180км. Грубо говоря, средняя скорость по городу — 30кмч, т.е. 180кмч проходятся за 6 часов, следовательно средняя затрачиваемая мощность — 16kWh / 6h = 2.66 kW, что заметно меньше, почти на порядок, чем 1/10 от 100kWh.
А, кстати, каков КПД производства качественного бензина (сколько энергии уходит на то, чтобы произвести бензина на 1 мегаджоуль)? И сколько энергии можно было бы получить из той же нефти, не заморачиваясь с промежуточной фазой в виде «мобильного» топлива (естественно, отдав при этом химической промышленности не меньше остатков, чем при производстве бензина)?
Я бы перешел на электрокар хотя бы из-за надежды на более чистый воздух в городе. В мегаполисе рядом с проезжей частью идешь по тротуару и можно задохнуться. Больших скоростей мне не надо, поэтому подойдет не слишком дорогой тихоходный электромобиль, ну может быть за город еще иногда. Если новые батареи будут быстро заряжаться и иметь приличную емкость — вообще хорошо.
На большей части территории России с электрокарами большая проблема — зимой холодно. В машинах с ДВС салон греется за счёт малого КПД двигателя, в дизелях слегка подогревают охлаждающую жидкость электрической грелкой. Чисто электрический обогреватель, который сможет прогреть салон за приемлемое время, будет жрать дофига.
Производители электрокаров уже решают эту проблему: www.betterplace.com/How-it-Works/smart-energy-management/
Учёные в американской Национальной Лаборатории Pacific Northwest посчитали, что если все личные автомобили в стране внезапно перейдут на электроэнергию из розетки, для 70% из них достаточно было бы энергии, вырабатываемой вне пика потребления
Сейчас главная проблема электромобилей в том что большую стоимость составляет АКБ которую через «5 лет» надо менять. И заряжается от 30мин.
Вот когда время зарядки будет 3 минуты, и при этом не нужно идти в кассу. Подъехал, со смарта запустил приложение заряжаешься. (Под дорогой электроды-клещи в машину лезут сами)
Уж не сложнее чем заправлять самолёт в воздухе! Имхо.
Вот когда время зарядки будет 3 минуты, и при этом не нужно идти в кассу. Подъехал, со смарта запустил приложение заряжаешься. (Под дорогой электроды-клещи в машину лезут сами)
Уж не сложнее чем заправлять самолёт в воздухе! Имхо.
Основная ошибка в том, что нет необходимости ВСЕХ на аккумуляторы пересаживать. Достаточно только тех, кто живет в загазованных городах. И то не всех, а то количество, которое позволит концентрации вредных веществ у вас в квартире уменьшиться до нормы. Выработок электроэнергии тоже можно увеличить, а вот нефти все меньше и меньше. А с математикой у автора да, все отлично.
Куда проще и надежнее идти с другой стороны, чем делать столько допущений.
Ссылки не даю, они на первой странице выдачи гугла.
Примерная себестоимость заправки электромобиля — 100р. на ней он едет 160км (данные для старенького i-MiEV). Значит 1 км ~ 60 коп.
В день средний россиянин потребляет 2 кВт часа. При цене электроэнергии 2,5р за киловат час, получим 5 р. в день.
В среднем, опять же по России, 1 автомобиль приходится на 4-х человек.
4 человека нажгут за день на 20 р. электроэнергии. Потратив столько же на зарядку своей машины — они обеспечат ей 33 км. хода. А это примерно соответствует среднему пробегу авто в России (около 15000 км. в год).
Таким образом, если всех автомобилистов России пересадить на электрокары — потребление электроэнергии возрастет примерно вдвое, но никак не на два порядка…
Картина для всего мира вероятно отличается, на вряд-ли кардинально.
Ссылки не даю, они на первой странице выдачи гугла.
Примерная себестоимость заправки электромобиля — 100р. на ней он едет 160км (данные для старенького i-MiEV). Значит 1 км ~ 60 коп.
В день средний россиянин потребляет 2 кВт часа. При цене электроэнергии 2,5р за киловат час, получим 5 р. в день.
В среднем, опять же по России, 1 автомобиль приходится на 4-х человек.
4 человека нажгут за день на 20 р. электроэнергии. Потратив столько же на зарядку своей машины — они обеспечат ей 33 км. хода. А это примерно соответствует среднему пробегу авто в России (около 15000 км. в год).
Таким образом, если всех автомобилистов России пересадить на электрокары — потребление электроэнергии возрастет примерно вдвое, но никак не на два порядка…
Картина для всего мира вероятно отличается, на вряд-ли кардинально.
Вы правы, коэффициент 2 встречался мне уже в нескольких независимых источниках.
Но даже это не значит то, что надо срочно вводить в эксплуатацию доп. энергомощности, т.к. во-1, электромобили позволяют сглаживать пики (т.к. заряжаются ночью), а во-2, это говорит о возможных сроках перевода всего автопарка на электроэнергию (т.е. скорость ввода в эксплуатацию доп. мощностей вроде как почти постоянен и составляет что-то вроде 3% в год, т.е. для для полного перевода потребуется порядка 23 лет.
Расчеты же автора говорят лишь о том, что вообще не имея понятия о предметной области легко можно ошибиться в каждом слагаемом формулы на половину порядка, и далеко не факт, что эти ошибки друг друга взаимно компенсируют.
Но даже это не значит то, что надо срочно вводить в эксплуатацию доп. энергомощности, т.к. во-1, электромобили позволяют сглаживать пики (т.к. заряжаются ночью), а во-2, это говорит о возможных сроках перевода всего автопарка на электроэнергию (т.е. скорость ввода в эксплуатацию доп. мощностей вроде как почти постоянен и составляет что-то вроде 3% в год, т.е. для для полного перевода потребуется порядка 23 лет.
Расчеты же автора говорят лишь о том, что вообще не имея понятия о предметной области легко можно ошибиться в каждом слагаемом формулы на половину порядка, и далеко не факт, что эти ошибки друг друга взаимно компенсируют.
Среднее потребление электроэнергии — это для личных целей или сюда же заводы/пароходы посчитаны?
Тем временем, прошло три года: электромобилей пока немного, проблем с электричеством не наблюдается.
Продолжаем следить за ситуацией…
Продолжаем следить за ситуацией…
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Готовы ли мы все перейти на электрокары (задача Ферми)