Как стать автором
Обновить

Могут ли эти 35-тонные блоки решить гигантскую проблему с возобновляемыми источниками энергии?

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 45K
Перевод
Всего голосов 59: ↑57 и ↓2 +55
Комментарии 439

Комментарии 439

Формат статьи «поучительная беседа со школьником»
А как бороться с разбиванием этих кубов?

Так и представляю эффект домино от бага в программе…

Там краны. Барабаны с лебедкой у них нормально заторможены и растормаживаются под действием тока. Барабан приводится во вращение электродвигателем с инвертором. Современные инверторы не имеют изменяемых прошивок силами обслуживающего персонала и считаются надежными. Нет, они способны выдавать ошибки, но их обрабатывает ПЛК — затормаживает тормоза барабана. Сделать ошибку в программе ПЛК, чтобы он растормозил барабан при отключенном инверторе, можно только намеренно. Скорее механические тормоза откажут, чем это случится. Да и бетонная чушка не такая дорогая, это скорее расходник. Ну и в добавок, работают же как-то мостовые или строительные краны, ничего массово не падает. У них, в большинстве, у современных, рекуперация энергии присутствует.

Могут быть баги в алгоритме рассчета нагрузки, в алгоритме компенсации колебаний (от ветра, допустим) и тд.

Да, но максимально-допустимую скорость инвертор все равно не превысит. Потеряется только энергия.

Да и фиг-то с ней. Может просто стукнуть блок о блок, криво поставить, уронить блок на опору крана и тд.
Да и бетонная чушка не такая дорогая, это скорее расходник.
Зато, вычистка из конструкции блоков с побитым крепежом дорогая.
В случае самой жуткой катастрофы с этой штукой просто засыпет мусором небольшой пустырь. Никого не затопит и отравит. Все потери только финансовые. Для устранения надо будет этот мусор обратно сформировать в блоки.
Звучит идеально.
Никто не утверждал обратного. Речь о том, что разбирать этот завал ни разу не дешево.
Высокопрочный бетон сам по себе не дёшев и вместе со стальной плитой на дороге не валяются.
А уж его перерабатывать — сказка, мечта технолога.
Защитная зона в 2-5 высоты.
Ограничение по силе ветра, парковка кранов при штормах.
После аварии где только валяться не будет. И на дороге тоже.
не «на», а — "в".
тогда уж «вместо»
Это эффективнее подъёма тележек в горы по рельсам?
Возможно нет, но не везде есть подходящий перепад высот.
Что мешает сделать достаточно тяжелый лифт в качестве аккумулятора энергии, кпд точно будет выше. Мало одного поставил 2..3… сколько угодно, притом, что лифт может иметь массу сопоставимую с массой всей конструкции.
Вариант с краном — быстро реализуем, хорошо масштабируем, очень дёшев, можно наращивать постепенно. Вариант с лифтом сопостовимой массы?
Если речь про эксплуатируемые здания, то в здании нет такого большого запаса по размещаемой нагрузке.
Тросы сложнее проверять будет(их будет больше сильно)

Прочность материалов мешает. Вы не можете сделать лифт, который "может иметь массу сопоставимую с массой всей конструкции". Масса всей конструкции 20 тыс тонн.

Горы, видимо, сложнее построить. Эта штука в любом месте работает, а тележки — только в горах.
А что, если поднимать огромную скалу целиком? Есть же судоподьемники на плотинах. Например, судоподъёмник Красноярской ГЭС имеет грузоподъёмность — до 1500 тонн.
Это всего 43 их блока. У них их сотни. Да и простой кран куда дешевле, чем такой мощный.
Тогда сразу уже построить ГЭС и гигансткий стакан воды.
Не проще ли уж тогда воду куда-то закачивать? А ещё есть такая штука, приливы и отливы называется… :)
Бетон в полтора раза плотнее воды, да и кпд чуть выше (нет таких потерь на трение о лопасти турбины)
Зато есть потери в блоках/редукторах :)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Нет, там прямая связь.
В турбинах двигатели в принципе могут напрямую крутить вал с лопастями :) А чтобы поднять 35 тонн напрямую на вал двигателя не посадишь тросовый барабан :)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я даже не представляю формул по которым это можно подсчитать, но вот интуитивно мне кажется, что потери в редукторах и блоках не будут пренебрежимо малы :)
В жидкости всегда какаято часть уходит мимо лопостей и на нагрев.
Как и в блоках/редукторах/тросах :)
Неа. В блоках она просто считается и ее можно уменьшить(например, увеличением физического размера колеса блока). А в гидродинамике все сложно.
Я не говорю о простоте или сложности расчетов, я говорю о том, что потери на нагрев будут в любом механизме с движущимися деталями :) Будь то вода и лопасти или шестеренки и подшипники :)
Да вниз с водой не сильно плохо(ниже приводил КПД)
Проблема вверх. КПД лучших промышленных насосов около 80%. Имхо, больше кпд будет при использовании крана поднимающего воду в ковшах. Но нетехнологично(обслуживание дорого).
Думаю, с блоками будет та же петрушка.
Вот фактические КПД редукторов ryazan-privod.ru/faq16.html

У Киевской ГАЕС например КПД цикла(закачка+работа) 70-75% в зависимости от температуры воды(меньше — больше) и наполения резервуара(выше уровень — лучше КПД).

КПД 7ми метровых турбин Турбоатома(стоят на большинстве украинских ГЭС) в режиме выработки заявлен как 94,5–95.
Только вот в режиме насосов они вообще не работают.
Жидкость на нагрев? Где вы с этим сталкивались?
В любом насосе высокого давления.
В каждой ГЭС.
Например, в Кременчугской — разница температур 2 градуса на входи и выходе с турбины.
Проще. Проблема в том, что не так много мест рядом с ветряками и солнечными станциями, где можно построить такую плотину для закачивания воды.
бетонный цилиндр можно прямо вокруг ствола ветрогенератора ставить и подымать до высоты лопастей.
Можно, только при этом нужно значительно усиливать несущую конструкцию ветряка. Наверняка оно того не стоит, раз не применяется.
Не применяется потому, что ещё пока, пожалуй, ни у кого не возникало потребности энергию от работающего ветряка запасать, а не сразу же пускать в сеть.
Запасание энергии от солнечных панелей и ветряков — одна из самых острых проблем, так как ветер и солнце нерегулярны и, как правило, не совпадают с пиками потребления.
Это острая проблема, которая существует не сейчас, а появится когда-то в будущем, когда солнечные панели и ветряки хоть где-то будут в таком количестве, что смогут генерировать больше энергии, чем можно потребить или продать хотя бы на минимуме потребления. Сейчас для 100% потребления всей выработки от ветряка или солнечных батарей достаточно чуть притушить соседнюю ТЭС.
Это только благодаря административным мерам, которые чуть ли не обязывают приоритетно выкупать энергию ВИЭ, снижая генерацию на маневровых станциях.
Ну а почему бы и не продолжать так делать? Думать «а нужна ли нам энергия от ветряка вместо ТЭС» надо на этапе, когда принимается решение о постройке этого ветряка. А когда он уже построен и работает, инвестиции потрачены, то вырабатываемая им энергия все равно будет дешевле, чем полученная от сжигания угля.
Такой подход применялся в XX веке в одном немаленьком-таком государстве. Мы знаем чем это кончилось.

А когда он уже построен и работает, инвестиции потрачены, то вырабатываемая им энергия все равно будет дешевле, чем полученная от сжигания угля.
Она дешевле, но при этом гораздо, гораздно хуже. Так как аккумуляторы дороги, то самая дефицитная (и, соотственно, на свободном рынке, более дорогая) электроэнергия — это «маневровая» электроэнергия. Которую можно начать вырабатывать и прекратить за минуты. ГЭС, тепловые электростанции и прочее. Самая «плохая» (и, соотвественно, дешёвая) — это АЭС (где выход на рабочий режим занимает полдня). ВИЭ… появления такого ужаса до появления соотвествующих директив никто из энергетиков в энергосетях просто не ожидал — потому сколько за неё будут давать неясно, но уж всяко меньше, чем за энергию АЭС. А если учесть, что работа в маневровом режиме даже для тепловых станций — неудобна и накладна, то очень может быть что энергосети, если дать им такую возможность, предпочтут покупку электроэнергии на тепловых станциях со скидкой, вместо того, чтобы покупать дорогую энергию у тепловых станций и комбинировать её с дешёвой у ВИЭ.
Энергия АЭС не самая плохая, т.к. на 100% предсказуема и неплохо управляема. позволяет стабильно получать желаемый уровень выработки, запланированный заблаговременно (за пол дня). Кроме того, если очень надо, можно лишнюю энергию с АЭС сбрасывать в атмосферу/воду, как это делается на ТЭС. Ветер и солнце даже этого не позволяют — график выработки неуправляем совсем (даже за полдня наперед) и не полностью предсказуем. Куда уже хуже?
ТЭС, конечно, еще лучше чем АЭС в этом плане — они и предсказуемы и отлично управляемы.
Если допустить, что «сырая» энергия с АЭС в 2 раза дешевле газовой, а стоимость сброса излишков энергии в атмосферу принять пренебрежимо малой (для примера), то выходит, что энергия с «высокоманевренной версии» АЭС будет равна по стоимости газовой ТЭС. Маневренность будет достигаться за счет сброса лишней энергии в течении полдня, пока реактор затормозит.
Энергия АЭС не самая плохая, т.к. на 100% предсказуема и неплохо управляема.
Если бы вы дочитали до конца, то увидели бы что я про это и пишу. Энергия АЭС — была самой плохой до появления ВИЭ. Влияние ВИЭ на энергосети до конца не просчитано, но я не удивлюсь, если окажется, что она настолько плохо, что практически будет дешевле отключить её и не использовать даже если она уже построена и отдаёт энергию даром.

И да, АЭС можно научить маневрировать (во Франции это умеют, да и в России, на самом деле — тоже), а ВИЭ можно сделать менее токсичными построив те башни, которые мы тут обсудаем… но вопрос, как обычно — в цене.

Извиняюсь, но ВИЭ не является такой непредсказуемой, как вы пишите. Да, ее максимально вырабатываемая мощность ограничена природой, но вниз ВИЭ прекрасно регулируются — ветряки можно остановить, а солнечные батареи сдвигаются в любую сторону от точки максимальной мощности и вы получаете любой выход от нуля вплоть до максимально возможного в данный день в течении миллисекунд.
И этим вовсю можно пользоваться, но преференции на сегодняшний день таковы, что сеть должна поглотить и заплатить за всю электроенергию от ВИЭ. Через пару лет такого уже не будет.


Но повторю — маневрировать ВИЭ вполне сносно можно, просто пока это никто не делает.

Да вниз-то регулироваться не сложно. Уверен, даже АЭС умеют спускать лишний пар в градирни, если турбоагрегату он вдруг стал не нужен. Но постоянно так работать если возможно, то, разумеется, не выгодно. А если действительно притушить реактор/котёл, то потом быстро выйти на режим большой АЭС/ТЭС трудно (хотя и проще, чем фотовольтаике зимним вечером, хаха)
Но постоянно так работать если возможно, то, разумеется, не выгодно.

Не выгодно или невозможно? Подозреваю, что если АЭС отключить половину потребителей, произойдет аварийный останов реактора и в таком режиме она точно долго не проработает. А ВИЭ — пожалуйста, сколько угодно долго.

Не выгодно или невозможно?
Невыгодно. Я уже давал ссылку.
Подозреваю, что если АЭС отключить половину потребителей, произойдет аварийный останов реактора и в таком режиме она точно долго не проработает
Зависит от конструкции. Цитирую (раз уж по ссылкам никто не ходит): поскольку энергоблоки работают в изолированной Чаун-Билибинской энергосистеме Чукотского автономного округа и обеспечивают 80 % производства электроэнергии в ней, реакторы рассчитаны на систематическую работу в режиме переменных нагрузок.

И ничего — нормально отработала 44 года.
Да, ее максимально вырабатываемая мощность ограничена природой, но вниз ВИЭ прекрасно регулируются
«Вниз» можно любую электростанцию отправить без проблем — сбросить мощность в пар и всё. Интересует всегда только и исключительно скорость реакции «наверх». У АЭС, традиционно, это реакция была медленнее всего. Но даже у АЭС всегда реакция была на команды диспечера, а не наоборот.

Через пару лет такого уже не будет.
Маловероятно. Как только сетям дадут возможность от этого головняка избавится — они с радостью это сделают.

Но повторю — маневрировать ВИЭ вполне сносно можно, просто пока это никто не делает.
Этого не делаеют потому что ВИЭ и без того убыточны. Их строительство — было чисто политическим решением в духе позднего СССР.

Дай-то бог, чтобы последствия были не такими разрушительными.
Интересует всегда только и исключительно скорость реакции «наверх».
Ну, так если ветряк просто находится в режиме «лопасти по ветру», то перевести его в рабочее состояние — тоже недолго.
Только если вы с Эолом «на короткой ноге» и можете ветер включать «по заказу».
А откуда вы взяли, что ветер прекратился? Ветряки часто ставят там, где он постоянный. Вот вам и мгновенное маневрирование мощностью от нуля до полной простым поворотом лопастей.
Я не знаю кто вам рассказывает такие сказки, но если бы было так, как вы говорите, то генерируемая ветрогенераторами той же Германии мощность не скакала бы в разы то загоняя цены на спотовом рынке в минус, то заставляя раскочегаривать угольные электростанции.
Так в Германии электросети по закону обязаны скупать электричество с ветряков, насколько я помню, поэтому установщикам ветряков и нет смысла ставить дросселируемые лопасти, и вообще дросселировать.
Тем не менее даже им было бы куда удобнее и сподручнее зарабатывать, если бы, как вы говорите, их ставили там, где ветер постоянный. Но не ставят. Потому как мало таких мест на этой планете. Нет, не так. Очень мало таких мест.
Можно построить коридор из очень высоких стен от полюса к тропикам, и будет там постоянный ветер=)
Им «сподручнее» ставить там, где ветер суммарно генерирует достаточно энергии, землю можно купить дёшево, ограничений по её использованию нет (шумовые нагрузки), и к электросетям легко подключить. И плюс всё это должно быть на территории Германии.
Все остальные соображения уже вторичны.
Она дешевле только потому, что при подсчете цены игнорируется стоимость балансировки. То есть, у маневровых станций проседает КИУМ, а в них тоже было инвестиций прилично вложено.

Если вы заставите владельца ветряка поставлять «стабилизированую» мощность в сеть, то цена энергии вырастет выше любой другой.
вода не самонесущая конструкция, пэтому её нужно помещать в достаточно прочные герметичные резервуары.

с приливами и отливами можно генерировать, но не запасать на длительное время энергию

Говорят, что воды не везде есть (что, конечно, верно).
Но, насколько я помню, для изготовления бетонных блоков вода тоже нужна...

Место там проклятое ( /s ), судя по статье на Вики. Особенно доставило чтение раздела «Подтопление станции».
В России воды много, но в СССР и далее в СНГ такие ГАЭС развития не получили.
под гаэс нужно еще и довольно много земли. А так все это будет, разумеется, работать вместе.
Малая площадь, конечно, неплохой аргумент.
Но тут надо понимать, что для того, чтобы эту башню построить надо:
1. фундамент. И вообще подходящие условия для того, чтобы такую тяжелую фигню построить. «Замок на песке» не выйдет (это если мысли о том, что подобное применимо где-то среди дюн Сахары, где солнца завались).
2. инфраструктура. Чтобы это построить, придется немало бетона сделать на месте (под тот же фундамент) или привезти (для чего надо сделать дорогу, что ХЗ чего проще). Если эта вся инфраструктура уже есть, то, весьма вероятно, что проблемы с энергетикой не так уж и много, и можно использовать более традиционные решения.
3. отсутствие рельефа. Ибо, если есть возможность тягать тележку по уже существующей горе, или использовать водохранилище (которое может быть полезно не только для электроэнергии), то выдумывать подобную Вавилонскую Башню смысла большого нет.
4. наличие местных потребителей. Т.е. в этой плоской, безводной местности без инфраструктуры должны быть круглосуточные потребители электричества. Хм… че-то я сомневаюсь…

Так что идея выглядит как-то… утопично.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
То будет лучше, тк выше средний перепад для блока (тк в башне блоки можно ставить только на предыдущие, и энергия, запасенная в нижних, стремится к нулю).
это идеальный вариант.
Они узкие. Несколько метров в поперечнике. Много блоков не войдет. Хотя есть еще преимущество — высота шахт зачастую сотни метров. Но есть проблема обводнения и рудных газов (радиоактивных или горючих).
В общем все сложно.
Так блоки можно на горизонтах хранить — организовать там автоподатчики.
бетон на самом деле довольно дешёвая вещь… плюс можно фигачить эти блоки из строительного мусора что тоже неплохо этакая свалка ТБО — аккумулятор. строить такой аккумулятор нужно рядом с генератором( иначе логистика энергии усложнится)
Изготавливать высокопрочный бетон на коленке не выйдет.
Там технологический цикл подготовки и созревания бетона необходимо строго соблюдать.
коленка подходящая для отливания такого бетона не так сложно строится даже рядом с башней( благо бетона нам надо отлить побольше чем для типичного строительства высотки) но в целом ничто не мешает отливать их на заводе а потом привозить это опять же плюс гибкости и масштабируемости решения. в целом не факт что тут нужен прям высокопрочный бетон а не просто самосвязный массивный наполнитель армированного металлического каркаса
35 тонн одним куском, для дорог общего пользования — многовато.
Та ещё логистика. Если не возить — один кусок, один тягач. Но тогда экологи взвоют, а потом финансисты, оплачивая экологические сборы.
У нас в конторе так спец.технику возят, составление маршрута движения до месяца занимает, если согласований много и два.
Нижележачие блоки должны принимать вес вышележачих. С запасом, что бы при небольшом ударе всё не рассыпалось.
на самом деле нижележачие блоки вообще нерентабельно тягать- поднимать поэтому это может быть стационарная несущая конструкция, может даже просто насыпь.
иначе чем 1 кусок один тягач не выйдет, да. но это опять же только один из вариантов.
концепция слишком гибкая чтобы иметь возможность как накосячить в реализации, так и довести до ума. собственно поэтому я думаю что в реальности первые пять итераций накосячат( а там может и забросят проект). я пока мало верю в способности людей продумывать детали заранее.
Бетонные блоки могут быть и пустотелые, стаканы. А на месте заполнять тем же строительным мусором (битый кирпич, бетон) и песком. Так дешевле.
Главное помнить, что прочность бетона на сжатие и на разрыв сильно не одинаковы.
Так чтобы бетон держал нагрузку на разрыв, его давно научились армировать.
Что опять дает дорожание.
То есть, простая и дешевая на словах концепция на практике обраастает дорогими сложностями.
Блоки изначально предполагается делать железобетонные, т.е. армированные. Чистый монолит, как вы правильно написали, весьма непрочен на разрыв и без армирования не протянет долго, даже не пустотелый.
В ЦФО РФ (Ивановская, Костромская, Ярославские области) проще копать котлован на глубину 120-200 метров.
Дешевле выйдет, там уже опереться можно.
Вот в Сахаре, местами, будет сильно проще.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
«типовое», «не сложно», «не дорого» и прочее можно обсуждать когда они построят хотя бы один экспериментальный образец. А всерьез говорить когда запустят хотя бы несколько таких станций.
Пока что это выглядит пипец как дорого и сложно в сравнении с текущими вариантами решения проблемы.
какраз наоборот выглядит как более простая и дешёвая концепция с огромной вариативностью реализаций. учитывая что на самом деле у нас нет технологий для стабильного долгосрочного хранения энергии.

для краткосрочных пиков интереснее всё-таки локальные небольшие лифтовые или гидроаккумуляторные накопители на пару тонн. которые имеет смысл ставить на локальных распределительных узлах.
Где-то нет достаточных объемов воды. Где-то нет приличного естественного перепада высот на местности (а создавать искусственно его замучаешься и разоришься).

А конкретно приведенный вами пример, вроде и вода есть и перепад высот хороший — а все-равно «крокодил не ловится, не растет кокос» (с). Просто ОЧЕНЬ дорого получилось (хотя это вероятно кхе-кхе так сказать «особенности национального бизнеса», в другом месте можно существенно лучше). Про первую построенную еще в СССР не знаю(достоверных данных по экономике фиг найдешь), а вот вторая очередь уже где-то в эквивалент 2.5-3 миллиардов долларов при постройке обошлась. (Вот тут ее и зарубежные ГАЭС разбирал)
И в результате так и не заработала

Даже если бы работала нормально, то при номинальной мощности 840 МВт это порядка 3000-3500 $ за кВт мощности подобного аккумулятора. За кВт*ч запасенной мощности показатели получше, но все-равно очень плохие, что-то порядка 500-1000 $/кВт*ч
Что очень дорого. Хим. аккумуляторы уже сейчас дешевле, при этом проще и удобнее в эксплуатации, занимают меньше места, ставить можно везде, имеют выше КПД. Но хотя и дешевле, но тоже слишком дороги для действительно массового применения.

Тут хотят получить экономику лучше чем у аккумуляторов — иначе и смысла подобный огород городить нет.
Тут хотят получить экономику лучше чем у аккумуляторов

Может они это и хотят(ну а кто не хочет), но из статьи это совершенно не видно. Единственные аргументы это экологичность — утилизация строительного мусора и загрязнение/потребление воды при добыче лития.

Миллисекундный отклик при манипуляции 35 тонными блоками???
Ребятам лучше барыжить тем, что они курят — будет выгоднее.

Как понимаю, это отклик ПО на нужную реакцию от датчиков внешней энергосети, а потом уже ПО рассчитанными алгоритмами заводит циклы для движения блоков.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не думаю что единиц (да и десяток) миллисекунд хватит.
Сотня миллисекунд на отпустить тормоза и начать вращать с достаточной для энерговыдачи скоростью имхо минимум. Но тут считать надо.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я удивлен, что разговор о миллисекундах до сих пор идет.
Я просто оставлю это здесь:
50 герц частоты = 20 миллисекунд периода.
Это даже без механической инерции чего-либо.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
ИМХО, можно обеспечить управление потреблением/генерацией по такому-же принципу, как уровни кзша в процессоре:
image
На первом по скорости реагирования уровне ставить аккумуляторы (конденсаторы). Тогда время ответной реакции можно обеспечить хоть микросекунды, но время работы несколько секунд, что-бы отреагировала вторая ступень — какой-нибудь блок, весом в несколько тонн с собственным неотцепляемым мотор-генератором, например. Ну а времени работы второй ступени хватит на запуск всей остальной «машинерии».
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Ага, так вот зачем египтяне пирамиды строили =)

оно и сейчас так организовано. задача переключения мощностей на резервную подстанцию быстрого реагирования давно решена.
Скорее всего, речь о том, что «сейчас снимаем с опускающегося блока 4 МВт – а вот через миллисекунду уже снимаем 4,01 МВт!» Физически это вполне реально. В лучших традициях маркетинга – ничуть не соврали же=)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
а в чём проблема? вот висит у тебя готовый к движению вниз блок на стопоре а дальше как с лифтом для начала движения нужны и правда миллисекунды.
Слабо верится в 90% КПД при полном цикле.
У ГАЭС КПД 70-75% вики

Но выглядеть это будет эпично. Особенно на максимальной нагрузке.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Интересно, насколько сильный должен быть ветер, чтобы как-то заметно отклонить бетонный блок на 35 тонн…
ну вообще если трос длинный, то и средний ветер может отклонить блок на половину его линейного размера. но при длинном тросе частота качения маленькая, а ускорение от воздействия ветра низкое. так что учесть смещение и подвинуть тележку вверху вполне реально.
Ну, надо не забывать, что кроме блока есть еще и сам кран. И есть еще такая занятная штука, как резонанс.
Строительные краны работающие даже с меньшими блоками (что по парусности, что по массе), вынуждены учитывать метеоусловия.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
у нас нет проблем добавить дополнительные направляющие стойки не позволяющие блокам сильно раскачиваться…
«у вас» это у кого?
Дополнительные направляющие это дополнительные затраты. Дополнительный фундамент. Дополнительная парусность, кстати. И дополнительное место, куда нельзя поставить блок сверху (а значит снять с него энергию).

Если у вас «нет проблем», то нарисуйте правильную картинку. Ибо те, которые в статье не выдерживают критики цифрами.
Ну, или скажите где я ошибся в рассчетах. Я об этом уже давно прошу — почему-то никто не проверяет мои цифры…
потому что нет смысла проверять цифы несуществующего проекта… сейчас нет даже понимания есть ли достаточное количество электростанций нуждающихся в подобных аккумуляторах. речь сейчас исключительно о том что вы накидываете на проект гипотетические блокирующие проблемы, а я говорю что они не блокирующие предлагая гипотетическое решение. углубляться в этот проект дальше не рекомендую если вы не планируете в него инвестировать.
А они вокруг башни построят цилиндр вращающийся (типа вертикального ротора), и будут еще за счет ветра генерить, чего зря пропадать габаритам.
При сильном ветре эта штука работать не будет — генерить будут ветряки, она как раз и нужна только тогда, когда ветра нет!
При сильных ветрах, кран необходимо парковать.
Вплоть до частичной разборки.
она как раз и нужна только тогда, когда ветра нет!
Для этого, когда он есть, она должна работать на аккумуляцию (запасать).
когда ветряки фигачат мы должны блоки наверх тягать за излишки энергии…
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А тут затраты на торможение блоков. Грохать со всей дури даже бетонный блок не стоит. Да и разгон вверх дополнительной энергии требует.

90% КПД это очень много. Сравнимо с аккумуляторами. Такие цифры требуют доказательств.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ну тут и удобства гидроаккумуляторов нет — нельзя вбухивать всю лишнюю энергию в подъём, рано или позно придётся остановиться, чтоб блок поставить — а воду, сколько хочешь, столько и крути-качай.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Так его же не в свободное падение отправляют, а как раз генератор от него работает. То есть как раз тормозит спуск
Ну, вообще-то есть ньюанс. Дело в том, что 3 фазы сети придуманы были не от хорошей жизни, а для того, чтобы эффективнее использовать энергию, подаваемую на генератор (внутри ГЭС/ТЭС/АЭС и т. д.), и, по возможности, эффективнее использовать ее у потребителей (нет, не светодиодные лампочки у вас в квартире, а синхронные двигатели на производстве, как правило).

И вся сеть исторически на это настроена. И груз, спускаемый с переменной скоростью будет генерировать или постоянное напряжение (которое надо еще преобразовывать в переменное, но и так оно будет очень не эффективно), или надо механически как-то приводить спуск груза к сетевой частоте (и, возможно, фазе).

В любом случае, совсем без тормозов точно не выйдет. Ставить груз внизу/наверху надо аккуратно. Торможение генератором на малых скоростях неэффективно.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Генератор может работать, и хорошо работает, тормозом для поддержания постоянной скорости спуска.
А вот быстро тормозить в конце почти до 0 он плохо умеет. Нам надо тормозить достаточно быстро, чтобы не терять высоту просто так.

Или колодки или медленное замедление и грохать на большой скорости. Альтернатив особо не видно.
Ну решение конкретно этого вопроса довольно простое. Достаточно опускать блок с постоянной _малой_ скоростью. А вращение на генератор можно и через редуктор передавать
Тогда падает мощность, и надо наращивать число кранов.
блок будет тормозиться непосредственно генератором. в целом он даже не разгонится особо( сюрприз можно подобрать массу ротора так чтоб блок плавненько и медленно спускался вниз, а энергии генерировать столько же..)
Хорошая идея, с шахтами тоже не плохо. Я в ДНР живу, у нас после происшедших событий таких шахт просто завались!
Тсс, потише. Тут Москва миллионы тонн мусора распихивает по соседним регионам, не подкидывайте им идеи…
они же постепенно затапливаются, и чтобы поддерживать их в рабочем состоянии нужно будет постоянно воду откачивать
Отличная батарейка получается. В телефон, жалко, не поставить
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Часы такие есть, с автозарядом.

Итак, минутка скучной арифметики:
Плотность бетона примем за 2000кг/м3 (это уже тяжёлый бетон). Возьмём за типовую башню сечением 10м*10м и высотой 100м (строители могут уже покрутить пальцем у виска за несвязанную кучу побитых кирпичей такого размера), масса составит 20Мт. Полная потенциальная энергия этой кучи башни составит 10*10*100*100/2*2000*g — примерно 9,8ГДж, или 2,7МВт*ч.
Возьмём потребление типового домовладения или квартиры за 500Вт в среднем. Примем световой день с эффективной генерацией энергии солнечными батареями на широте Дели в среднем за год за 12 часов. Таким образом, без учёта всех потерь, наш гравитационный аккумулятор обеспечит питание в ночное время 450 домовладений. При этом сам имея габариты жилого дома, скажем, квартир на 90.

Выглядит даже местами привлекательно и не совсем бредово.
Отличная идея. Дом на подъёмном генераторе. Мало того, что можно запасать энергию, так еще это можно делать днём когда все на работе и вырабатывать ночью когда все в домах. Прям электростанция из людей.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Включил чайник — переехал на этаж ниже.

А это уже что-то черонозеркальное.
Не оплатил электричество — спустили в подвал, завалив другими квартирами.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Хм… Только что решил только что посчитать более простые вещи: 35 тонный блок на высоте 120 метров (цифры из статьи)
Если я не ошибся в школьной физике, запасенная энергия получилась 41160000 Джоулей или прям-таки зашибись крутые 11.4(3) киловатт-часов.

И да, кстати, они говорили о 6 кранах. Т.е. даже все 6 будут работать на спуск со скоростью 1м/c, то мы получим офигительную мощность в 2058 Киловатт.
2 Мегаватта в пике, Карл!!! При блоках, летящих в среднем под 1м/с(!)

Может я ошибаюсь где-то на пару порядков??? Иначе это что-то совсем странное.
и выдавать они это будут в течение 100 секунд, а потом медленно аккуратно позиционировать его внизу, поднимать кран и тд.

плюс перепад редко будет 120 метров — надо же ставить на другие блоки, и снимать не с самой вершины, с вершины уже сняли…
Я посчитал, что киловатт-часы будут отдавать в течение 120 секунд (по количеству метров), и по этому и написал про среднее 1м/с. Да, надо считать по другому, но я уже забыл математику, так что прикинул в первом приближении.
Очевидно, что не все блоки будут на 120м, и что нужно будет время на операции.
Но полученные мной цифры настолько… странные (даже при таких дурацких предположениях), что я решил их озвучить, надеясь, что я где-то ошибся.
Ибо, если я не ошибся — вся идея полный П.
Это не идея, это просто способ собрать бабла с не особо соображающих инвесторов.
Да, там говорили, что до 5 мегаватт могут делать.
Ну, если я не ошибся, то 5 мегаватт она в среднем может отдавать/получать в течении 8.232 секунд (базируясь на предыдущих вычислениях, и предполагая, что она таки как-то сможет отдать эту энергию).
6 блоков по 35 тонн, летящих с 120 метров… Я хочу это видеть.

Не, я точно где-то ошибся. Это просто не может быть возможно, чтобы такая фигня существовала, и в нее поверили…
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Картинка
image
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
6 кранов присутствуют на этой же картинке (а это уже серьезное ограничение). Ну, и другие габариты, конечно, не могут быть как на картинке.
Не, я не спорю — в теории и орбитальный лифт классная штука.
Но вот объективная реальность… увы.
Кстати, заинтересовался было ли это фигней, сказанной производителем, или «ученый изнасиловал журналиста».
Все-таки первое:
energyvault.ch
Operating Parameters
– The bricks are lifted to create a tower causing the energy to be stored in the elevation gain

– When the bricks are then returned to the ground the kinetic energy from the falling brick is turned back into electricity

– Specially engineered control software is used to ensure the bricks are placed in exactly the right location each time

– The system is modular and flexible with each plant having a capacity of between 10 and 35MWh and a power output of between 2 and 5MW

– The system is ideally suited to longer duration storage but with very fast response times can also be used to deliver short and medium term ancillary services

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Хм… Если пролетающие в штатном режиме сотню метров за десяток секунд 35-тонные блоки это «придирки», то, конечно… никаких проблем с «принципиальной возможностью» :-)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ок, если строительство аналогичное центру Манхеттена только для тягания 35-тонных блоков, и компенсации разницы в десяток-другой мегаватт не «придирки», то я вообще не понимаю о чем мы говорим…
Если можно построить такие здания, то у вас уже все хорошо с инфраструктурой. Не выпендривайтесь — проложите кабель от других генерирующих локаций. Там может быть проблема синхронизации, но это решаемо.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Это вы предлагаете строить кучу «небоскребов» (высота более 120 метров, которую я описал) с кранами.
Причем не для жизни людей, а для выдуманной проблемы, которую это не решает.

По поводу того уход это от проблемы или решение… Позвольте узнать ваши цифры насчет этого решения? Я свои привел, и они выглядят… странно. Вы отвечаете тем, что надо «больше, выше, сильнее», и это «сработает» когда-то в будущем.
Не могли бы вы привести хотя бы приблизительный подсчет когда подобные башни «сработают»?
А то, извините, игра идет как-то в одну калитку…

UPD: Кстати, а при всемирном развитии зеленой энергетики чем плох кабель? Как раз самое эффективное средство, ибо все мы знаем, что когда «в Москве 15:00 в Петропавлоске-Камчатском полночь»
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я может неправильно вас понял, но это не замена генерирующим станциям. Это накопитель. Он не может без генератора работать, надо как-то поднимать эти блоки.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
кабели нельзя тягать слишком далеко из-за потерь энергии на нагрев самого кабеля, увы. вообще я смотрю вы в целом плохо понимаете как работают энергосети даже с традиционными электростанциями…
Проблемы с нагревом кабеля решил еще товарищ Тесла за счет высоковольтных линий.
Реактивные потери в линии решаются HVDC.

Вы уверены, что вы понимаете больше моего в энергосетях?
теперь абсолютно точно в этом уверен.
Ок, может быть тогда приведете хоть какие-то цифры и вычисления? Я привел, если что. Согласно ним идея выглядит утопичной.
вам слово «редуктор» что-нибудь говорит?
От скорости спуска напрямую зависит генерация. Но это еще ладно. Жопа в том, что если мы хотим сглаживать суточные колебания, то скорости подъема и спуска должы быть сопоставимы.
От скорости спуска напрямую зависит генерация.

И что?
Или: меньше скорость — меньше мощность — больше кранов/грузов.
Или: меньше скорость — та же мощность — большая масса груза.


Вы удивитесь возможно, но существуют краны-тяжеловесы (например Bigge 125D AFRD, мощностью 2,5 мВт) поднимающие и до 7000т, со скоростью до 10м в час.


Жопа в том, что если мы хотим сглаживать суточные колебания, то скорости подъема и спуска должы быть сопоставимы.

Во первых, в чем же она конкретно выражается?
Во вторых, вот вам например потребление (синяя кривая) в "стольном" граде Гамбурге за сутки (рабочий день, с 6 по 7 ноября).

График ...
В чем проблема сгладить такой «провал» (грубо с 21 до 7) с падением потребления до 30% (но в среднем 15%-20%), чтобы оно стало самодостаточным (т.е. увеличив производство эл.энергии в течении 8-10 часов днем на те же 20%)?..
Не удивлюсь. Но...
поднимающие и до 7000т, со скоростью до 10м в час.
Я, может, туплю, но 7*10^6*10*9.8 / 3600 = 190555 Ватт. То есть, ни о чём.

Ну и мы же сабж обсуждаем — 6 кранов по 35 тонн. Чтобы генерировать/накапливать 2МВт они должны двигать грузы со скоростью как раз указанный выше 1 м/с.
В чем проблема сгладить такой «провал»
В том, что для идеальной балансировки вам надо чтобы провал и пик относительно среднего были равны по площади под огибающей. Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается, то вам придется неделю накапливать энергию чтобы 1 день отдавать.
Я, может, туплю, но 710^610*9.8 / 3600 = 190555 Ватт. То есть, ни о чём.

Ну во первых 7*10^9, во вторых вас тут действительно больше ничего не смущает?


Ну и мы же сабж обсуждаем — 6 кранов по 35 тонн.

Про шесть кранов — это на картинке, система может быть разной (под потребности).
И концепт из сабжа не для таких городов с тераваттным потреблением, хотя оно неплохо так модулируется.


Смотрим в "даташит":
The system is modular and flexible with each plant having a capacity of between 10 and 35MWh and a power output of between 2 and 5MW


Т.е. грубо если посчитать меньший вариант — например 5 часов "закачивали" по 2MW = 10MW и в течении 10 часов отдаем 0,9MW (если КПД системы 90%)… Что вас тут смущает? Т.е. вы правда не представляете как простейшим двухступенчатым редуктором такое сделать (при той же скорости поднятия и опускания блоков)?


надо чтобы провал и пик относительно среднего были равны по площади под огибающей.

Так я и написал нужно на 20% больше запасать… Да хоть на 30% — просто больше ветряков (солнечных панелей и т.д.) — тут дело только в мощности "аккумулятора"…
Т.е. для примера выше — это работает, если ночная площадь под кривой потребления в среднем ниже 0,9MWh.


Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается...

А чего бы ему так делать? Ну да КПД генератора (хотя чем они мощнее, тем ближе к 99%), ну будут потери на редукторах, но не 20% же!.. Вы чего право?

Ну во первых 7*10^9
Это еще почему? У вас 7 тысяч тонн. В тонне 1000кг. 7000*1000=7*10^6
во вторых вас тут действительно больше ничего не смущает?
Смущает, что у вас знаки в цитате покушал кто-то. А так, вроде, нет.
у будут потери на редукторах, но не 20% же!.. Вы чего право?
Я про потери вообще ни слова не сказал. Просто, у двигателей есть другие параметры помимо предельной мощности — момент, напрмиер.
7 тысяч тонн

это да — туплю под вечер :)


А так, вроде, нет.

А зачем на 3600 делить? если то час -> сек, то оно откуда здесь?
Т.е. вы хотите сказать, что если я за 1 час дырку в бетонной стене 100 ватным перфоратором (на полной мощности) просверлю, то за секунду он у меня всего 27 милливат потребляет? :) Правда?


Я про потери вообще ни слова не сказал.
Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается...

Зачем его спускать в 5 раз быстрее?

Аааа… извиняюсь, теперь понял "идею" — вы киловатчасы считали:
Т.е. не 190к Ватт, а 190кВч… (194 кВч на самом деле)


Т.е. возвращаясь к 35т и высоте в 120м, чтобы сохранить заявленые 10MWh (т.е. 11,66kWh на блок ну и минус расходы), нужно примерно 1000 блоков.
Ну и как бы опускать 1000 блоков за 10 часов 6-ю кранами — имеем среднюю скорость для крана — 16,6 блоков в час или 3,5 мин на блок (что есть порядка 0,5м/с, т.е. для 120м за 210 сек).


Ничего невозможного/страшного я здесь не вижу.

Я считал именно киловатты. То есть, мощность, которую мы отбираем из сети при подъеме указанного груза с указанной скоростью. Очевидно, что если это продлится ровно час, то за этот час мы запасем энергию, численно равную в КВтч.
Зачем его спускать в 5 раз быстрее?
Чем быстрее мы технически можем спускать — тем лучше — тем большую пиковую генерацию мы обеспечим с единицы конструкций. Мой вопрос был не в этом в а том, можем ли мы обеспечить такую же высокую скорость подъема. Если нет, то работа будет уже не на суточных колебаниях, а на компенсации более редких провалов, что замедлит окупаемость и тд.
Ничего невозможного/страшного я здесь не вижу.
Я такого и не говорил, но когда выше кто-то указал такой порядок скоростей, вы начали разговор про редукторы.

Я считал именно киловатты. То есть, мощность, ...

А ну тогда ладно… :) А я попугаев.
Нет вы считали именно киловаттчасы. А не киловаты.


1 кВт⋅ч = 1000 Вт * 3600 с = 3,6 МДж
= подъем авто (1200кг) на эйфелеву башню (300м)
= человек (100кг) на гору в Альпах (3600м)...


когда выше кто-то указал такой порядок скоростей, вы начали разговор про редукторы.
… Если пролетающие в штатном режиме сотню метров за десяток секунд 35-тонные блоки это «придирки»...

Ну-ну… (сотню метров за 10 сек и за 3,5мин — это, извините, две большие разницы).

dE/dt = m[кг] *g * dH[м] / dt[с] = P[Вт] (моя исходная формула)
P[Вт] * t[ч] = Е[Вт*ч]
1кВт * 1ч = 1кВтч
Вопросы?

35000кг * g = 343 кВт — мощность генерации при спуске одного блока со скоростью 1 метр в секунду. Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час. Если у нас хватит блоков для работы 3 кранов в таком режиме, то и будем как раз отдавать 1МВт.

Чтобы отдать 10МВтч в течение 10 часоа мы такими темпами спустим 10800 блоков, если они все магией находятся на 100 метрах. В реальности башня уменьшается, и нам понадобится 21600 блоков (вдвое больше) при условии, что длины башни хватит на раскладывание их вокруг ровным слоем по 1 блоку. На практике так, конечно же, не получится, но это отдельный разговор.
Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час

Вы на порядок ошиблись тут — для 343кВт*ч нужно с высоты 10 метров спускать 360 блоков в час… или со 100м — 36 блоков в час.


Дальше не смотрел.

Вы на порядок ошиблись тут
Проверяйте:
dE / dt = m * g * dh / dt = 35*1000 * 9.8 * 1м / 1с= 343 000 Ватт = 343кВт.
Про высоту я тут вообще ничего не говорю. Как и про энергию.
Про высоту я тут вообще ничего не говорю. Как и про энергию.

35000кг * g = 343 кВт — мощность генерации при спуске одного блока со скоростью 1 метр в секунду. Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час.

Эээ… вы чего вообще?.. вроде не пятница.


Так или 360 с 10-ти или 36 со 100-а метров, но не как не 360 со 100м.

В рассчете мощности высоты нет.

А, ну ок, я ошибся на порядок в количестве блоков, да. Конечно же 100 метров он полетит 100 секунд а не 10. НУ в принципе и фиг с ним. Претензии-то были к
А зачем на 3600 делить?

Принципиально можно и подлодки из титана делать. Но какой практический смысл? Это же экономический проект и 5 мегаватт — это 5 мегаватт. То есть совсем чуть-чуть. Один атомный блок — 1000 мегаватт, для сравнения.


Как необычный проект — интересно, но на реально полезный не похож.

Это ведь не электростанция, зачем тогда сравнение с блоком АЭС? Это аккумулятор энергии, и сравнивать нужно с аккумуляторами энергии.
Затем, что их предлагается ставить вместо маневровых электростанций. То, что многие атомные станции сами по себе плохо маневрируются это, конечно, отдельный вопрос.

Речь о масштабах. Сравните с загорской ГАЭС под Москвой. Это аккумулятор. 1200 МВт. На 4 часа работы.


Это всё к оценке необходимых масштабов. Подобная башня имеет смысл, как промышленное решение (а не как местячковое чудо света), если даст сравнимые объемы. Т.е. не одна башня, а 200, что б те же 1000 МВт мощности получить.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

ГАЭС не одна, они вполне себе "децентрализованы". Может каждые 10кВт теперь отдельным агрегатом выдавать ради повышения устойчивости к авариям? Так что нет, 2000 башен вместо пары-другой десятков ГРЭС разной мощности не лучше. У ГРЭС серьезная проблема только в необходимом ландшафте.


Однако если в данном проекте они уложатся в $5млн на башню, то почему бы и нет (я нагуглил цену по двум ГРЭС — условно $1млн за мегаватт).

Но почему их тогда не скрестить, и не сделать той же высоты водонапорные башни — без носящихся по воздуху бетонных блоков, которые её и перецеплять нужно?
экспоненциальный рост давления на стенки резервуара с ростом высоты башни, потому что вода не самонесущая конструкция… поэтому водохранилища растут вширь а не в высоту.
Линейный же.
а когда складываешь с несущей способностью стенки то выходит что уже не линейная, но надо конечно подробнее раскрывать иначе некоректно выходит… но это слишком долго по сравнению со значимостью…
Вот с этим уже трудно не согласиться.

Но с другой стороны, не будет ли это в какой-то мере справедливо и для сабжевой башни?
нет. у сабжевой башни всё состоит из самонесущих «стен» там конечно тоже не так всё линейно масштабируется, но одно то что просто нет риска протечки и постоянного статичного давления даёт очень многое.
Потому я и говорю «в какой-то мере». Для меня, например, самонесущесть такой башни в неидеальных условиях вызывает много вопросов. Если бы все было так просто, то и с небоскребами не было бы столько проблем, верно?
Если бы все было так просто, то и с небоскребами не было бы столько проблем, верно?

А сколько проблем с небоскрёбами? Мы живем в домах из железобетона, и они не падают. Вы сомневаетесь, не рухнет ли бетонная 100-метровая чушка под своим весом? Нет, не рухнет. Бетон марки М400 выдерживает нагрузку 400 кг/кв.см. Кубометр этого бетона весит около 2400 кг. Простая арифметика показывает, что для создания нагрузки на основание 400 кг/кв.см. башня из этого бетона должна быть высотой более полутора километров. Соответственно, стометровая имеет пятнадцатикратный запас по прочности.
Пятнадцатикратный запас — это не так много, на самом деле.

Локальные напряжения, ветер, проблемы с фундаментом и прочее при неаккуратной кладке вполне могут обеспечить коэффициент 15х. Где-нибудь в одном углу. Локально. А потом — уже и нелокально.

Сооружения из бетона таки разрушаются регулярно — и им для этого совершенно не нужна километровая высота…
А сколько проблем с небоскрёбами?
Это же тролинг такой, да?

Ну во-первых, не чушка, а доминошная башенка.
Во-вторых, они (и многие комментаторы) предлагают делать бетон из мусора. Он точно будет соответствовать указанному вами по прочности?
В-третьих, khim уже сказал про неравномерность.
Это же тролинг такой, да?

Скорее, ирония. Сравнивать небоскрёб со стометровой кучкой из бетона — это ещё хуже, чем сравнивать эту болванку с водохранилищем ГЭС. Совершенно разные задачи, совершенно разные проблемы.
Он точно будет соответствовать указанному вами по прочности?

Не обязательно. Но даже бетон М150 имеет пятикратный запас по прочности.
В-третьих, khim уже сказал про неравномерность.

В отличие от зданий, эти блоки, как только в них появились трещины, можно сразу же выбрасывать тем же самым краном. Поэтому с инженерной точки зрения влияние и сложность решения этой проблемы находится на стопятидесятом месте хит-парада проблем.
с небоскрёбами даже меньше проблем, я даже думаю что размещение блоков не по самонесущей схеме, а в полках железобетонного основания окажется эфективнее( и не факт что это выйдет дороже в долгосрочной эксплуатации)
думаю пространственная 3Д решетка, внутри которой блоки как лифт по рельсам ездят. Тогда можно их вообще сбрасывать как поршни, и ловить за счет сжимающейся подушки воздуха, в момент подлета, со стравливанием зазора воздуха или через клапаны или через естественные зазоры между блоком и туннелем(да, это у меня решетка уже превратилась в пространствунную Ж\Б раму с вертикальными колодцами.)
Прикольно.
Но не могли бы вы подсказать, как эта крутая технология повлияет на количество запасенной энергии и величину отдаваемой номинальной и пиковой мощности?
Желательно с цифрами.

Вы забыли про редуктор. Не обязательно сбрасывать вниз блок со скоростью свободного падения.

не нужно сбрасывать ни на какие подушки, мы можем их спускать на том же лифте на котором поднимаем довольно эффективно извлекая всю энергию спуска.
Если я не ошибся в школьной физике, запасенная энергия получилась 41160000 Джоулей или прям-таки зашибись крутые 11.4(3) киловатт-часов.

Ну это всё-такие 35 тонн на высоте 120 м, ничего удивительного)

Я так понимаю, что 6 кранов работают одновременно, но в разных циклах. Т.е. в конкретный момент времени, если у нас идет "разряд" например, 2 из них опускают 35-тонные блоки, 2 поднимаются за следующими, и 2 выполняют погрузочно/разгрузочные операции.


Или грубо говоря другими словами, если кран способен поднимать/опускать блок со скоростью 10м/с, что не есть большой проблемой, и его цикл работы будет таким: 5с на позиционирование и захват блока, 12с опускание, 5с на позиционирование и отпускание блока, 12с подъем. То длительность одного цикла составит 5+12+5+12=34c, за которые кран отдаст 11,4кВтч энергии (если считать, что подъем пустого крана и позиционирование практически не требуют энергии), что составит в среднем примерно 1,2МВт мощности. При 6 кранах имеем соответственно до 7,3МВт средней мощности, что примерно соответствует рекламе.


Единственное, что меня волнует — это общая высота и стабильность всей этой конструкции и еще то, что расчеты работают при том, что все блоки поднимаются на высоту 120м, а в реале у нас будут высоты меньше и эффективность всей установки соответственно тоже меньше, так как циклы укорачиваются, а затраты на позиционирование остаются теми же.


Но все-таки все познается в сравнении — сравните размер Тесловского Powerwall, который выдает 13.5кВтч энергии, причем примерно 3000 раз за все свое время жизни, и имеет размеры 1мx0.75мx15см без подвижных частей и 35-тонный блок размерами 2х2х2м на высоте 120м и кран. Лично мне как-то не весело от этого.

При этом сам имея габариты жилого дома, скажем, квартир на 90.

Есть ньюанс. При ваших вычислениях он будет иметь эти габариты только в «заряженном» состоянии.
При «разрядке» он будет расползаться (если, как в статье, снимать с кучи блоки, и ставить на землю). И серьезно.
Ибо высоту надо уменьшать.
Ну, или строить под ним подъемник/колодец, который сможет тягать такую махину и при этом вырабатывать/поглощать энергию эффективно.
Прокомментируйте, пожалуйста, свои расчёты — учитывается ли в них дискретность высоты (блоки ведь конечной длины) и то, что нижние блоки обладают меньшей потенциальной энергией нежели те, которые находятся повыше?
Размерами блока, по сравнению с высотой подъёма я пренебрёг (при первом приближении — кубик со стороной 2,5м на фоне 100м высоты), потенциальная энергия считается усреднёно — для 50 метров высоты (100/2 в формуле), исходя из того, что распределение энергий для блоков будет линейным от 0 до max (где Emax = m*g*Hmax, при Hmax=100м).

10м*10м*100м*2000кг/м3 = 20Мкг, то есть 20 тыс тонн.


Аккуратнее обращайтесь с единицами измерения, пожалуйста. Если были кг, то и после умножения кг. А в тонны можно перевести отдельным шагом.

а общую мощность (полную емкость хранения в данном случае) как у средних ГЭС (10-35 МВт-час), однако, шесть моторов в кранах не смогут столько выдать одномоментно, 5 МВт выходная мощность заявлена, но это в теории. Все зависит от алгоритмов специального ПО и современных энерго-генерационных комплексов.

Сравнивают энергию с мощностью?
Не сравнивают если ты про «10-35 МВт-час» и «5 МВт»
Кран имеет мощность 5 МВт. Если он как генератор проработает час, то выдаст энергии 5 МВт*час. Если таких кранов 6, то они выдадут 5*6=30 МВт*час.
Другой вопрос, что кран не сможет непрерывно час опускать груз. Может 5 МВт это средняя мощность, с учётом подъёма крюка к следующему блоку?
У крана может быть более хитрая система с двумя крюками — пока один опускает, второй поднимается и крепит следующий. Но все равно мне пока идея кажется странной (если не сказать больше)
Тогда у меня еще одно рационализаторское предложение: выкинуть крюки, грузы и все вот это вот нафиг. Потому что если уж нам платят за электроэнергию больше, чем за тот же объем платим мы (а иначе одновременное потребление и генерация невыгодны), то зачем еще заморачиваться со всей этой механикой? %)
5мегаватт это мощность которую он сможет выдать если сразу десять кранов будут одновременно опускать блоки со скоростью более 1м/с.
Т.е гипотетически эта конструкция кратковременно (менее минуты) может выдать 5мегавтт.
А практически в реальной эксплуатации ее потолок в лучшем случае 300киловатт.
И это без учета того, что может быть ветер (представьте как эта конструкция и блоки на тросу будут раскачиваться), дождь, снег, примерзшие блоки, порванные тросы, ремонт генератора или редуктора на высоте в 120метров.
Генераторьі могут стоять внизу, в центре конструкции например, краньі (стрельі) нужньі исключительно для опорьі подвеса. На каждой из шести стрел крана, как уже заметили вьіше, может бьіть более одного подвеса для непрерьівной работьі на спуск, и, более того, более одной тележки, для спуска более одного блока за раз.

Раньше в какой то книге читал про инерционные аккумуляторы, и машину на таком двигателе, заряжать нужно раскручивая тяжелый маховик. Мне кажется движению такой машины будет препятствовать эффект гироскопа. Да и КПД такого аккумулятора будет невелико из за трения.

Динамические (роторные) ИБП есть, так же в Формуле-1 на заре внедрения систем KERS были такие решения.
Я даже скажу в какой книге про это есть: «Месть Стальной Крысы» Гаррисон.
Фантастически стебный стеб на фантастику.

Не, может где-то еще было, но запомнилось именно это.
Гулиа же. Читать всего и проникаться — просто обязательно. Параллельно вспоминая о ЦОД-овых бесперебойниках на маховиках).
Автобусы на таких двигателях точно были. Мб и сейчас ездят.
сейчас есть гибриды с такими маховиками которые используются для плавного старта машины при движении в городе( остановка на светофоре\ в пробке и тп) просто решили не парится с аккумулятором и электромотором как в других гибрида и решили хранить энергию резкого торможения механически. с развитием аккумуляторов это конечно вымрет, но пока имеет место быть.
Блестящая идея, способная совершить революцию в энергоносителях!
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
это вы демонстрируете, как можете влиять на рейтинг комментариев?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не трудно убедиться, что у него нет для этого технической возможности.
С другой стороны, ваше русть и завуалированное замечание про пару жалких минусов может призвать еще.
Каменный век возвращается :)
Ага… а потом гадают на Рен ТВ зачем такие огромные блоки выпиливали древние цивилизации.
Вы сделали мой день!
В такой системе очень много нагруженной механики и движущихся частей — значит будет высокая сложность и стоимость обслуживания системы помимо самих мотор-генераторов. Больше точек отказа. И никакой хитрый софт не скомпенсирует плохо смазанную шестерёнку или заевший в пиковый период трос.

В ГЭС с накопителем и то сложность обслуживания меньше, потому как там из критичного только насос (он же генератор), да раз в несколько лет надо прочищать накопительный водоём.
На приведенной в пример комментариях Загорской ГАЭС — тоже подобная точка нашлась, причем еще до того как успели достроить.
Все новое — хорошо забытое старое.
Не успело пройти 50 лет, как старую шуточную идею возвратили к жизни.
См.: журнал Техника-Молодежи за 1967 год, №7 стр. 22 «Эксперимент инженера Арсеньева»
В частности, страницу с описанием «Пожирателя гравитации» zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1967-07--num29
Гаргантюа, гравитация, суб-световые скорости… Юла, подсознание, внедрение идей… Неужели Нолан «Технику Молодежи» выписывал?
Ура! Наконец то! Я долго думал о том, почему же запасают «зелёную» энергию в лучшем случае, как кинетическую энергию воды, а чаще вообще в аккумуляторах. и наконец мои «идеи» воплощают в жизнь.

А зачем составлять нижнюю часть башни из таких же блоков? Это же будет лишняя суета для системы кранов. Нижние блоки не будут проделывать длинный путь. Максимальный профит будет лишь от тех блоков, которые стоят на самом верху.
Максимальная эффективность системы будет лишь в том случае, если все грузы будут подниматься на одинаково большую высоту. Например, краны стоят на вершине скалы, а грузы поднимаются на террасу. Потом они все спускаются на дно ущелья. Должен быть длинный ряд грузов, как забор. А краны ездят на вершине по рельсам.


Также, идея с домами, поднимающимися на столбах, очень привлекательна как концепт. Утром они поднимаются, а ночью опускаются. Правда, непонятно за счет какого источника энергии.

Потому что, если нарисовать честно, то краны, которые стоят наверху не смогут спустить все блоки сверху на землю тупо из-за размера стрелы.
А рисовать стрелу раз в 10 больше — у людей возникнут вопросы… :-)

У меня и так вопрос — зачем башенный кран, если можно поставить мостовой. Балка с опорой на две точки проще и жестче, чем на одну.

Так же можно и морской контейнер 40 футов увеличенного объёма типа High Cube использовать для кубов — там как раз максимум брутто 67200 lbs (30480 кг).
Кстати, хороший план. Фактически, сделает блоки серийными.
Угу, но, боюсь, есть ньюанс:
инвесторы заинтересуются почему в существующих портах по всему миру краны занимаются погрузкой/выгрузкой груза, а не такой «выгодной» задачей, как балансировка нагрузки в энергосетях. :-)
Высота маленькая — много не запасешь)
подвижные краны плохая идея.лучше тягать блоки по роликовой дорожке к месту спуска…

идея с домами совсем плохая. потому что в поднятом состоянии они не находятся в равновесии в отличии от блоков которые сами по себе никуда не денутся.
Прототип разработки и пункт управления с ПО (в пять раз меньше реального — 22 метра (72 фута) высотой):

Дык… хотя бы показали как это реально работает, хотелось бы посмотреть на быструю сборку и разборку, чтобы как тетрис. Но нет, показали как просто спускают одну бочку и как типа почти поставили, но не поставили.
Не знаю мне как инженеру более интересно как надёжно быстро и точно! отцеплять и прицеплять 35-ти тонные бетонные блоки в автоматическом режиме.
У контейнеров (как раз 35 тонн) есть фитинги, но их цепляют специальной рамой размеры этой рамы надо видеть, плюс вот сходу она тоже не цепляет, надо центрироваться. А при ветре всё усложняется.

А зачем их отцеплять? Опустил, а когда излишки энергии есть — поднял. Затем по кругу.

Тогда вы ограничиваетесь 1 блоком на 1 кран. Емкость у такого накопителя околонулевая.
Почему бы не использовать несколько тросов? Одна катушка на десятки тросов, при работе с определенным блоком фиксируется (на механический запор) один трос. Это грубый вариант, если подумать немного подольше, чем минуту, можно придумать систему получше.
Ну если башню/стрелу такую построите, то вперед. Но опять же, несколько это сколько? Ну 10 на стрелу — энергоемкость все равно смешная.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
направляющие, роликовые дороги для подвоза блоков, вместо цепляния блока сверху тросами просто загонять блок в жёсткую поднимаемую рамку, сделав эдакий подъёмник… в общем на картинке не самая удачная и продуманная реализация, только сам концепт.
Что-то я не понял. Смысл в том, что за счет гравитации при опускании бетонного блока будет вырабатываться энергия? Ну ок, опустили они за месяц все блоки, а дальше что? Ведь чтобы поднять их обратно, тоже потребуется энергия, даже больше, чем получится собрать при опускании.

Где-то я это уже видел
image


Смотрите на это как на аккумулятор, а не как на электростанцию.
так это аккумулятор- Его задача при избытке энергии в сети — поднимать блоки, а при недостатке — опускать. Естественно, что будут потери но сама конструкция проста как топор и не требует много дорогих элементов/определенных условий местности. Можно наверху ветряк воткнуть — точно лишний не будет и все потери на генерацию перекроет по идее.
Она как раз требует определенных условий местности:
-надежный грунт
-низкая скорость ветра
-минимальные осадки
И ещё по мелочам на две страницы.
угу, но заметно меньше чем гаэс… и больше чем аккумуляторная, но та заметно дороже.
Хорошо, тогда еще один вопрос: если это аккумулятор, то почему статья называется:
Могут ли эти 35-тонные блоки решить гигантскую проблему с возобновляемыми источниками энергии?
Где же тут возобновляемые источники энергии?

Типичная проблема таких источников — непостоянство генерации — т.е. энергию нужно как-то хранить (буферизация и балансировка), например чтобы ночером (когда солнечные панели "спят") или тупо затишье (и ветряки тоже "уснули"), вы все же смогли скипятить себе чаю...

Понятно. Я-то думал, что «гигантская» проблема — дороговизна и малое вырабатываемое количество энергии от возобновляемых источников, относительно той же атомной электростанции, к примеру.

Тогда да, в этом есть какой-то смысл.
Электроэнергия всё равно дороже чем в АЭС, но она при этом ещё и хуже. Вот странный прожект, который мы тут обсуждаем — решает вторую проблему. Но пока всё ещё нет гарантий, что эти две проблемы разрешимы одновременно.
А как они будут учитывать набор воды бетоном? Или все блоки покрыты специальным герметичным слоем который нужно каждый месяц обновлять?
а зачем его учитывать?
бетон не особо сильно набирает воду из атмосферы… проблема у нас только в регионах где есть промерзания через ноль и обильные осадки, там да даже незначительное число влаги в бетоне приводит к разрушению, но на самом деле нет никакой проблемы запаять блоки в плотный полиэтилен для полной герметичности и дополнительного армирования.
Вот интересно, а строители подобных сооружений понимают что энергоёмкость механических средств сильно уступает хим. соединениям? Недавняя статья про синтез углеводородов из атмосферной углекислоты по-моему описывает более перспективный способ хранения энергии.
Достаточно чтобы деньгообладатель понимал меньше, чем автор идеи)
Меньше это да, но тут вопрос в цене. При сильном ветре и ярком солнце возобновляемые источники вырабатывают лишнюю энергию которая просто теряется, а химия в таких масштабах очень дорогая. Как я понял авторы статьи перевели электричество в деньги и посчитали, что потери по нему обходятся дешевле других способов.
это просто другой способ хранения энергии решающий немного другую задачу. кто знает может в будущем мы всёже перейдём на водородные топливные ячейки и вся энергия ветряков будет уходить только на генерацию водорода для принципиально новых сверхнадёжных и дешёвых баков с водородом… но пока производство водорода всё ещё весьма сложная штука.
Сейсмическая устойчивость этой конструкции интересует меня.
ну, если делать блоки по принципу кубиков ЛЕГО, с выступающими элементами, то прочность может быть весьма большой… Но с другой стороны людей там не будет — развалится — и хрен с ней, после землетрясения придут таджики с болгарками, спилят остатки кранов и поставят новые, разгребут обломки блоков, отобрав целые и все будет работать снова, а страховка все покроет — землетрясения слишком редко происходят, чтоб могла понадобиться специальная защита о них.
в доработанной версии с подъёмником и контейнерами весьма устойчива потому что позволяет гасить вибрации особенностью конструкции.
ИМХО наиболее перспективно строить высотку-башню типа главного здания МГУ (можно потолще), где в центре башни лифты-генераторы, загруженные бетоном, еще обычные пассажирские, грузовые лифты и шахты с коммуникациями. (В центре нет окон и доступа естественного света, поэтому центральная часть башни малоинтересна для другого использования). А по периметру башни на каждом этаже жилые, производственные, учебные и т.д. помещения.
Я, конечно, не настоящий сварщик, но если заменить башенный кран на вертикальную шахту с водой, то вполне себе проект: наш 35-тонный блок опускается на тросе, генератор вырабатывает положенные ему мегаватты, опустившись блок перемещают в шлюзовую камеру, добавляют ему объем поплавками и блок устремляется опять наверх. цикл повторить.

Осталось найти способ поднимать воду на вершину шахты.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Прошу прощения — начудил с регистрацией не могу войти под keldysh. Перерегистрировался.

Ваш сарказм вполне понятен, но бесплатного в физике нет ничего, в том числе и энергии.
Ньюанс в объёме — плотность бетона и воды сильно отличаются. Вытесняемый объем воды равен объему шлюзовой камеры. При использовании ОТбетона 1-6 с плотностью 5200кг/м3 против плотности воды 1000 кг/м3 выигрывается значительный объём с умыслом потерять его на поплавках.
Объём бетонного кубика 6.7 м3. По сути, теряем лишь объём воды, равный объёму заполненного шлюза. У меня и в мыслях не было возвращать воду наверх. Шахта не башня, компенсировать потерянный объём жидкости вполне по силам даже грунтовыми водами не говоря уже о маленькой лесной речушке 1-2 м3/с. Получается, что каждые 100 секунд можно «ронять» один блок, получая, как посчитано выше, 2 мегаватта. Роняя тот же блок в воде, kroid, замысел уже перестанет работать.

Хотя, когда писал про шахту, я ориентировался на заброшенные угольные шахты по типу японских угольных островов. Затапливая их каждые 100 секунд сотней кубов воды можно эксплуатрировать ствол шахты лет 100, если не больше. Но думаю, на море уместней другие способы генерации и аккумуляции энергии.

Понятно, что всё это просто версия, но вариантов много и многие из них будут куда лучше, чем предложеный башенный кран.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Меня заинтересовал момент шахты с водой.
Прикинул такую схему, но пока рисовал понял что количестов воды в шахте будет постоянно уменьшатся и для ее пополнение придеться тратить энергию из-за которой терятся весь выиграш.
image
не факт что теряется… но это задачка по нахождению энергетического баланса… в принципе вода это довольно интересный пассивный лифт, но проблема скорее всего будет в том что энергия на преодоление давления столба при шлюзовании в нижней точке будет экспоненциально расти… ну и да вода требует серьёзных гидроизоляционных работ для всей шахты…
Тогда и бетонные блоки не нужны :)

Накачал воздух в поплавок, отцепил — он устремился по воде вверх и выработал за счет этого немного энергии. На вершине спустил воздух, он ко дну пошел. Повторить.
Поплавки на чем на глубину будете доставлять? Или надувать на месте? Под давлением 100-метрового столба воды?
Пирамида Хеопса — это древняя электростанция.

Напомнило одну старенькую игрушку. Urban assault. Там и пирамиды были электростанцией и Стоунхенж.

Гы, действительно в теории похоже на «заряженный» и «разряженный» аккумулятор. :-)

*сарказм* Что мы должны извлечь из этого урока? Правильно — не надо строить гравитационные аккумуляторы на бетонных блоках — все цивилизации, которые пытались это делать исчезли с лица земли :-)
А чем хуже вместо строительства множества таких вот локальных мегааккумуляторов энергии просто продолжать соединять источники альтернативной энергии в единую энергосистему и обеспечивать перетоки? Все равно ветер где-то дует, Солнце где-то светит. И пусть потери на перетоки на расстояния в несколько тысяч км составляют десятки процентов, но даже так это ничуть не хуже будет, чем потери по КПД на таком аккумуляторе.
Тем, что все равно не получится сбалансировать без огромного запаса. А запас снижает КИУМ.

Так и делают. А локальные аккумы ставят, видимо там, где есть изменяющиеся тарифы на энергию, чтобы вырабатывать, когда цена максимальная.

Все равно ветер где-то дует, Солнце где-то светит.
Проблема в том что даже в масштабах всей Европы случается один-два раза в году 2-3 для без ветра и солнца.

Что вроде как немного — но лишает всю затею с ВИЭ всякого смысла. Чтобы компенсировать такие провалы — никаких технологий аккумуляции энергии не хватает. Нужно чтобы «традиционные» источники покрывали 100% генерации. А использоваться они при этом будут на несколько процентов. По хорошему их цену надо приплюсовать бы к цене ветряков — но этого не делают, так как иначе вся затея с зелёной энергетикой окажется ещё более убыточной, чем сейчас.

В общем посмотрим — удастся ли эту дилемму разрешить.
Отвечает(-ют) Александр(ы) Друздь(и):

Giovanni: Прикинул energy payback для блоков: embodied energy бетона около 1 Гдж/т (без какого-либо армирования); при средней высоте подъема 50 м (вся башня 100 м) потенциальная энергия на тонну 490 кдж. 0.9 КПД. Только за 2200+ циклов отобьется. Как-то крутовато, при суточной балансировке это 6 лет.

Valentin Gibalov: — Да еще раньше это рухнет в плане экономики. Там одни краны несколько млн долларов будут стоить — т.е. сравнимо с литий-ионкой той же емкости.
(из открытого аналитического телеграмм-чата «MirVN» (от «Мир Вокруг Нас»): t.me/mirvn_analytics)
Идея хорошая, но как на картинке дешево это не будет.
1) Фундамент будет на два порядка дороже блоков. Даже если строить в пустыне Аризоны. Чемы выше башня — тем экспоненциально дороже фундамент. В это смысле наверно больший смысл имеют плиты, а не блоки
2) Блоки из мусора использовать не выйдет. Чтобы быстро и аккратно составлять башенки, и чтобы башенки не разваливались в любой конфигурации, блоки очевидно должны быть калиброваны и однородны. Гораздо дешевле отливать блоки из качественного бетона, чем лепить из мусора (почему по-вашему предпочитают платить за выброс мусора такие большие деньги?)
3) Бетонные блоки в любом случае вряд ли будут самой дорогой частью, экономить на них нелепо. Эти скоростные краны с компьютерным контролем, которые будут использоваться, фактически, на один спуск-подъем в сутки будут золотые. Не могу поверить что их конструкция будет дешевле илонмасковских батарей. Причем их еще надо обслуживать, иметь запас на профилактику и тд. Батареи только сидят и греются тихонько
4) ну и ветер и прочие осадки. Если они смогут сделать систему 6 кранов работающих одновременно и с постоянной/заданной скоростью составлять башенки из таких «кубиков» в автоматическом режиме днем и ночью с автомстическим зацепом… они произведут революцию в строительных работах и заработают миллиарды безо всяких батареек
Строительство бетонных башен может и дешевле строительства огромных батарей на литий-ионных аккумуляторах, зато в огромных батареях можно применять аккумуляторы, отработавшие свое на электротранспорте. Если на электромобиле или электробусе падение емкости до 60-70% от изначальной и является проблемой, то для огромной наземной батареи — вряд ли.
Мне вот интересно, а можно ли на подобном принципе реализовать аккумулятор для дачи… который помещается скажем в стандартный контейнер 12 метровый, поставленный на попа.
Типа внутри груз, весом около 15-20 тонн, приводная система и мотор-генератор. А контейнер надежно защитит от непогоды и идиотов, заодно выступая рамой жесткости, внутрь можно добавить залитые бетоном силовые элементы… Насколько сие могло бы быть актуально, сколько бы запасало и сколько бы могло стоить. Если учесть что примерно 10 метров займет ход груза.
Реализовать можно, но чтобы был экономический смысл, нужно чтоб на один двигатель приходилось тысячи тонн груза, с вертикальным ходом в сотни метров.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Посчитайте максимальную теоретически запасаемую потенциальную энергию груза в вашем контейнере по формуле E=mgh, сравните с батарейками и забудьте.

эх… печально. В маховик влазит гораздо больше а габариты гораздо меньше… но вот его уже не отмасштабировать…

… и по сравнению с грузом это гораздо более сложная система, начиная от материала колеса и заканчивая подшипниками и вакуумом.

Так, а почему они не хотят гидроаккумулятор? Уверен что с водой проще. Единственную причину которую вижу — для гидроааккумулятора нужно либо много места, либо его можно построить только там, где уже есть большой перепад высот (горы)
С водой не проще. Водяные насосы и турбины всяко сложнее и в устройстве, и в обслуживании, чем кран с электромотором и генератором на редукторе. Для хранения воды нужна подготовленная и гидроизолированная ёмкость. Бетон же просто можно складывать в кучку. Потенциальную энергию запасать легче — всего лишь сделать кучку повыше. Наконец, кучка бетона будет банально по объему намного меньше, чем вода соответствующей массы.
Ну вот не факт. Думаете башенный кран высотой 120 метров и грузоподъёмностью 35 тонн на максимальном вылете это просто и дёшево?
В абсолютном выражении нет. Но уверен, что рассчитать и собрать из железяк ферму, которая может выдержать по 35 тонн нагрузки с двух сторон, и закрепить её по центру на вертикальной ферме — это как минимуму на порядок проще и дешевле, чем рассчитать, построить и поддерживать в рабочем состоянии водный бассейн на сотню тысяч кубометров. Или даже два водных бассейна на разном уровне, если в местности нет крупных рек/озер. Это не говоря уже о том, что такую ферму можно спроектировать всего один раз и потом тиражировать конструкцию. А бассейны надо каждый раз индивидуально проектировать под условия местности.
от кранов откажутся в пользу подъёмников на третьей итерации проекта, а может даже раньше. насосы гораздо сложнее кранов.
Ну ГЭС (и всякие водяные мельницы) строят уже не первый и не второй век, а вот до такого — как-то руки пока не дошли.

Самые плотные марки бетона имеют плотность в районе 2500кг/м^3. То есть всего В ДВА С ПОЛОВИНОЙ РАЗА плотнее воды. Иными словами, если вы хотите заменить Иваньковское вдхр например — вам придется ПОЛОВИНУ его площади залить бетоном, и поднимать его кранами туда-сюда на законную половину высоты между нормальным подпорным уровнем и уровнем мертвого объема (4м/2=2м). Увеличив эту высоту в 50 раз (до 100м) вы сможете работать с бетонным кубиком по весу равным 887млн кубов воды или тонн/50=17,7 млн тонн. Ну или с плитой площадью 41 000 км^2/50 = 820 км^2. 90*90км и 1 м толщиной.
СЕМНАДЦАТЬ МИЛЛИОНОВ ТОНН. Этот груз у вас совокупно должен будет болтаться на высоте в 100м.
Иваньковская ГЭС — 25 мегаватт всего. Запитать крупный поселок или небольшой городок, 5 тыс квартир по норме 5кВт на адрес. Усё.
Ах да. Берем какой-нибудь стационарник, китайский Taysun — 20 000 тонн. Высота крана составляет 133 м, подъема груза понятно поменьше. Так вот — заказывайте 17 740 000/20 000 = 885. ВОСЕМЬСОТ ВОСЕМЬДЕСЯТ ПЯТЬ таких. Всего-то.
А теперь внимание, вопрос: что же проще???
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Наверно проще район высоток переделать под краны, которые будут поднимать бетон (добытый из сноса и перестройки этих же высоток + немного мусора в мешках)…
А теперь внимание, вопрос: что же проще???

Я не знаю, как можно вообще сравнивать ёмкость водохранилища ГЭС (даже не ГАЭС), которая определяется в большей мере геологическими условиями, нежели требуемым запасом энергии, с этими кубиками.
Но давайте посчитаем как должно быть, а не как у вас получилось. Мы говорим об аккумуляторе емкостью 10-35 МВтч, это один час работы Иваньковской ГЭС. Я не знаю, сколько воды через неё пропускают, но гугл подсказывает, что на крупных ГЭС в штатном режиме проходит порядка 1000 кубов в секунду через один гидроагрегат. Крупные — это мощностью более 500 МВт на гидроагрегат. Значит, малышка на 25МВт прогоняет где-то 50 куб.м/с. За час, соответственно, 180000 кубометров воды и столько же тонн. В пересчете на бетон это всего лишь 72 тысячи тонн бетона или две тысячи этих кубиков. Совершенно не пугающая конструкция. Ещё, кстати, разницу в КПД надо учесть. Эти парни заявляют про 80%, это раза в три выше, чем у ГЭС. Так что полученное количество кубиков ещё на три разделите.
Иваньковская ГЭС — 25 мегаватт всего. Запитать крупный поселок или небольшой городок, 5 тыс квартир по норме 5кВт на адрес.

Вообще, городок будет побольше, где-то 25 тысяч квартир. Никто и никогда не строит сети, которые рассчитаны на максимальное теоретические потребление, а не на среднее.
*Я не знаю, как можно вообще сравнивать ёмкость водохранилища ГЭС (даже не ГАЭС), которая определяется в большей мере геологическими условиями, нежели требуемым запасом энергии, с этими кубиками.*
Да напрямую. Принцип получения энергии одинаков — сначала запасаем потенциальную энергию поднятой вверх массы, потом ее превращаем в кинетическую и крутим генератор. Только конструктивная реализация разная.

*Но давайте посчитаем как должно быть, а не как у вас получилось.
Мы говорим об аккумуляторе емкостью 10-35 МВтч, это один час работы Иваньковской ГЭС.*
Ну давайте. Только «не нас, а вас» (ц). Час запаса для ВИЭ не решает асбсолютно НИЧЕГО. Переменность ВИЭ либо суточная (ночью солнца нет, днем есть; днем ветер с моря есть, ночью нет), либо сезонная (инсоляция на широте москау например летом раз в 10-12 больше, чем зимой; летом штиль, зимой шторма целыми днями). Так что вам нужен запас либо часов на 12, либо (по уму) НА ПОЛГОДА. Как на ГЭС и реализовано — весной паводок, осенью/зимой межень. Вот поэтому ГЭС в ВИЭ записать можно очень условно: она круглый год способна генерить столько, сколько положено. И объем водохранилища поэтому НАПРЯМУЮ связан с установленной мощностью гидроагрегатов. Больше — не хватит воды для работы (зря столько металла, в т.ч. цветного, в электротехнику бухнули), меньше — зря такую большую плотину строили и столько земли в пойме затапливали.

*Ещё, кстати, разницу в КПД надо учесть. Эти парни заявляют про 80%, это раза в три выше, чем у ГЭС.*
Свежо предание. У кранов, да еще рекордсменов, с такой высотой и грузподъемностью, все с КПД плохонько. Потому что вопрос там стоит по-другому — сможем мы ВООБЩЕ такую махину поднять так высоко не пернув, или нет? Стопятсот километров троса, разделенные полиспасты с чертовой уймой блоков, черезвыйчайно прочные редукторы лебедок и тп — ну вот никак КПД не способствуют: трение очень большое получается. И на энергозатраты там всем плевать. Ну даже в 100 раз больше удельные энергозатраты чем у маленького крана — да и хрен с ней. Главное подняли.
А если будете маленькими кранами застраивать — в площади не выиграете: их сотни тысяч понадобятся, и надо будет их по площади сильно разнести, чтобы ветер их друг об друга не повредил.

*Вообще, городок будет побольше, где-то 25 тысяч квартир.*
Города разные бывают. Северо-Курильск — 2,5 тыс, Верхоянск — 1 тыс… А как раз таким-то от ВИЭ и запитываться бы.