Пользователь
0,0
рейтинг
25 апреля 2012 в 16:37

Храним энергию мешками

Проблема накопления и сохранения энергии стара, но ученые не устают работать в этом направлении, ибо тема очень перспективна. Владельцы андроид-телефонов шутят, что человек, который сможет предложить аккумулятор для их аппаратов, держащий заряд хотя бы неделю, очень быстро войдет в известный список Forbes. Но их проблемы несравнимы с масштабами сложностей энергосистем, которые имеют крайне неравномерные графики потребления энергии и нуждаются в мощных накопителях энергии для компенсации пиков. Для этих целей уже есть решения, но исследования продолжаются.

image
Инженер-конструктор Maxim de Jong проверяет пятиметровый накопитель энергии CAES во время первоначальных испытаний в Thin Red Line Aerospace в Канаде.

Литий безумно дорог и не слишком долговечен. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) не всегда удобны и требуют больших единовременных капзатрат, хотя их идея может быть использована в других областях. Напомню, она заключается в том, что в моменты пониженного энергопотребления (например, ночью) установка запасает в каком-либо виде (в случае ГАЭС – закачивает воду в верхний бассейн) часть избыточной энергии энергосистемы, а в периоды максимума потребления энергии (например, утренние и вечерни пики), возвращает в энергосистему (на ГАЭС это делается путем сброса поднятой воды в нижний бассейн через турбины, вырабатывающие энергию).

Существует идея аккумуляции энергии при помощи сжатого воздуха. Необходимо какое-то хранилище воздуха. При накоплении энергии ее подают на электродвигатель, который приводит в действие компрессор. Сжатый воздух охлаждается и хранится при давлении 60-70 атмосфер. При необходимости расходовать запасенную энергию, воздух извлекается из накопителя, нагревается, а затем поступает в специальную газовую турбину, где энергия сжатого и нагретого воздуха вращает ступени турбины, вал которой соединен с электрическим генератором, выдающим электроэнергию в энергосистему.

Концепция не нова, хранение сжатого воздуха в подземной пещере было запатентовано еще в 1948 году, а первый завод с накопителем энергии сжатого воздуха (CAES — compressed air energy storage) с мощностью 290 МВт работает на электростанции Huntorf в Германии с 1978 года. В Массачусетском технологическом институте (США) уже пробовали сделать нечто подобное с полыми бетонными шарами, но те оказались подвержены химической деградации и плохо переносили нагрузки на растяжение.

Еще одна установка CAES мощностью 110 МВт также работает в городе McIntosh штата Алабама с 1991 года. Но, не смотря на амбиции и претензии на то, что это «зеленые» решения, в этих проектах в настоящее время как часть технологического процесса используется и энергия углеводородного топлива. На этапе сжатия воздуха большое количество энергии теряется в виде тепла. Эта утерянная энергия должна быть компенсирована сжатому воздуху до этапа расширения в газовой турбине, для этого и используется углеводородное топливо, с помощью которого повышают температуру воздуха. Это значит, что установки имеют далеко не стопроцентный КПД.

Существует перспективное направление для повышения эффективности CAES. Оно заключается в удержании и сохранении тепла, выделяющегося при работе компрессора на этапе сжатия и охлаждения воздуха, с последующим его повторным использованием при обратном нагреве холодного воздуха (т.н. рекуперация). Тем не менее, этот вариант CAES имеет существенные технические сложности, особенно в направлении создания системы длительного сохранения тепла. В случае решения этих проблем, AA-CAES (Advanced Adiabatic-CAES) может проложить путь для крупномасштабных систем хранения энергии, проблема была поднята исследователями по всему миру.

Исследователи из Ноттингемского университета (Великобритания) под руководством профессора Seamus Garvey, предложили новую идею, которая выгоднее ранее рассматривавшихся. Они испытывают Energy Bag — огромный надувной мешок, заякоренный на небольшой глубине неподалёку от Оркнейских островов (Шотландия). Подводные мешки являются интересным вариантом, потому что море выступает в качестве сосуда под давлением, а плотность энергонакопления пневматического аккумулятора растет прямо пропорционально давлению. Нет расходов на полную инфраструктуру, только конструкционные материалы, необходимые для удержания мешка на дне. Не нужно ни метра суши. Независимо от того, полон или пуст контейнер, давление остается прежним, и это облегчает работу оборудования на поверхности моря.

image

«Причины, по которым мы не храним сжатый воздух в резервуарах под давлением на поверхности — в основном стоимость такого решения», — поясняет профессор. «CAES потенциально может стать самой дешевой системой запасения энергии по капитальным затратам на кВт•ч, которая составляет от 1 до 10 евро. На ГАЭС такие удельные капитальные затраты составляют обычно более 50 евро/кВт•ч, а электрохимические аккумуляторы – до 500 евро/кВт•ч. Использование надводных кораблей для хранения воздуха высокого давления в системе CAES обычно ведет к затратам, сопоставимым с использованием электрохимических аккумуляторов.

В решении Garvey тепло накапливается специальном хранилище, имеющем 9 слоев. Три внешних слоя состоят, в основном, из морской воды, они пригодны для температуры до 100 ° C. Еще три слоя содержат теплоноситель из минеральных масел в пористом слое измельченных горных пород и могут использоваться для температуры до 250 ° C. Три внутренних слоя используют расплавленную соль в качестве теплоносителя и могут служить до 450 ° C.

Такая система накопления тепла позволяет обеспечить КПД в 75–85% — пока высшее достижение Energy Bag. Правда, в отличие от обычных аккумуляторов, здесь нет эффекта саморазряда: пневматический запорный клапан не потребляет энергии. А когда накопленное нужно извлечь, требуется лишь открыть клапан, и вода сама вытеснит воздух с шестисотметровой глубины.

Накопители воздуха для этого эксперимента спроектированы и выполнены канадской компанией Thin Red Line, которая также выпускает ткани для аэрокосмической промышленности. Выполнены они из бутилового каучука, а наружный слой из полиэфирной армированной ткани. Сталь со специальным покрытием или арамидные ремни обеспечивают необходимую прочность конструкции. Сами шары могут быть и небольшими, и в пару десятков метров.

Разработчики Energy Bag считают проект вполне подходящим для малого и среднего бизнеса: по стоимости такая система будто бы много дешевле аварийного дизель-генератора, работающего во время блэкаута и резко повышающего стоимость электроэнергии (солярка!). Развёртывание подобных сооружений целесообразно в прибрежных районах.

На глубине в 600 м, где и проходят испытания, самый большой 20 метровый Energy Bag пока накапливает 70 МВт•ч энергии, что эквивалентно 300-тонному литиевому аккумулятору стоимостью в десятки миллионов долларов. Одного мешка уже хватает для компенсации неравномерности работы даже самого мощного ветряка, причём стандартная ветряная турбина необходимое количество воздуха накачает всего за 14 часов. А ведь неравномерное поступление энергии ветра является одной из проблем, значительно осложняющей конструкцию и работу ветряной электростанции.

image

Так что, как говорят изобретатели, система скоро найдёт себя и как нишевое приложение к ветрякам, рядом с которыми вдоволь и лишней пиковой генерации, и нужных глубин.

И в заключении небольшой видеосюжет:


Источники:
Раз, два, три

@IkarDedalovich
карма
54,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (151)

  • +1
    Наиболее эффективными методами выравнивания графика потребления электроэнергии в городах являются:
    1. тарифы, зависящие от времени суток (у нас уже внедряются)
    2. автомобильные аккумуляторы (у нас еще не внедряются, а вот в Швеции это повсеместно): это огромное количество батареек, которые уже выпущены, их и используют, как для увеличения нагрузки, так и в качестве резервных мощностей.
    • 0
      Про автомобили, имеется ввиду, что на парковке их подключают к «розетке», что помимо участия в благородном деле выравнивания нагрузки на электросети дает еще несколько плюсов, как, например, возможность поставить таймер и прогреть машину непосредственно к вашей поездке на работу.

      PS: интересно, а чем технология запаса энергии путем сжатия воздуха, выгодней перед 2H20 -> 2H2 +O2?
      • 0
        На сколько мне известно — расщеплять воду на кислород и водород с высоким КПД пока что никто не умеет. Да и потом надо как-то хранить тот же кислород, с которым не так много проблем, и что гораздо сложнее — водород, который удержать очень не просто.

        Кстати, кислород в таком шарике будет сжиженным на глубине в пару километров, если я не ошибаюсь с расчетами. А пропан — на глубине 160 метров. Это может быть куда удобнее здоровенных и тяжеленных цистерн на поверхности.
        • 0
          Да, но с точки зрения транспортировки, больше энергии можно перевезти в виде H2, чем в виде сжатого газа.
          • +3
            Речь о стационарных накопителях. С точки зрения транспортировки сжигание углеводородов пока что рулит.
          • +1
            Водород очень неудобно хранить — он не сжижается ни под каким давлением при комнатной температуре. Есть очень большая угроза взрыва, плюс он способен быстренько диффундировать почти сквозь что угодно. Неплохие адсорберы водорода получают из палладия и других благородных металлов, в которых он растворяется, но о промышленном выпуске речь не идет.
            • 0
              извиняюсь, абсорберы, конечно.
            • 0
              Возможно, но существует даже европейский проект водородопроводов. И как выше писали, он активно используется для охлаждения, например, крупных генераторов. Так что уж вопрос хранения точно отработан.
              • +1
                Ну да, он и там и там под не очень высоким давлением в баллонах или стальных трубах.
        • 0
          Критическая точка кислорода — 154,581 К

          это значит, что при температуре выше указанной кислород ни при каком давлении не может быть жидким. При указанной температуре и давлении (5.043 МПа) он будет в критическом состоянии (жидкость с нулевой поверхностной энергией)
      • +2
        >интересно, а чем технология запаса энергии путем сжатия воздуха, выгодней перед 2H20 -> 2H2 +O2?
        Давайте подумаем. Разложение воды на кислород и водород проще всего сделать электролизом. Для чего нужна установка и соответствующие электроды, которые будут изнашиваться. Плюс оба получаемых газа горючи и взрывоопасны. Плюс в том, что продукт сгорания — водяной пар, что очень экологично. Но. Этот пар нужно где-то конденсировать (нужна градирня), что требует дополнительных расходов энергии и что будет обязательно сопровождаться потерями воды через испарение.
        Плюс вся установка, содержащая электролизную ванну, электроды, электрокабели, трансформаторы, градирню, трубо- и паропроводы и т.п. получается весьма громоздкой и имеет много узких мест, в которых будут потери.
        Пока минусов вижу больше.
        • +1
          Справедливости ради — кислород не горит.
          Градирня для охлаждения, а не конденсации, если не ошибаюсь.
          Потери воды — факт.
          На сколько я понимаю предлагающие расщепление воды полагают, что все это можно проделать с водой из под крана, которой «пруд пруди». Но на самом то деле вода должна быть предварительно очищена и подготовлена, а это тоже затраты. Водяной пар же можно просто сбрасывать в атмосферу.
          • +1
            Со всем согласен, спасибо за уточнения.
          • +4
            Справедливости ради — хоть кислород и не горит, он способен спровоцировать самовоспламенение и взрыв легкогорючих веществ. Также он многократно увеличивает пожароопасность, в среде кислорода даже метал способен гореть. Хранение кислорода и водорода очень проблемное и опасное решение. И весьма дорогое, кстати, потому что надо учитывать титанические затраты на обеспечение безопасности, контроль и регулярную проверку кислородно-водородных жранилищ.
            • –3
              Также он многократно увеличивает пожароопасность


              Как-то это не вполне однозначно. Вы имеете ввиду, что если бы не атмосферный кислород, то не было бы пожаров? Отчасти справедливо, да. Или вы имеете ввиду сжатый или сжиженный кислород? Баллоны с ним? Утечки из баллонов?

              в среде кислорода даже метал способен гореть


              Который из?

              Хранение кислорода и водорода очень проблемное и опасное решение.


              Хранение кислорода — привычное и отлаженное дело. Баллоны с кислородом вездесущи, технология его хранения и обеспечения безопасности — отлажена и достаточно проста. Бытовуха это и обыденность. Более того — при электролизе хранить кислород смысла нет. Его и в атмосфере достаточно для сжигания полученного водорода.
              • +2
                Баллоны с техническим кислородам проходят периодическую проверку, а это затраты плюс ответственность.
                Вспомните школьный курс химии. Был такой опыт, раскаленную металлическую проволоку помещали в стакан с кислородом, и она горела видимым пламенем. Можно также поэкспериментировать с газовой сваркой или просто вспомнить, как производится резка при помощи газового резака.
                Какой металл имеется в виду? Конечно, самый распространенный в технике — сталь. Алюминий, как и его сплавы, могут гореть и в обычной воздушной среде, т.к. более активны. Малоактивные металлы стоят очень дорого.
                При сжигании водорода нужно использовать чистый кислород. Если мы будем использовать смесь газов под названием «воздух», то нанесем экологии ущерб в виде разных оксидов азота, образующихся при горении. Добывать кислород из воздуха в момент его сжигания экономически не оправдано.
              • +1
                Практически всё что горит в воздухе, в присутствии чистого кислорода горит гораздо веселее и при контакте с жидким кислородом частенько взрывается. Плюс, как уже выше заметили многие неожиданные вещи становятся горючими в чистом кислороде (те же стальные трубы и цистерны).

                Поэтому хоть технология хранения и отработана, дешевой и безопасной она не станет никогда.
            • –1
              Куда проблематичней хранить кислород, чем водород — он уже применяется для охлаждения генераторов (в составе мощных турбогенераторных установок).
              • 0
                Кстати, всегда было интересно — почему именно водород? Даже специалисты, десятилетиями занимавшиеся монтажом систем водородного охлаждения статоров турбогенераторов, ничего не ответили.
                • 0
                  потому что добыть его достаточно просто и он обеспечивает необходимое охлаждение.
                  • 0
                    При этом он требует постоянного контроля. Опасно ведь. Одно дело, слушать байки, как тулупом пожар гасили, и другое — отвечать за систему.
                    В общем, понятно, что, раз используется он — значит, риск оправдан. Но неясно, чем он так превосходит остальные варианты.
                    • +4
                      Высокая теплопроводность (самая высокая среди газов)
                      Дешево и можно получать на месте (испаритель -> дистиллят -> электролиз)
                      Легко определяются утечки (сенсорами)
                      Малая плотность (меньше трение)

                      Воздух — не справляется
                      Гелий — дорого.

                      У нас на К-300/Т-250 (и, вроде на К-200 тоже) и мощнее стоит водородное охлаждение и это далеко не самый часто ломающийся элемент схемы.
                      • 0
                        Ясно, спасибо.
                        У нас ТВВ-660-2Т3, но даже монтажники систем охлаждения не могли мне объяснить, почему именно водород. Собственно, они и не обязаны знать почему, конечно %)
                        • +1
                          Ещё кстати аммиак часто применяют для охлаждения.
                          • 0
                            Да, но аммиак охлаждает по другому механизму, он сжижается и испаряется, а водород просто ускоряет теплообмен, будучи в газообразном состоянии. Сжиженный водород можно получить, только охладив его до 30 кельвинов жидким азотом, например.
                        • 0
                          Молекулы водорода диффиндируют настолько быстро, что достигают какой-то там космической скорости при обычной температуре и покидают атмосферу Земли. Из-за высокой скорости диффузии его теплопроводность в ~10 раз больше теплопроводности воздуха. Можно использовать еще и гелий, но он гораздо дороже и примерно в два раза хуже.
                          • 0
                            диффундируют
              • 0
                В чем проблема при хранении кислорода? Он так же текуч как водород? Как тогда бедные сварщики справляются с его хранением?
                • 0
                  это сильнейший окислитель и малейшая его утечка губительна для сосуда, в котором он хранится, а так же создает повышенную пожароопасность.
                  • 0
                    малейшая его утечка губительна для сосуда, в котором он хранится


                    Это как? Внутри не окисляет, а снаружи окисляет?
                  • 0
                    сильнейший окислитель

                    А я-то думал сильнейший окислитель это фтор :)
                    • 0
                      Имелось ввиду, что не просто сильный, а очень сильный :)
                      А так да, фтор — сильнее.
                      • 0
                        На самом деле сильнее их производные: Диоксидифторид и Триоксидифторид, в особенности первый т.к. намного более стабильный при н.у.

                        Мы с таким игрались на химфаке — жуткая штука.
                • 0
                  Есть очень нехорошая статистика. Сварщики знают. Если замаслить кислородный баллон — он взрывается. Был реальный случай, мальчишку убило, маслянной тряпкой протирал баллон.
                  • 0
                    И бензин взрывается. И газ тоже взрывается. Много чего взрывается и от взрывов этих погибло множество народу. Тем не мене все это активно используется.
          • 0
            Справедливости ради — кислород таки может гореть.
            • +1
              Кислород — это окислитель. Сам он не горит, а усиливает горение. Температура пламени при сгорании некоторых материалов увеличивается в несколько раз при горении в чистом кислороде.
              • +1
                Если уж включать зануду, то кислород может таки гореть (бурно окисляться) в атмосфере более сильного окислителя, например фтора. Но в нем и вода горит, вернее, происходит бурная реакция.
          • 0
            Кислород не горит, но пропитывает пористые горючие материалы (дерево), и такая пропитанная субстанция отлично работает как порох. Поэтому жидкий кислород и воздух опасен и для охлаждения не применяется, хотя его много — только азот.
      • 0
        Очевидно тем, что разделение воды на составляющие требует дорогущих катализаторов.
        • +1
          Разве? Еще будучи школьником на кухне разлагал воду на кислород и водород. Из материалов пара плоских батареек типа «Планета», стакан с водой, токоведущая проволока, пара колб для сбора газов, графитовые карандашные стержни или гвозди в качестве катода и анода. И да, вода должна быть не дистиллированной, иначе она будет изолятором и ничего не выйдет. Любая соль придает ей нужные свойства, вполне подходит даже просто вода из крана — она уже содержит соли, хотя для промышленного применения, как уже говорилось, воду таки нужно будет очищать и специально подготавливать, но дорогущие катализаторы все же вызывают сомнение.
          image
          image
    • +2
      Оспорю:
      1. В нашем например, регионе политиканы довели тарифы до такого, что покупать двухтарифный счётчик не очень и выгодно.
      2. У автомобильных свинцовых аккумуляторов (в отличие от щелочных) ограничено количество циклов — и я бы не хотел чтобы у меня на машине аккумуляттор вместо 4-х лет проработал 2…
      • 0
        У щелочных вообще бесконечный ресурс?
      • 0
        1. ну покупать их обычно и не выгодно, да и общество весьма реономно у этому. их внедряют путем насильственного установления.

        2. не совсем так, их можно «оздоравливать», кроме того их не очень сильно эксплуатируют в таких системах. Машины там есть у каждого четвертого, а это очень много.
        • 0
          2. Машины, судя по пробкам, и у нас у каждого четвертого, если не больше. Но с какого перепуга я должен бесплатно предоставлять в пользование свой аккумулятор?!
          • +1
            По-моему там это делается на возмездной основе. Не помню точно, но кажется через снижение налогов.
      • 0
        … и я бы не хотел, чтобы мой аккумулятор (аккумулятор МОЕГО автомобиля) использовали как резервный источник, при этом изнашивали, и оставляли меня без гарантии того, что я могу в любое время точно знать, сколько энергии осталось!
        • +3
          Во-первых вы и так в любой произвольный момент этого не знаете(и не надо ля-ля, что вы параноик и каждые 5 минут мультиметром в него тыкаете). А тут вам и индикатор в точке подключения выведут, и профиль по вашему желанию настроят, например не просаживать ниже 60-70%. Энергии для старта двигателя в любом случае оставят достаточно.
          Если вы не поняли — ваш аккумулятор не собираются использовать, чтобы тупо выкачать из него накопленную вами энергию. Его будут использовать для сглаживания скачков в потреблении на районе например(ага, типа как LC-фильтры в блоках питания). Хотя частично по вашему желанию могут и выкачивать(за все те же льготы или взаимозачетом к вашим счетам за свет), если к примеру ваш ежедневный путь на работу и домой во многом состоит из стояния в пробках — при таком режиме работы двигла у вас все-равно с генератора избыток энергии идет.

          Во-вторых. Да, износ будет больше при таких режимах. Однако зимой вы зато гарантированно заведетесь даже с изношенного аккумулятора, ибо простояв ночь на подключении к сети, он будет «прогрет» на момент старта двигла. На «крутануть немного стартер» хватит по-любому. А в обычном режиме замерз бы нафиг за ночь и все. Совсем хорошо, когда точки подключения к системе есть и на работе и дома.

          Во-третьих это вообще дело добровольное. Не хочешь — не участвуй.

          Кстати аппаратура в точке подключения вам так же подскажет приблизительную степень износа по графикам заряда/разряда за ночь, и соответственно вы будете точно знать, когда аккум пора менять. Сможете принять решение например перед дальней поездкой не наобум, как все делают обычно, а на основании вполне осязаемых цифр.
          Понятное дело, что аппаратура в точках подключения должна состоять не тупо из двух клемм и амперметра. Если грамотно все реализовать, можно дойти вплоть до меток аккумуляторов(узнавание) и центральной БД, и многие вещи(от начислений бонусов до ведения пожизненной статистики состояния аккумулятора) будут делаться автоматически, даже если вы «воткнетесь» в точку в соседнем регионе.
          Еще навскидку пришла мысль об льготной утилизации «меченного» аккумулятора. Чем не повод для поощрения? Когда не тупо выкинул, загаживая природу, а сдал в утиль, да еще и бонус за это вернул.
          В общем, при желании можно реализовать немалое количество плюсов в этом методе.
    • +2
      Тарифы, зависящие от времени суток — да, хорошо. Во многих странах используют. Но есть нюансы. Какие тарифы не используй, утренний и вечерний пик будут всегда. Ибо утром все просыпаются, включают кофеварки, ТВ, электрочайники, электробритвы и так далее, а зачастую и свет. Ну и вечером аналогично, люди возвращаются домой и снова включают электроприборы, обогреватели или кондиционеры в т.ч. На ночное время для бытового потребителя безболезненно можно перенести только задачи вроде стирки в стиральных машинах и работы посудомоек.
      И опять таки — при условии, что разница в тарифах будет существенной и все будет сделано толково, а не как всегда. Ибо в данное время купить мультитарифный счетчик электроэнергии, установить его и запрограммировать, например, в Украине стоит совершенно неразумных денег, которые будут окупаться годами. Плюс постоянные изменения в зимнем/летнем времени, после чего каждый раз опять нужно вызывать мастера, перепрограммировать и снова платить.
      На такой же мультитариф, зависящий от времени суток, можно переводить и промышленные предприятия, тут уже экономия может быть весьма существенной, но для этого необходимо внедрять несколькосменный рабочий день или вообще переходить на ночные смены, что не очень комфортно для работающих. Я бы не хотел ночью вкалывать, а днем спать. Как более мягкую альтернативу иногда используют смещенное начало рабочего дня. Т.е. не все заводы врубают свои компрессоры, станки и прочие молотилки в 9-00, а кто в 7, кто в 8, а кто и в 10, растягивая и смягчая пик утренней нагрузки.
      • +1
        Это больше нужно энергосетям, чем пользователям, поэтому внедрение двухтарифного счетчика происходит так: пришел электрик из компании и поставил. У моей бабушки так и было.

        > Ибо утром все просыпаются, включают кофеварки, ТВ, электрочайники, электробритвы и так далее, а зачастую и свет.

        А днем включают компьютеры, кофемашины в офисах, плиты в ресторанах…

        Тут не очевидно. Я как-то разговаривал с человеком, который входил в экспертный совет по этим вопросам в РФ. Он говорил, что выравнивать надо в первую очередь двухтарифными счетчиками, они дадут самый большой эффект на начальном этапе, и их внедрить проще всего, в т.ч. и для крупных потребителей энергии — заводов и пр. Потом энергосберегающие технологии (лампы, обновление старых электросетей и пр.).
        • +1
          > пришел электрик из компании и поставил. У моей бабушки так и было.
          Если все за счет государства — я бы тоже не возражал.

          >А днем включают компьютеры, кофемашины в офисах, плиты в ресторанах…
          Тем не менее, существуют явные утренние и вечерние пики, которые приходится выравнивать:

          image
          • 0
            Было бы хорошо, если бы вы указали источник информации.

            То, что в метрвые часы (0:00-6:00) есть провал, с этим сложно спорить. Глубина этого провала и возможности для его устранения сильно зависят от региона. И хотелось бы знать к чему относится приведенный вами график.

            В РФ, например, за счет того, что у нас одна электростанция (атомная?) может обслуживать несколько часовых поясов, этот провал может быть сильно сглажен.

            Если вам интересны данные по потреблению энергии отдельными людьми и суммируемые показатели, то можете посмотреть первую статью отсюда: www.tema.liu.se/tema-t/medarbetare/palm-jenny/Publikationer/1.220918/Energitinget2010.pdf Пики в отношении отдельных людей конечно сильные, с этим никто не спорит. Но их можно сильно уменьшить, как раз двойной тарификацией и некоторыми др. методами.

            Кстати, по этой ссылке есть забавная статистика по расходам электроэнергии на производство тепла в Стокгольме.
            • 0
              Ссылка? Пожалуйста
              Собственно, вид этого графика классический и в общем случае качественно мало отличается в зависимости от страны, во многих учебниках его именно так и рисуют. Но могут быть и отличия, не спорю, в зависимости от насыщенности промпредприятиями, плотности населения и да — обширности территории. Если в одной и той же стране одновременно есть территории, где и ночь и день — средний график «по палате» может быть и плавным.
              • 0
                Спасибо. Там, на самом деле более интересен второй график. Где потребление показано для разных периодов. И из него ясно видно, как важны теплосберегающие технологии. И как важно иметь ненормированный рабочий день в масштабах всего региона.

                image
            • 0
              Актуальный график для российской энергосистемы можно посмотреть тут: www.so-ups.ru а точнее тут: www.so-ups.ru/index.php?id=ees_gen_consump_hour&no_cache=1

              Разница между ночным минимумом и дневным максимумом потребления в ЕЭС России — 20% летом и 15% зимой (из-за высокой базовой нагрузки зимой). И это с учетом всех часовых поясов, перетоков с соседними 10 энергосистемами и т.п.
    • +2
      1. тарифы, зависящие от времени суток (у нас уже внедряются)

      Да нифига это не работает — у нас до 7 вечера ээ стоит в два раза, чем после, и народу это пофигу — если тебе нужен тостер, ты его включишь, а не будешь думать «сейчас peak time или нет?»

      Попробуйте сами подстроиться под эти тарифы — очень быстро устанете от того, что вы приходите с работы, и в квартире начинается стирка, мойка посуды в машине, а любимая жена уходит готовить.

      Такие тарифы скорее не способ выровнять потребление, а способ отжать побольше денег у населения. Еще и в счетах глумливо показывают сравнительную гистограмку, типа смотрите, сколько вы сэкономили (минус столько-то).
      • +1
        Многие обладатели двухтарифных счётчиков запускают стиральные и посудомоечные машины только ночью… И если посудомоечные шумят ещё терпимо, то когда стиралки отжимать начинают — соседи подскакивают.
        • 0
          Вы не ставьте на 1500 оборотов в минуту и будет всё норм.
          При 800 об в минуту (достаточно для сухости), через отнюдь не идеальную гипсолитовую стенку, совсем не мешает спать, а услышать могу только очень хорошо вслушиваясь, ночью точно не разбудит, хотя сон у меня очень чуткий.

          Не знаю, может немного модель машины может влиять?
          • 0
            Уровень загрузки сильно влияет.
            • 0
              Если слишком мало, то машинка не может отцентровать. От этого большая вибрация.

              А вот 5 или 6 кг загрузки в 6 кг машине, мало чего изменят.
        • 0
          У меня был не мультитарифный, но я для удобства ставил задержку стирки. И утром, когда звонил будильник, машинка, как раз подбиралась к отжиму. Тут зависит от времени, подъёма и слышно ли машинку.
  • 0
    Отличное решение!
    Для сохранения тепловой энергии, которая при сжатии выделяется можно использовать стирлинг. КПД его будет конечно не высок, на таком перепаде температур, но некоторую экономию он все же даст. Стирлингом этим просто качать воздух в тот же самый резервуар.
    • 0
      Вы про Двигатель Стирлинга? Как им хранить энергию? Закачать некоторую часть тепловой энергии сжижения газа в тот же мешок в виде дополнительного объёма полученной жидкости — может быть и можно, но основная беда не в том, чтобы тепло не потерять, а в том, чтобы тепло потом рабочему веществу было откуда вернуть, когда оно кипеть должно, высвобождаясь в виде газа из хранилища жидкости.

      Хотя забавно, что на высвобождение энергии требуется энергия. Что-то в этом не так. Наверняка как-нибудь можно часть высвобождаемой на это тратить…
      • 0
        Да, я про двигатель стирлинга. Им можно отбирать тепло рассеиваемое при сжатии и дожимать воздух, хранимый в шариках. Т.е. энергию складывать там же.

        Тепло для нагревания можно забрать из атмосферы или охладить окружающую воду. В общем пара ступеней понижения давления с промежуточным нагревом от окружающей среды.

        На высвобождение энергии ничего не требуется. Просто количество запасаемой энергии меньше желаемого. Часть тратится при сжатии в виде рассеивания выделяющегося тепла, часть из-за того, что после разжимания газ охлаждается и догревается уже после рабочих механизмов.
        • 0
          Я так понимаю, основное выделение тепла будет непосредственно в насосе, потому что далее, как в трубе, так и в мешке, утопленном на 600 метров, равномерные 60 атмосфер, да? Поглощение тепла тоже лишь у турбины, где давление 60 атмосфер высвобождается в одну окружающую.

          А сделать перед турбиной подогрев трубы на высвобождаемом электричестве не повысит КПД? Хотя бы когда она раскрутится и электричество пойдёт?

          В принципе, система же должна быть замкнутая в смысле тепла, потому что ни греть, ни охлаждать водоёмы экологи позволят…
          • 0
            Я вот правда, не пойму где посмотреть — сколько тепла выделится при сжатии воздуха до 60 атмосфер, и сколько он захочет обратно.

            И что будет, если его при этом сильно теплоизолировать. И нельзя ли тепло в дополнительный объём преобразовать без двигателя Стерлинга, каким-нибудь иным ухищрением?
            • 0
              ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0

              И нельзя ли тепло в дополнительный объём преобразовать без двигателя Стерлинга, каким-нибудь иным ухищрением?


              СтИрлинга, если не ошибаюсь. Можно поставить термоэлектрические преобразователи или вроде того. Все это имеет гораздо меньший, по сравнению со стирлингом КПД.
              • 0
                Из напомненной Вашей ссылкой формулы P*V/T = const совершенно непонятно, захочет ли именно тепло выделяться при повышении давления, в условиях ничем неограниченной возможности менять объём. Какой-то ещё закон надо вспомнить.
                • 0
                  А, видимо будет так: при сжатии выделится тепло, значит повысится объём единицы массы сжатого результата (то есть, фактически понизится его плотность), то есть воздух достигнет нужного давления не только за счёт одного лишь сжатия, но и за счёт нагрева; потом тепло уйдёт, и объём уменьшится, то есть плотность повысится до той, что предписана законом.

                  Вопрос получается такой — почему сначала выделится тепло, а не сразу полностью повысится плотность? Можно ли сразу достичь нужной плотности при нужном давлении, избежав повышения температуры?
              • 0
                По первому закону термодинамики, в процессе, когда тепло не забирают на сторону, вся работа тратится на повышение внутренней энергии системы. Я так понимаю, здесь — это повышение разделяется в основном на потенциальную энергию в поле градиента давления воды и нагрев.

                Не знаете, каким законом определяется куда и насколько перекосится это разделение?

                P.S. Очень похоже на водонапорную башню и упомянутый в статье верхний бассейн. Только трения меньше у рабочего вещества, и испаряться некуда.
                • 0
                  а, вот тут в конце явно сказано что оно зависит от гаммы, показателя адиабаты.
          • 0
            Основное выделение тепла будет при повышении давления. После насоса. При сжатии температура возрастет и потом эта тепловая энергия будет рассеяна или отведена. Тоже самое и при обратном процессе — один в один. С той разницей, что газ охладится и потом будет нагрет окружающей средой. Если тепло после сжатия отвести и сохранить, а потом нагреть воздух перед подачей в турбину — без учета потерь в насосах выйдет 100% кпд. Но так как есть потери в насосах, тепло все сохранить не получится — отсюда и потери.

            А сделать перед турбиной подогрев трубы на высвобождаемом электричестве не повысит КПД?

            Понизит.

            ни охлаждать водоёмы экологи позволят…


            По кругу количество теплоты одинаковое. + рассеянное при трении в насосах и турбинах.
            • 0
              Круг-то суточный, колебание температуры будет ощутимо, хоть и в среднем за неделю она та же.
            • 0
              И почему после насоса? Давление повышается непосредственно в насосе же. Там, где лопасти или поршень непосредственно давят на газ.
              • 0
                В насосе. Но в насосе стенки уже будут нагреты предыдущей порцией, сначала это тепло нагреет новую порцию, потом газ сожмется и отдаст часть тепла насосу.

                Система сложная — разницы где будет рост — нет. До насоса холодно, после насоса — горячо.
        • 0
          Хм. Лучше это тепло оставить при воздухе.

          Иначе потом оно при спуске из «шарика» потребуется обратно, шарик будет остывать. Так даже сжижить воздух реально (собственно, он впервые именно так и был сжижен).
          • 0
            При воздухе — сложновато. Тогда надо будет не только воздух сохранять, но и тепло. А это очень не просто. Эффективные теплоаккумуляторы — та еще забава.
  • +2
    Класс! Красивое решение. Интересно, выгодно ли будет с ветряками, установленными прямо в море, как на фото, энергию ветра использовать для накачки воздуха без преобразования в электричество — прямой привод с оси ветряка на компрессор?
    • +1
      Естественно это будет выгодно. Лишние преобразования с потерями еще никому не приносили пользы.
      • 0
        Не совсем. В часы пикового потребления, когда мы не накачиваем воздух в мешки а отдаём энергию сразу в сеть, лишние преобразования наоборот будут возникать в моём варианте. Ветряк-компрессор-пневмопривод-генератор вместо ветряк-генератор. Так что считать надо.
        • +3
          Для того чтобы собирать энергию с множества никак не синхронизированных между собой ветряков, фазировать это все, распределять нагрузку (ветер даже в пределах пары сот метров может быть разным) — надо множество ухищрений, каждое из которых в итоге жрет КПД. Ветряки которые скопом качают давление в группу общих резервуаров, из которых потом питается одна большая и эффективная турбина, которая приводит один большой и эффективный генератор, которым можно запросто управлять и маневрировать для поддержания стабильной частоты — это победа.

          Ветряк-генератор в количество 100500 штук это большая головная боль.
          • +1
            Да, пожалуй в таком виде — будет круто. Интересно, они уже этот вариант запатентовали?
            • 0
              Я почти уверен, что запатентовали все до чего рука дотянулась :)
              Но тут уж патентуй не патентуй, все равно получишь. Рано или поздно патенты протухнут и будет это широко использоваться. А то и раньше.

              Идея вдогонку — шарики можно надувать от солнечных стирлингов. Так и солнечную и энергию ветра можно накапливать и волновую тоже. И складывать это все в одну группу резервуаров.
              • +1
                Точно, солнце, волны и приливы тоже ж под рукой. Прям мечта альтернативного энергетика.
        • 0
          Я так понимаю, если в системе «источник->приёмник» делается буфер, проще и практичнее сделать буфер между ними, а не сбоку, и генератор ставить вовсе лишь на выходе из мешка. То есть, ветряки качают воздух в мешок, а тот стравливает его либо на генератор, либо мимо, если мешок переполнен, а электричества столько сейчас не нужно. И это сигнал, что пора в систему добавить ещё один мешок рядом.
          • 0
            хм… а ведь friq написал ровно то же самое, другими словами. Интересно, почему у меня это не осозналось при первом прочтении?..
            • 0
              Я вам еще проще объясню: принцип работы волынки знаете? Так вот — это она и есть )))
              • 0
                Вы о чем? Не понял
                • 0
                  ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8B%D0%BD%D0%BA%D0%B0

                  Музыкальный инструмент такой. Обычно принято его видеть в руках у шотландцев в клетчатых юбках(килтах).
                  Суть инструмента — буфферный кожаный мешок, прижимаемый локтем к телу. Есть трубка, через которую в мешок нагнетается воздух(вход), есть одна или несколько звукообразующих трубок(выходы). Для простоты примем один выход. В выходе встроена пищалка и дырки или поршни, изменяющие тон звука.
                  Постоянная скорость(давление) на выходе регулируется прижимом локтя, воздух поступает непостоянно — игроку нужны перерывы как минимум на вдох.
                  Однако за счет мешка-буффера при непостоянном и нерегулярном пополнении запаса воздуха волынка может играть условно вечно и при этом полное легато(переход между нотами без прерывания звука).
                  Так же есть электроволынки(с компрессором) и универсальные интрументы типа «человек-оркестр», где воздух может нагнетаться в мешок любым способом, например ножным насосом типа «лягушка».

                  Вот здесь мы имеем ровно то же самое — хоть ветряки наверху качают воздух в мешок непостоянно, за счет глубины и постоянного давления из мешка по отдельному каналу на турбину подается постоянный сглаженный поток воздуха. То есть от ветряка прямой отвод на турбину/генератор в общем-то и не нужен вовсе. Система стабилизирована. Отчасти это даже похоже на водонапорную башню — там принцип по сути тот же — держать на выходе константное давление.
                  Итого: тождественность законов физики во всей красе — давление в водонапорной башне, в этих мешках на 600-метровой глубине, напряжение в электросети — одного поля ягоды.
                  • 0
                    То есть, Вы просто третий раз повторили то, что я повторил во второй. :)

                    Перечисляя примеры, можно вспомнить баллоны у компрессора воздуха — например, для отбойных молотков… Тоже примерно для той же цели.
                    • 0
                      >> То есть, Вы просто третий раз повторили то, что я повторил во второй. :)
                      Совершенно верно )
                      Это я к вашему:
                      >> а ведь friq написал ровно то же самое, другими словами. Интересно, почему у меня это не осозналось при первом прочтении?

                      Мне показалось, про волынку более короткое и веселое объяснение. Я ж не знал, что вы про нее так мало знаете ))))
                      Да и вообще. Если кто-то потом это все будет читать, и не поймет с первого и второго раза, зато поймет с третьего или четвертого. Так что эти альтернативные объяснения вполне могут быть полезны )
      • 0
        Любые передачи имеют КПД, в том числе и механические. В известных случаях проще наоборот, поставить электрическую передачу, нежели механическую — тепловозы вам пример.

        так что не факт, что проще сделать прямой привод от оси ветряка ;)
        • 0
          Механическая передача на тепловозе, с мощностью пары двигателей по 3000 сил каждый — очень не простая задача. Подобная КПП была бы очень большой, очень тяжелой, решение задач по распределению усилия по колесным парам, между парой локомотивов — были бы не простыми и дорогими. А КПД двойного преобразования механическая энергия — электричество — механическая энергия будет ниже, чем просто механическая КПП. Но не КПД единым.
          Да и в ветряках, если я не ошибаюсь, тоже могут применять редукторы. Обеспечить нормальные условия работы генератора в широком диапазоне частот — сложно, да и вообще — крутить генератор с частотой 60 оборотов в минуту — очень уж непростой нужен генератор.
          Механическая передача все равно будет, а двойное преобразование мне кажется излишним. + проблемы по синхронизации их работы.
          Допустим у вас есть 200 ветряков, половина из них крутится с максимальной скоростью, другая часть практически простаивает. Как со всех их снять электрическую мощность? Как их равномерно нагрузить?

          В случае с механическим накопителем — каждый работает на свою группу и качает воздух со своей скоростью. Или не качает совсем.
  • 0
    немного непонято про специальное хранилище для тепла.
    где она расположена в данном случае и каких она размеров?
    • +1
      Учитывая, что отбор тепла происходит возле компрессора до закачки в накопитель, а возврат тепла необходим после поднятия и расширения воздуха перед направлением его в турбину, логично предположить, что накопитель тепла находится на поверхности воды. Как конкретно он выглядит и его габариты авторы не объясняют.
    • 0
      У меня ощущение, что в случае с резиновыми мешками под водой, о накопителе для тепла речи не должно идти. Там воздух сжижать вроде бы не зачем.

      Накопитель для тепла актуален, если много воздуха хочется запасти без подводных глубин, в ограниченном пространстве наземных помещений, где окружающее давление — всего одна атмосфера. Вот тут имеет смысл сжижать воздух, чтоб он в небольшой балон влез. Тут проблема с теплом и появляется.
      • 0
        Проблема с теплом возникает независимо от того сжижается газ или нет. При сжижении этот объем больше — фазовый переход дело энергоемкое.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Мешок с воздухом под водой, кажется, куда проще, надёжней и дешевле, при том что КПД кажется сравним в супермаховиками.
      • 0
        Даже близко не лежал. Про 70% у мешков — это они сильно загнули.
        У нормальных маховиков до 95%.
        • 0
          А ёмкость?
          Для самого большого супермаховика Beacon Power это, судя по русской страничке википедии, 25 киловатт•часов, а тут декларируется 70 мегаватт•часов
        • +1
          У маховика есть потери, саморазряд считайте, есть подшипники которые изнашиваются и требуют замены, а еще он достаточно опасен. Для защиты от разорвавшегося маховика требуется серьезная защита. Либо же если он из ленты, то энергию все равно же надо рассеивать в случае аварии.

          Если же разорвется такой шарик, то максимум что грозит — воздух на поверхности. Это, конечно, небезопасно для судов, хотя что там с 600 метров на поверхность поднимется — не очень понятно. Может и ничего серьезного вообще.

          Если я правильно понимаю — перепад давления воды и воздуха внутри шарика нулевой.
          • +2
            Ну, учетом расширения в 60 раз (глубина 600 м), если из мешка диаметром 20 метров вырвется воздух, и рассеится на подъеме. А в это время, там же окажется судно…
            То судно, даже довольно большого водоизмещения, скорее всего мгновенно провалится в эту «пену».
            Не говоря уже о небольших лодках.
            Т.ч. теоретически опасность есть.
            • +1
              Кстати, наверное этим можно объяснить некоторые загадочные и быстротечные морские катастрофы.
              Ведь гидраты на дне моря тоже могут быт нестабильны, и если их чем то потревожить, например затопив груз или проведя взрыв небольшой, они быстро и лавинообразно начинают переходить в газообразное состояние.
            • +1
              Не, ну как бы на поверхности ветряки торчать будут. И наверное же еще какие-то заграждения и предупреждения…
              То есть спонтанно там судам и особенно лодкам делать как бы нечего )
              • 0
                Вероятнее всего, на поверхности ветряки рядом стоять не будут — им нужен фундамент, так что их будут ставить на шельфе, в то время как мешки нужно опускать на хорошую глубину, соответственно рядом их поставить не получится.
                • +1
                  А это в общем-то не важно. Это мелкие особенности реализации, к основной идее имеющие уже мало отношения.
                  Я не сомневаюсь, что реализаторы так или иначе решат и проблему размещения ветряков, и проблему ограждения зоны мешков )))
                  При хорошем запасе глубины ветрякам фундамент не особо нужен — я видел в сети проекты плавучих нефтяных вышек, которые «на месте» в рабочий режим поворачиваются вертикальной «свечкой» и за счет ухода этого «поплавка» корпусом в глубину стоят достаточно стабильно, не реагируя на волнения на поверхности. Это просто как вариант реализации, я не настаиваю )))
                  К сожалению сейчас привести пруф-ссылки могу, я в разъездах и пишу с автомобиля в мобильном режиме, не до поисков. Но если вам интересно, как доберусь до стационарного инета, могу вам найти и показать.
                  • 0
                    Проблема в том, что ветряк имеет большую парусность — собственно, в этом и есть его суть, он эффективно превращает ветер в электричество только потому, что надежно зафиксирован. Если сделать его дрейфующим — его мощность тут же упадет на порядок, даже если мы придумаем ему хорошие подводные паруса.
                    • +1
                      Туплю. Якоря никто не отменял.
                      • 0
                        Точно )
                        Я наконец доехал до инета. Про нефтяную вышку я немного запамятовал — это было исследовательское судно, трансформирующееся в поплавок для нечувствительности к волнам на поверхности: www-mpl.ucsd.edu/resources/flip.intro.html
                        Тут видео трансформации: www.youtube.com/watch?v=QL8gMwNLW9g
                        Ну и еще по ходу дела нарыл вот такую ветро-платформу: gisee.ru/articles/windenergy/2905/
                        Совместить все это дело с якорными системами, и думаю проблемы решаемы )
            • +3
              Меня глубина смущает. Взять 100 кубов воздуха и выпустить их на глубине 600 метров. По мере подъема все это будет разбито на маленькие маленькие шарики и значительно увеличится в диаметре. На сколько — мне сложно судить. Но подозреваю, что пены там и близко не будет.
          • 0
            >> Если я правильно понимаю — перепад давления воды и воздуха внутри шарика нулевой.
            Да. В этом и есть часть идеи. Давление должны держать только сами стенки мешка — материал устойчивый к сплющиванию. «На разрыв» же нагрузка малая.
            • 0
              Там нехилая нагрузка должна быть на разрыв — ведь весь этот воздух же стремится всплыть!
              • +3
                Все относительно. Нагрузка конечно же есть. Но варианты мер против всплытия, типа сетки из тросов(или вертикальный корд, который мы видим на фото), имхо проще, чем попробовать то же давление заключить в шар на поверхности при внешней одной атмосфере. Тем более — «сила всплытия», она же выталкивающая, зависит от массы на объем. То есть получается, чем большее давление внутрь накачаем(а давление снаружи шара нам помогает его удержать, не раздувая шар), тем меньше сила всплытия. Иными словами, один и тот же объем(или масса) воздуха в шаре больше будет разрывать этот шар на поверхности, чем на глубине.
                Как-то так.

                P.S. С метеозондами и просто шариками с гелием то же самое — они лопаются сами, достигая определенной высоты — их просто разрывает изнутри в разреженной среде.
          • 0
            Подвесить сверхпроводящий маховик в магнитном поле — подшипники не нужны. Загнать до кучи в вакуум — нет сопротивления воздуха. От потерь, можно считать избавились
            • 0
              Да мне эти все штуки известны, только оно несколько утопично на данный момент. Подвесить маховик в магнитном поле — задачка. Да, это кстати потребует наверняка энергии, на постоянных магнитах такое сделать будет сложно. Сверхпроводящий маховик? В вакууме? Как его там охлаждать, если там вакуум? Или как получить сверхпроводимость при относительно высокой температуре, если его не охлаждать?
              И вакуум и сверхпроводимость и подвес — все потребует энергии. Это все можно смело записывать в потери. От потерь не избавились.
              • 0
                … вы видели аккумулятор Уфимцева?
                • 0
                  Тот который из занимательной физики? В живую — нет. В книжке — да, больше 10 лет назад. Но у него же саморазряд — 15 суток до полного нуля. Плюс износ механических частей. Шарик под водой может хоть год хранить энергию с мизерными потерями. Потенциально подобную систему можно использовать для отопления — накапливать энергию летом, когда ее много, а потом зимой расходовать на нужды отопления.

                  Вообще я маховиками одно время интересовался и считал даже кое что. А отец даже собирался строить маховик, но как-то это все замялось. В качестве эксперимента — интересно, но мне интереснее стирлинг, например, а стирлинг я еще не построил.
            • 0
              Угу, остается два маленьких нюанса:
              1) Для поддержания сверхпроводимости необходимы температуры, близкие к абсолютному нулю (или уже есть работающие сверхпроводники при комнатной?). Говоря проще — охренительный холодильник. Как по размерам, так и по мощности.
              2) Для поддержания вакуума аналогично необходимо… что там необходимо? Изолированная камера и мощный насос, видимо.
              Вы уверены, что расходы энергии (уже хрен с ним, с материалами) на работу всего этого хозяйства будут больше, чем потери от трения в подшипниках и об воздух?
              • 0
                Самый интересный момент — как в вакууме охлаждать маховик?
                • 0
                  Тссс… Не спугните… А то пропустим рождение сферического коня в вакууме. Того самого )))
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Излучением, от корпуса. Для привода наверное тоже будут применяться какие-то электромагниты, да? От них тоже. Много от чего. А вот как охлаждать — вопрос.
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      • 0
                        Тепла передается меньше, но передается.

                        Как вы собираетесь разгонять маховик никак не нагревая его и окружающие детали? А отбирать с него мощность?
                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          • 0
                            Я не говорю о том, что это неразрешимые задачи, нет. Но это сложно, требует дополнительных систем, которые будут жрать энергию и снижать надежность (что будет, если вдруг отключится подвес? А если нагреется маховик?).
                            Я говорил о том, что это сложно, оспаривал «от потерь избавились» и по сложности эти системы аж никак не идут в сравнение с шариком под водой. Из-за всех этих сложностей мне подобные системы кажутся не слишком перспективными. У них своя ниша, но говорить что «просто повесили на магнитных подвесах сверхпроводящий маховик и разогнали его до 50к» — как-то не серьезно.

                            А вот шарик под водой можно и в гараже запилить.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • +1
                  >Ваши познания о сверхпроводниках слегка устарели =), еще в 80х в Науке и Жизнь писали о высокотемпературной проходимости (при t далеко за 100К)

                  Было бы любопытно прочитать. Не хотите дать пару ссылок на реально работающие проекты с высокотемпературной сверхпроводимостью? А в идеале — отдельная статья, тема очень интересная.

                  Приведенная цитата о маховике и обычных электромагнитах в вакууме. Для создания мощного магнитного поля нужны сильные токи, а значит — сопутствующая инфраструктура. Трансформаторы, шины огромного сечения, преобразовали и так далее. Плюс расходы на поддержание вакуума. Потери энергии суммарно будут, думаю, в единицах процентов в самом лучшем случае.
                  Так что сверхпроводники рулят. Хотя, даже если температура минус 173 по Цельсию — такой холодильник тоже весьма прожорлив.
                  В общем, чуда не будет и КПД, близкий к 100 никак не получить пока.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • +1
                      >Ваши познания о сверхпроводниках слегка устарели =)
                      >Ну таких обширных познаний у меня нет, можете поискать в вики и гугле
                      Даже не знаю, что сказать, великолепный способ вести дискуссию:) А так хотелось приобщиться к вашим, современным знаниям. Не судьба, видимо. Ладно, поищу сам.

                      >еще в 80х в Науке и Жизнь писали о высокотемпературной проходимости (при t далеко за 100К)
                      Вот, что удалось найти по теме:
                      image

                      По состоянию на 2010 г. самая высокая достигнутая температура Tc=166±1,5K. Такой результат уже с натяжкой можно считать «далеко за 100К». И это только стадия экспериментов. И это все еще весьма холодно, минус 107 по Цельсию. Охренительные и прожорливые холодильники, о которых я говорил, все еще нужны.

                      Сейчас сверхпроводники уже используют, как правильно вы сказали, в различного рода исследовательских установках типа ускорителей, установках термоядерного синтеза и прочих крупных электромагнитных системах. В БАКе тоже, да: установлено свыше 8 тысяч сверхпроводящих магнитов (с общим весом сверхпроводящих материалов около 1200 т), использованных для создания детекторов и предускорителей элементарных частиц в коллайдере. В 2004 г. были созданы сверхпроводящие прототипы всех электрических устройств. В частности, системные применения сверхпроводимости охватывают (а) сверхпроводящие магнитные устройства; (б) криогенные хранилища; (в) космические платформы; (г) научные инструменты; (д) вращающиеся накопители энергии. Сюда же воздушный, наземный и морской транспорт, медицина.

                      Таким образом перспективы на будущее куда шире текущего положения дел, но пока до повсеместного применения, а не только научного, еще далековато. Хотя, справедливости ради, отдельные коммерческие решения уже встречаются в энергетике, например, опытные образцы (сотни метров) кабелей, токоограничители.

                      И еще. Применение сверхпроводимости в контексте сохранения и накопления энергии теоретически обосновано и без использования маховиков. Достаточно, грубо говоря, закачать энергию в сверхпроводящий колебательный контур «катушка — конденсатор». И она там будет колебаться вечно между электрическим и магнитным полем. До тех пор, пока не понадобиться. Правда, большое количество таким образом запасенной энергии весьма опасно, ведь стоит по какой-то причине сверхпроводнику выйти из состояния сверхпроводимости, запасенная энергия весьма бодро выделится. Поэтому такие накопители в будущем хотят строить в безлюдной местности в скальных породах.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Контора эта обанкротилась в прошлом Октябре.
      • 0
        Не знаете, почему?
    • 0
      Не знал, что супермаховики ходили в НАСА. Занятно.
  • 0
    Вообще, рваная какая-то статья.
    Предмет рассказа очень интересный, но то во втором абзаце непонятно откуда фраза про литий, то какие-то слои непонятные у решения Garvey, когда речь вроде бы об простом армированном резиновом мешке под водой, которого по всем понятиям достаточно, то о сжижении газа, сначала вроде бы в виде рассматриваемой альтернативы, но потом вроде бы как и в приложении к мешкам…
    • +1
      Я пытался охватить не только тему резинового мешка с воздухом под водой, но и описать сопутствующие сложности.

      >то во втором абзаце непонятно откуда фраза про литий,
      Литий, очевидно же, содержится в некоторых электрохимических аккумуляторах. И упомянут как альтернативный способ накопления энергии.

      >то какие-то слои непонятные у решения Garvey, когда речь вроде бы об простом армированном резиновом мешке под водой
      Речь о способе решения проблемы сохранения и повторного использования тепла, выделяющемся при сжатии воздуха, которое применено в данном случае и которое позволит поднять эффективность установки.

      >то о сжижении газа, сначала вроде бы в виде рассматриваемой альтернативы
      О сжижении газа речь вроде бы и не шла, говорится только о сжатии воздуха до 60-70 атмосфер.
  • 0
    а электрохимические аккумуляторы – до 500 евро/кВт•ч мощности.

    Откуда они такие цифры взяли,
    470 грн(~56USD) — VARTA BLACK Dynamic… 12v… 45 Ач =540Вт*ч => ~103,7$/кВт•ч=78,5EUR/кВт•ч
    Или я что-то неправильно считаю?
    • 0
      Если же это стоимость именно хранения, то тогда вобще бредово, может там буковкой ошиблись, т.к. иначе получается что выгодней в речку кипятильник засунуть ибо после запасания 1Квт должен стоить соответственно стоимость+500Евр.
    • 0
      может, большие дороже?
      • 0
        Не, как я понял тут схитрили прибавив к стоимости аккумуляторов видимо преобразователи и прочую мишуру (тут уж чем больше мощность тем цена выше) т.е. можно к трем аккумуляторам подкинуть преобразователь чтоб он их за пару минут разряжал и сказать мол оче дорого, несоветую. А можно под тот же преобразователь овер9000 аккумуляторов кинуть и окажется что <50EUR вышло ибо опт, правда смысл м.б. потеряется ибо разряжаться/заряжаться это будет сутки а то и неделю.
        • 0
          Конечно, когда пишут про капитальные удельные затраты в расчете на кВт*ч, то речь всегда не об основном элементе, а о полностью готовом и работающем решении со всей необходимой доп. аппаратурой, контролем, измерением, безопасностью и т.п.
  • +1
    О, знаменитый Ноттингамский университет со своими великолепными ютубовскими роликами про всё, что только можно.
    Этот проект тоже не обошли стороной, есть с десяток видео. www.youtube.com/playlist?list=PL49FAD4E1788AE0C6
    • +1
      Забавно, они насос воздушный предлагают прямо в лопасти засунуть, чтобы поршни двигались только за счёт гравитации и на 2:40 говорят что-то про давление 70 атмосфер…
  • 0
    А с каких пор мощность измеряется в ватт*часах?
    • 0
      Не мощность, а емкость.
      • +1
        В тексте: а электрохимические аккумуляторы – до 500 евро/кВт•ч мощности
        • 0
          Спасибо, поправил. Привык просто к терминологии электростанций, а там чаще оперируют удельной стоимостью сооружения на единицу мощности.
  • 0
    Чем-то напомнило «Продавца воздуха» Беляева…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.