0,0
рейтинг
28 декабря 2012 в 01:42

Солнечная энергетика: надежда человечества?

Любят на Хабре солнечную энергетику: вот Гугл строит солнечные электростанции (1 2 3 4 5 6), вот Германия однажды генерировала треть текущего энергопотребления на солнечных электростанциях…

Комментарии делятся на 2 категории: «Вот молодцы, а мы только нефть жгем» и "EROEI! Производство солнечных батарей требует больше энергии чем они производят!".

Въедливый читатель наверняка подумает: Как это производит меньше, чем требуется на производство? Их же поставил — они работают, каши не просят, 10 лет, 50лет, 100лет — значит суммарная произведенная энергия равна бесконечности, и они должны быть выгодны при любой стоимости постройки…

Как обстоит все на самом деле, какие есть подходы к солнечной генерации, что ограничивает КПД солнечных элементов, какие гениальные идеи уже были реализованы и почему солнечная энергетика как-то не активно захватывает мир — под катом.

Сколько энергии мы получаем от солнца?

На каждый квадратный метр от солнца приходит 1367 Ватт энергии (солнечная постоянная). До земли через атмосферу — доходит порядка 1020 Ватт (на экваторе). Если у нас КПД солнечного элемента 16% — то с квадратного метра мы можем получать в лучшем случае 163,2 Ватта электричества. Но ведь у нас есть погода, солнце не в зените, иногда бывает ночь (разной длительности) — как это все посчитать?

Годовая инсоляция все это учитывает, включая и тип установки солнечной батареи (параллельно земле, под оптимальным углом, со слежением за солнцем) и дает нам понять, сколько электричества можно будет выработать за год в среднем ( в кВт*ч/м2, без учета КПД солнечной батареи):
Город / Тип установки Горизонтально Под оптимальным углом Слежение за солнцем
Астрахань 1371 1593 2200
Владивосток 1289 1681 2146
Москва 1020 1173 1514
Сочи 1365 1571 2129
Т.е. мы видим, что если мы возьмем 1 км2 солнечных батарей, установим под оптимальным углом в Москве ( 40.0°), то за год сможем выработать 1173*0.16 = 187.6 ГВт*ч. При цене 3 рубля за кВт/ч _условная_ стоимость сгенерированной энергии будет — 561 млн рублей. Почему условная — выясним ниже.

Основные подходы к получению энергии от солнца

Солнечные тепло-электространции
Огромное поле поворачиваемых зеркал отражает солнце на солнечный коллектор, где тепло превращается в электроэнергию двигателем Стирлинга, или нагревом воды и далее — обычные паровые турбины как на ТЭЦ. КПД — 20-30%.


Также существует вариант с линейным параболическим зеркалом (поворачивать нужно только вокруг одной оси):


Какова цена вопроса? Если посмотреть на электростанцию Ivanpah (392 МВт) в которую опосредованно вложился Google — стоимость её строительства составила 2.2 млрд $, или 5612$ на кВт установленной мощности. В Википедии даже радостно написано, что это хоть и дороже угольных электростанций, но якобы дешевле атомных.

Однако тут есть пара нюансов — 1кВт установленной мощности на АЭС стоит на самом деле 2000-4000$ (в зависимости от того кто строит), т.е. Ivanpah на самом деле уже получается дороже АЭС. Затем, если посмотреть на годовую оценку выработки электроэнергии — 1079 ГВт*ч, и разделить на количество часов в году, то среднегодовая мощность получается 123.1МВт (ведь станция у нас генерирует только днем).

Это доводит «усредненную» стоимость строительства до 17871 $/кВт, что не просто дорого, а фантастически дорого. Дороже наверное только в космосе электричество вырабатывать. Обычные электростанции на газе обходятся в 500-1000$/кВт, т.е. в 18-36 раз дешевле, и работают всегда, а не как повезет.

И последнее — в стоимость строительства не включены аккумуляторы, вообще. Если сюда добавить аккумуляторы (о них ниже) или строительство гидроаккумулирующей электростанции — стоимость вылезет через крышу.

У солнечных теплоэлектростанций есть возможность генерировать электричество круглосуточно, используя большой объем нагретого за день теплоносителя. Такие станции тоже есть, но стоимость их стараются не писать, видимо чтобы никого не пугать.

Полупроводниковые фотоэлементы (фотовольтаика, PV) — идея очень простая, берем полупроводниковый диод большой площади. Когда квант света влетает в pn-переход — генерируются пара электрон-дырка, которые создают перепад напряжения на выводах этого диода (около 0.5В для кремниевого фотоэлемента).

КПД у кремниевых солнечных батарей — около 16%. Почему так мало?

На формирование электронно-дырочной пары требуется определенная энергия, не больше и не меньше. Если квант света прилетает с энергией меньшей, чем нужно — то он не может вызвать генерацию пары, и проходит через кремний как через стекло (потому кремний прозрачен для инфракрасного света дальше 1.2мкм). Если квант света прилетает с энергией большей чем нужно (зеленый свет и короче) — пара генерируется, но лишняя энергия теряется. Если энергия еще выше (синий и ультрафиолетовый свет) — квант может просто не успеть долететь до глубины залегания p-n перехода.

Помимо этого, свет может отразиться от поверхности — чтобы избежать этого на поверхность наносят анти-отражающее покрытие (как на линзах в фотообъективах), и могут поверхность сделать в виде гребенки (тогда после первого отражения у света будет еще один шанс).

Увеличить КПД выше 16% у фотоэлементов можно комбинируя несколько разных фотоэлементов (на основе других полупроводников, и соответственно с другой энергией требуемой для генерации пары электрон-дырка) — сначала ставим тот, что эффективно поглощает синий свет, а зеленый, красный и ИК — пропускает, затем зеленый, и на конец красный и ИК. Именно на таких 3-х ступенчатых элементах и достигаются рекордные показатели эффективности в 44% и выше.

К сожалению, 3-х ступенчатые фотоэлементы оказываются очень дорогими, и сейчас балом правят обычные дешевые одноступенчатые кремниевые фотоэлементы — именно за счет очень низкой цены они вырываются вперед по показателю Ватт/$, Стоимость одного ватта для кремниевых фотоэлементов с вводом гигантских производств в Китае опустилась до ~0.5$/Ватт (т.е. за 500$ можно купить солнечных элементов на 1000 Ватт).

Основные типы кремниевых элементов — монокристаллические (более дорогие, чуть выше КПД) и поликристаллические (дешевле в производстве, буквально на 1% меньше КПД). Именно поликристаллические солнечные батареи сейчас дают самую низкую стоимость 1 Ватта генерируемой мощности.

Из проблем — солнечные батареи не вечные. Даже если не брать в расчет пыль и грязь (надеемся на дождь и ветер), за счет фотодеградации за 20 лет эксплуатации лучшие кремниевые элементы теряют ~15% мощности. Возможно дальше деградация замедляется, но это все равно нужно учитывать.

Пройдемся теперь по основным попыткам увеличить экономическую эффективность:

А давайте возьмем маленький высокоэффективный фотоэлемент и параболическое зеркало
Это называется concentrated photovoltaics. Идея в принципе неплоха — зеркало дешевле, чем солнечная батарея, да и КПД можно иметь 40% а не 16… Проблема только с тем, что теперь нужна (ненадежная) механика для слежения за солнцем, и наша огромная поворотная тарелка должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять порывам ветра. Другая проблема — когда солнце заходит за не слишком плотные тучи — выработка энергии падает до нуля, т.к. параболическое зеркало не может рассеянный свет фокусировать (у обычных солнечных батарей выработка конечно падает, но не до 0).

С падением цен на кремниевые солнечные батареи этот подход оказался слишком дорогим (как по установочной стоимости, так и обслуживанию)

А давайте сделаем солнечные элементы круглыми, разместим на крыше, а крышу покрасим в белый цвет
Этим занималась печально известная нынче компания Solyndra, с подачи Барака Обамы получившая гос.гарантию по кредиту в 535 миллионов долларов от американского министерства энергетики… и внезапно объявившая банкротство. Круглые солнечные батареи делали, напыляя слой полупроводника (в их случае Copper indium gallium (di)selenide) на стеклянные трубы. Эффективность солнечных батарей получалась 8.5% (да, получилось хуже простых и дешевых кремниевых).

Яркий пример того, как американский капитализм при должном лоббировании способен по инерции вкачать огромные ресурсы в принципиально не эффективные технологии. По результатам работы никого не посадили.

Дорога ложка к обеду

Теперь после этого буйства непрерывного усовершенствования технологий открываем грустную страницу истории. Солнечные электростанции генерируют электричество днем, а оно больше всего нужно вечером:

Это значит, что если аккумуляторов у нас нет, электростанции на вечерний пик потребления все равно строить придется, а днем — часть должны быть выключены, а часть — находиться в горячем резерве, чтобы если тучки соберутся над солнечной электростанцией — мгновенно заместить выпавшую солнечную генерацию.

Получается, если мы обязываем покупать электричество у солнечных электростанций по обычной цене тогда, когда оно у них генерируется — мы фактически перераспределяем прибыль от существующих классических генерирующих мощностей, которые вынуждены днем простаивать в резерве в пользу солнечных.

Есть и такой интересный вариант — если где-то вечерний пик потребления — где-то на земле разгар дня. Может строить солнечную электростанцию именно там, а электричество передавать по ЛЭП? Это возможно, но требует передачи энергии на расстояния порядка 5-8 тыс км, что также требует огромных капитальных затрат (по крайней мере пока мы не перешли на сверхпроводники) и согласований с кучей стран. Примерно в этом направлении развивался проект Desertec — генерация в Африке, передача в Европу.

Аккумуляторы

Итак, 1Вт солнечная батарея стоит 0.5$. За день она сгенерирует допустим 8Вт*ч электричества (за 8 солнечных часов). Как нам эту энергию сохранить до вечера, когда она будет больше всего нужна?

Китайские литиевые аккумуляторы стоят примерно 0.4$ за Вт*ч, соответственно, на 1Вт солнечной батареи (ценой в 0.5$) нам понадобится аккумуляторов на 3.2$, т.е. аккумулятор получается в 6 раз дороже солнечной батареи! Помимо этого нужно учитывать, что через 1000-2000 циклов заряд-разряд аккумулятор придется заменить, а это всего 3-6 лет службы. Может есть аккумуляторы дешевле?

Самые дешевые — свинцово-кислотные (которые естественно далеко не «зеленые»), их оптовая цена — 0.08$ за Вт*ч, соответственно, на сохранение дневной выработки нам нужно аккумуляторов на 0.64$, что снова больше стоимости самих солнечных батарей. Свинцовые аккумуляторы также быстро умирают, 3-6 лет службы в таком режиме. Ну и на десерт — КПД свинцовых аккумуляторов — 75% (т.е. четверть энергии теряется в цикле заряд-разряд).

Существует также вариант с гидроаккумулирующими электростанциями (днем — закачиваем воду «вверх» насосом, ночью — работаем как обычная гидроэлектростанция) — но их строительство также обходится дорого, и не везде возможно (КПД — до 90%).

Из-за того, что аккумуляторы получаются дороже самой солнечной электростанции, в крупных электростанциях их и не предусматривают, продавая электричество в распределительную сеть сразу по мере генерации, рассчитывая ночью и вечером на обычные электростанции.

Какова же справедливая цена нерегулируемой солнечной генерации?

Возьмем например Германию, как лидера по развитию солнечной энергетики. Каждый кВт сгенерированный солнечными электростанциями там выкупают по 12.08-17.45 евроцентов за кВт*ч, не взирая на то, что генерируют они в дневной минимум потребления. Все чего они добиваются этим — экономия Российского газа, т.к. газовые электростанции все равно должны быть построены и быть в горячем резерве (и все их остальные расходы остаются неизменными — зарплаты, кредиты, обслуживание).

С экономической точки зрения, было бы справедливо, если бы солнечные электростанции получали ровно столько, сколько они позволяют сэкономить на топливе газовым электростанциям.

Допустим стоимость российского газа — 450 $ за 1 тыс. м3. Из этого объема можно выработать 39000 ГДж ≈10.8*0,4 GWh ≈ 4.32 GWh электричества (при КПД генерации 40%), соответственно, на 1 кВт*ч солнечного электричества мы экономим российского газа на 0.104$ = 7.87 евроцента. Именно такая должна быть справедливая стоимость нерегулируемой солнечной генерации, и похоже Германия постепенно идет к этой цифре, но на данный момент солнечная энергетика в Германии получается на 50% дотируемой.

Резюме

Поликристаллические солнечные батареи дают самое дешевое солнечное электричество, порядка 0.5$/Ватт, остальные способы намного дороже.

Проблема солнечной энергетики не в КПД солнечных элементов, не в EROEI (он действительно в теории бесконечен), и не в их цене — а в том, что сгенерированную энергию очень дорого хранить до вечера. Т.е. основная проблема — аккумуляторы, которые сейчас уже дороже, чем солнечные батареи и при этом имеют короткий срок службы (3-6 лет).

На данный момент крупномасштабную солнечную генерацию без аккумуляторов можно рассматривать только как способ сэкономить днем небольшую часть ископаемого топлива, она принципиально не может уменьшить количество необходимых классических электростанций (газовых, угольных, АЭС, гидро) — они все равно должны стоять в резерве днем, и полностью брать на себя нагрузку в вечерний пик потребления.

Если в будущем с помощью (жестоких) тарифов удасться сместить пик потребления на день — строительство солнечных электростанций обретет бОльший смысл (например, если тарифы будут такие, что будет выгодно включать электролизное производство алюминия и водорода только днем).

Стоимость «нерегулируемой» солнечной генерации нельзя сопоставлять со стоимостью генерации на классических электростанциях — т.к. они генерируют когда получится, а не когда нужно. Справедливая стоимость нерегулируемой солнечной электроэнергии должна быть равна стоимости сэкономленного ископаемого топлива, и не более — для газа по 450$ справедливая цена солнечной генерации не выше 0.1$ за 1кВт*ч (соответственно, в Германии солнечная генерация дотируется на ~50%).

«Честная» солнечная энергетика (с аккумуляторами) сегодня может быть экономически оправданна лишь в удаленных районах, где нет возможности подключиться к сети (как например в случае отдаленной, одиноко стоящей базовой станции сотовой связи).

Самая большая проблема солнечной энергетики — ископаемое топливо пока слишком дешевое, чтобы солнечная генерация была экономически оправданной.

Update: Для дальнейшего изучения можно рекомендовать статью о проблемах энергетики Германии в связи с солнечной и ветрогенерацией. Там есть красивые графики выработки, и в целом другие статьи Already_Yet рекомендую почитать.
Михаил Сваричевский @BarsMonster
карма
920,5
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (455)

  • +8
    Даже «солнечная» энергетика уже не современна, как и сжигание ископаемых. Нужно открывать новые источники энергии. Всё что мы сейчас имеем — не годится.
    • +12
      Или найти способ поднять КПД солнечных батарей…
      • +2
        КПД использования бесплатного и неудержимого потока энергии?
        Он будет играть роль только когда места на земле уже не будет под солнечные электростанции…
        Цена на генерируемый ватт — важна, но она уже настолько мала, что другие статьи расходов больше.

        А «британские ученые» ученые из MIT — вместо решения настоящих проблем солнечной энергетики делают из солнечных элементов «ёлочки»: habrahabr.ru/post/140962/
        • +5
          Ну а вдруг завтра изобретут сверхдешевые аккумуляторы или сверхпроводники, а тут уже все готово. Ну нет у людей идей как удешевить аккумулторы, зато была идея как повысить КПД. Что их теперь, расстреливать? Или забыть эту идею, а в будущем заново над этой проблемой биться? Никто же не говорит, что они эту в серию запускают. Лишние технологии еще никому не вредили, даже если от них нет выгоды сейчас. Не выгодно сегодня, будет выгодно завтра. Не завтра так через 10 лет.

          Не нравится, что инженеры MIT не тем занимаются, занимайтесь сами тем. Критиковать других легко.
          • 0
            Ёлочки КПД не повышают )
            А против высокого КПД солнечных элементов никто не против — пока 1 Ватт получается дешевле, а не дороже.
            • +4
              Скажу очень субъективно, но таки скажу. Подход изложенный в вашей статье некорректный, извините. Напоминает рассуждения в журнале Радио 80-х годов о бессмысленности и экономической абсурдности мобильной связи.

              Вы почему-то никак не учитываете потенциальных прорывов в научных исследованиях (можно просто было бы проанализировать динамику снижения стоимости к примеру). То же с аккумуляторами.

              В общем же экономическое обоснование чего-либо одно из самых нудных, неверных и неинтересных. Но его легко сделать. Поэтому все и делают. И руководствуются. В итоге де-факто имеем вонь в городах, черный снег, загнанную на нефтеигле экономику. Следующим шагом будет атом — типа чистый, дешевый, выгодный. Тоже вроде как экономически интересен. Только вот аварии лет эдак с 50 расхлебывать приходится + риски утечки технологий и гонки вооружений.

              У солнечной энергии есть главное — её переспективы практически бесконечны. И это единственный источник, который потенциально интересен каждому, у кого есть крыша. А если есть подходящая пустыня — то это вообще клондайк. Кстати ветровые станции и ГЭС тоже по сути солнечные — почему они вас не интересуют и никак не посчитаны? Кроме того… нет наверное пора притормозить. Холиварная конечно тема, но заинтересовала — не скрою.

              В общем одни вопросы. Хорошо что риторические ;-)
              • +4
                Прорывы в одной конкретной области нельзя прогнозировать. Их в общем-то может и не быть в области солнечных батарей в следующие 100-200 лет. А прорыв в термоядерной энергетике (если он вообще будет) вообще сделает все эти игры бесполезными.
                • +3
                  Верно. Как верно и то, что разворачивание прорывных технологий и замена ими существующих — дело не моментальное и крайне недешевое. А проще говоря — это долго и дорого. Очень дорого. Поэтому опираться нужно в планах на то, что есть сейчас. Будут новые технологии — будем применять их. Сейчас их нет.
                  Перспективами не согреешь дом, не осветишь улицы и не выплавишь алюминий.
              • 0
                Строго говоря, любая энергия на Земле — суть запасённая планетой солнечная энергия. Нефть, уголь, газ, уран — тоже.
                • +2
                  Уран?
                  • 0
                    Не солнечная, но звездная. Из предыдущего поколения.
                    • +4
                      Дык, конечно, там можно и к большому взрыву откатиться %)
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • 0
                          Из суперструн еще надо добывать.
                • 0
                  Недавно нашли подтверждение, что тяжелые металлы в земной коре (в том числе уран) принесены астероидами из космоса уже после формирования коры, но до возникновения плотной атмосферы. Т.е. энергия урана космического (не факт что солнечного) происхождения.

                  Я считаю что можно использовать только недавнюю энергию Солнца:
                  1) свет (доли секунды)
                  2) ветер (недельная давность)
                  3) дождь (месяц назад)
                  4) реки (пол года)
                  5) деревья (20 лет)

                  Нефть (30 млн. лет) и уголь (50 млн. лет) считаю что жечь нельзя, т.к. Земля специально связывала биоэнергию чтобы предотвратить свой перегрев.

                  И уж тем более нельзя высвобождать ядерную энергию, или энергию Солнца отраженную с солнечных объектов (например с Луны — есть такие проекты).

                  Любая энергия, кроме быстрой солнечной вносит дисбаланс, перегревает планету и ведет к глобальному изменению климата. К сожалению, ненасытные гомо сапиенсы готовы тащить и высвобождать энергию на Земле хоть из самого ада.
                  • +12
                    «т.к. Земля специально связывала биоэнергию чтобы предотвратить свой перегрев.@
                    На этой фразе я бы на вас внимательно покосился бы, если бы мы разговаривали в реальности.
                    Дальше только жирнее.

                    И ссылочку на пруф, где мегатонны урана принесены загадочными астероидами.
                    Не все тяжелые элементы обязательно должны были опуститься в центр ядра.
                    • 0
                      Ученые установили, что почти все золото (и прочие тяжелые элементы) в земной коре имеет космическое происхождение — оно попало на Землю в результате астероидной бомбардировки, произошедшей после застывания коры планеты. Статья ученых опубликована в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит ScienceNOW.
                      Ссылочка на пруф
                      • 0
                        Только часть. Они просто объяснили несоответствие соотношения изотопов.
                  • +4
                    Покормлю вас статьёй про тепловой баланс Земли.
                    • –1
                      Баланс всегда соблюдается, но по Второму закону термодинамики, чтобы рассеивать большую мощность, необходимо повышение температуры.

                      Вторая причина повышения темепатуры — высвобождение углерода. Это ведет к повышению теплоизоляции атмосферы земли. По тому же Второму закону термодинамики, чтобы сохранить объем рассеиваемой энергии и «пробить» парниковую завесу опять-таки необходимо повышение температуры.

                      Т.е. средняя температура у поверхности Земли растет как за счет прибвочной энергии, так и за счет парникового эффекта. Подробности в моей статье "Легитимная энергия".
                  • +1
                    А чем вам не угодила отраженная от луны энергия? Там тоже доли секунды. Другое дело, что энергии там кот наплакал, и целесообразность подобных проектов под большим вопросом.

                    Между прочим, свет добирается от Солнца до Земли аж за целых 8 минут.
                    • –1
                      Считаю, что по-настоящему свежую энергию можно получить, только повесив в фотосфере Солнца множество передатчиков, которые будут телепортировать сквозь подпространство фотонный поток прямо в лампочку или чайник пользователя. Всеми остальными способами мы получим только подтухшую, некачественную энергию старой выработки.
                    • 0
                      Привнесение дополнительной энергии повышает температуру у поверхности Земли.

                      Про 8 минут согласен (хотя смысл моей первой реплики был не в этом).
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • 0
                      1) c секундами просчитался. Действительно 8 минут. Точнее:
                      149 600 000 км / 300 000 км/ч = 499 сек = 8,3 мин.
                      Но смысл первой реплики был не в этом.

                      2) с ветром не согласен.
                      Циклоны от Атлантики до Урала идут примерно неделю.

                      3) с дождем не согласен.
                      Срок дождя определяется циклонами, это примерно неделя (для Урала), см. пункт выше. Даже Крымск затопило атлантическими циклонами, 1-2 дня ну никак не получается. Потому что даже от Москвы до Перми (~1350 км) циклоны идут 2 дня, это подтверждается прогнозом погоды — если в Москве объявили грозы, дожди и снегопады, через 2 дня они будут в Перми.
                      Но повторюсь, смысл моей первой реплики был не в секундах, и не в днях, а в порядке давности.

                      4) Насчет рек. Снег лежит по пол года. В горах вообще по несколько лет может лежать. В России основное питание рек идет как раз от снега. Потом реки текут медленно, вода стоит в водохранилищах. Хотя, с реками Вы похоже и не спорите.

                      5) Из тех дров, что я видел, число колец в чурке от 20 до 40. Основная масса чурок с 30 кольцами. Т.е. 30 лет. Но никак не 60-100.

                      И на всякий случай еще раз повторюсь, смысл моей первой реплики был не в секундах, и не в днях, а в порядке давности.
                      Т.е. я предлагал использовать недавнюю энергию Солнца (пусть даже 50-100 лет).
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                Напоминает рассуждения в журнале Радио 80-х годов о бессмысленности и экономической абсурдности мобильной связи.
                Эпично и символизирует. Каждое слово — перл с двумя-тремя слоями смысла… Утащу к себе в ЖЖ, пожалуй…

                Вот она — цена всех экономических аргументов…
                • +2
                  К сожалению не могу согласится.
                  Я не говорю что солнечная энергетика НИКОГДА не будет выгодна, или что её не нужно изучать.

                  Я говорю что:

                  1) Стоимость неуправляемой солнечной энергии должна быть меньше рыночной цены на электроэнергию (а не больше, как в Германии)
                  2) Проблема не в технологии (она уже весьма совершенна), а в том, что ископаемое топливо слишком дешевое
                  3) Исследовать и строить маленькие экспериментальные электростанции можно и нужно, а вот большие — только в том случае, если они экономически оправданы БЕЗ ДОТАЦИЙ (как в Германии).
          • +3
            Будущее за единой энергосистемой планеты. Представляете поток электроэнергии собирается с солнечных батарей на другой стороне земли, и передается туда где сейчас вечер. И Аккумуляторы в этом случае не нужны.
            Или вариант — размешение батарей в космосе и передача энергии на землю, что не просто и пока есть только опасные и непроверенные технологии.
            • +4
              В таком случае вам еще и сверхпроводимость придётся придумать.
              • 0
                А что ее придумывать надо??
                Прецеденты уже есть. В штатах на узле соединения энергосистем используются сверхпроводники.
                • +1
                  Охлаждаемые жидким азотом? Сверхпроводимости при комнатной температуре пока, к сожалению, нет.
                  • 0
                    А давно пора. Итого:
                    1. Изобрести сверхпроводники в нормальных температурных режимах.
                    2. Изобрести дешевые и высокоэффективные батареи
                    3. ???
                    4. ПРОФИТ!

                    Эти два пункта дадут такой толчок научному и техно- прогрессу какого не было уже добрых лет пятьдесят.
                    • +2
                      Серьезные научные прорывы нельзя получить по заказу. Можно вкладывать в это деньги и надеятся, что что-то получится.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • +1
                          Неважно, прорывы — это в любом случае лоттерея. Нельзя их ожидать в какой-то области просто потому, что вам так хочется.
                    • +2
                      1. Изобрести сверхпроводники в нормальных температурных режимах.
                      2. Изобрести дешевые и высокоэффективные батареи

                      Первое и второе изобретение — это одно и тоже :) В кольцо из сверхпроводника можно запихать безумное количество энергии.
                      • +1
                        Проблема в том, что сверхпроводники, который держат ток в миллионы ампер — работают только на жидком гелии, а чем выше температуры — тем меньше допустимый ток… Прорывы тут как-то застопорились…
                        • 0
                          Многие сверхпроводники работают на жидком азоте.
                          Я бы не сказал что застопорились.
                          подстанция «Динамо», на Ходынском поле в Москве — 200 метров
                          200 метров в штате Огайо,
                          350 метров на севере штата Нью-Йорк в городе Олбани
                          600-метровый на Лонг-Айленде в Нью-Йорке.
                          В следующем году запустят многокилоометровый кабеля между тремя электросетми.
                          • 0
                            Так вот это как раз «дохлая» сверхпроводимость — жалкие тысячи Ампер.

                            Настоящие «злые» сверхпроводники держат десятки тысяч Ампер (но требуют жидкого гелия).
                            • 0
                              Ничего не мешет сложить незлой сверхпроводник в несколько раз и получить злой. Но пока главное достоинство сверхпроводник для электриков — осовободить землю и спрятать провод под землю. Вот два года назад Южная Корея заключила контракт на 50 км кабеля. Похоже здесь постоянная величина это стоимость — около 60 USD за килоампер-метр а сколько килоампер или метров нужно — столько и сделают.
                              • 0
                                Сложить его так просто нельзя — больше суммарный ток — больше магнитное поле — при превышении того-же порога силы магнитного поля сразу вся вязанка выйдет из сверхпроводимости :-)
                      • +1
                        Есть такая замечательная величина — критический ток. Ну, связано с критическим магнитным полем и критической температурой.
                        Эх…
                        • 0
                          Будем надеяться, что прорывы будут, всего-то сто лет изучается эта проблема.
                    • 0
                      >2. Изобрести дешевые и высокоэффективные батареи

                      1. Как вы считаете, существуют ли патенты на конструкции или технологии в АКБ?
                      2. Как вы думаете, каким нефтяным компаниям принадлежат эти патенты?
                      3. Как вы полагаете, будет ли доволен условный «Сечин» если продукция его компании станет не нужна в прежних объемах?
                      4. Как вы считаете, сколько государств имеют и полностью поддерживают условных Сечиных и способствует ли данная политика разработке новых технологий и вообще будет ли государство вкладывать деньги в разработку подобных технологий?
                      • 0
                        «2. Как вы думаете, каким нефтяным компаниям принадлежат эти патенты?»
                        Ну давайте, расскажите нам, кому и что там принадлежит.

                        А Евросоюз вам миллиарды отвалит за такие технологии, они импортируют энергоносители, так что заинтересованные стороны уже есть.

                        P.S. Спасибо тем высокоинтеллектуальным и всезнающим, невероятно уверенным в себе людям за минусы без комментариев. Вы только подтверждаете, что я прав =)
                      • +1
                        2. Как вы думаете, что именно клал Китай на эти патенты?

                        Кстати, сказкам про чудо-патенты в недрах нефтяных команий уже больше, чем срок действия тех патентов.
                        • 0
                          Технологически Китай не впереди планеты всей при всем своем конском объеме прищепок и дешевых мобилок, подобных прорывов закономерно ожидать, например, от Японии.
                          • 0
                            Прорывы то где угодно могут быть. Но патенты публичны и, в первую очередь, Китаю ни что не мешает эти прорывы реализовать, что бы по этому поводу не думала Япония или «Сечин».
                          • 0
                            Не нужно успокаивать себя тем что «Китай не впереди планеты всей технологически».

                            Они очень агрессивно развиваются на всех направлениях, и способны в любое направление исследований ввалить в 10 раз больше финансовых и людских ресурсов чем Япония или США.
                            • 0
                              Ресурсы еще не все, если это так, то Иран давно владел бы и мирным и не очень атомом.
                      • 0
                        1. Как вы считаете, существуют ли патенты на конструкции или технологии в АКБ?

                        Да, существуют
                    • 0
                      Мой друг как-то сказал: «Биатлон — это же так просто. Нужно просто быстро бегать и не промахиваться!».
                      Да вперёд, только теория сверхпроводников и так недавно немножко обрушилась и методов создания по-настоящему высокотемпературного сверхпроводника никто не придумал.

                      Если ВСПВ изобретут, то мы решим сотни проблем разом.
                      • +1
                        Можно подробнее про обрушение?
                        • 0
                          Ох, не помню, на каком научно-популярном сайте читал, что относительно недавно (в исторической перспективе) создали ещё один сверхпроводник и он в старую теорию не вписался, но точно не скажу.
                          Вообщем, суть в том, что на данный момент даже полностью рабочей теории нет и все попытки изобретения — это свободный поиск.
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • +1
                    Есть. только он существует при ОЧЕНЬ высоком давлении, которое еще невозможно при современном развитии техники.
                    • 0
                      Вы сверхпроводимость от сжижения отличаете? Жидкий азот охлаждает не потому, что жидкий, а потому что холодный. Если он будет жидким просто потому что под большим давлением, то от контакта с ним сопротивление не особо снизится.
                      • +2
                        Речь о металлическом водороде, который под огромным давлением и комнатной температуре предположительно должен быть сверхпроводимым.
                      • 0
                        Жидкий азот охлаждает в первую очередь потому, что он жидкий. Энергия уходит в фазовый переход — парообразование. Более того, жидкий азот поддерживает свою низкую температуру за счет постепенного выкипания. Увеличивается подвод тепла — усиливается процесс кипения — тем самым усиливается поглощение тепла. И наоборот. Получается отрицательная обратная связь, которая действует как стабилизатор температуры — термостат. Пока весь азот не выкипит — он останется холодным. Если бы он был просто холодным, а не жидким — то постепенно нагрелся бы, в какой толщины термос его ни помещай.

                        Пропан-бутан под относительно небольшим давлением остается жидким и не кипит при комнатной температуре. Но при снижении давления начинается кипение и происходит охлаждение вплоть до температуры кипения этого газа при атмосферном давлении (около -50 С). После этого наступает стабилизация температуры, аналогично жидкому азоту. Попробуйте сломать газовую зажигалку — увидите сами, что кипящий газ охлаждается. На этом же принципе действуют охлаждающие спреи.
                • 0
                  Нет, ну наработки конечно есть. И не только в Штатах.
                  Россия тоже делает попытки, вот весенняя статья например:
                  www.pravda.ru/science/eureka/inventions/21-03-2012/1111934-sverhprovodimost-0/#
              • +2
                http://www.superconductors.org/28c_rtsc.htm — в декабре прошлого года уже был получена* сверхпроводимость при 28С.

                * — правда получена там она в довольно специфичном виде и на данный момент данный способ не подходит для коммерческого использования, но, главное, какое-то развитие направления есть.
            • +3
              Угу, только вначале надо решить проблему потерь в электросетях.
            • +2
              Ага. Единая энергосистема планеты — это когда из-за тупого электрика где-то в Китае у тебя дома нету света :)?
              • +1
                Ну вообще-то, наоборот, при единой энергосистеме планеты, если где-то затупил электрик, то электричество просто пробросят из другого региона, то есть, электрику даже дадут время проспаться и выйти на работу по трудовому кодексу.
                • 0
                  Это в идеале. А в реальности вполне может случится, что из-за перегрузки на одной электроподстанции одна за одной будут выходить из строя остальные.
                  • 0
                    Так равномерное распределение нагрузки — это одна из основных задач этой системы, она не должна допускать такой вышибающей перегрузки.
                    • 0
                      Да, по идее — должна. Однако в существующих крупных электросетях такой ход событий — не такая уж и редкость. И чтобы предотвратить это, возможно потребуется многократное резервирование по мощности.
                • 0
                  Ну, это еще совсем не факт. Вот посмотрите на финансовую систему. От глобальности она стала только более нестабильной. Теперь за махинации на Уолл-стрит или где-то на финансовых рынках Индонезии расплачиваются в совсем других частях мира. Кроме того, переброс электричества с другого региона тоже чего-то стоит.
        • 0
          Это если говорить про площадь пустыни. А если батарея стоит на дачном участке на крыше садового домика на 15 сотках?
        • 0
          Уж не настолько и мала цена за Ватт, чтоб ею пренебрегать. Но помимо тенденций к увеличению КПД одностороннего солнечного модуля, сейчас делают и двусторонние солнечные панели (ссылка).
          Да и органические элементы дёшевы и сердиты. Пока их КПД и жизненный цикл мал, но потихоньку и эти показатели растут.
      • –14
        КПД это хорошо конечно, но сложность получения энергии всё равно высокая. Произведи, установи, обслуживай. Энергию можно получать из пустоты в любом количестве. Лучше направить усилия на развитие человечества, а не существующих технологий. Тогда новому обществу новые технологии сами откроются.
        • –2
          Злые на Хабре люди. Ну не согласны — скажите в лицо, или промолчите. Нет, надо «карму» снизить, осудить обязательно кого не принимаем )
          • 0
            Развитие человечества = развитие технологий, точнее науки в целом.
        • +7
          За «энергию из пустоты в любом количестве» на сайте, где немало людей учили физику в вузе — почему бы и нет?
        • +5
          На техническом ресурсе фраза
          Энергию можно получать из пустоты в любом количестве

          может спокойно вызывать шквал минусов. Все-таки здесь хабражители обычно имеют как минимум базовые представления о сохранении энергии.
      • +1
        хотя бы до 2ечки))
        • –1
          Значение синуса в военное время может достигать четырех и даже пяти!
    • +4
      Давайте соскребать гелий 3 с Луны!..
      • +9
        Ну да. Давайте подложим эту свинью нашим потомкам. К 3013 году изобретут наконец управляемый термоядерный синтез с положительным энергетическим балансом, а он никому не нужен: весь гелий-3 с Луны давно соскребли, а в систему Юпитера летать дорого и долго.
      • +4
        А что, уже имеется работающая термоядерная электростанция?
    • +1
      Ну так ясное дело, будущее — за термоядерным синтезом.
      А настоящим правят АЭС и ТЭС на ископаемом топливе. И на данный момент их ничто не может заменить.
    • 0
      Ну, тут Вы не совсем правы. Я про новые источники энергии. Ведь нужно не только переводить снабжение на возобновляемые источники, но и сокращать потребление. Европейцы для этого даже принцип придумали — Trias Energetica (http://www.triasenergetica.com/). Его суть в том, чтобы в первую очередь сокращать потребление и только потом вводить возобновляемые источники энергии. То есть перед тем как ставить теплонасос дом нужно утеплить — иначе стоимость теплонасоса будет заоблачной.
  • +1
    Мне кажется, что основная задача солнечных батарей — снять нагрузку в дневные часы потребления. И с этой задачей они вполне справляется.
    Альтернативные источники энергии на то и альтернативные, что представляют пользу лишь в определенных условиях.
    • +7
      Что значит «снять нагрузку»? Пиковая нагрузка вечером.
      Днем «снять нагрузку» = «сэкономить ископаемое топливо», что собственно я и написал :-)
      • +5
        Эта экономия оборачивается серьезными проблемами в генерирующей сети, к тому же. Германские генерирующие сети нехило кобасило от такого количества альтернативной генерации. К тому же есть закон, который позволяет когенерацию — повесили панели на стену и крышу дома, если электричество лишнее, то можете продавать государству или компании, к которой подключены. Вот только проблема возникает с тем, что такой хаос очень трудно балансировать и периодически то не хватает мощностей, то они жутко лишние, а перебрасывать крупные мощности из одной части страны (где солнце, ветер и приливы) в другую (где заводы и основное потребление) по мере колебаний генерации пока германские сети неприспособлены. Что уже вызывало крупные аварии:
        • +2
          Как тут не восхититься гением советских инженеров, спроектировавших и построивших единую энергосистему России. Вот чему надо учить весь мир :)
          • +4
            В этом есть разумное зерно. только нужно не почивать на лаврах отцов и дедов, а модернизировать ЕЭС в соответствии с современными требованиями и обслуживать ее своевременно. Тогда у нас и правда есть шанс на стабильную и экономичную выработку энергии.
            • 0
              Это правильно, надеюсь удастся не просто сохранить то наследие, но и преумножить и улучшить, а то и передать опыт другим странам.
          • +1
            А еще было бы не плохо назвать этих инженеров по именам. А то получается, что в двух словах «советских инженеров», главное «советский». Типа, был бы не советский, не был бы гением. Но гениями были конкретные люди.
            • +1
              С одной стороны, вы правы, а с другой стороны, перед «не советскими» инженерами фактически эту задачу не ставили. Да, пытались просчитать стоимость и эффективность внедрения, но реально строить так и не начали.
              • +1
                Наверное было разумное и рациональное зерно в советских стратегических планах. А в других странах не ставили, потому что не было таких органов, которые сверху глобально и далеко могли планировать развитие энергетики, а просто отдельные компании развивали свои сети как могли. Что и привело к многочисленным блэкаутам в своё время и сейчас такие вопросы всё-таки встали на повестке дня.
                • +2
                  Не только в наличии руководящего органа дело. В европе есть совет ЕС, толку то от него — реальной власти нет, это как треп на завалинке. Каждый все равно тянет одеяло на себя. а в СССР было централизованное управление ресурсами. Это порождало перекосы, но и одновременно давало мощный инструмент управления. У всего есть свои достоинства и недостатки
                  • 0
                    Как то странно вы написали — сначала о том, что не в руководстве дело, а потом что в централизованном управлении ресурсами (имхо — это обозначает одно и то же).
                    • 0
                      Я написал, что централизованное управление бывает разным, поэтому не в его наличии дело. европейское нынешнее руководство неэффективно.
                      • 0
                        Ну это же очевидно, что дело не в наличии такого органа, а в правильности его решений.
                        • 0
                          Ваша формулировка просто заставила думать, что вы сетуете на отсутствие органа, который находится сверху и может планировать.
                          • 0
                            Я имел в виду, что наличие такого органа условие необходимое, но недостаточное. То есть если его совсем нет, то ЕЭС не выйдет, а если он есть — то выйдет только в том случае если он будет принимать правильные решения и т.д.
            • 0
              Увы, я этих людей по именам не знаю, могу только восхититься :)
            • +1
              Участники разработки плана ГОЭЛРО

              Происхождения, ясно дело, ещё до-советского…
          • +1
            Ничего тут особо гениального не было, идея размазать пик за счёт часовых поясов в общем лежит на поверхности, просто лайфхак, раздутый до масштабов страны.
            • 0
              Гениальная не идея, а реализация. Вон в США тоже много часовых поясов, и что? Такой энергосистемы, как у нас больше, насколько мне известно, нигде нет.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Дык это нужно же ещё пробурить. И не на 2 км а километров на десять. И какого размера должен быть бур. И что будет с паром пока он из глубины поднимется.
                    • 0
                      Там проблема в том, что снизу вода приходит серьезно загрязненная и сама шахта деградирует.
                      • 0
                        Не надо воду сливать, сделать замкнутую трубу по типу тепловых трубок в кулерах, по одной стороне поднимается пар и крутит турбину, по другой охлаждается и конденсируется.
                  • +1
                    В каком-то виде эта идея используется на геотермальных станциях. У нас на Камчатке есть ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%83%D0%B6%D0%B5%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%AD%D0%A1.
                • +1
                  Наивысший теоретически достижимый (второе начало термодинамики) холодильный коэффициент достигается у холодильной машины Карно. Коэффициент зависит только от температур нагревателя и холодильника и равен T2/(T1-T2), где T2 — температура холодильника, от которого отбирается тепло, в кельвинах; T1 — температура нагревателя, которому отдается тепло, тоже в кельвинах.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • +1
                      Всё вместе — озеро + аппаратура — это тепловая машина к которой применима теорема Карно (это даже не учитывая факт, что работать не будет).
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • +1
                          Солнце я не забыл, оно всего-лишь поддерживает постоянную температуру воды озера.

                          У идеального двигателя основанного на цикле Стирлинга кпд равен таковому у Карно.
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                            • +2
                              КПД тепловой машины (хоть с регенератором, хоть без) не может быть выше чем у цикла Карно.

                              Я назвал это тепловой машиной и работать как вы хотите она не будет. У вас идет перекачка тепла от более холодного объекта — «озеро», к более горячему — «нагревающаяся точка». В такой ситуации извлечь полезную работу нельзя, более того её придется затратить.
                              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                • +1
                                  Тратит 940 Вт полезной работы и переносит ~2000 Вт теплоты.
                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                    • +2
                                      Если вкратце, то вот
                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                            • 0
                              Вы забыли еще один элемент в системе. Этот элемент — холодильник, его температура должна быть ниже, чем вода озера, и он должен быть способен принимать все то тепло, которое не было преобразовано вашей чудо-машиной в электричество. Ни одна тепловая машина не может обходиться без холодильника. Если бы таковая нашлась (хотя бы одна) — то она называлась бы вечным двигателем второго рода и нарушала бы второе начало термодинамики, позволяла бы уменьшать энтропию в замкнутой системе и много других вещей, о которых физикам-реалистам мечтать не приходится.

                              Любые манипуляции с тепловой энергией воды вашего озера (будь то тепловые насосы, двигатели Стирлинга или другие) приведут к какому-то конечному результату. Так вот, каковы бы ни были ваши машины, самый лучший конечный результат, который можно получить — это генерация механической работы (электроэнергии) при одновременной передаче тепла от горячего тела к холодному. Горячее тело у вас есть (озеро), а холодного — нет.
                              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                • 0
                                  вы об этом?
                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Ага прикольной будет проблема следующих поколений — охлаждение ядра земли, и следующие за этим проблемы.
        • +6
          Отвердение железного ядра, остановка генерации магнитного поля планеты, сдув атмосферы солнечным ветром, превращение Земли в аналог Марса — высохшую ледяную пустыню с жалкими и ядовитыми остатками прежнего воздуха.

          (Причём этот сценарий в любом случае неизбежен рано или поздно. Мы его можем только приблизить, но не замедлить. Вопрос только в том, успеет ли человечество вовремя терраформировать Венеру и эвакуироваться на неё.)
          • 0
            Вроде как Марс больше подходит для терраформирования: давление, температура и атмосфера ближе к земным условиям. Или я что-то не учел? И, если на то пошло, проще на месте терраформированием самой Земли заниматься, чем куда-то лететь за этим.
            • 0
              Ну это тут общее место уже просто :) Надо куда-то лететь что-то там колонизовывать, кого-то там терраформировать. Куда, зачем, почему — никто толком сказать не может. Надо.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Из-за отсутствия магнитного поля атмосферу постепенно выдувает солнечный ветер…
                • 0
                  всё просто — кладем виток кабеля по экватору, пускаем ток,


                  Это в теории просто. Практика ставит на проекте жирнющий крест.
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Вот, кстати, интересно. Расскажите.
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +9
          Учитывая, что радиус Земли больше 6000 км, а человечество пока не пробиось даже дальше 12 км, то ваша тревога безосновательна. Это примерно как опасаться, что колония бактерий кишечной палочки, покрывающая тонким слоем каменный шар диаметром около 12 метров, у которого внутри есть железный шар диаметром около 7 метров, раскаленный до 5000 градусов, сможет сделать с ним хоть что-то плохое.
          • +3
            Сможет! Я веру в наших потомков! :)
          • 0
            Так же говорили про глобальное потепление. Мол что мелкий человечишко может сделать.
            А щас почти не осталось места на планете не засранного человеком.
            Можно посчитать насколько это ускорит смерть планеты, на однозначно ускорит и сильно.
            • +1
              Ну само-то глобальное потепление в итоге фейком оказалось… несмотря на почти полную засранность и испохабленность (вспомним долю полей и лесов в площади поверхности — например в Европе и в МО — и сравним с естественной в тех же широтах — в Сибири) планеты человеком.
              • 0
                Ага, ещё оказывается, что две трети CO2 поглощает океан, а на температуру (в сторону охлаждения) влияют оксиды серы, которые достаточно просто закинуть в верхние слои и сразу похолодает.
              • 0
                А пацаны то не знают! Надо срочно всех ученых уволить кто занимается этой проблемой.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • –1
          Вы сильно заблуждаетесь, на самом деле смертельная проблема уже на пороге,
          а люди упорно не хотят её увидеть и осознать.
          Все дело в том что атмосфера нашей планеты постоянно и довольно быстро меняется.
          когда то атмосфера нашей планеты была такой какая она сейчас на Марсе и Венере, то есть в ней было 95 — 96% СО2.
          Потом появились зеленые растения и выели углерод из воздуха.
          По идее должна была бы получиться атмосфера содержащая 94-95% кислорода,
          но О2 очень активный газ и он реагирует с очень многими элементами образуя весьма устойчивые соединения.
          В основном это вода. Водород самый распространенный элемент в этой вселенной и он прибывает на Землю постоянно.
          Мертвые планеты Марс и Венера теряют этот самый легкий газ, он поднимается вверх и его сдувает солнечный ветер. Но не на Земле, потому что на Земле в атмосфере есть активный О2.
          В результате сегодня мы имеем в воздухе всего 21,5% О2…

          !!! Извините, но когда я учился то в учебниках фигурировала цифра 22,5%…
          Ба!!! а в технической литературе начала второй мировой встречаются цифры 24,5%.
          И того минус 3% за 70 лет… но это 1/8 от имеющегося!!!

          Я боюсь что «охлаждение ядра земли, и следующие за этим проблемы.» люди не дождутся…

      • +6
        Если вы хотите максимальной простоты, то сверлить надо не землю а готовый газопровод. Есть полевые исследования на эту тему — ЕРОИ впечатляет. ))
        • +1
          Пилить, вы наверное хотели сказать.
          • 0
            так или иначе — главное чтобы присоска присосалась как следует
    • 0
      При наиболее благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20°С — вполне приемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать до −125°С.

      Т.е. фреоновый теплонасос (температура кипения Фреона -40°С, средняя температура воздуха на Марсе) мог бы генерировать энергию испаряя Фреон днем и крутя парогенератор, и конденсирую ночью, вращая гидротурбину. А если еще испарять фреон в толще грунта, а конденсировать на воздухе, то разность температур может быть большей. Где я ошибся?
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Так возможно построить такой генератор с другим рабочим телом или нет?
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Вы смешиваете КПД и тепловой КПД.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Хорошая идея. Океаны — неиссякаемый аккумулятор энергии. Главное чтобы как с юпитером не получилось :)))
      • +6
        Да, с Юпитером мы перестарались… Неудобно как-то…
        • 0
          А можно по подробнее?
          • +2
            Думаю подробнее, только в википедии в статье к слову «сарказм»
          • 0
            Насколько я понял, шутка про то, что Юпитер − газовый гигант. Там даже твердой поверхности нет, как таковой, только все более плотные газы. Типа если мы океаны перегреем, то можем превратиться в газовую планету Земля.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                С переделанной в луц водой.
        • 0
          :)
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +1
        Так значит, вы тролль? Вы все это знали, но кидали заведомо ложные идеи, чтобы посмотреть, как люди будут вас убеждать в вашей неправоте?
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • +2
            Вам сразу ответили внятно и по делу (и далее по ветке). Только что не разжевали и не положили в рот, потому что всегда полезней самому разобраться (что в итоге и произошло). И некрасиво сейчас рассказывать какие «тутошние» невнятные.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Да, но это уже не зависит от технологии… В любом случае монтаж — трудоёмкая операция…
      Т.е. мы уже пришли к точке, где не в стоимости солнечного элемента основная проблема.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +4
          К сожалению, производство кремния, алюминия, стали и многих других базовых ресурсов — на микропотребление не переведешь — это или электролиз или огромные дуговые печи…
          Там уже выжата максимальная возможная эффективность, и все равно нужны десятки и сотни мегаватт.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • +2
              Многие обогреваются эл-вом, чем ты это заменишь. В России живем.
              • +1
                Обогрев электричеством точно будет постепенно вымирать. Очень дорогое удовольствие. Те же тепловые насосы дают тепловую мощность в 2-4 раза больше чем простое электричество.
                • 0
                  У меня всего один знакомый с тепловым насосом, и то по причине что очень недорого получилось его сделать. За-то тех кто эл-вом топится очень много.
                • –1
                  кстати с тепловыми насосами — мы начинаем остужать ядро планеты и приближать смерть планеты.
                  Только если отбирать тепло у океанов, где вода нагревается опять же солнцем
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • 0
                      Только нет нужды настолько охлаждать помещение насколько оно зимой нагревается. И стоимость теплового насоса — проще газ провести
                      • 0
                        Газ может и подорожать со временем.
                        • 0
                          Эл-во так же само и подорожает.
                  • 0
                    А Вам не кажется, что планета за одно извержение вулкана выбрасывает столько тепла, сколько людям за век не выкачать?
                    • 0
                      Нет, не кажется.
              • +3
                Газ/Уголь эффективнее.
                Тонна каменного угля стоит где-то полторы тысячи рублей, удельная теплота сгорания выше спирта.
                Из минусов разве что выбросы.

                Экономически выгоднее будет просто всем переехать в тёплые страны.
                • +5
                  Нефть в Якутии сама себя не добудет
                • +1
                  Мы в Англии дожглись, что некоторые здания так и остались потемневшими от смога. Большинство удалось отмыть, но некоторые так и останутся памятниками углю.

                  Сейчас действует Clean Air Act of 1993, который полностью запрещает использование дымовыделяющего топлива в населённых пунктах.
                  • +1
                    Фигня здания, вот когда в Лондоне метро на паровозах было — ну не понимаю, как там можно было находиться.
                    • 0
                      Не знаю никого, кто бы помнил.
                      Но вот курение в вагонах и на станция было запрещено только в 1984 и 1985 годах. И то в основном из-за пожаров.

                      Это сейчас, когда однозначно известен вред от курения, с ним активно боремся, как с вредной привычкой, тогда ещё купили все и всюду… Вообще удивительно, как быстро нация отучилась курить. Почти так же быстро как и научилась.
                      • 0
                        Причем запретили курить только после того, как от сигареты сгорел Кингс Кросс.
                        А паровозы отменили как только появились адекватные электропоезда, так что вряд ли кто помнит. Было много интересных и забавных решений, предварительный прожиг угля на станции, огромные вентшахты, салоны первого класса в хвосте состава, попытки использовать паровозы на горячих кирпичах и с баком для продуктов горения (последнее не получилось), но в общем по свидетельствам очевидцев (особенно в самом начале) это была такая себе неплохая поездка в ад, но все потом привыкли и втянулись, быстрее же омнибуса и чем пешком ходить. Метрополитен Рейлвей даже рекламировали, что поездка на метро заменяет поездку на серный источник, ололо.
                • 0
                  Эффективнее в чем? КПД электронагревателя 99%, угольного 80, и газового максимум 90. И кто тут эффективней?
                  Сколько вы угля в эту зиму лично сожгли? Где вы нашли уголь по 1500р? В карьере? А с доставкой сколько выйдет?
                  В общем вы в теме не разбираетесь.
                  • 0
                    Могу лишь по рассказам родителей судить. Когда жил на севере Якутии я был слишком мал чтоб запомнить. Говорят все дома топили каменным углём. С электричеством были большие проблемы, а уголь всегда можно было доставить и хватало его на долго. Помню что несколько кило хватало на один день.

                    Говорят до сих пор это самый простой способ топить дом в тех краях.

                    Ну а на улице ночью было где-то -40, изредка до -50 опускалось.

                    Знаю что в крупных городах где-то за 5000р можно с доставкой заказать тонну разово — с постоянной поставкой можно дешевле найти.
                    • 0
                      У нас на прошлой неделе стояло -40. Топился углем. Альтернатива только газ. Если дом поменьше, можно эл-вом, потому как уголь сложно автоматизируется. А по 5000р за уголь — так смысла нет топить углем, потому как топить электричеством будет стоить всего в 2 раза дороже.
                      • 0
                        Электричество вырабатывается в основном тепловыми электростанциями. В России — 68% (инфа из Википедии). Лучшие ТЭС имеют кпд около 45%. Таким образом, чтобы обогреться электричеством, нужно сжечь топлива более чем в 2 раза больше (по удельной теплоте сгорания), чем если обогреваться этим топливом непосредственно (даже при кпд отопительного котла менее 100%). Лишь использование тепловых насосов позволяет несколько улучшить энергобаланс в пользу отопления электричеством, но и этот вариант в целом по экономике хуже, чем использование ТЭЦ.
                        • 0
                          Как у вас все просто. А доставить тепло к потребителю, а потери при этом?
                          В то же время тепло — побочный продукт при работе ТЭЦ.
                          А в реальности — получается дешевле топиться эл-вом, чем платить за гигакаллории ТЕЦ!
                          • +1
                            Рыночная экономика вообще иногда доводит реальность до абсурда. Взять, например, тарифы мобильных операторов. Иногда становится выгодным устанавливать соединение по мобильной связи и гонять через эфир абсолютно бесполезный мусор для начисления бонусов.

                            Но если отдельно взятое хозяйство или страна будет подходить к вопросам тепло- и энергоснабжения, ориентируясь на глобальную экономию, которая достижима в рамках законов природы — то картина может оказаться существенно иной, чем сейчас. Даже если доставка тепла к потребителю экономически нецелесообразна в связи с такими факторами, как стоимость материалов, обслуживание, потери тепла при работе — то остаются варианты с местными котлами, работающими на топливе, а не электричестве.
          • +1
            Ну многие такие штуки, в том же СССР строили рядом с с источниками энергии, например ГЭС.
        • +1
          Cassiopeia E-11
          Battery 2x AAA, up to 25 hours of running time

          А Википедия говорит лишь про 1 сутки и то, как максимум.
          Современные смартфоны, при несравнимо больших возможностях, способны в рабочем режиме держаться пару суток и гораздо больше, если просто находятся в покое.

          Ну и вы вряд ли купите смарт с экраном 240 x 320 на 4 градации серого. А если бы спрос был, такие машинки бы работали сейчас месяцами.
          • +2
            Я бы купил смартфон с ЧБ экраном :-)
            Конечно лучше разрешение по-выше )
            • +1
              Я бы тоже купил. С хорошим четким экраном, который видно на солнце, с современными коммуникационными возможностями, с удобной аппаратной клавиатурой. Такой, на который можно поставить Delphi или C++ и писать для себя софт, использовать как нормальный PDA и коммуникатор.
              • 0
                А она возможна, удобная аппаратная клавиатура при размерах смартфона?
                Я вот несколько устройств с QWERTY использовал — все не очень-то удобные.
                Удобнее всего, из клавиатур мобильных девайсов, субъективно, это экранная клавиатура айпада и подобных планшетов — но это, опять таки, из-за их размеров.
                Если будет небольшой коммуникатор, я думаю, не впихнуть туда удобную QWERTY, разве что проецировать на стол…
                • +2
                  При размерах современного смартфона — только условно удобная — двухпальцевая. А так — меня бы устроила раскладушка вдоль длинного конца. сделать его тонким — не более 1.5-2 см можно уже сейчас. Будет и прочными удобным. Дело только в отсутствии спроса — большинство потребляет контент, а не создает, а для этого не нужна удобная клавиатура. А я бы хотел мобильный девайс в качестве полноценного компа в дороге. Поэтому жду Microsoft Surface Pro, Samsung ATIV или Acer W701.
                  Не совсем то, но все же лучше чем смартфон или ноутбук. Мне очень нравился формфактор HP Jornada
                  image
                  Теперь это можно сделать тоньше и легче. И так же удобно.
                  image
                  Но спроса особого нет.
                  • 0
                    У сони, вроде, были ноуты в таком формфакторе.
                    А как же экран, мышь? Ну ладно мышь, но на таком экране некомфортно очень работать.

                    По мне так идеальный девайс — это обычный смартфон с hdmi выходом и usb хостом, способный тянуть нужные мне приложения.

                    Так я его юзал бы как смартфон, а по приходе на место — подключал нормальный монитор и клавиатуру.
                    • 0
                      У сони были субноуты Sony Vaio P (VGN-P, VPC-P), сейчас их можно на ибее купить и в большинстве случаев это б/у.
                      • 0
                        Ну, ноутбуки карманного размера на «Молотке» мне попадались ещё в 2005. С 98 виндой.
                    • 0
                      Мышь не нужна — он сенсорный :) Размер тут около 6" — для карманного в истинном смысле этого слова компа — самое то. Разрешение на таком экране может быть весьма впечатляющим. Детализация отличная. Всяко удобнее чем даже 5.3" Samsung Note. Если он при этом будет Ч/Б — ничего страшного, переживу. Старые были 640х240, это да, но мы ж не в 2000м году уже :)
                      У сони пробовал — они сделаны без учета форм-фактора, просто WinXP была. Неудобно до жути. Но только софтово. А как девайс — крайне удобны были. Экран был не сенсорный, тачпэд маленький, а нужно то было сделать тачскрин, клаву на полный размер как на Jornada, экран во весь размер крышки, аккумулятор под клаву, и будет тонкий, удобный комп. Только интерфейс нужен промежуточным между Android/iOS/WP8 и настольной ОС. Как вариант — Win8 RTM. там и стилус к месту будет и клавиатура и пальцы.
                    • +2
                      Что касается единственного устройства — пробовал. Все, что мобильное, меня не устраивает по производительности. В том то и проблема — при себе мне достаточно меньшей производительности, но недостаточно удобства. А на месте есть возможность устроиться удобно, но мощности КПК или ноута недостаточна. А мощный ноут неудобно использовать даже с док-станцией, я пишу диски время отвремени, у меня два монитора на столе, колонки на 60Вт с сабвуфером на 40, подключены картридер, два принтера, сканер, калибратор, USB-IRPC. Мне на моем рабочем месте ноут никак не подходит. К тому же мой комп тише моего ноута в работе (охлаждение ноута при подключении к сети громче чем ПК под столом.)
                      Поэтому я за мобильный и удобный девайс + мощный стационарный.
                      А не за универсал в ущерб и удобству и мобильности. Ноут — это удобство в ущерб мобильности в дороге и мобильность в ущерб удобству на столе :)
            • +2
              Китайцы уже готовят Android + E-ink



              А видео тут.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • +1
              Ну скажем если речь идёт о 2800mAh ААА батареях, то их придётся взять 3, поскольку просто напряжения не хватит современному смарту. Сколько сможет проработать на батареях в 2800mAh? Думаю ещё дольше, чем на штатном аккуме большинства смартов :)

              Принципальная разница именно в экране, поскольку все остальные компоненты в режиме покоя и без радио части будут потреблять скорее всего меньше, чем процессор этой кассиопеи.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Да, с батареями спутал ААА и АА. Максимум для АА около 1800мА*ч

                  Но я говорю об экране. Прицепите этот экран от Кассиопеи к смартфону сегодня и вам хватит. А вот у Кассиопеи 25 часов работы максимум, а не в режиме чтения.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    А как на счет постройки солнечной электростанции в Сахаре?
    • 0
      Проблемы те же остаются — генерация только днем (и сохранить энергию негде) + тысячи километров ЛЭП.
      • +4
        ЕЭС пытались строить в Марокко. Заодно включив все арабское Средиземноморье в свою энергосистему.
        Даже на Хабре был анонс. В результате «кому то» не понравилось такое усиление Европы и начались арабские весны.

        Энергетика это не только КПД. Это большая политика.
  • 0
    Хороший разбор, спасибо, как раз интересовался эффективностью солнечной энергетики.
    Про ветроэнергетику что-то подобное будет?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        По крайней мере ветер дует и ночью :-)
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        недавно был анонс безлопастных ветряков на основе гидравлики, как то так…
        ИМХО перспективненько.
    • 0
      По ветру — столько не написать, но возможно… Буйства красок там существенно меньше :-)
      • 0
        Важно просто понять на сколько это выгодно/не выгодно )
  • +1
    «Солнечные электростанции генерируют электричество днем, а оно больше всего нужно вечером:»
    очень интересно, что картинка построена не от нуля. Между тем минимум потребления ночью составляет 10 тыс. МВт (по картинке) и 14.5 тыс. МВт в пике вечером, а днём с 10 до 17 — 13 МВт.

    Вот такой вопрос.
    Если обойтись без аккумуляторов и тысяч километров ЛЭП, будет ли выгодна солнечная генерация на 7-8 дневных часов для выработки 3-5 МВт в помощь существующим станциям ОЭС ЮГА?
    Т.е. Солнце не полностью вытесняет традиционную генерацию, а строится для помощи ей.
    • +1
      Если электростанции генерируют 14.5 ГВт вечером, то днем с 13ГВт им _помощь_ не требуется.
      Да, часть можно вывести в резерв, сэкономить топливо — вот и вся выгода, на топливе.

      Да, такая выгода есть, но поскольку газ в России не по 450$ за тыс. кубометров, то и выгода существенно меньше 0.1$ (3 рублей) за кВт/ч энергии, которая была выработана на солнечных электростанциях. Но если все аккуратно посчитать, с длительным сроком окупаемости (20-50 лет) — то такой проект может иметь право на жизнь особенно в свете неизбежного повышения цен на ископаемое топливо.
      • +1
        под помощью я как раз имел в виду экономию на топливе, а не то, что электростанции не справляются.

        И ещё. Это население с помощью бытовых приборов делает такой пик с 19 до 22 часов? Есть какие-нибудь исследования на этот счёт?
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +1
          Да, вечерний пик именно из-за людей приходящих с работы.
          Исследования — я не искал, но уверен, что они есть.
          • +1
            Так эти люди с работы пришли — значит там выключили лампочку.
            На самом деле вечером потребление выше за счет освещения и активного пользования бытовыми приборами
            • 0
              А чего у них на работе днём лампочка горела? А электроплита тоже на работе была?
              • 0
                Как говорил нам обжешник — света много не бывает. Посмотрите в окно в конце рабочего дня — уже довольно темно, а лампочек в офисе поболее чем дома. Плита может и не работала, за-то работал компьютер и другая техника.
                • +1
                  Потребление ноутбука — 30-50 Ватт, потребление електрического чайника или плиты — 1000-3000 Ватт, так что осторожнее сравнивайте.
                  • 0
                    Компьютерной техники в офисе много. Например, принтеры, МФУ, копиры, сканеры, которые используются в хвост и гриву весь рабочий день. Тот же чайник, в отличие от дома, включают не 4-8 раз в день, а чуть ли не постоянно работает. Коммутационное оборудование, сервера, ИБП, факсы, куча стационарных телефонов.

                    Это, если речь идёт об офисах. Если рабочее место — зал магазина, склад, завод — там траты электроэнергии на порядки больше.
                    • 0
                      Один чайник, пять МФУ и сорок лампочек на 100 человек в офисе. И сто чайников, 300 лампочек и 100 электроплит дома, на те же 100 человек.
                      • 0
                        плюс компьютер на каждого. Единственное что электроплиты больше потребляют и то, люди обедают а значит электроплиты запускают рестораны где они обедают. А в остальном структура потребления меняется не сильно.
                  • 0
                    Потребление компьютера минимум 200Ватт. Потребление ноутбука тоже больше ваших значений.
                    Потребление чайника происходит в течении 2х минут, компьютер работает весь день.
                    Так что осторожнее пишите.
                    • 0
                      2 минуты нужно умножать на каждого сотрудника, пожелавшего сделать чаю. Дома чайник греется 4-8 раз в день примерно, в офисе — он почти постоянно включенный.
                • 0
                  Так и пик начинается по мере потемнения на улице. Ну в общем, что тут обсуждать — это факт, тут даже исследовать ничего не надо — энергетики знают кому продают электричество в разное время и знают какие конкретно потребители в какой момент времени сколько потребляют.
                  • 0
                    Пик состоит из нескольких составляющих — темнота раз, пишеприготовление 2, подключение бытовых приборов три. Все это делается обычно в определенное время.
                    И кстати разница в стоимости тарифов у нас насколько мизерна, что я не стал подключать многотариф
        • +1
          Тут вроде как в отношении России легче.
          Из-за большой протяженности и временной разницы прохождения пика проходит легче, чем у других стран.
          Например по пикам можно почитать здесь so-ups.ru/fileadmin/files/company/markets/2013/pik_chas2013.pdf
          Безусловно исследования сделаны. У нас в стране есть такая компания ОАО «СО ЕЭС» — диспетчер.
          О работе энергосистемы можно почитать за 2011 год (2012 еще не закончился) например, тут so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2012/ues_rep2011.pdf
          • 0
            У нас в стране энергия не перетекает из одной части в другую — нет мощных линий! Поэтому каждый субьект федерации преимущественно свою энергию использует
            • +1
              Да ладно, то-то когда упала Саянская ГЭС ничего глобального не случилось, в отличие от США, где от падения маленькой станции по цепочке упала ещё сотня от перегрузки.
              • 0
                Ага, потому как в Красноярском крае самое большое перепроизводство электроэнергии в стране. Потому там и развито производство алюминия их украинских бокситов.
                В америке другая система, досконально не знаю, поэтому обсуждать не буду
                • 0
                  Ага, электросеть лишилась гигаватта мощности и никто даже не заметил. Сравните.
                  • 0
                    А еще, когда авария в Чернобыле случилась, там сразу три гигаватта упали, и тоже никаких энергетических катастроф. Все 3 блока ЧАЭС были в течение следующего дня остановлены из-за угрожавшей им опасности. Сам 4й блок я не посчитал, так как его отключение было заранее запланировано на тот день.
                    • 0
                      Ага, только авария в чернобыли как раз и случилась, потому как не разрешили реактор погасить в запланированное время — потому как диспетчер энергосистемы запросил больше мощности. Поэтому эксперимент прошел с нарушениями о результатах все мы уже знаем
                  • 0
                    Гигаватта? Всех 5 Гигаватт!
                    Резервы есть в том регионе и довольно большие. А вы хотите сказать из Москвы начаи использовать энерегию? :)
                    • 0
                      Я не знаю подробностей, но думаю, что эти пять гигаватт вполне себе шли на экспорт в другие регионы и значит где-то там пришлось восполнять потерю и вообще надо полагать нетривиальная процедура скомпенсировать такое отключение.

                      PS Скорее не из Москвы, а из Иркутска :)
        • 0
          Вот кстати иллюстрация того, что я говорил
          so-ups.ru/fileadmin/jpgraph_storage/2012-12-27_0_2_1019.png
          в рамках ЕЭС все сглаживается
  • +1
    1. Покидаем матушку Землю
    2. Разворачиваем солнечную батарею
    3.…
    4. PROFIT
    • +1
      Скорее, солнечные батареи на орбите. Были же идеи по передаче энергии с орбиты с помощью микроволновых передатчиков(если не ошибаюсь).
      Или же, можно вспомнить аниме Gundam 00, с огромными космическими лифтами и солнечными электростанциями, опять же на орбите.
      • +2
        Ну да, а затем из этого сделают околоземное лучевое оружие и сожгут микроволновым излучением десятки миллионов людей в Москве, Санкт-Петербурге, и так далее по списку целеуказания. Не надейтесь, Ваш город (Петрозаводск) также не уцелеет.
        • 0
          Идея беспроводной передачи электроэнергии сейчас достаточна популярна
  • +4
    Эх, когда уже научатся использовать термоядерный синтез :(
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +4
          Я бы вас отправил почитать научно-популярные статьи по физике, но придется отправить туда же, куда вы отправляете минусующих
    • –2
      ну, вроде к 2020 году ITER должен работать на плюс. Только ведь проблема, что никому не надо столько электричества\мощности сколько дает теремояд, а девать ее куда-то надо. Да и построить нужно для начала. Когда я там был, все выглядело оптимистично. А солнечная энергия — фонарики заряжать годится.
      • –1
        Ну это если финансирование не урежут. Да и не думаю, что к 2020му году он будет давать сильного много энергии по сравнению с потреблением.

        Электромобилей к тому времени будет больше, чем сейчас. Да и серверов тоже. И заводы многие переходят на электричество (по крайней мере в Украине из-за завышенных цен на российский газ). Так что был бы источник, а потребители найдутся. В крайнем случае можно продавать энергию и позакрывать все остальные станции и сэкономить деньги.
        • 0
          «работать на плюс» это означает что он будет потреблять меньше чем производить.

          О масштабах, я имел ввиду что это будет сильно больше чем АЭС, например… Блин, это солнечная энергия, только солнце в токомаке горит :) Масштабы даже чуть другие чем у АЭС. Но ведь дело в том что это никому не выгодно, если подумать. Нужно ведь продавать дорогой газ, и нефть :)
        • 0
          Так уже урезали. Не будет Положительного термояда в 2020.
          Вся надежда на реакторы на быстрых нейтронах.
          • 0
            Посыпаю голову пеплом, положительный выход энергии планируется (без самого преобразования в электричество):

            www.iter.org/proj/itermission
      • +5
        ITER даже в теории не должен работать в плюс. После него должны делать BETA, а вот после него уже первый промышленный реактор. Это чтобы было понятно насколько далеко мы от термояда.
        • +1
          Точнее говоря, он должен работать в плюс, но только этот плюс не планируется преобразовывать в электричество, а планируется просто сбрасывать в окружающую среду. ITER запланирован как прототип энергетического реактора, так же как первые ядерные реакторы на уране, основной задачей которых была демонстрация принципа действия и отработка технологии, а генерируемое тепло сбрасывалось в окружающую среду. Ведь для его утилизации или генерации электричества требуется дополнительное оборудование, создавать которое тогда просто не было времени и ресурсов. Нельзя решать слишком много задач одновременно.
    • –4
      Солнечная энергия — и есть термоядерный синтез ;-)
      Вместо того чтобы создавать термоядерный реактор, уже сейчас можно использовать реактор, который существует и работает!
      • +3
        Только вот до этого реактора почти 150 миллионов километров, по дороге атмосфера с ее облаками и грязью и Земля еще вертится. А так да, работает. Вот попытка исользовать этот реактор и обсуждается в статье. Пока получается либо херово либо очень херово.
        • +1
          Почему же? Вообще говоря, вся имеющаяся на планете энергия это в том или ином виде переработанная солнечная энергия. И нефть, и уголь, и уран.
          • 0
            Косвенно — да. Речь то о прямой переработке солнечной радиации шла.
            • 0
              Если говорить о прямой переработке, то тогда любопытен проект сферы Дайсона.
              • +2
                Если помечтать и представить себе что мы способны переработать в стройматериал несколько планет, да еще где-то добыть столько энергии, чтобы эту сферу запустить, то не думаю, что проблема передвижения по планете и топливный кризис будут иметь место.
                Мы же говорим не о скачке через множество ступеней, а о вполне насущных задачах, прямо сейчас уже абсолютно необходимых.
                При нашем (современного человечества) подходе к хозяйствованию и развитию науки, я вообще сомневаюсь, что такой уровень когда-либо достижим. Особенно при культе потребления и сиюминутной личной выгоды.
                • 0
                  Да бросьте, сиюминутная выгода и потреблядство были всегда и всегда будут — они не являются проблемой, скорее, встроены в цикл, перекачивающий часть средств из карманов потребителей в научные исследования.

                  Собственно, научно-технический прогресс существует всего ничего по меркам истории цивилизации. При этом техническая оснащённость человека резко улучшилась именно вследствие этого прогресса, а не до него. Так что никуда ничего не денется, всё будет.
                  • +3
                    Что были и будут согласен. Что всегда были в таком масштабе — не согласен. Посмотрите внимательно на историю Японии (с1950го) и Китая за последние десятилетия. вопрос в балансе потребления и стремлениях. Если страна настроена на развитие, то имеем одно, если на потребление и комфорт здесь и сейчас — соовсем другое.
                    Потребление перекачивает, но совершенно неэффективно. Например — гибридные машины не покупают у нас, потому что они менее мощные, более дорогие чем аналогичные по эксплуатационным характеристикам бензиновые.
                    Покупают то, что прикольно, а не то, что нужно. В итоге стимулируется все, что привязано к сфере развлечений, но хреново стимулируется фундаментальная наука там, где она не дает быстрого профита.
                    И само по себе уже ничего не будет. Базовый уровень комфорта и безопасности в «развитых» странах уже достигнут, «развивающиеся» будут воевать за свой кусок пирога. Им пофиг развитие науки, если оно не дает еды и комфорта сейчас. Посмотрите на Китай — он основную часть энергии получает из угля. А ему нужно много и нужно будет еще больше.
                    В том то и проблема, что научный прогресс идет всего ничего, а уже того и гляди зайдет в тупик — развиается только то, что способствует быстрому извлечению выгоды. И немножко развивается общая наука. И то, в надежде срубить бабла попозже. Если же не предвидится бабла, то выделяют средства и силы крайне неохотно.
                    Система ущербна, но пока что лучшей нету. И над этим тоже нужно думать.
          • 0
            Уран — это не переработанная солнечная энергия. Уран образовался в результате нуклеосинтеза, который также привел к образованию ядер остальных химических элементов. На данный момент считается, что присутствующий на Земле уран образовался в процессе взрыва сверхновой, т.е. в конце эволюции какой-то звезды, которая существовала до образования Солнечной системы.
        • +1
          150 млн километров. Не смотря на это, за 3 суток на Землю доходит энергия равная энергии всех сожженных углеводородов человечеством за всю историю. Надо просто научиться использовать хотя бы ничтожную часть
          • +1
            Надо, вот автор статьи и написал о том, что несмотря на то, что бьемся над этой проблемой всерьез и дотируется солнечная энергетика такими странами как Германия, один хрен пока невыгодно и весьма трудно использовать. Более того, почти все выгодные для размещения солнечных станций площадки в Германии уже заняты. На остальных куда менее выгодно, а значит пользы от них еще меньше, стоимость энергии еще выше.
            И пока не видно даже идеи как кардинально решить вопрос.
  • 0
    Что-то никак не упомянута и не посчитана экология. Сколько стоит пару лет болезней? или минус пять лет жизни?
    • +1
      Если в законах не прописана чья-то ответственность за здоровье или жизнь — то нисколько не стоит. Корпорациям нет никакого дела до вашего здоровья или жизни, разве только если вы их крупный клиент, партнер или сотрудник.
      • 0
        Тогда это просто убогий взгляд на ситуацию. Почему надо смотреть через призму корпораций? Я думаю поэтому немецкий народ в лице своего государства делает такие дотации. Наверно именно столько стоит здоровье. А может еще больше. Лично я за свое готов заплатить дороже. ;)
        • +3
          Германия «грязного» угля на электростанциях сжигает в 1.5 раза больше чем Россия, при всех их дотациях.
          С закрытием атомной генерации они будут вынуждены жечь еще БОЛЬШЕ ископаемого топлива.

          en.wikipedia.org/wiki/Electricity_generation#List_of_countries_with_source_of_electricity_2008
          • 0
            Ну от того наверно и беспокоятся как могут. Был я в этой Германии — дышится ну намного легче в Москве ;)
            • +5
              Отсюда напрашивается логичный вывод — экологичность электрогенерации слабо влияет на легкость дыхания.
              • +1
                Ложный вывод напросился. Правильный — очистные сооружения на порядок лучше и денег на них не разворовали.
                • +3
                  Местечковые осебезаботцы — это хорошо. Эгоизм в экстремальной форме, прикрываемый заботой об экологии (которая нужна, только чтобы «дышалось легко»).
                  Вот только зачастую общее благо кардинально противоречит желаниям индивидуума: для общего блага было бы хорошо работать в 3 -4 смены, чтобы сгладить пики потребления, расселиться плотно и не ездить на работу, а жить прямо у станка / в офисе. Носить одинаковую одежду, заниматься спортом и ездить в общественном транспорте, а не на машине. О личном благе вы и сами знаете — у каждого свое и вовсе не то, что рекомендует коммунизм.
                  Не путайте теплое с мягким — то, что Германия делает под предлогом экологии и экономии и настоящая забота об экологии и здоровой экономике — совершенно разные вещи.
                  Германия останавливает АЭС не от хорошей жизни. Весьма скоро им нечем было бы эти АЭС «топить», Япония по тем же причинам будет вынуждена остановить свои АЭС. А общественное мнение осебезаботцев легко поддается коррекции и создать шум и протесты против ядерной энергетики не составляет труда — головы незамутненные рассудком и знаниями легко заполняются любой красивой идеей и с яростью ее отстаивают.
                  • +1
                    Вернее, не Германии нечем будет топить АЭС, а американцем нечем будет топить свои АЭС.

                    Чтобы топливо хватило себе подольше — и решили «отжать» от атомной энергетики свои колонии, не обладающие суверенитетом — Германию и Японию.
                    • +1
                      А это примерно то же самое — ресурсов ограниченное количество, кому-то обязательно не хватит. А поскольку США де-факто имеет больше возможностей их получить (армия, политика, тотальная долларизация мировой экономики), то не хватит их скорее всего именно Германии и Японии. Если б все было разумно и люди умели думать, они б орали не «нет АЭС», а «долой засилье янки», «даешь честное распределение ресурсов» :) ну или что-то в этом роде.
                      • +1
                        Самое смешное, именно янки намекают на честное распределение ресурсов планеты, имея в виду, что на 1/7 части суши сосредоточено такое количество этих самых ресурсов, какое тому населению, что там проживает (~140 млн. человек) просто никогда не освоить.
                        • +1
                          Янки со своим потреблением 40% мировых ресурсов при населении в 5% пусть заткнутся. Если Китайцы начнут потреблять столько энергии на человека, сколько америкосы — все кончится очень быстро.
            • +8
              Отлично сравнили Москву со всей Германией, а как дышится в России (особенно в тайге) по сравнению с Берлином? В Москве, как и в других крупных городах всего мира, грязный воздух не из-за электростанций, а благодаря большому количеству автомобилей.

              Конечно экологичнее использовать солнечные панели произведенные в Китае, это в Китае будет происходить загрязнение окружающей среды, а не в Германии, вот и решили экологические проблемы, называется.
    • +5
      «Экология» — это лишь инструмент пропаганды. Капитализм не знает такого слова.

      США и Китай например — бОльшую часть электричества генерируют от сжигания угля, наиболее грязного источника энергии. И пойди объясни США, что они не экологично поступают.

      В России же например — основная генерация — газовая (от которой выбросов намного меньше угля), атомная и гидро.
      • –2
        А что капитализм знает про дотации? И кто это такой капитализм? Сердце знаю, легкие знаю и печень. :)
      • 0
        Слово «Капитализм» выдумано Карлом Марксом, подхвачено Лениным. Слово «Капитализм» изначально подразумевает все плохое, в том числе безответственность, коррупцию, махинации. В общем то, что мы имеем сейчас в государственном управлении России.

        При этом все передовые разработки экологической энергии − в капиталистических странах. Как же так? Да просто эти страны не капиталистические, а цивилизованные, и задумываются о будущем.
        • +4
          Просто правительства этих стран заботятся о том, чтобы хорошо выглядеть в глазах избирателей. У нас же избирателей как таковых не существует, правительство выбирает себя само, поэтому об имидже может не задумываться, 146% голосов обеспечены.
          • 0
            Вот почему эти страны не «капиталистические», а цивилизованные.
            • 0
              Да. Но проблема в том, что эта система (будучи, разумеется, на порядки эффективней нашей, в которой правительство вообще никак не заинтересовано в процветании страны), как и любая иная, в первую очередь заботится о поддержании самой себя. И ради этого идёт на популистские шаги, эксплуатируя неграмотность избирателей. Великолепным примером является биотопливо.
              А экология — одна из сфер, где такие профанации наиболее эффективны.
              • 0
                Все же надо отделить мух от котлет. На экологии конечно много пиарятся, но в Европе и много где этот показатель вполне реален и ощутим. Один евро4 чего стоит.
                • +1
                  Разумеется, я не говорю, что все экологические инициативы являются исключительно средством набора политических очков. Биотопливо — это просто экстремальный пример. Просто экология является плодородной почвой для пиара.
                  Опять-таки, при грамотном обществе, способном оценивать полезность экологических инициатив, в жизнь претворялись бы действительно полезные идеи. Но, увы, зачастую проще подняться на истерике вокруг АЭС или трансгенных продуктов.
              • 0
                Да, помнится, один вице-президент неизвестной страны получил нобелевскую премию за борьбу с глобальным потеплением
    • 0
      Солнечные электростанции не слишком то и экологичны. Альбедо планеты повышается, температура атмосферы уменьшается. Земли, которые можно было бы засеять пищей, тоже заняты. Да и из-за давления света есть риск изменения орбиты планеты, впрочем врядли до этого дойдет, мало давление слишком.
      Вообще по ходу только термоядерные реакторы не наносят вреда планете.
      • +3
        Клевый тролинг! :)
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +11
        Выходя из дома выбирайте цвет шапки — чтобы не испортить альбедо Земли
        ЗЫ — ну и чтоб нас не сдуло за вашу шапку как за парус тоже.
  • 0
    Если произвоство солнечных батарей локально, задействовано сырье и трудовые ресурсы местные — то там может быть мультипликатор 3-4, т.е. для государства в целом выгоднее солнечное, даже если цена киловатт-часа в 3-4 раза больше альтернатив завязанных на импорт.
    • +1
      Проблема не в стоимости солнечных батарей…
      • +1
        А это объяснять бесполезно — большинство далее 1-2 шагов просчитывать не умеет и не видит. Либо делать правильные выводы не получается. К сожалению, умение объективно и беспристрастно рассуждать сильно испорчено мифами и мозги замусорены различными идеологиями, основанными на ложных предпосылках и плохом понимании законов природы.
      • –1
        А в стоимости чего?.. В стоимости солнечной электростанции, какая структура расходов? Какие, кстати, капитальные вложения, и сколько потом требуется на поддержание работоспособности?
        • +1
          Вы статью читали?
          • 0
            Я статью читал, 3 раза. Поэтому и спрашиваю. Там есть намеки на то, что требуется замена — аккумуляторов, батарей. Но нет расчета.
            В ответ ожидал увидеть нечто вроде:
            хх % — сырье
            уу% — рабочая сила
            зз% — энергия
            Производство ХХ мВт станции дает работу ЗЮ людям на год.
  • +1
    У меня есть идея. Надо просто подключать людей в качестве батареек, и тогда мы спасены!
  • +11
    Атомная энергетика — надежда человечества. Экономичнее и экологичнее способа добыть эл. энергию нет. Всё остальное — дороже в разы.
    • –1
      Экая глупость. Вы знаете сколько радиоактивных отходов создается в год на одной атомной станции.
      Вывод блока АЭС из эксплуатации занимает 50 лет.
      Период полураспада той гадости, которая остается после выгорания твэлов, измеряется сотнями тысяч лет.
      • 0
        А каковы отходы от производства солнечных батарей и аккумуляторов в тех же масштабах, чтобы покрыть АЭС?
        Про сотни тысяч лет — это что именно так долго полураспадается после АЭС?
        • +5
          Продукты деления отработанного топлива
          Изотоп — Период полураспада
          Np (236) — 1,1E5
          Np (237) — 2.1E6
          Pu (238) — 87
          Pu (240) — 6570
          Pu (241) — 14,4
          Pu (242) — 3.76E5
          Pu (244) — 8.26E7
          Am(241) — 432
          Однако еще есть продукты активации конструкционных материалов
          Be (10) — 1.6E6
          C (14) — 5730
          Si (32) — 330
          Fe (60) — 3E5
          Ni (59) — 7,5E4
          Ni (63) — 100
          Плюс к этому на заводе происходит переработка отработанного топлива, в процессе которой появляются другие радиоактивные газы, жидкости, твердые элементы.
          Частично решить проблему радиоактивных отходов должны реакторы типа БН. Например на Белоярской АЭС работает реактор БН-600 и в 2014 году планируется ввести БН-800. В настоящее время активно обсуждается проект реактора БН-1200, но его положение достаточно неопределенное (http://proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4228)
          • +7
            Хорошо бы ещё количество этих самых отходов в граммах на тонну отработанного топлива привести. Тогда картинка совсем не такой ужасающей покажется.
            + наличие долгоживущих изотопов означает, что фонят они довольно слабо, так что можно закапывать и не париться.
            • 0
              Перестаньте спорить, если на найдем способа использовать U238 и окончательно не замкнем ядерный топливный цикл (а это непросто), то U235 который используется сейчас в качестве топлива, довольно скоро кончится. Причем «довольно скоро» — это примерно одновременно с нефтью или чуть быстрее. MOX топливо тоже не выход
              • 0
                До замыкания ЯТЦ еще долго, вот основной критик пишет proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4228. Хотя многие вещи там спорные
                • +1
                  Совершенно верно, поэтому и говорю — нет смысла спорить о том, выгоднее АЭС или нет, опасны их отходы или нет — если не замкнуть ЯТЦ, то они скоро мусорить перестанут вообще. А заодно и генерировать.
                  • +2
                    Спора не было, я просто привел статистику по экологичности.
                    Про ЯТЦ полностью согласен
              • +1
                И с чего Вы взяли, что тут кто-то спорит?
            • 0
              Сходу не могу найти, однако вы не учитываете, что помимо топлива есть еще и другие радиоактивные отходы (твердые, жидкие и газообразные)
            • +1
              Нашел
              Структура продуктов деления
              — стабильные или практически стабильные (после 15 лет выдержки) — 60%
              — слаборадиоактивные 25%
              — высокоактивные — 15%

      • 0
        Скажите, а если не учитывать отходы?
    • +6
      Атомная энергетика — не надежда, а данность сегодняшнего дня. Надежда — термояд.
  • +2
    Запасать на ночь энергию в маховиках?
    • 0
      Не взлетело. Конторка, которая пару лет назад бодро рапортовала о начале производства коммерческих акков на маховиках, обанкротилась.
      • +3
        Коммерческие маховики есть и используются. Причём разные и в разных отраслях. Интересно какие ограничения не позволяют их использовать для ЭС.
  • 0
    Интересная статья.
    Однако есть ряд неточностей. «Обычные электростанции на газе обходятся в 500-1000$/кВт, т.е. в 18-36 раз дешевле, и работают всегда, а не как повезет.»
    Здесь видимо приведена цена газовой генерации. В угольной генерации цена начинается от 1500$/кВт.
    Потом утверждение о том, что они работают всегда в данном контексте тоже не совсем верно, в том плане, что график загрузки разный и меняется в течение суток.
    • +1
      насчет графика загрузки нет никаких существенных сложностей сделать его каким угодно.
      • –2
        Раскажите-ка мне как сделать какой угодно график загрузки.
        График загрузки любой станции в нашей стране регулируется Системным Оператором.
        Всякие вольности запрещены
        • 0
          я, собственно, о том же. технически особых ограничений нет. Если какие и есть, то организационного характера.
          • +1
            ну график загрузки электростанций вроде как должен покрывать график потребления :-)))))))))))
            • 0
              Потом утверждение о том, что они работают всегда в данном контексте тоже не совсем верно, в том плане, что график загрузки разный и меняется в течение суток.


              Я, вероятно, не совсем правильно понял, к чему был написан этот фрагмент. Я понял, что это в сторону гибкости/не гибкости газовых электростанций в плане загрузки, а вы, вероятно, имели ввиду, что расчет стоимости одного киловатта нужно скорректировать.
              • 0
                Автор написал, что солнечная генерация работает как повезет, в отличии от газовой генерации.
                Потом привел рваный график несения нагрузки к ровному и пересчитал стоимтсь строительства.
                Я, видимо, тоже не совсем понятно написал. Имелось ввиду то, что и газовые станции работают далеко не ровным графиком.
                Кстати, проработав 7 лет в энергетике ни разу не видел, чтобы стоимость строительства делилась на выровненный график.
                Обычно для сравнения разных видов генерации берут показатель LCOE (на википедии про него много написано)
                • 0
                  Мой подход к делению на усредненную генерацию — вынужденный, т.к. оценка по пиковой генерации дает совершенно далекие от реальности цифры.

                  Классические источники энергии не имеют трехкратного отрыва пиковой генерации от средней.
                  • 0
                    Ну я там про LCOE написал, он как раз нужен именно для того, что Вы хотели показать
  • +2
    Гидро-аккумулирующие электростанции — хорошая идея кстати. Зачем аккумуляторы если не нужна мобильность?
    • 0
      С точки зрения экономики идея ГАЭСов интересна, когда разница между ценой продажи в пике и ценой покупке в минимуме нагрузки суммарно за разумный срок перекрывает стоимость строительства и операционные издержки с учетом обеспечения доходности
      • 0
        Нифига не покрывает. Довольно низкий КПД системы. Недавно кстати слышал кто-то строил такую станцию, но думаю причина там в другом была
    • +2
      Слышал, в Швейцарии есть компании, которые покупают электричество с французских аэс ночью, закачивают им воду в хранилища, а днем спускают и продают по дневной цене :). Это можно было использовать и для солнечной генерации.

      Из всего описанного в статье самым эффективным выглядит en.wikipedia.org/wiki/Desertec. Жаль, что на его пути политические риски, а Европа давно неспособна жестко отстаивать свои интересы.
      • +1
        en.wikipedia.org/wiki/Desertec. Жаль, что на его пути политические риски, а Европа давно неспособна жестко отстаивать

        XXI век — век солнечной энергии. Будет сделано 4 шага:
        1) сначала Известная Всем Страна захватит все солнечные страны с большими незанятыми населением поверхностями (Кувейт, Ирак, Ливия, Афганистан, далее Египет, Алжир, Судан, Сирия, Иран)
        2) будут развернуты поля солнечных электростанций
        3) все кто используют не солнечную энергию и отказался покупать солнечную, будут объявлены изгоями, загрязняющими планету (привет, Россия, Германия и Япония!)
        4) вводятся санкции, летят демократические самолеты, солнечная энергия начинает хорошо продаваться.

        p.s. Но я всё равно за энергию Солнца.
        • 0
          Честно говоря, если в африканских странах установится управляемая демократия, то их жители от этого только выиграют. Но вряд ли это получится — Европа слишком гуманистична, США это не надо, да и не умеют они арабами управлять, в Ираке до сих пор не пойми что творится. А уж уязвимость к терактам у солнечных станций больше, чем у всех остальных.
  • +2
    Отличная статейка.
    Интересно а как обстоят дела с водородными топливными элементами?
    Есть ли возможность использовать водород в качестве акуммулирующего элемента?

    Выигрыша наверное никакого кроме как сокращения площади ЭС по сравнению с идеей с перекачкой воды.
    • 0
      Возможность есть, но это слишком дорого (из-за дорогой мембраны, платиновых катализаторов) и опасно. Водород ошибок не прощает.
      • +3
        Согласен насчет дороговизны, но водород можно хранить в виде гидрида кальция например и использовать потом как уже используют тут
        Получается следующая схема:

        солнце -> электричество -> водород -> гидрид кальция

        в случаи необходимости в дополнительном электричестве

        гидрид кальция -> водород + топливный элемент -> электричество

        гидрид/гидрооксид кальция как заряд/разряд аккумулятора

        Я крайне не уверен в финансовой эффективности да и в обычном КПД такой схемы, но собственно нет ничего невозможного.
  • +1
    можно оббить всю Луну батареями и протянуть проводки))
    • 0
      А «проводки» будут служить космическим лифтом, по нему и поднимать на орбиту собранные на Земле батареи. Хотя лучше соз