[identity profile] mikhai1-t.livejournal.com posting in [community profile] engineering_ru
Оригинал взят у [livejournal.com profile] mirvn в Обратимся к авторитетам

Многие читатели наверно слышали хоть краем уха, что знаменитый русский физик, лауреат нобелевской премии, дважды герой труда Пётр Капица ещё в 1970х годах обосновал с физической точки зрения невозможность существования современной цивилизации на энергии с низкой плотностью (производство энергии на квадратный метр поверхности). Что нивелирует возможность перехода нашей цивилизации на солнечную или ветряную энергию. Для очень многих это железный аргумент, ведь сложно спорить с великими людьми когда с одной стороны ты Вася из интернета, а с другой один из лучших физиков ХХ века.

К счастью, в данном конкретном случае спорить как бы и не нужно, давайте процитируем что именно говорил Капица в 1975 году:


Ни один из предложенных до сих пор методов преобразования солнечной энергии не может этого осуществить так, чтобы капитальные затраты могли оправдаться полученной энергией. Чтобы это было рентабельно, надо понизить затраты на несколько порядков, и пока даже не видно пути, как это можно осуществить. Поэтому следует считать, что практическое прямое использование солнечной энергии в больших масштабах нереально. Но по-прежнему это остается возможным через ее превращение в химическую энергию, как это испокон веков делается при содействии растительного мира. Конечно, не исключено, что со временем будет найден фотохимический процесс, который откроет возможность более эффективно и проще превращать солнечную энергию в химическую, чем это происходит сейчас в природг Такой процесс химического накопления будет иметь еще то большое преимущество, что даст возможность использования солнечной энергии вне зависимости от изменения ее интенсивности в продолжение дня или времен года.


Как мы видим из выделенной части, на самом деле Капица не отрицал принципиальной возможности использовать солнечную энергию, просто на время доклада затраты по сравнению с выгодой были слишком велики и необходимым условием для использования солнечной энергии было снижение затрат как минимум в 100 раз. Что в 1975 году выглядело абсолютно фантастическим предположением даже для такого великого ума. В том же докладе Капица считает гораздо более вероятным, что удастся создать управляемую термоядерную реакцию.


Но реальность оказалось ещё более фантастичной, ниже известный график показывающий стоимость одного ватта электроэнергии производимой кремниевым фотоэлементом. Как видно, практически сразу после лекции стоимость солнечной энергии стала сильно падать и к 2013 году стоимость упала в те самые сто раз, а к 2015 - в двести:

Selection_119.png



Поэтому игнорировать такое фантастическое изменение базовой технологии и продолжать оперировать заметками сорокалетней давности наверно не стоит. Капица, я думаю, не одобрил бы.

Date: 2015-07-21 01:20 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Да не такой уж огромный, если пересчитать на свободные площади в тех местах, где энергия нужна в больших количествах. Очень хотелось бы посмотреть например на переход производства алюминия на солнечную энергетику. :)

Date: 2015-07-21 01:38 pm (UTC)
From: [identity profile] jager-uhu.livejournal.com
Вот прям таки круглосуточно 365 дней в году выдают 500МВт? хD

Date: 2015-07-21 03:11 pm (UTC)
From: [identity profile] jager-uhu.livejournal.com
Ну вот как будут круглосуточно 365 дней в году давать сходные мощности так и будет повод о чем то говорить, на данный момент это фигня.

Date: 2015-07-21 01:56 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Ну вот например Братская ГЭС:
Установленная мощность составляет 4515 МВт (по состоянию на 2010 год). Большую часть электроэнергии станции (порядка 75 %) потребляет Братский алюминиевый завод (БрАЗ).
http://irkipedia.ru/content/bratskaya_ges

А вот интересно, 500 МВт солнечной электростанции - это честное среднегодовое или в полдень 22 июня при благоприятной погоде? И сколько будет стоить земля под такую электростанцию? Те же ГЭС в густонаселённых районах тоже ведь довольно дорогое удовольствие именно из-за занимаемой площади.

И кстати о полдне, совсем запамятовал. Посмотреть на алюминиевый завод, каждые сутки останавливающий процесс на 12 часов тоже было бы небезинтересно.

А ведь кроме алюминиевых заводов есть ещё например заводы, изготавливающие чугун и сталь. И там тоже надо немало энергии и тоже непрерывный цикл.

Ну то-есть всё это наверное как-то решаемо, но дорого. Вдобавок к "всё ещё дорогой источник для таких целей".

Date: 2015-07-21 02:51 pm (UTC)
From: [identity profile] plaksiva9tr9pka.livejournal.com
А вот интересно, 500 МВт солнечной электростанции - это честное среднегодовое или в полдень 22 июня при благоприятной погоде?
Это в полдень. КИУМ на юге США около 30%, соответственно для среднегодовой мощности делите на три.

И сколько будет стоить земля под такую электростанцию?
Есть сводный параметр - себестоимость электроэнергии. Сейчас себестоимость э/э фотовольтаики в хороших местах на уровне верхней границы тепловой энергетики.
А где-нить в пустынях калифорнии, китая и т.п. земля дешёвая.

Date: 2015-07-21 03:04 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Для заводов в пустынях калифорниекитая крайне сложно найти идиотов, согласных там работать на и без того тяжёлом производстве. :) Да и на всю китайскую металлургию пустынь боюсь банально не хватит. Опять же, не очень понятно, кто будет сметать мусор с солнечных батарей после каждой пыльной бури.

Впрочем, грядущая роботизация похоже решит в том числе и эти проблемы.

Date: 2015-07-21 03:23 pm (UTC)
From: [identity profile] plaksiva9tr9pka.livejournal.com
Опять же, не очень понятно, кто будет сметать мусор с солнечных батарей после каждой пыльной бури.
Лично я в этом вопросе предпочитаю смотреть на эмпирику - фотовольтаика в пустынях давно стоит и продолжают строить. Значит этот вопрос как-то решается и с разумными затратами.

Да и на всю китайскую металлургию пустынь боюсь банально не хватит
Если на вскидку, то на неё нужен примерно квадрат фотовольтаики со стороной 100-150 км. В принципе, все данные есть и не сложно посчитать, но лень(

Date: 2015-07-22 01:09 am (UTC)
From: [identity profile] melted-down.livejournal.com
Щетки там на каждой панели стоят, этакие дворники-переростки.
Вон. в Неваде в пустыне поставили недавно несколько больших станций с зеркалами (пока так дешевле и долговечнее), на фотографиях хорошо видно. А обслуживают по графику, приезжают издалека бригадой.

Date: 2015-07-22 04:52 pm (UTC)
From: [identity profile] melnikovvv.livejournal.com
Авторы имеют ввиду эту электростанцию: https://en.wikipedia.org/wiki/Topaz_Solar_Farm (https://en.wikipedia.org/wiki/Topaz_Solar_Farm)
Там средняя производительность 125 МВт за прошлый год. Может в этом будет чуток побольше. Но до 550 точно не доберется. И это 25 кв. км калифорнийской пустыни.

Date: 2015-07-21 01:45 pm (UTC)
From: [identity profile] termistcom.livejournal.com
Наверное, производство алюминия, это довольно хорошая лакмусовая бумажка в рассматриваемом вопросе. Самый распространенный в земной коре металл. Есть, практически, везде. Так что строй солнечную электростанцию там, где тебе удобно, и делай "самое легкое железо люминий". Так что будем посмотреть...

Date: 2015-07-21 02:00 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Солнечную электростанцию такой мощности далеко не везде удобно, кмк, площадь слишком большая. Как и у гэс кстати, советские алюминиевые заводы не просто так в основном в Сибири оказались.

Date: 2015-07-21 05:39 pm (UTC)
From: [identity profile] waldliebhaber.livejournal.com
А смысл?
Люминь ровно так же будут пилить на ГЭС.
И не только Люминь...

Date: 2015-07-21 06:15 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
А чисто для примера. Выплавку стали (её ведь тоже будут, эээ, пилить на ГЭС) было брать скучно. :)

Date: 2015-07-21 06:17 pm (UTC)
From: [identity profile] waldliebhaber.livejournal.com
Я не в плане потащить мазу за солнечную энергию, я для справедливости.

Со сталью все и попроще и посложнее.
Без кокса все равно печалька, зато электричества надо сильно меньше чем на люминь.

Date: 2015-07-21 07:25 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Зато железа надо куда больше люмини. :) Ну и кроме железа хватает энергоёмких производств, вплоть до производства удобрений.

> Без кокса все равно печалька

Пущай углерод из углекислого газа добывают, как водород из воды. :) Он кстати сразу будет без неприятных для железа примесей типа серы или фосфора. Впрочем, в качестве восстановителя и водород пойдёт, емнип.

Date: 2015-07-21 06:56 pm (UTC)
From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com
Немцы начали электролизить воду, утилизируя избыточную мгновенную мощность ветряков, а водород вталкивать в газовые магистрали. Вот и вполне рабочий рецепт одновременно и транспорта к потребителям и аккумулирования на провалы генерации.

Date: 2015-07-21 07:18 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
А в этих газовых магистралях у них только водород или ещё чего-нибудь болтается, типа природных углеводородов? Если второе, то это не замена углеводородам, а просто приятное дополнение. Вот если бы наладились хотя бы метан синтезировать, а лучше уж сразу октан... :)

> Вот и вполне рабочий рецепт

Не очень он рабочий. Водород в чистом виде довольно гадостная штука, что для хранения-транспортировки (слишком легко утекает, слишком лёгкий, слишком легко взрывается), что для получения из него энергии взад. Водородные автомобили вроде так и не пошли в серию, в отличие от авто на природном газе и даже на литиевых аккумуляторах.

Date: 2015-07-22 03:18 am (UTC)
From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com
> А в этих газовых магистралях у них только водород или ещё чего-нибудь болтается, типа природных углеводородов? Если второе, то это не замена углеводородам, а просто приятное дополнение.
Да, "приятное дополнение".

> Вот если бы наладились хотя бы метан синтезировать, а лучше уж сразу октан... :)
Жёсткий многостадийный гидрокрекинг устроит?

Date: 2015-07-22 08:46 am (UTC)
From: [personal profile] alll
> Жёсткий многостадийный гидрокрекинг устроит?

Только как приятное дополнение.

Там же всего-то дел разложить двуокись углерода до моноокиси, а дальше процесс Фишера-Тропша уже отлажен, им ещё во вторую мировую миллионы тонн в год синтезировали. :)

Date: 2015-07-22 08:52 am (UTC)
From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com
Я сторонник прикручивания новых фенечек с непредсказуемой мгновенной выработкой к толстым стабильным процессам, где возможна "буферизация". Чтоб в приёмную бочку капало вне зависимости от того, есть сегодня солнышко, или нет, просто капало бы по чуток разной цене :)

Date: 2015-07-22 09:52 am (UTC)
From: [personal profile] alll
Это замечательно. Неясно только, что вы делаете в этом чятике - тут типа взялись обсуждать проблему _полной_ замены углеводородной/угольной энергетики на солнечную, а вы про какие-то жалкие полумеры. :)

Date: 2015-07-22 02:58 pm (UTC)
From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com
Боюсь, что раньше, чем солнечная генерация полностью вытеснит тепловую, на Землю начнутся поставки метана со спутников Юпитера, в результате жалкими полумерами всё и ограничится :)

Date: 2015-07-22 03:13 pm (UTC)
From: [personal profile] alll
Не дождётесь! Ответим юпитерианскому метану солнечными батареями на Меркурии!

(no subject)

From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com - Date: 2015-07-22 03:20 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [personal profile] alll - Date: 2015-07-22 03:32 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com - Date: 2015-07-22 04:11 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [personal profile] alll - Date: 2015-07-22 04:23 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com - Date: 2015-07-22 04:35 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [personal profile] alll - Date: 2015-07-22 04:56 pm (UTC) - Expand

(no subject)

From: [identity profile] iv-an-ru.livejournal.com - Date: 2015-07-22 04:57 pm (UTC) - Expand

Profile

engineering_ru: (Default)
Инженерия

December 2025

S M T W T F S
 123456
78910111213
14151617181920
2122232425 2627
28293031   

Most Popular Tags

Page Summary

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Mar. 7th, 2026 04:28 am
Powered by Dreamwidth Studios