Обратимся к авторитетам

[mikhai1-t.livejournal.com]

Оригинал взят у 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:

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

Comments

[sergerz.livejournal.com]

По факту, несмотря на удешевление элементной базы, солнечная энергия не стала приоритетной. Там еще много элементов, которые дороги, один из наиболее дорогих - земля, на которой это размещается. Там где эта энергетика нужна - земля дорогая, там где дешевая земля - энергетика не требуется. Второе - сезонность. Эту энергию надо аккумулировать, а нечем. Нет емких аккумуляторов, рассчитанных на большие мощности, а малые не нужны сегодняшней экономике. Третье - напряжения, получаемые от фотоэлементов очень маленькие и нужно много преобразователей для повышения напряжения. Ну и так далее.

[buzzing-winnie.livejournal.com]

один из наиболее дорогих - земля, на которой это размещается.
при комплексном подходе при проектировании застройки с.б. могут быть включены в конструкции зданий
где эта энергетика нужна - земля дорогая, там где дешевая земля - энергетика не требуется
обоснуйте ваше утверждение, ну или хотя бы разверните его
энергию надо аккумулировать, а нечем.
приведите расчеты, пожалуйста
Третье - напряжения, получаемые от фотоэлементов очень маленькие и нужно много преобразователей для повышения напряжения
а в чем проблема? "Напряжения", передаваемые по ЛЭП очень большие и нужно много преобразователей для понижения напряжения, например
Ну и так далее.
продолжайте же, прошу вас

[sergerz.livejournal.com]

Первый и второй вопрос - возьмем стандартную пятиэтажку крыша 12х60. Получите мощность в лучшем случае 2 квт. А потребление у этой пятиэтажки 50 квт. И это с учетом коэффициента включения 0,2 Макстимально потребление 10-15 квт на квартиру. 30 квартир. И что?
В степи земли много, только народа уже мало.
Третий вопрос:Какие расчеты - электролиз в водород, а потом сжигание для получения электроэнергии - КПД 12% в лучшем случае и стоимость оборудования включая средства безопасности. Накопительные пруды - денег стоят...
Аккумуляторы - тоже дорого. Других вариантов не знаю.
Напряжения от фотоэлементов - 3-10 вольт. А надо 300, для получения нормального напряжения. Последовательное соединение не катит. Заблокирует выходным напряжением все батареи они вообще мощности не дадут.
По ЛЭП передается переменное напряжение, Трансформатор - простейший и дешевейший преобразователь при абсолютной надежности и высоком КПД так как там один элемент схемы. В электронных преобразователях, которые надо применить для фотоэлементов - тысячи компонентов. Надежность обратнопропорциональна количеству. Т.е стремится к нулю.
Дальше - я тут не диссертацию защищаю.

[buzzing-winnie.livejournal.com]

возьмем стандартную пятиэтажку
понятно, доведение до абсурда хороший метод, но с.б. не предназначены для использования в городской застройке и промышленных мощностях. это бесмысленно.
В степи земли много, только народа уже мало
именно поэтому монголы-кочевники, например, успешно используют с.б. для своих целей, у них даже холодильники в юртах фунциклируют. не говоря уж о спутниковом телевидении и телефоне.
Третий вопрос:Какие расчеты
вы опять путаете промышленные мощности (пруды, электролиз) с индпошивом. обычные автомобильные аккумуляторы вполне справляются с задачей, не говоря уж о LiPoFe которые намного эффективнее при не очень большей стоимости.
Напряжения от фотоэлементов - 3-10 вольт. А надо 300, для получения нормального напряжения.
300 не нужно. большинство бытовых потребителей имеет встроенные(а иногда внешние) БП преобразующие 110/220 ac в 5-12-19 dc. измените систему энергопитания в жилище получите экономию на элементах преобразования.
к тому же давным давно известны, испытаны и введены в эксплуатацию энергосистемы с буферными батареями со сроком службы 5-7 лет.

рекомендую обновить знания об автономных энергосистемах. даже в неблагоприятных, с .т.з соляризации широтах, с.б. могут существенно экономить расход жидкого топлива в производстве эл-ва.

[mikhai1-t.livejournal.com]

По факту сейчас строят солнечные электростанции с уже 500 мегаваттами установленной мощности, как вы это объясняете ?

[sergerz.livejournal.com]

Сколько это стоит? Чего объяснять-то. Ветряки тоже строят. Только не окупается это даже за всю жизнь. Промышленность занять нужно - вот и строят. А потом надо ведь обслуживать. Пыль смывать например раз в три дня. У меня машина на улице постоит три дня и грязная.

[mikhai1-t.livejournal.com]

Ну вы явно не владеете темой а придумывайте по ходу беседы.

[sir66.livejournal.com]

Окна мало кто моет чаще 2 раз в год. И вроде бы они у всех относительно чистые. А еще бывают всякие системы очистки (в том числе и ультразвуковые) и покрытия к которым почти ничего не прилипает.

[alex-avr2.livejournal.com]

>>... тысячи компонентов. Надежность обратнопропорциональна количеству. Т.е стремится к нулю.

Это бред. У вас в компьютере/телефоне с которого вы печатаете это сообщение - миллионы элементов.

Ну и для справки:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0

[sergerz.livejournal.com]

В компьютере дохнут первым делом силовые элементы. А там(в инверторах только силовые элементы)
В первой строчке справки написано, что ЛЭП переменного тока более распространенная. И что?

В компьютере дохнут первым делом силовые элементы.

[buzzing-winnie.livejournal.com]

вы бредите

[alex-avr2.livejournal.com]

>>В компьютере дохнут первым делом силовые элементы.
Откуда такие данные? Ссылочкой поделитесь?

>>в инверторах только силовые элементы
Бред - поглядите схему любого современного инвертора

>>В первой строчке справки написано, что ЛЭП переменного тока более распространенная.
Попробуйте почитать остальные строчки.

[silm.livejournal.com]

откуда цифра 2 квт? Посмотрите к примеру на такую панель:

http://www.grapesolar.com/260w-mono-gs-s-260-fab5.html

260вт, 1,64м*0,98м. Поставьте их в один ряд вдоль крыши - 60 / 1.64 = 36 панелей. Округлим до 32, 32*260вт = 8,3квт. Сколько рядов шириной 1м по 8,3 квт каждый можно разместить на вашей крыше шириной 12м? Ну к примеру 8. 8*8,3 = 66 квт. неплохое подспорье питать кондиционеры в солнечный день.

[sergerz.livejournal.com]

У нас калориферы в морозный день актуальны. А с солнцем в это время напряг.

[silm.livejournal.com]

я в Калифорнии, тут характерно сочетание солнечный жаркий день + пиковое потребление (кондицонеры). + Жилая застройка в основном одноэтажная, электоэнергия считается по прогрессирующему тарифу, существует инфраструктура для продажи излишков сгенерированной энергии обратно в сеть.

[sergerz.livejournal.com]

Кстати 66 квт/2. В среднем 33, так как ночью солнца нет.

[silm.livejournal.com]

может быть и меньше из-за угла падения, облачности, сезонов, но гораздо больше 2 квт.

[sir66.livejournal.com]

Откуда данные про 2 киловатта? 720 кв метров это 720 киловатт в пике, умножим на КПД 0.2 получим 144 киловатта. Ну да, пика не бывает, но 1/10 от пика в среднем получить вполне реально (это примерно соответствует Москве - 2.6 квт*час в день). так что примерно 15 киловатт в среднем. Для 5 этажки, безусловно, маловато. Но для 1-2 этажного коттеджа получаем уже сильно положительный баланс. Хотя даже для 5 этажки. 2.6*30 = 78 квт*час в месяц на метр, 78*720 == 56160 квт*час в месяц со всей крыши, с учетом КПД - 11232, если 30 квартир то 374 квт*час в месяц на квартиру - этого, пожалуй, уже достаточно, понятно, что есть потери, но с неким натягом все таки проходим. Понятно, что 2.6 это в среднем, в декабре в Москве 0.36 квт*час на метр и все плохо, но Москва это не самое выгодное место для солнечной энергетики. Но даже в Москве крыши одноэтажного коттеджа хватит при хорошо поставленном энергосбережении (во всяком случае, на большую часть года, иногда придется генератор гонять или брать энергию из сети).

http://altenergiya.ru/sun/raz-dva-tri-raschet-proizveli.html

[sir66.livejournal.com]

С преобразователями проблем нет. Современные импульсные преобразователи имеют КПД на уровне 90% и достаточно надежны если сделаны их нормальных компонент. И элементов там все таки сотни, а не тысячи. Большую часть потребителей в доме можно запитывать не от 220 и даже не от 110 (полмира так живет), а от более низких напряжений.

Основная проблема да, накопление энергии. Но в общем то она не выглядит неразрешимой, дорогие решения есть уже сейчас. Какой нибудь прорыв будет, тем более, что размер и вес в случае домашней энергетики не так важен.

[plaksiva9tr9pka.livejournal.com]

Там где эта энергетика нужна - земля дорогая, там где дешевая земля - энергетика не требуется.
На юге США вагон пустынь и людей хватает. Весь ближний восток вообще в пустыне живёт - ставь не хочу. Ну а где-то да, наоборот.

Третье - напряжения, получаемые от фотоэлементов очень маленькие и нужно много преобразователей для повышения напряжения.
Инверторы дешевеют так же как и фотовольтаика - экспоненциально.

Второе - сезонность. Эту энергию надо аккумулировать, а нечем.
Если ставить цель обеспечить "солнцем" 100%, то надо аккумулировать. Но 100% это вторая половина ХХI века, посмотрим что там будет с технологиями аккумуляции и транспортировки э/э.

[sergerz.livejournal.com]

Вот тут цены:http://viribusunitis1.livejournal.com/867707.html
Во флоре это работает, потому что усовершенствовано за миллионы лет до предела и динамика в тысячи раз меньше чем у человека. В технике еще до этого увы далеко.

[iv-an-ru.livejournal.com]

> Там еще много элементов, которые дороги, один из наиболее дорогих - земля, на которой это размещается.
Строительство ГЭС это не останавливает. Вообще, много земли имеет низкую цену как раз по причине отсутствия дешевой энергии, так что мест для внедрения хватает.

> Второе - сезонность. Эту энергию надо аккумулировать, а нечем.
Уже есть хорошие масштабируемые варианты. Закачка воздуха в подводные мешки, вагоны на наклонной железной дорое и т.п.

> Третье - напряжения, получаемые от фотоэлементов очень маленькие и нужно много преобразователей для повышения напряжения.
Каждый отдельный миллиметр обмотки генератора тоже производит очень маленькое напряжение, но их последовательное соединение даёт то, что надо.

[sergerz.livejournal.com]

> Только в начале электрификации на это тратились земли в густонаселенных районах. Теперь это или горы или Сибирь.
> Ваши варианты скорее экзотика, чем разумное техническое решение
> В микронах это выглядит еще интереснее. Только генератор - один элемент. И концентрация энергии во много раз больше, при минимальном выделении избыточной энергии в месте ее производства, как и трансформатор в преобразовании.

[iv-an-ru.livejournal.com]

> Ваши варианты скорее экзотика, чем разумное техническое решение
Через 40 лет это будут говорить про тепловую генерацию.

[sergerz.livejournal.com]

И что будет нормой?