Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[ВР]

Похоже, будущее без нефти наступит совсем скоро.

Может и наступит, но не потому что на ветроэнергетику перейдёт весь мир

2030 год я так понимаю это у них в прогнозах когда им невозобновляемых ресурсов уже никто не продаст.

У Шотландии 60% запасов нефти от суммарного в ЕС, вообще-то.
Не говоря уж о том, что солнечной энергии Великобритания получает прямо от Солнца больше, чем потребляется всем человечеством вместе взятым.

[stuuvi]

У Шотландии 60% запасов нефти от суммарного в ЕС, вообще-то.
Не говоря уж о том, что солнечной энергии Великобритания получает прямо от Солнца больше, чем потребляется всем человечеством вместе взятым.

А что нефть Шотландии - величина постоянная разве? Причём то что Великобритания получает больше энергии от солнца чем человечество вместе взятое плюсом никак не может быть - экономика то глобальная, по миру и следует смотреть на картину. Наоборот показывает низкий потенциал у солнечной энергетики.

[ВР]

У Шотландии 60% запасов нефти от суммарного в ЕС, вообще-то.
Не говоря уж о том, что солнечной энергии Великобритания получает прямо от Солнца больше, чем потребляется всем человечеством вместе взятым.

А что нефть Шотландии - величина постоянная разве? Причём то что Великобритания получает больше энергии от солнца чем человечество вместе взятое плюсом никак не может быть - экономика то глобальная, по миру и следует смотреть на картину. Наоборот показывает низкий потенциал у солнечной энергетики.

Шотлнандия еще несколько десятков лет будет экспортировать нефть даже при текущих ценах.
Кто Вам такую чушь показывает?

The red squares represent the area that would be enough for solar power plants to produce a quantity of electricity consumed by the world today, in Europe (EU-25) and Germany (De). Data provided by the German Aerospace Centre.
При текущих технологиях ветроэнергетика в Шотландии рентабельнее солнечной, поэтому там больше ветряков, чем солнечных панелей. Пока мировые цены на нефтегаз остаются низкими, никто от них полностью отказываться не будет.

[stuuvi]

Шотлнандия еще несколько десятков лет будет экспортировать нефть даже при текущих ценах.
Кто Вам такую чушь показывает?

Красноречивее всего говорят планы о переходе на возобновляемую энергетику к 2030му году. Это думаю выбрана цифра, когда с углеводородами уже будут очень сильные проблемы. Иначе зачем так суетиться.

[ВР]

Красноречивее всего говорят планы о переходе на возобновляемую энергетику к 2030му году. Это думаю выбрана цифра, когда с углеводородами уже будут очень сильные проблемы. Иначе зачем так суетиться.

Очень сильные проблемы ждут те страны, которые, кроме выкачивания из недр углеводоров по существу ничем не занимаются.Конец каменного века ударил не по тем, кто покупал обсидиановые топоры, а по тем, кто их производил. И кончился каменный век вовсе не из-за истощения запасов обсидиана.
Это программа в Шотландии такая принята, ЕМНИП в 2010 году. 20 лет - это "суетиться"? Планы Соединенного Королевства в целом поскромнее.  По планам Министерства по делам энергетики и изменения климата, в 2020 году на основе возобновляемых источников в стране будет вырабатываться 15% электроэнергии, и до 30% к 2030 году.
 Последние пятьдесят угольных электростанций Великобритании будут закрыты в течение ближайших десяти лет. С 2023 года будут введены ограничения мощности на все электростанции, которые работают на каменном угле, а в 2025 все оставшиеся станции закроют.
Британское правительство уже не субсидирует создание береговых ветроэлектростанций, частные энергокомпании сами инвестируют значительные средства в проекты, связанные с использованием возобновляемых источников энергии в стране. Осенью 2015 г. крупнейшая датская компания Dong и норвежская Statoil заявили о планах строительства крупнейшей в мире береговой и плавающих ветроэлектростанций на североморском побережье Шотландии.
 Кроме того, в рамках программы ЕС по созданию общеевропейского рынка возобновляемой энергии шведская компания «Vattenfall» планирует к 2020 г. проложить высоковольтный кабель мощностью около 1,2-2 ГВт, соединив им Великобританию (у берега Шотландии) с Норвегией, как раз для сглаживания пиков, характерных для ветряков и солнечных панелей.
Климат налагает ограничения, конечно, по прогнозам Великобритания к 2025 г. сможет вырабатывать только 2,7 ГВт на энергии солнца, в то время как в Германии данные показатели достигнут 40 ГВт, в Италии - 26 ГВт, даже Бельгия способна повысить выработку солнечной энергии до 10 ГВт. Сейчас в СК 13,5 ГВт мощностей ветряных электростанций работает.
А всего 5 лет назад было чуть больше 5 ГВт, 3 года назад 8,6 ГВт. В прошлом году 12,4 ГВт. Темпы впечатляют.

[Проходящий Кот]

А что, вам кто-то запрещает строить личную возобновляемую энергетику?

[ВР]

А что, вам кто-то запрещает строить личную возобновляемую энергетику?

Личная гораздо дороже получается. Законы экономики такие. Эффект масштаба и прочее. Которые работают даже в суверенных энергетических сверхдержавах и в условиях полного и окончательного чучхейского импортозамещения.

[Проходящий Кот]

А смысл повторять эту глупость многократно.
Речь идет о военных отраслях, а не гражданских....
А миф, что в России ничего не производят, кроме нефти и газа, попахивает идиотизмом.
Не надело эту белоленточность гнать? 

[ВР]

А смысл повторять эту глупость многократно.
Речь идет о военных отраслях, а не гражданских....

Законы экономики одинаковые во всех отраслях, как бы это ни было кому-то неприятно. Даже в сыроварении.
Тут речь об энергетике, в ней работают те же законы. Вы спросили, почему я не делаю свою собственную электроэнергетику. Подробно объясняю:
Единая энергосистема эффективнее совокупности замкнутых. За исключением очень специальных случаев, строительство индивидуальной, на одно домохозяйство, электроэнергетики, имеет отрицательную рентабельность. А вот закрепленный в директиве ЕС подход к стимулированию микрогенерации, когда домохозяйство может не только потреблять из сети, но и выдавать в сеть мощность со своей солнечной панели/ветряка/микроГЭС на соседнем ручейке - имеет свои заметные преимущества. В случае фотовольтаики - это использование крыш зданий и сооружений, т.е. уже существующих инженерных конструкций, вместо застройки лесов и лугов полями солнечных батарей.
Почитайте про программы стимулирования микроэлектрогенерации в СК, ФРГ, Австрии - очень интересный опыт. Стоимость программ весбма невелика, экономический эффект вполне заметный даже сейчас, когда до их полной реализации и полсрока не прошло.

[Rattus]

на 15 тыс. т. урана в год максимум особо не развернёшься, особенно с 7 млрд. человек...  В случае если уровень потребления будет сильно выше, то это не сразу, но гарантированно приведёт нас к той же проблеме, что и с нефтью сегодня.

Нам всё же кажется, что пессимизм Ваш чрезмерен.
Уровень потребления по сути уже глобально останавливается (если посмотреть хотя бы на ту же цену нефти), то же постепенно происходит и с населением - хотя и медленнее гораздо. Даже по самым оптимистичным сферовакуумным прогнозам Капицы больше чем в 2 раза от нынешнего вырасти никак не сможет. А если его приложить к реальной Земле - то больше 12 в пике ну никак не наберётся. А потом и естественная убыль вполне неисключена. С учётом же и ресурсных ограничений урбанизация в развитых и локальные конфликты в малоразвитых регионах и этой величины вряд ли дадут достигнуть.
Так что постепенное снижение и стабилизация на 4-6 млрд. к окончательному окончанию дешёвых углеводородов в следующие 150-200 лет представляется вполне реальной.
Неужто 4 млрд. с долей городского населения в 2/3 будет недостаточно для поддержания предельного (т.е. достижимого к середине-концу этого века) технологического уровня на тысячи лет вперёд?

[stuuvi]

Так что постепенное снижение и стабилизация на 4-6 млрд. к окончательному окончанию дешёвых углеводородов в следующие 150-200 лет представляется вполне реальной.

Обвалы так не происходят. Падает ниже, чем ситуация где могло бы быть достигнуто равновесие. А затем постепенный подъём. Причём после сильного обвала часть технологий может быть утеряна безвозвратно, о чём Алекс и говорил несколькими страницами ранее.

Честно говоря не знаю почему это так, но оно именно так и происходит. Наверное потому что регресс связан с разрывом технологических и экономических цепочек и процесс сложно контролировать.

[ВР]

Так что постепенное снижение и стабилизация на 4-6 млрд. к окончательному окончанию дешёвых углеводородов в следующие 150-200 лет представляется вполне реальной.

Обвалы так не происходят. Падает ниже, чем ситуация где могло бы быть достигнуто равновесие. А затем постепенный подъём.

Обвал необязателен.В технологически передовых странах вовсю идет новая энергетическая революция. В большинстве их душевое энергопотребление вышло на плато в 1980-х-2000-х, пики валового потребления ископаемого топлива пройдены практически всеми (Япония вроде первой прошла в 1994, Германия в 1998, США в 2005), Потребление той же нефти развитыми странами непрерывно падает с 2006 года. Для остальных трансформация пройдет быстрее и дешевле, так как будут переноситься уже отработанные технологии. Собственно, КНР уже вышла на первое место по инвестициям в ВИЭ.

[ВР]

Неужто 4 млрд. с долей городского населения в 2/3 будет недостаточно для поддержания предельного (т.е. достижимого к середине-концу этого века) технологического уровня на тысячи лет вперёд?

Собственно, сейчас реальная емкость мирового рынка примерно такая и есть (сотни миллионов индусов и африканцев, выживающих на полтора доллара в день для технологического рынка невидимы), при том, что предела дальнейшей специализации производства еще не чувствуется. Возможно, имеющиеся еще пока невключенные в мировое разделение труда ресурсы окажутся и недостаточными для создания веера новых отраслей на базе бурно развивающихся сейчас биологических наук, но до конца 21 века резервов для усложнения системы точно хватит.

[stuuvi]

Обвал необязателен.

Я всё же думаю, что обвал обязателен. В теме все проблемы связанные с новой энергетической революцией обговаривались уже и разбирались. Причём наверняка множество проблем ещё и за кадром остались, были упущены из виду.

[Rattus]

Обвалы так не происходят.

А Мы разве писал об обвале? Мы писал о стабилизации в пределах того же порядка величин что и сейчас. Колебания менее чем в 2 раза - в длительной перспективе - это несущественно на самом деле. Да даже и в 3 (с 12 до 4) - тоже не сказать, что катастрофа. Всё равно за пределами 6 млрд. позитивная роль эффекта масштаба представляется Нам не только весьма незначительной, но и практически полностью скрадываемой ростом доли незанятых производительным трудом и услугами (включая и реальное управление!).

Причём сценарий стабилизации (хотя бы относительной) - вовсе не необоснованный оптимизм, а практически нулевая гипотеза из экстраполяции элементарных логистических сценариев глобальной динамики любых живых существ.  "Будет ничего" - самый наиболее вероятный прогноз из всех, которые приходилось встречать.

Я всё же думаю, что обвал обязателен.

Локальные - вполне вероятно. Глобальный - существенно менее.

Причём наверняка множество проблем ещё и за кадром остались, были упущены из виду.

Значит они скорее всего менее существенны. Тут даже до фосфора успели докопаться - чего же более?!

[stuuvi]

Колебания менее чем в 2 раза -

Колебания чего?

Значит они скорее всего менее существенны. Тут даже до фосфора успели докопаться - чего же более?!

Например снижение EROEI возобновляемых источников энергии при исчерпании невозобновляемых. Эту проблему совсем не оговаривали, а она скорее всего возникнет.

Докопались до много и оппоненты по всем этим проблемам отписывались как их можно исправить по одиночке. Но как исправить в сумме никто не отвечал.

Если в лодке тысяча дырок то каждая из них по отдельности проблему не представляет, а в сумме вполне даже и лодка тонет. Так же и с живыми организмами - к смерти приводит совокупность проблем.

Сложность проблемных ситуаций в том, что негативные факторы действуют одновременно и при попытке избавиться от воздействия одного из факторов, все остальные всё равно продолжают воздействовать негативно и влияют на ход работы. И их необходимо учитывать, рассматривать каждый из факторов по отдельности без влияния всех остальных большая ошибка

Так вот. Но поскольку проблемная ситуация в будущем о котором идёт речь ещё не реализовалась - то какую форму примет вся система точно описать нельзя. Тем самым многие проблемы просто упускаются из виду. В том числе потому что многие из них ещё не возникли.

[ВР]

Например снижение EROEI возобновляемых источников энергии при исчерпании невозобновляемых. Эту проблему совсем не оговаривали, а она скорее всего возникнет.

Ну, пока что  EROEI возобновляемых источников растет. Разумеется, у этого роста есть пределы, и КПД 100% никогда не будет, но даже текущих показателей  EROEI возобновляемых источников вполне достаточно для сохранения современной технологической экономики.
Возьмем свежий(2014 года) отчет из института Фраунгофера в Германии: www.ise.fraunhofer.de/en/downloads-englisch/pdf-files-englisch/photovoltaics-report-slides.pdf
Интересующие нас данные в общем виде представлены на 7й странице:
энергетическая окупаемость для солнечных установок в северной Европе — около 2.5 лет (EROEI 1: 8 )
для юга Европы — около 1.5 лет (EROEI 1:13)
для севера Африки или островов Средиземного моря — всего около года (EROEI 1:20)
Например, более старое исследование(еще 2006 года, точнее это целый обзор разных подобных исследований из разных источников проводившихся с 1996 по 2005 годы) по EROEI солнечных панелей: www.pvfit.co.uk/wp-content/uploads/Energy-Payback-of-Roof-Mounted-Photovoltaic-Cells.pdf
Там оценки похуже — но это т.к. проведены на основе гораздо более старых данных, когда и КПД панелей был ниже и срок службы тоже.
Честно говоря, основания для царящего в гринписнутых кругах алармизма более чем шаткие. Наверное, на настроения участиков форума влияет и чушь, активно тиражируемая преимущественно в рунете с неясными целями (неужели кто-то думает что такая пропаганда может помешать активному развитию ВИЭ в других странах? Или аналогичная антисланцевая истерика помешала сланцевому газу?)

Не менее модное в узких кругах интеллектуально ограниченных людей брюзжание по поводу электромобилей и систем автопилота на автотранспорте никак не мешает Тесле получать свыше 400 тыс. предзаказов на третью модель, а Ниссану продавать свои листья по всему развитому миру.
Особенно комично вся эта традиционалистская истерия смотрится, если периодически почитывать написанные в той же тональности предсказания гибельности железнодорожного транспорта и электроэнергетики, весьма популярные среди аналогичных кругов в соответствующие периоды.

[serega2007]

     Картинка, что обещал.

[AlexAV]

Тем не менее, благодаря альтернативной энергетике, потребелние ископаемого топлива в Великобритании снижается непрерывно с 2005 года, при общем росте энергопотребления.

Это не верно. Потребление первичной энергии (данные BP) в 2005 - 228.9 млн.т.н.э., в 2015 - 191.2 млн.т.н.э. Из них от ветра и солнца в 2015 получено 10.9 млн.т.н.э. Т.е. во-первых полное потребление энергии в действительности снизилось, а во-вторых снижение потребления ископаемого топлива в большей мере обусловлено скорее общим снижением потребления энергии (видимо в следствие экономического кризиса, начавшегося в 2008), чем замещением его этими самыми возобновляемыми источниками.
 

Солнечной энергии Соединенное королдевство получает в огромном количестве.

Она энергетически нерентабельна.

Возьмем свежий(2014 года) отчет из института Фраунгофера в Германии: www.ise.fraunhofer.de/en/downloads-englisch/pdf-files-englisch/photovoltaics-report-slides.pdf

Проблема этой работы, как большого количества других - неполный учёт косвенных издержек. В этом году вышла работа, где это всё всё же посчитали (Ferruccio Ferroni, Robert J. Hopkirk Energy Return on Energy Invested (ERoEI) for photovoltaic solar systems in regions of moderate insolation //Energy Policy 94 (2016) 336–344 ). Результат получился закономерный:

The calculated value for ERoEI is dimensionless, constituting the energy return (2203 kW he/m2) divided by the energy invested (2664 kW he/m2) – a ratio of 0.82.

Если смотреть на цифры реальной стоимости (не тех которые на картинках презентации, а тех которые в розетках потребителей) - результат вполне ожидаемый.

Как можно видеть, прогресс идет, и это радует. Его бы не было, если бы в это не вкладывались деньги и ресурсы.

С этого графика можно спокойно убирать всё, что содержит хоть что-то кроме кремния. Редкие элементы - столь же неисчерпаемый ресурс, как и нефть. После чего ничего эффективнее монокристаллического кремния на нём и не остаётся, предел по которому достигнут уже очень давно.

[mbrane]

Цитата из новости: "национальное энергопотребление составило 37 202 МВт·ч." Кроме национального есть еще и экспорт, и так как Шотландия является крупным экспортером, средний дневной экспорт сравним с потребленным внутри страны в этот день (около 28 ГВтч).

во первых речь шла об ирландии, а не о шотландии... но и это обстоятельство мало что меняет - все равно все эти страны находятся на небольшом участке северного моря, и ветры определяютт крупные вихри, посему корреляция в выработке значительная ...экспорт  по длинным линиям ровным счетом ничего не решает, если вы с веороятность60% нарываетесь на такую же энергоизбыточную в данный момент времнеени территорию...Значит поотреблять нужно на месте - собственно и ГОЭРЛО и все остальные энергоситстемы построены на этом принципе - максимальная приближенносость потребления и генерации, использование локальных энергоресурсов...Если нет потребления - а его никто не будет строить если время энепгоемкомкого технологоического процесса больше времени избытка - то энергосистема просто развалится от перенапряжения   

потребелние ископаемого топлива в Великобритании снижается непрерывно с 2005 года

потенбление сниждается ровным счетом потому что идет деиндустриализация Великоббритании (нету уже не манчестера, ни кардиффа) - многие полуфабрикаты, да и готовые изделдия везут из китая - ...и это касается не только великобритании