Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[ВР]

В 6-7 утра восьмого мая этого года ГАЭС Германии забирали около 5 Гвт мощности из системы, получив за это около 450 млн. евро. В 23 часа тех же суток они выдадали всю запасенную энергию обратно в сеть, получив еще 30 млн. евро. 480 млн. выручки за сутки - неплохой результат.

Ошибка конечно же, 480 тысяч всего.

Спасибо, поправил.

[stuuvi]

И если энергии слишком много, оптовые поставщики энергии начинают демпинговать, причем цены иногда уходят в минус, как это и случилось сейчас.

Но на цену влияли больше возобновляемые источники энергии чем традиционные, а они могли позволить себе продавать в минус за счёт субсидий как понимаю, а традиционным было некуда деваться.

[ВадимZero]

Если эпизоды отрицательных цен будут достаточно частыми, то энергокомпании вложатся в аккумулирующие мощности посерьезнее, чем сейчас.

Акумулирующие мощности у вас не окупятся, если будут работать всего час-два в день пусть и регулярно. Да и кроме ГАЭС вменяемых технологий акумуляции просто нет. А веть ГАЭС не везде построишь

[stuuvi]

Но на цену влияли больше возобновляемые источники энергии чем традиционные, а они могли позволить себе продавать в минус за счёт субсидий как понимаю, а традиционным было некуда деваться.

То есть мысль в том что столь неадекватная цена за счёт субсидий и электроэнергия должна стоить дороже на самом деле, в таком случае отрицательных цен не будет.

Но поскольку субсидии никак не возвращаются, то она и стоит по сути дороже, просто это не видно из за такой схемы распределения денег, что используется.

[ВР]

И если энергии слишком много, оптовые поставщики энергии начинают демпинговать, причем цены иногда уходят в минус, как это и случилось сейчас.

Но на цену влияли больше возобновляемые источники энергии чем традиционные, а они могли позволить себе продавать в минус за счёт субсидий как понимаю, а традиционным было некуда деваться.

Субсидирование ВИЭ в Германии осуществляется не прямыми выплатами производителям, а установлением повышенных закупочных цен на электроэнергию. Для бытовых потребителей эта разница вообще невидима, так как они лпатят в разы больше все равно. У ветростанций энергия выкупается в среднем по 70 евро за МВтч, у угольщиков - по 45, а бюргеры платят чуть больше 200.
Как раз за Германией интересно следить, т.к. среди крупных экономически и промышленно развитых стран они идут впереди всех по доле ВИЭ (и при этом удобных гидростанций в этой доле мало, что серьезно усложняет задачу) и первыми будут собирать все шишки и обкатывая на практике теоретические модели и стратегии.

То есть мысль в том что столь неадекватная цена за счёт субсидий и электроэнергия должна стоить дороже на самом деле, в таком случае отрицательных цен не будет.
Но поскольку субсидии никак не возвращаются, то она и стоит по сути дороже, просто это не видно из за такой схемы распределения денег, что используется.

Электроэнергия такая штука — больше мощности чем у тебя рассчитаны ЛЭП, трансформаторная подстанция - взять не сможешь.  Тут забрать нужно сразу же по факту подачи заявки весь заявленный объем, а пропускная способность на прием жестко ограничена. В какой-то момент «халявщики» со свободными мощностями на прием заканчиваются залившись энергий по самые уши, а избыток энергии в сеть все прет, начинает лезть вверх напряжение и частота, что чревато авариями. И начинается гонка — кто сильнее приплатит, пока на какой-нибудь крупной электростанции изначально не планировавшей работать маневровой мощностью прикинув ситуацию не решат, что лучше уж они пойдут на издержки связанные с остановкой и последующим перезапуском, чем платить резко подскочившие «штрафы» (продавать по отрицательной цене).
За пребывание в резерве платят еще больше, чем за работу. Доходит до такого, что при наличии двух блоков — один в горячем резерве, второй под нагрузкой — больше денег приносит резервный. Так что в пролете современные маневренные станции точно не будут. Ни одна электростанция (в том числе тепловая, да) не застрахована от отключений. Тогда оплачиваются средства энергорынку и он выставляет заявку на резерв, определяемый диспетчерами. Можно не платить, но штрафы за недоотпуск выше, чем такая страховка. Есть технические требования на этот резерв, вроде региона и необходимого набора мощности за определенное время. Кто может обеспечить условия — тот и получает деньги за резерв.
В базовой нагрузке газовые станции в Европе и сейчас уже практически не работают — они из-за стоимости импортного газа дают слишком дорогую энергию, чтобы в базовом режиме работать. Вот в США (с их морем сверхдешевого сланцевого газа) — там да, многие станции перешли обратно на базовый режим работы пытаясь конкурировать с атомными и угольными «в лоб» постоянно работая около максимальной загрузки. И сейчас и в будущем в ЕС их основное применение это именно отлавливание пиков. Благо сами станции дешевые (из всех типов электростанций у них самая низкая стоимость кВт максимальной мощности), а топливо наоборот дорогое. Так что сами их характеристики и финансовый интерес владельцев толкают к тому, чтобы работать именно «отлавливая» периоды в которые стоимость энергии максимальная, и еще получать деньги за резерв мощности, а не пытаться выработать как можно больше очень дорогой энергии. Лучше в этом плане только ГЭС, которые тоже «охотятся» за самой дорогой генерацией.

[stuuvi]

Субсидирование ВИЭ в Германии осущетсвляется не прямыми выплатами производителям, а установлением повышенных закупочных цен на электроэнергию.

Так это одно и то же по идее, деньги всё равно приходят.

Ну будет выкупаться у ветро тогда за 10 у угля за -15 , в итоге выйдет в среднем отрицательная цена!

[ВР]

Субсидирование ВИЭ в Германии осущетсвляется не прямыми выплатами производителям, а установлением повышенных закупочных цен на электроэнергию.

Так это одно и то же по идее, деньги всё равно приходят.

Деньги все равно приходят всем. Система выстраивается так, чтобы все виды генерации получали прибыль, и дешевые буроугольные и дорогие газовые и солнечные. За максимальной плановой загрузкой(КИУМ) это на АЭС нужно гоняться, где стоимость станции астрономическая, зато топливо наоборот очень дешевое. Базовая генерация в Германии сейчас это АЭС и угольные станции. У США или к примеру у нас (где тоже полно своего дешевого газа) ситуация несколько другая.
Газовая генерация в Гермнии должна следить за рынком и энергосистемой и отлавливать периоды максимального спроса и цен. С ростом доли ВИЭ средний % загрузки станет еще ниже, чем сейчас, зато цены в периоды на которые приходится провал генерации ВИЭ будут еще выше, чем сейчас, что компенсирует затраты на обслуживание оборудования в периоды простоя.  И чем больше ВИЭ в балансе — тем чаще и/или сильнее и те и другие пики будут случаться.
И так будет до тех пор пока станции «газ-пикеры» постепенно не проиграют конкуренцию системам аккумуляции энергии, которые так же будут «охотится» за пиками цен на оптовом рынке, но зарабатывать будут на обоих пиках (в отличие от газовых, зарабатывающих только на пиках потребления).
У некоторых коммунальных поставщиков в ГЕрмании можно выбирать тарифные планы в контракте с энергокомпанией -  а в Германии около 800 компаний с гордым наименованием Verteilnetzbetreiber — например «Выгодный», «Универсальный», «Динамический».
Если два первых подразумевают фиксированную цену за kWh (которая раз в год перерасчитывается), то вариант «Динамический» подразумевает что плата за kWh зависит от биржевой цены и постоянно колеблется — «Цену одного киловатт-часа определяет почасовая цена электроэнергии на бирже Nord Pool. Плюс у многих свои соляр-панели на домах и даже свои ветряки. И они не только потребляют, но иногда и продают энергию. И в момент пика производства они при динамическом тарифе тоже будут платить за то, что отдавали энергию в сеть. Так что читов и лайфхаков с тарификацией в Германии столько, что во всём этом обычный человек без нескольких часов штудирования литературы уже вряд ли разберётся
Рано или поздно всем странам мира придется идти по тому же пути, поэтому сайт института Фраунгофера это настоящий клондайк для интересующихся. Тем более, что все эти эксперименты оплачивают бундесграждане, хехе.

[ВР]

Акумулирующие мощности у вас не окупятся, если будут работать всего час-два в день пусть и регулярно. Да и кроме ГАЭС вменяемых технологий акумуляции просто нет. А веть ГАЭС не везде построишь

Продолжительность и глубина пиков тут перемножаются. Так что в каждой части энергосистемы будет какой-то оптимум соотношения емкости хранилища в МВтч и мощности насос-турбин. Если пики будут ежедневными на час, то может как окупаться, так и не окупаться, в зависимости от того, какова разница между максимумом и минимумом цен. Кроме того, ГАЭС тоже могут получать (и получают) плату за резерв мощности.
Ветряк, в конце концов, можно просто остановить. Есть еще атомные станции — их вообще быстро глушить нельзя. Ну точнее заглушить можно быстро (как при аварийных ситуациях например), но потом уйдет не меньше суток (до нескольких) пока можно будет вывести блок обратно на полную мощность. Потери от этого простоя после остановки будут больше чем в течении нескольких часов отдавать энергию по отрицательной стоимости, поэтому опять — проще и выгоднее немного приплатить чтобы энергию все-таки забрали. У угольных быстрый маневр тоже затруднен, хоть там речь идет и не о сутках, а о часах. Пробьлемы пиков потребления успешно (ну, иногда с авариями и блэкаутами, хехе) решаются в энергосетях уже не первое десятилетие. Аккумуляция развивается уже давно.
Общая мощность ГАЭС в Германии превысила 4 ГВт еще в далеком 1979, а сейчас только к 7 ГВт подбирается.

[snickers]

Вот вместо дров у Вас внезапно появились древесные отходы.

Это принципиально? ТЭС может работать от сухостоя до опилок в принципе, в том числе и дровах. Я точно не вникал в суть техпроцесса но там важнее влажность.

Капиталоемкость таких систем вне тектонически активных районов (Камчатка, Исландия, Филиппины) неадекватно высока, собственно это и есть главное препятствие.

Это препятствие как Вы правильно заметили - ПОКА. При этом оно не столь высоко, что бы стать препятствием в будущем. там более, что это ПОКА все же промышленно-экспериментальные установки.

Как раз за Германией интересно следить, т.к. среди крупных экономически и промышленно развитых стран они идут впереди всех по доле ВИЭ

Исландия интереснее, в 2013 году Исландия 71 % своей электроэнергии выработала благодаря ГЭС. Еще 24 % пришлись на геотермальные электростанции. Всего около 5 % электроэненргии - это невозобновляемые источники.
Кстати  Исландия находится в числе лидеров в мире по потреблению электроэнергии на душу населения, как видим, государство может удовлетворить спрос за счет возобновляемых источников энергии. Строить вместо АЭС,  ГеоТЭС и ГЭС, разбавляя их ТЭС на биотопливе  + СЭС и ВЭС, всех проблем то. Да это будет дороже. Но это будет не КРИТИЧЕСКИ дороже.  Исландии например уже сейчас наплевать на присутствие/отсутствие энергоносителей в мире.

[snickers]

Лучше в этом плане только ГЭС, которые тоже «охотятся» за самой дорогой генерацией.

Лучше ГЭС наверно нет ничего.

[ВР]

Это препятствие как Вы правильно заметили - ПОКА. При этом оно не столь высоко, что бы стать препятствием в будущем. там более, что это ПОКА все же промышленно-экспериментальные установки.

Для регионов типа "Камчатка, Исландия, Филиппины" геотермальная энергия УЖЕ дешевле энергии теплогенерации. Я, честно говоря, не очень интересовался темой геотермальной энергии. Возможно, экспириментальные ГеоТЭС на сверхглубоких скважинах действительно окажутся сравнимыми по капиталоемкости с атомными или солнечными. Хорошо, что и ими кто-то занимается.
Если есть что интересное про это почитать - киньте ссылку.

в 2013 году Исландия 71 % своей электроэнергии выработала благодаря ГЭС. Еще 24 % пришлись на геотермальные электростанции.

Географическая специфика. У Норвегии и Швейцарии доля гидрогенерации тоже очень высокая, они неплохо зарабатывают на пиках своих соседей при общем энергорынке.

[mbrane]

шо тут опять рыбу за роши продают...Расказывают о гигантских перспективах ГАЭС в связке с ВИЭ... итак

Страница нумер 118 и далее

http://pages.wartsila.net/rs/379-ZNE-420/images/smart_power_generation_book_english.pdf

23 евроцента и это без учета стоимости дистрибуции и  налогов...(только эксплуатация + стоимость капитала)

[snickers]

Если есть что интересное про это почитать - киньте ссылку.

Наберите в Гугле ГТЭС Rittershoffen. или оригинал взятой мной статьи тут -- http://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/07/new-power-plant-featuring-enhanced-geothermal-system-tech-inaugurated-in-france.html
Вот тут https://www.youtube.com/watch?v=K7oQF6Foqawс 25+ минуты показан принципы работы ГеоТЭС аналогичной французской.
 На время съемки фильма просто французской ГеоТЭС не было еще. Но принцип ясен. Два типа станций, там где есть геотермальные источники и там где их нет. А 50+% территории Земли пригодной для них разве этого мало??

[snickers]

23 евроцента и это без учета стоимости дистрибуции и  налогов

Это если комплектующие не из китая)

[ВадимZero]

Если пики будут ежедневными на час, то может как окупаться, так и не окупаться

Вам понятие КУИМ знакомо? Час в сутки это КУИМ в 4% И это при капитальных затратах от тысячи долларов на киловатт мощности ГАЭС. Прибавте к этой стоимости еще ЛЭП КУИМ которой те же 4%

[Проходящий Кот]

Веселую игру затеяли в Германии с невидимой рукой Адама Смита. А хватило бы одной диспетчерской.......

[mbrane]

Веселую игру затеяли в Германии с невидимой рукой Адама Смита. А хватило бы одной диспетчерской.......

ща подожжи BP построит тебе разукрашке со спросом предложениемт  ...и как разродится ...копипастом о эластичности предложения...

ЗЫ

не так там все просто...в германии например при частоте 50,2 отрубают всю солнечную генерацию, что бы сеть не развалить...сейчас вместо этого вводят другое правило постепенный вывод мощностей солнечной генерации  в интервале 50,2-51,5...да и с инерционностью проблема возникает - у солнечных панелей ее просто нет ....волей не волей в сеть нао вводить сиинхронные машины

[Вы]

Про планы Германии (может было уже): Еще одна статья c переводом и разжевыванием анализа института Фраунгхофера по поводу возможного облика энергосистемы Германии в 2050 году. Там еще статейки есть (и разукрашки имеются).

[pkl]

Да ничего она не может регулировать. Если есть конкурирующие группы, то каждая из них вынуждена выбирать стратегию эффективную в краткосрочной перспективе (если этого не делать, до долгосрочной можно просто не дожить), а это делает их поведение не так уж сильно отличающимся от дрожжей в банке.

Почему? При чём тут вообще неограниченное потребление ресурсов? Конкурировать можно по-разному, а не тупо наращивая их потребления и получая в перспективе труднорешаемую проблему их истощения.

Япония времён сёгуната - это сообщество жившее практически на 100% исключительно на возобновляемых ресурсах.

Нет, это Вы не поняли мою мысль: в той книге подробно описано, КАК они этого добились. А добились путём ограничения рождаемости /а этого просто добиться без всякого разрезания пенисов, достаточно повысить возраст вступления в брак/ и предельно рационального природопользования. Причём дикую природу умудрились сохранить!

Правда, мрачной тенью нависает фильм "Баллада о Нарояме".

Скорость роста в условиях конкуренции будет стремиться к проценту чистого прибавочного продукта (т.е. того что удалось получить за вычетом затрат на поддержание системы) к объёмам фондов. Если у вас это соотношение будет 0,000003%, то значит у такого общества вообще нет никакого запаса прочности, полученный продукт едва-едва покрывает потребности. Такое общество по сути не жилец, рухнет от любой случайной флуктуации.

Приходилось читать /и видеть графики/, что на протяжении почти всей истории человечества экономический рост был мизерным. И общества как то справлялись! Потребление ресурсов в любом случае придётся стабилизировать, в т.ч. и при использовании возобновляемых ресурсов.

Кстати, вспомнил, что недавно читал:

Заключается он в том, что у ЗЯТЦ всегда есть альтернатива с однократным использованием природного урана и захоронением ОЯТ где-то глубоко под землей, как делают Швеция и Финляндия. Это дешевле, но работает только пока масштаб энергетики не достигает таких масштабов, что урана гарантированно перестает хватать на жизненный цикл реакторов. Например для России речь идет о хотя бы 200 гигаваттах, для мира - хотя бы 2000 гигаватт, а лучше - больше.

И вот тут встает вопрос - зачем? В России постоянно болтается навес в десяток-другой гигаватт газовой генерации, потребление электроэнергии не растет. В Европе и Японии даже падает, если не ошибаюсь (ну или стагнирует). Морально удобнее застраивать все ветряками, тем более на существующий уровень потребления хватит и их.

Таким образом и концептуально, и вполне себе материально-практически появление ЗЯТЦ (что в консервативном варианте с БН и жидкостной переработкой, что в более продвинутом варианте БРЕСТ, что в бумажном с жидкосолевыми реакторами), и термоядерной энергетики тоже, кстати, упирается в отсутствие новых потребностей в этой самой энергетике.

http://tnenergy.livejournal.com/36780.html

Неплохо так, да? Там в комментариях люди судорожно пытаются придумать новые источники потребления энергии, чтобы оправдать необходимость внедрения ЗЯТЦ и УТС! Признаться, у меня, когда прочитал это, произошёл разрыв шаблона. 

[pkl]

...У нас в чём проблема ? В том, что возобновляемые могут обеспечить максимум "средневековье с электричеством" а невозобновляемые вызывают экспоненциальный рост который их уничтожает в исторически ничтожный срок. Значит нам нужна схема контроля экономики - и тогда ЗЯТЦ обеспечит нам уровень жизни гораздо выше чем "средневековье с электричеством" на 10000 лет. А значит это вполне потянет на основу "политической программы"...

Ограничителем может быть стоимость энергии. Да, её много. Но просто так жечь впустую уже не получится. А заодно постоянно напрягать мозги на тему как её использовать максимально эффективно. Что вполне может стать стимулом для постоянного НТП.