Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Хавкунов Денис]

Больше платить не придётся. Потому что тепловую акб нельзя купить.
А большой солнечной энергетике нужны либо большие её хранилища, либо глобальная сеть, чтоб энергия шла оттуда, где ясный день, туда, где пасмурная ночь.

[Technecy]

Потому что тепловую акб нельзя купить.

то есть? погуглите "тепловой аккумулятор".
Самый простой тепловой аккумулятор это "русская печка" изобретён в анцать лохматом веке неизвестным народным изобретателем. Номер патента не скажу.
Ну, а в подобных станциях используется расплав соли в больших объёмах или нечто в этом духе. Я не истина в последней инстанции, гуглите и обрящите. Всё есть и работает. Простецкий тепловой АКБ сделать под силу даже вам, в огороде, при помощи лопаты. Лднако если вы хотите именно купить, я вам таки продам, не за дорого.

[Q]

Интересно какой КПД у батареи на соли? И какой саморазряд в сутки?

Кстати, на том сайте есть статья о ПЭС на 135 Гвт http://pozitivchik.info/2012/06/o-samoj-moshhnoj-elektrostancii-v-mire/

[ВадимZero]

А большой солнечной энергетике нужны либо большие её хранилища,

Так в чем проблемы, технология ГАЭС уже есть...пилят и другие по немногу.

Интересно какой КПД у батареи на соли? И какой саморазряд в сутки?

Это просто тепловой буфер, позволяющий работать фокусирующей СЭС круглые сутки.

[Technecy]

А вот например из разряда невероятно но факт.
http://www.membrana.ru/particle/13594
электрогенератор на статическом! магнитном поле. И интересно что по этому поводу скажут знающие люди...

[Technecy]

И какой саморазряд в сутки?

Ну, тут всё зависит от теплоизоляции. В принципе если создать вакуумную прослойку и зеркальные внешние стенки(зеркалом к баку с расплавом), думаю утечка будет очень не большой. Довольно не сложный тепловой расчёт.

[Хавкунов Денис]

Прям даже мне под силу? Мерси. Не надо мне ни вашей продажи ни огорода.
По теме. Помните, что ископаемых (угля, дров, нефти) нет. Термояда и атома, соответственно, нет.
Вот живёт человек на Урале и хочет иметь 24 часа в сутки 365 дней в году электроэнергию в квартире.
Для приготовления пищи, водоснабжения, интернета, ТВ, стирки-глажки белья...
Практически, весь январь -30 и снег, такое бывает, да.
У человека этого есть солнечная электростанция, суммарной площадью панелей, к примеру, со стадион и тепловой аккумулятор, не важно какой конструкции. Где этому человеку взять электроэнергию, условно, 1 февраля в таких климатических условиях?
Явно ведь не из теплового аккумулятора.
Тут только 2 варианта ответа: глобальная энергосеть или электрический аккумулятор огромной ёмкости.

[Q]

Ну, тут всё зависит от теплоизоляции. В принципе если создать вакуумную прослойку и зеркальные внешние стенки(зеркалом к баку с расплавом), думаю утечка будет очень не большой. Довольно не сложный тепловой расчёт.

Я для чего спрашиваю. Можно ли сделать громадную батарею для сглаживания сезонных колебаний выработки э/э. Дневные то легко можно, а годовые?? ))
В России ежегодно производится приблизительно 1 036 800 Гвт*ч электроэнергии. Сколько нужно соли чтобы запасти скажем половину? )
 

[ВадимZero]

Где этому человеку взять электроэнергию, условно, 1 февраля в таких климатических условиях?

Первого февраля тоже же солнышко есть...Да и фотопанель со стадион.

Я для чего спрашиваю. Можно ли сделать громадную батарею для сглаживания сезонных колебаний выработки э/э. Дневные то легко можно, а годовые?? ))

Можно, но слишком дорого...

[Technecy]

Прям даже мне под силу? Мерси. Не надо мне ни вашей продажи ни огорода.

Сель ву пле, месьё.

Помните, что ископаемых (угля, дров, нефти) нет.

ископаемые дрова...  ::)мдааа... это звучит... 

глобальная энергосеть или электрический аккумулятор огромной ёмкости.

не забывайте что в россии, да и наверное везде и так "глобальная" электросеть. И если "гавкнется" одна станция, никто особо не заметит.

По поводу аккумуляторов например вот перспектива http://www.membrana.ru/particle/1947. Не знаю, насколько оправдались надежды изобретателя, но тоже ничо.

Я для чего спрашиваю. Можно ли сделать громадную батарею для сглаживания сезонных колебаний выработки э/э. Дневные то легко можно, а годовые?? ))В России ежегодно производится приблизительно 1 036 800 Гвт*ч электроэнергии. Сколько нужно соли чтобы запасти скажем половину? )

Хороший вопрос. Пирамиду египетскую видели? Думаю что в принципе можно. Но зачем это нужно? Ведь можно разместить сеть станций в нужных местах и подключить к общей сети. В результате ничего особо циклопического делать не придётся.

И кстати, если за окном -30 это не значит что солнце не греет совсем. Чёрные железные предметы на солнце и без ветра довольно хорошо нагреваются. Надо смотреть по инсоляции района. Где то я видел тепловые конверторы для отопления дома зимой. Где то на тех же сайтах.

[Q]

По поводу аккумуляторов например вот перспектива http://www.membrana.ru/particle/1947

Да я обратил внимание на статью. Прошло уже почти 5 лет, а результатов нет.

Больше всего зимой уходит как раз на отопление. Так для обогрева 200 метрового особняка в московском климате надо тратить 3 Гига калория в месяц на протяжении 7 месяцев за год. В принципе 100 метров панелей при 20 % эффективности за год дадут столько энергии. Но её надо запасти. Вот в чём проблема. Решится эта проблема, и можно строить дом где угодно на копеечной земле без коммуникаций вообще. Ну лишь бы дорога была. Все эти газпромы, энергосети, водоканал и роснефть кстати тоже (авто можно будет заряжать)...все пойдут лесом.

[vsf]

В качестве средства хранения непостоянной солнечной или ветряной энергии скорее всего будут служить месторождения трудноизвлекаемой нефти. Когда есть излишек энергии в сети включатся насосы, которые качают нефть(газ) или закачивают воду(воздух) в месторождение. Когда дефицит энергии в сети, тогда включаются ТЭЦ на добытом газе или нефти.

[Хавкунов Денис]

... Где то я видел тепловые конверторы для отопления дома зимой...

Тепловые коллекторы для обогрева зимой, вы наверно, это имели ввиду.
Это имеет смысл в Китае или в Краснодарском крае, где -10 это минимум.
Ни у меня в Западной Сибири, ни у вас, на Урале оно зимой не работает и является игрушкой для толстосумов, выезжающих на дачу похлестаться перед друзьями 1 раз за лето.
Встречается в нашем регионе с частотой 1 установка на 50000 человек населения, в среднем, это прошу пардону, моя личная статистика.
Такая штука производит тёплую воду контура отопления, а не электричество.

Разовьём мысль о глобальной сети. Тепловой энергии жилой сектор сейчас потребляет примерно втрое больше, чем электрической. Во сколько раз нужно увеличить сечение кабелей, чтобы отапливать хотя бы жилой сектор солнечным электричеством?
Сколько на это угрохать недешевого и "грязнотехнологичного" цветмета?
Сколько нужно дополнительных опор и дополнительных километров сетей?

Короче, резюме такое - рассматривать стоимость, экологичность, долговечность и прочие параметры солнечных панелей можно только в комплексе с устройствами накопления и передачи вырабатываемой ими электроэнергии.

[Q]

Короче, резюме такое - рассматривать стоимость, экологичность, долговечность и прочие параметры солнечных панелей можно только в комплексе с устройствами накопления и передачи вырабатываемой ими электроэнергии.

Накопления и передачи - это для многоэтажной застройки и промышленности. А для частной застройки есть только проблема накопления.

А вот кстати видео с Дональдом Сэдовеем из статьи про жидкие аккумуляторы. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Sddb0Khx0yA#at=109

[Хавкунов Денис]

К сожалению, не владею английским в такой степени, чтобы понять из этого ролика принцип работы.

[ВадимZero]

Ни у меня в Западной Сибири, ни у вас, на Урале оно зимой не работает и является игрушкой для толстосумов,

Вакумные солнечные колекторы работают до -50.

[Q]

К сожалению, не владею английским в такой степени, чтобы понять из этого ролика принцип работы.

Нашёл в кэше гугла.

В новом устройстве все ключевые компоненты представляют собой горячий расплав металлов и солей. Всесторонне проверенный прототип выявил и достоинства, и проблемы такой экзотической схемы.Необычный стационарный аккумулятор был придуман Дональдом Сэдовеем (Donald Sadoway) и его коллегами из Массачусетского технологического института (MIT) три года назад.

Тогда существовали лишь скромные лабораторные образцы, которым предстояло пройти долгий путь совершенствования.Теперь Сэдовей и его коллеги скорректировали схему и протестировали очередной прототип. Учёные проверили, как устройство выдерживает серию многочасовых циклов заряда-разряда при высоких нагрузках от 50 до 200 мА/см2.Напомним, что в таком аккумуляторе находятся три слоя расплавов, разделённые между собой исключительно за счёт разной плотности. Верхний слой – это магний (анод), средний – солевой электролит (в последней вариации батареи это MgCl2–KCl–NaCl), нижний – сурьма плюс магний (катод). Схема аккумулятора. Рабочая температура устройства – 700 градусов Цельсия.

При больших размерах батареи (а её предлагают использовать в стационарном амплуа) токи, протекающие через расплавы при заряде и разряде, достаточны для поддержания нормальной температуры начинки (иллюстрация с сайта greencarcongress.com). По мере накопления энергии (смотрите схему вверху) магний за счёт электрического тока извлекается из расплава магний-сурьма и в виде ионов переходит на анод, где забирает электроны и превращается в нейтральный металл. При разряде этот же элемент отдаёт электроны и путешествует в обратном направлении.

Соответственно меняется толщина основных слоёв.Как видим, в такой батарее твёрдыми остаются лишь корпус, изоляторы и электрические выводные контакты (токоприёмники). Это означает, что новинка не боится очень больших токов и потенциально обладает высокой живучестью и отказоустойчивостью.Ломаться и деградировать тут почти что нечему. А внезапно расплавить уже и так расплавленные компоненты даже аварийная нагрузка не сможет. Но это в теории. На практике всё оказалось не так однозначно.

Тестовый образец ячейки на жидких металлах. Для показа начинки эту батарею охладили, заполнили пустоты эпоксидкой и распилили пополам (фото ACS, Bradwell et al.). Во-первых, опыт подтвердил стойкость выбранных деталей, несмотря на высокую температуру и агрессивную среду. Более 30 циклов в течение двух недель не привели к каким-либо признакам коррозии твёрдых компонентов (а их искали даже при помощи микроскопии и ряда других методов анализа).Во-вторых, авторы батареи определили, что она обладает энергетической эффективностью в 69%.А в-третьих, через несколько недель постоянных циклов опытная батарея вышла из строя.

Причина - испарение солевого электролита. Но изобретатели считают, что эта проблема может быть решена путём пересмотра конструкции корпуса.По словам учёных, магниево-сурьмяная батарея на жидких металлах (Magnesium–Antimony Liquid Metal Battery), так она называется полностью, интересна своей низкой стоимостью и способностью выдавать в сеть большую мощность. Потому на основе таких аккумуляторов можно с низкими затратами строить крупномасштабные накопители энергии. Сэдовей, Брэдуэлл и Ортиц.

Инвесторами их компании выступают французский промышленный гигант Total и Билл Гейтс (фото LMBC). Ещё в 2010 году Сэдовей и его коллеги – Дэвид Брэдуэлл (David Bradwell) и Луи Ортиц (Luis Ortiz) основали корпорацию Liquid Metal Battery для развития нового типа аккумулятора и вывода его на рынок.Теперь, после продвижения экспериментов с небольшим прототипом, компания должна перейти к следующему этапу: необходимо оптимизировать дизайн и, возможно, состав твёрдых компонентов батареи (корпус, токоприёмники), провести дополнительные тесты на коррозионную стойкость и, наконец, создать крупную модель, пригодную для тиражирования.(Подробности новой работы можно найти в статье в Journal of the American Chemical Society.)

[Хавкунов Денис]

Благодарю!
Кажется, легче запасать энергию путём накопления водорода и кислорода, полученных электролизом воды.

Ни у меня в Западной Сибири, ни у вас, на Урале оно зимой не работает и является игрушкой для толстосумов,

Вакумные солнечные колекторы работают до -50.

Вы эксплуатируете? В каком регионе? Сколько там ясных дней в году? Какое соотношение по времени работы котёл/коллектор в течение зимы?

[Technecy]

Тепловые коллекторы для обогрева зимой, вы наверно, это имели ввиду.

да, о них и речь, мерси.
Итак, раз уж пошла такая пьянка(энергокризис планеты), реж последний огурец(в смысле технологии).
итак. Есть такая штука " Созданный материал поглощает до 99,5% попадающего на него света." это я вычитал совсем не далеко https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,80516.msg1410816.html#msg1410816
Во что превращяется поглощённый свет надеюсь рассказывать не надо.

Ни у меня в Западной Сибири, ни у вас, на Урале оно зимой не работает

А в Канаде почему то работает. Что они делают не так?

является игрушкой для толстосумов,

ну, и 286 компутер когда то стоил 1000$ Какой спрос, такие и цены. Вообще то себестоимость там довольно низкая.

Такая штука производит тёплую воду контура отопления, а не электричество.

что собсно и требуется.

Разовьём мысль о глобальной сети. Тепловой энергии жилой сектор сейчас потребляет примерно втрое больше, чем электрической. Во сколько раз нужно увеличить сечение кабелей, чтобы отапливать хотя бы жилой сектор солнечным электричеством?

А сколько выработанного тепла теряется на дырявых теплотрассах... и дырявых швах панельных домов... архаичной схеме отопления... ужос.
Нормальная теплоизоляция+ солнечный коллектор+ электро тёплый пол. В результате греем то что надо греть, а не улицу и не потолок на котором никто, кроме комаров и мух не спит. Тогда и на вопросы

Сколько на это угрохать недешевого и "грязнотехнологичного" цветмета?Сколько нужно дополнительных опор и дополнительных километров сетей?

ответ: не так уж и много и скорее всего в рамках планового увеличения мощности энергосети, или чуть больше. Всё зависит от районов размещения СТЭЦ. Надо конечно считать. Но мы тут пока в общих чертах.

В принципе 100 метров панелей при 20 % эффективности за год дадут столько энергии

Вы о фото-панелях? у них кпд в 2 раза ниже чем у СТЭЦ. Хотя бы потому что от перегрева они начинают "лениться" и вообще перерабатывают не весь спектр излучения.

Все эти газпромы, энергосети, водоканал и роснефть кстати тоже (авто можно будет заряжать)...все пойдут лесом.

Мда, абсолютно автономный дом можно соорудить если использовать сочетание нескольких технологий. Тупо в лоб одним электричеством сложновато и дороже стройка.
И всё же не везде имеет смысл ставить такое жильё. Сомневаюсь что вы захотите жить посреди тундры в подобном нано-чУме. Кстати какой то чел, вроде бы американец, нечто подобное соорудил себе в горах. Гуглите "дома мира".

[ВадимZero]

Вы эксплуатируете? В каком регионе? Сколько там ясных дней в году?

Сужу по своему региону...Чем холодней, тем день солнечней, в оттепели пасмурно. Хотя соглашусь, отопление солнечными колекторами, не для каждого региона подойдет. В любом случае основная масса людей живет в регионах с высокой солнечной инсоляцией.