Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Lieut]

Попробуй впустить сюда чуть свежего. Потоковые аккумуляторы.

Вроде ни разу на этом форуме не видел упоминая про них, а они могут сыграть очень важную роль в электроэнергетики в будущем.
Суть потоковых аккумуляторов – ни анод ни катод не берут участия в электрохимических процессах, они представлены инертными электродами. Восстанавливаются/окисляются ионы, что их омывают при потоке электролита.
Наиболее перспективными  из разработанных потоковых аккумуляторов сейчас считаются ванадиевые:

Одна из главных особенностей – аккумулятор практически не деградирует.  Ведь в инертных графитовых электродах никаких процессов при зарядки/разряда не происходит.
Объемная емкость этих аккумуляторов невелика, и хоть скорость «перезарядки» (перелив электролитов) практически равняется скорости заправки на бензоколонки, есть большие сомнение их использования в электротранспорте (хотя эксперименты такие есть). А вот в качестве наземной станции стабилизации электропотребления… Ведь, в отличии от литиевых батарей, их емкость ограничивается не собственно батареей, а объемом баков и количества в них ванадиевого реагента.
А баки легко делать большими…

Так что в качестве электроаккумулирующего комплекса несложно представить себе следующую модель.
Непосредственно рядом с потребителями –литиевые батареи (та хоть из отслуживших батарей электромобилей) – их задача быстро реагировать на изменение соотношение регуляция/потребления в течении доли секунд  и держать ее в норме до несколько часов.
Рядом с крупными потребителями промышленные потоковые ванадиевые аккумуляторы с огромными цистернами. Запасы реагентов должно хватать в случае чего  от нескольких дней до недель.
Ну и конечно ГАЭС. При резком ограничении их строительства связи с рельефом местности (далеко не везде есть подходящие перепады высот), высокой стоимости турбин, а значит и стоимости мощности, их емкость ограничивается только объемом воды в верхнем бассейне.  А это можно разогнать на очень много. Для долгосрочного (до пары недель) хранения энергии в узлах высоковольтных ЛЕП.

PS Да, я понимаю, что Ванадий не самый распространенный элемент. И добывается в основном в качестве побочного продукта.  Так что конечно не панацея. Но тем не менее свою нишу он должен занять.

[MenFrame]

Вроде ни разу на этом форуме не видел упоминая про них,

Возникает вопрос, читал ли ты тему вообще, раз достал этого сотню раз упомянутого динозавра....

[Lieut]

Возникает вопрос, читал ли ты тему вообще, раз достал этого сотню раз упомянутого динозавра....

Пожалуйста, тыкни мне пальцем, чтобы уж точно стыдно стало.

[viesis]

Эти потоковые аккумуляторы по сути то же самое, что и газовые- разложение воды на кислород и водород.

[crazy_terraformer]

Набрёл тут на термохимические циклы получения водорода из воды, некоторые используют только тепло, а ряд других электролиз на одной из стадий.
Sulfur–iodine cycle

Cerium(IV) oxide–cerium(III) oxide cycle

Zinc–zinc oxide cycle

Iron oxide cycle

Copper–chlorine cycle

Hybrid sulfur cycle

[Lieut]

Эти потоковые аккумуляторы по сути то же самое, что и газовые- разложение воды на кислород и водород.

Энергия активации перезарядки ион/ион на порядок меньше, чем газ/ион. Значительно меньше перенапряжение, платиновые катализаторы не так уже и нужны.

[Кремальера]

PS Да, я понимаю, что Ванадий не самый распространенный элемент

Одно время был даже бум на него.Ханьцы хлопали в ладоши.Но не тут то было.С внедрением других менее диффицитных электролитов цена на ванадий покатилась.И на нем крупный редокс уже никто не делает(кроме китайцев,конечно).У гуннов кстати,в пару к их ветрякам и фотовольтаике, строится крупнейшая(ЕМНИП,десятки ГВт) редокс-батарея,используящая стволы шахт в кач-ве емкостей под электролит.

[crazy_terraformer]

Сначала надо понять, кто такой этот Никиль.

Никиль - верно сын Никиты, той самой, про которую снят фильм "Её звали Никита"( фр. Nikita) 1990г Люка нашего Бессона?

[Lieut]

Одно время был даже бум на него.Ханьцы хлопали в ладоши.Но не тут то было.С внедрением других менее диффицитных электролитов цена на ванадий покатилась.И на нем крупный редокс уже никто не делает(кроме китайцев,конечно).У гуннов кстати,в пару к их ветрякам и фотовольтаике, строится крупнейшая(ЕМНИП,десятки ГВт) редокс-батарея,используящая стволы шахт в кач-ве емкостей под электролит.

Простите, а вы про что?
Бума на ванадиевые потоковые аккумуляторы никогда не было, они пока за черту «перспективных» никогда еще не переходили. Ванадий всегда более чем на 90% использовался как легирующий элемент к некоторым маркам сталям.
Что еще за «батарея, используящая стволы шахт в кач-ве емкостей под электролит». Главного  - какого электролита?

[Кремальера]

Бума на ванадиевые потоковые аккумуляторы никогда не было, они пока за черту «перспективных» никогда еще не переходили.

Это вполне коммерческий продукт.Продается в том числе и в РФ с 14-ого,вот этими ханьскими ребятами:
http://en.bigpawer.com/productdetail.php?id=1233
Удалось даже частично поучаствовать с ними.Сейчас они шестые по ваттажу производители редокс-батарей в мире.
Основные запасы ванадия в Китае,после бурного выхода продукта на индустриальный рынок прогнозировался взлет цен на него.Впрочем он и был,правда не такой значительный.Существовали(и даже существуют поныне)ряд компаний скупающих месторождения.
На Западе этот тренд начался немного раньше,в конце 11-ого,где-то..Однако сейчас европейские и мериканские поставщики отходят от ванадиевого электролита,но ханьцы движутся по энерции.

[mbrane]

Попробуй впустить сюда чуть свежего. Потоковые аккумуляторы.

Вроде ни разу на этом форуме не видел упоминая про них, а они могут сыграть очень важную роль в электроэнергетики в будущем.

и каждый первый нуб считает себя колумбом

[Lieut]

Это вполне коммерческий продукт.Продается в том числе и в РФ с 14-ого,вот этими ханьскими ребятами:
http://en.bigpawer.com/productdetail.php?id=1233
Удалось даже частично поучаствовать с ними.Сейчас они шестые по ваттажу производители редокс-батарей в мире.
Основные запасы ванадия в Китае,после бурного выхода продукта на индустриальный рынок прогнозировался взлет цен на него.Впрочем он и был,правда не такой значительный.Существовали(и даже существуют поныне)ряд компаний скупающих месторождения.
На Западе этот тренд начался немного раньше,в конце 11-ого,где-то..Однако сейчас европейские и мериканские поставщики отходят от ванадиевого электролита,но ханьцы движутся по энерции.

Так можно вообще заявить, что токовые аккумуляторы разрабатываются с 50-ых годов прошлого столетия.
Это коммерческий, но далеко не массовый продукт. Время промышленных стационарных электрохимических накопителей электроэнергии еще не пришло.

[BlackMokona]

Это коммерческий, но далеко не массовый продукт. Время промышленных стационарных электрохимических накопителей электроэнергии еще не пришло

Какой уровень для массовости? А то таже Тесла свои поверпаки на лево и направо продаёт аки горячие пирожки

[Lieut]

Какой уровень для массовости? А то таже Тесла свои поверпаки на лево и направо продаёт аки горячие пирожки

Крупный инфраструктурный проект у Маска пока только один - в Южной Австралии.
Потоковые аккумуляторы потому пока не получили такого распространения, что они не очень подходят для бытового или мобильного употребления.

[Скеп-тик]

Этот аккумулятор сделан из материалов, которыми электричеством не получишь (обработка не в счёт). Устойчива лишь та структура, которая энергообеспеченна ОТ ДОБЫЧИ СЫРЬЯ до УТИЛИЗАЦИИ. Пока транспорт на нефти, а металлургия на коксе, вы можете делать аккумуляторы хоть на паре платина-цезий. Кончится керосин - ваши энергоустановки можно сделать только из местной глины/дерева, привезённой на лошади/быках.

[BlackMokona]

Крупный инфраструктурный проект у Маска пока только один - в Южной Австралии

Сколько мегават часов это крупный? Например 50 меггават часов это крупный?

[mbrane]

Время промышленных стационарных электрохимических накопителей электроэнергии еще не пришло.

Конечно конечно...ведь у нас - а омобливо у вас генерация (а овлбливо атомная или угольная электростанция) выдает всегда столько энергии сколько нужно и никто никогда не переводит тэс в горячий резерв (когда топливо используется а выдачи мощности нет)

[mbrane]

Сколько мегават часов это крупный? Например 50 меггават часов это крупный?

Ну щетай ....  в 2017 году средняя часовая потребление на человека в китае 0.47 квтч, в штатах 1.13 квтч, в японии 0.92 квтч, в россие 0.69 квтч, в канаде 1.81 квтч, в германии 0.73 квтч, южной корее 1.13 квтч, во франции 0.74, в великобритании. 0.61, италия 0.57, испания 0.59.... то есть при среднем уровне развития промышленности можно брать энергопотребление на уровне россии -0.7 квтч на человека плюс потери в сетях 10%...0.77 квтч на человека.теперь вспоминаем что по ночам человек спит из-за чего провал в жнергосистем примерно на 20-25% к среднему...берем 20%, ночь 6 часов, и средний энергорайон в 2 миллиона человек...итак энергопотребление в районе 1.54 гвт, потребность в аккумуояции для покрытия ночного пика(чтобы электростанции работали в наиболее эффеетивном режиме) 0.77*2*0.2*6=11.3 гвтч...если высокая доля виэ например 40%. умножай смело на 2 а то и на 3...то есть порядка на 2 или 3 выше того что ты посчитал крупной аккумуляцией.

[BlackMokona]

Ну на гигаваты Тесла только начала выходить, гигафабрика хоть уже и крупнейший завод батареек в мире но всё равно маловато.
https://www.ixbt.com/news/2018/07/02/tesla-1-1.html

Теперь же стало известно, что Tesla при участии энергетической компании Pacific Gas and Electric Company (PG&E) работает над хранилищем электроэнергии, емкость которого может достигнуть 1,1 ГВт·ч. Станция будет располагаться на территории Калифорнии.

[viesis]

Можно же часть котлов просто отключить.