Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Скеп-тик]

Высота плотин сухопутных ГЭС - десятки метров это обычная величина. В мире уже десятки плотин высотой сотни метров.
Список самых высоких плотин в мире -

Моё замечание - использование ГЭС в качестве гидроаккумуляторов. И строительство сухопутных ГАЭС связано со сложностями дОбычи воды. А в море - и вода, и территория, и безопасность.

[Serg53]

в море - и вода, и территория, и безопасность.

Морская вода химически агрессивная. Необходима будет постоянная борьба с коррозией. Безопасность кого или чего? В случае прорыва водохранилища будет цунами и небольшой потоп...

[Скеп-тик]

Цунами - когда длинная волна переходит с больших глубин на мелководье. При прорыве даже очень высокой плотины среди моря приведёт к рассеянию потока на ближайшем километре - нет ограничений от берегов, а длинная волна получается очень тонкой.
Что касается коррозионной стойкости - некоторые каменные причалы сохраняются с античных времён. Вот прибойная эрозия - это да. Но голландцы ведь научились делать стойкие к прибою дамбы.
В России такие "морские" ГАЭС можно строить на Азовском и Каспийском морях. И ветра много (Каспий - самый штормовой водный бассейн), и воды хватает.

[Lieut]

Моё замечание - использование ГЭС в качестве гидроаккумуляторов. И строительство сухопутных ГАЭС связано со сложностями дОбычи воды. А в море - и вода, и территория, и безопасность.

Кроме нескольких пустынных слабозаселенных регионов проблем с водой в нижнем бассейне нет. Есть проблемы с сооружением искусственных водоемов где-то существенно повыше и недалеко.
Вы же предлагаете в принципе не использовать естественный рельеф, а создавать его с нуля в море…

[Скеп-тик]

В море не нужен нижний бассейн. Это раз, экономия.  Дамба может по объёму вполне соответствовать объёму изъятого грунта верхнего бассейна на суше, но охватывать значительно бОльшую площадь акватории.  Это второе. И третье - на море ветряными насосами вода подкачивается даже во время расхода на генерацию, что делает её значительно пластичней.
Кстати, если накачивать ветряками воду в готовые, на сегодня, бассейны ПЭС, эффективность их возрастёт.

[Serg53]

Что касается коррозионной стойкости - некоторые каменные причалы сохраняются с античных времён

Коррозии будут подвергаться металлические части - турбины, насосы и т.п.

[Lieut]

В море не нужен нижний бассейн. Это раз, экономия.  Дамба может по объёму вполне соответствовать объёму изъятого грунта верхнего бассейна на суше, но охватывать значительно бОльшую площадь акватории.  Это второе. И третье - на море ветряными насосами вода подкачивается даже во время расхода на генерацию, что делает её значительно пластичней.
Кстати, если накачивать ветряками воду в готовые, на сегодня, бассейны ПЭС, эффективность их возрастёт.

С нижним бассейном проблем нет практически нигде.

[pkl]

В том то и дело, что нет. Опыт Китая и Индии тому подтверждение

Это вы про Индию которая продолжает размножаться?

Про неё самую, про неё. Что опять не так?

[pkl]

строим замкнутую дамбу, выглядящую в плане как узкий вытянутый прямоугольник,

Причём строим прямо в море. А что? Банка, судоходства нет, ограничений по населению нет. 20-30 кв км, высота стены метров над уровнем моря 40, как в лучших сухопутных ГЭС. Значительно более мягкие требования к безопасности.

Уже думал над этим, да, можно и в море. Причём самое интересное, что дамба необязательно должна слишком высоко подниматься над водой. Лишь бы волны не перехлёстывали во время штормов. Энергию в таком сооружении будем накапливать не закачивая туда воду, а наоборот, ВЫКАЧИВАЯ её оттуда. А вырабатывать ток, впуская внутрь воду, через гидротурбину, разумеется. Получается что-то вроде польдера. Получается экономия на стройматериалах и работах.

[pkl]

20-30 кв км, высота стены метров над уровнем моря 40, как в лучших сухопутных ГЭС

У лучших сухопутных ГЭС площадь водохранилища измеряется тысячами кв.км

Так и мы можем тоже огородить тысячи кв. км морского дна. Возможно, в ряде случаев удастся использовать заливы и атоллы, но сначала нужно определить проницаемость грунта.

[pkl]

У лучших сухопутных ГЭС площадь водохранилища измеряется тысячами кв.км

Но напор не тот. Сухопутную ГЭС нельзя долить ещё на 40 метров вверх, иначе питающая река перестанет втекать в водохранилище. А посреди моря - воды море, качай - не хочу.

Скептик! Зачем так мудрёно? Найдите местечко поглубже, метров 60 - 80 и стройте искусственный атолл! Нам же нужна РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ внутри и снаружи. Как в батарейке.

[pkl]

А совокупная мощность действующих ГЭС в мире, если не ошибаюсь, около 1,5-2 ТВт. Так что ваша оценка, если её плюс-минус распространить на весь мир, как раз и говорит о том, что увеличение общемировой мощности ГЭС в 2 раза - это потолок. И очень нескоро достижимый.

А я и не предлагаю заместить гидроэлектростанциями всю углеводородную генерацию. Но увеличение в два раза - это уже неплохо. + ветер. + предлагаю подумать над наилучшим способом утилизации солнечной энергии.

[pkl]

Ещё предлагался вариант закачки морской воды в водохранилище, например, ветряными насосами, или каким-то другим способом.

На суше? Это плохая идея, т.к. приведёт к засолению почвы, а нам там ещё рапс выращивать. Лучше пресную из какой-нибудь речки благо такой гидроаккумулятор можно использовать и для орошения - после гидротурбины воду можно пустить на поля.

[pkl]

В случае прорыва водохранилища будет цунами и небольшой потоп...

Это одна из причин, почему я за морской гидроаккумулятор в виде польдера - в случае прорыва вода пойдёт внутрь сооружения.

Насчёт коррозии надо думать. Возможно, выходом будет максимальное ограничение использования металлов в пользу стекла, бетона, базальтового волокна и т.д.

[pkl]

Если бы научиться управлять дождевыми тучами... Даже относительно небольшая дождевая туча может содержать десятки тысяч тонн воды.

Мне только что пришла в голову ещё одна идея: в нижних широтах не только откачивать, но и ИСПАРЯТЬ воду. Допустим с помощью зеркал. И так создавать разность потенциалов.

[pkl]

Что касается коррозионной стойкости - некоторые каменные причалы сохраняются с античных времён

Коррозии будут подвергаться металлические части - турбины, насосы и т.п.

Вопрос: как быстро? Если 30 - 40 лет, то можно успевать менять.

[pkl]

Ещё пара замечаний общего характера, касательно общих принципов построения энергосистем на возобновляемых источниках энергии.
1. Функция таких установок, какими бы они ни были, но чтобы были успешными, должна заключаться не в генерации энергии, а в её НАКОПЛЕНИИ. Энергетика, начиная со времён начала Индустриальной революции и до сего дня, базируется на ископаемом топливе, которое можно перевозить, хранить, накапливать в практически неограниченных количествах и сжигать по мере надобности - поэтому нет необходимости в аккумуляторах. Ископаемое топливо само по себе аккумулятор. Возобновляемые источники энергии целиком завязаны на окружающую среду и количество этой энергии мы никак не можем регулировать.
2. Топливо, каким бы оно ни было /уголь, нефть, газ, уран/, нужно ещё добыть, очистить, привезти, где-то хранить. Это всё не бесплатно, поэтому неудивительно, что инженеры стараются максимально повысить их кпд. В нашем же случае "топливо" неограниченно, но очень рассеянно. Энергоустановки сколько-нибудь вменяемой мощности не могут быть маленькими. Поэтому для нас критичны не стоимость топлива, а стоимость КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, причём не одномоментно, когда мы сооружаем, на весь жизненный цикл такой энергоустановки. Это значит, что энергоустановки, черпающие энергию из окружающей среды должны отвечать двум требованиям:
а) быть изготовленными из дешёвых материалов;
б) иметь очень длинный срок службы, желательно без обслуживания или с минимальным обслуживанием.
Поэтому нынешние технологии, продвигаемые на Западе /солнечные батареи, ветрогенераторы + накопители энергии/ на редких элементах, несомненно, ведут в тупик.

В этом и заключается ошибка нынешних инженеров, которые конструируют энергоустановки, работающие на возобновляемых источниках энергии, опираясь на подходы предыдущей эпохи. И, похоже, даже не осознают этого. Энергоустановки, работающие на энергии окружающей среды, должны быть принципиально иными: сравнительно простые машины, механизмы и сооружения из общераспространённых и дешёвых материалов /грунт, железо, алюминий/, приводимые в движением ветром, солнечным теплом и т.д., не обладающие каким-то супервысоким кпд, но с длительным сроком службы и не требующие постоянного обслуживание и ремонта и не генерирующие, а накапливающие энергию  в какой-либо удобной для последующего использования форме /вода в водохранилище, древесный уголь и т.п./.

[Serg53]

Если бы научиться управлять дождевыми тучами... Даже относительно небольшая дождевая туча может содержать десятки тысяч тонн воды.

Мне только что пришла в голову ещё одна идея: в нижних широтах не только откачивать, но и ИСПАРЯТЬ воду. Допустим с помощью зеркал. И так создавать разность потенциалов.

В экваториальных широтах океанов воды испаряется более чем достаточно без посторонней помощи. Здесь иная проблема - научиться формировать дождевые тучи и транспортировать их в нужное место. Для этого надо уметь управлять энергией атмосферных процессов. Вот когда эта задача будет решена для нашей планеты, тогда можно будет говорить и об освоении Венеры. А до этого момента, всё это пустая болтовня.

[turbolos]

Поэтому нынешние технологии, продвигаемые на Западе /солнечные батареи, ветрогенераторы + накопители энергии/ на редких элементах, несомненно, ведут в тупик.

В целом доля ВИЭ постоянно растет, в Европе это уже почти треть всей энергии.
Китай тоже на месте не стоит, если брать по странам, то по последнему отчету это лидер в большинстве областей ВИЭ.
И это при том, что ископаемых еще вполне себе достаточно, на десятки лет, как минимум.
Это я к чему, про тупик вроде пока рано говорить..
Вот тут свежий доклад с цифрами (пардон, если уже кто скидывал): https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Presentation.pdf

[Скеп-тик]

Росла. Как только в Европе и Китае стоимость  "обычной" энергии сравнялась со стоимостью от ВИЭ, оказалась, строить ВИЭ не из чего.