Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[vsevolodson]

Утверждается, что в лабораториях КПД фотоэлементов - 43%. Из доступных в продаже - 9 - 24%.

Не сравнивайте нанотехнологии с зеркалами и циклом Брайтона.

[Nucleosome]

С другой стороны, о. Науру. Условия для развития солнечной энергетики идеальные: расположен на экваторе, промышленности нет, конкуренции в виде близких месторождений нефти и газа - тоже нет. Но площадь - 21,3 км²! Много с такой площади энергии можно собрать? Я попробовал посчитать - у меня и 30 МВт не получилось.

невольно возникает встречный вопрос - а зачем там вообще больше? вот уже anovikov ответил... на освещение долгими вечами много не уходит, на комп тоже, на холодильник немного больше, а стиральные машины там не нужны готовить еду и греть воду и на дровах можно...

Конечно, вся территория острова не может быть застроена.

не вся, но в условиях Науру очень значительная - после истощения фосфтов там почти все весь остров пустой, каменистый...

Поскольку сеть будет глобальна, то энергия Солнца будет использоваться все 24 часа.

передавать энергию на 20 тыс км? в какие потери это влетит?

А к тому времени возобновляемая энергия будет настолько дешева и массово развернута что оно уже будет никому не нужно,

что, будет вечный день и ветры будут дуть постоянно...

солнечной энергии, конечно, очень много - больше, чем какой бы то ни было (из доступной конечно, а не "луц из воды" - то есть они там наверное протон-протонный цикл оседлали), но рассеяна она уж очень и то, что пока что из её производных - ветра и воды (природных тепловых машин) полуают значительно больше о чём-то всё-таки говорит...

[Max_canaryskies]

Какие дрова на острове? На малой территории это дефицит, особенно на каменистом острове. Другое дело, когда лес рядом - это тоже неплохой источник возобновляемой энергии, но опять таки готовить на них не очень удобно, дрова хороши для отопления в частном доме при наличии грамотной печи, но не для других применений.
И стиральные машины нужны везде, без них уже никак. Считаем, что все на электричестве.

Потери при передаче на такие расстояния гораздо меньше, чем в аккумуляторах под боком.

А относительно малая доля солнечной энергетики объясняется пока что несовершенством технологий, и без дотаций до недавнего времени она вообще была не рентабельна. Впрочем, (политику пропустим), дотации и давались для развития технологий.

[anovikov]

Передавать конечно сверхпроводящими ЛЭП постоянного тока, их уже строят.

[Алексис]

Статья в тему "Солнце против Газпрому" http://www.4vlada.com/ukraine/19738 (на украинском, пользуйтесь онлайн переводом)

"Дело в том, что за последние два года стоимость солнечных панелей - основного компонента СЭС - невероятно упала. Показательный факт - в конце 2010 года в США была принята программа развития солнечной энергетики Sunshot, которая предусматривала финансирование научно-исследовательских работ, чтобы к 2016 году снизить стоимость солнечных панелей до фантастических на то время 50 центов за 1 ватт установленной мощности. Прошло два года, Sunshot успешно работает, в рамках программы достигнуто выдающихся результатов, но до введения этих разработок в производство еще дело не дошло. И в то же время за эти два года обычные рыночно-экономические процессы снизили цены до тех же максимальных 50 центов за ватт. Так, по свежим данным аналитической компании Energytrend, на спотовом рынке ватт панелей стоил минимально $ 0.49, а в среднем $ 0.645.

Еще одна показательная цифра - если в 2008 году 1 кг поликремния, главной сырья для производства солнечных элементов, стоил 480 долларов, то сейчас он стоит 16 (!) долларов и продолжает дешеветь".

[anovikov]

$0.645 за ватт, при средней освещенности в примерно 1200 часов по нормали в год (от 800-900 на севере Европы и 1600-1700 у нас на Кипре) и ресурсе батарей в 30 лет с постепенным падением мощности (80% через 20 лет) - сейчас это средний показатель - означает 2.15 цента за квтч себестоимости энергии заключенной в самих панелях. То есть, если принимать саму панель за первичный энергоноситель, она эквивалента (при оптимистичном КПД 58% - это ТЭС с бинарным циклом, крутая) нефти по 21 бакс за баррель или углю по 90 баксов за короткую тонну, или газу по 3.6 бакса за миллион BTU - уголь сейчас немного дешевле, газ примерно столько же, нефть в 5 раз дороже. Как видим, фотовольтаика сама по себе стала дешевле традиционных энергоносителей.

[Проходящий Кот]

$0.645 за ватт, при средней освещенности в примерно 1200 часов по нормали в год (от 800-900 на севере Европы и 1600-1700 у нас на Кипре) и ресурсе батарей в 30 лет с постепенным падением мощности (80% через 20 лет) - сейчас это средний показатель - означает 2.15 цента за квтч себестоимости энергии заключенной в самих панелях. То есть, если принимать саму панель за первичный энергоноситель, она эквивалента (при оптимистичном КПД 58% - это ТЭС с бинарным циклом, крутая) нефти по 21 бакс за баррель или углю по 90 баксов за короткую тонну, или газу по 3.6 бакса за миллион BTU - уголь сейчас немного дешевле, газ примерно столько же, нефть в 5 раз дороже. Как видим, фотовольтаика сама по себе стала дешевле традиционных энергоносителей.

Не слишком ли всё хорошо?

[Nucleosome]

народ, когда речь о цене - нет ли там компоненты искуственного её снижения, за счёт кредитования? то есть очередного пузыря? а то пузыри сейчас ой как нужны... (вот тут уже проскачила статья про солнечные батареи в Сахаре...)
ну и кпд 58% это конечно не круто, а очень круто...

Передавать конечно сверхпроводящими ЛЭП постоянного тока, их уже строят.

а из чего сверхпроводник? сколько обходится его создание? разве уже есть высоктемпературные?

[anovikov]

Ну, при наиболее типичном КПД КЭС в 38% эквивалентная цена традиционного энергоносителя выходит в 1.5 раза ниже, те нефть по 15 баксов или уголь по 60 или газ по 2.40 - это уже означает что фотовольтаика дешевле любого другого энергоносителя вообще.

Что значит искусственного снижения за счет кредитования? Это биржевая цена. Посмотрел кстати, действительно ценя панелей 0.68, а ячеек - 0.31! То есть цена самого по себе процесса изготовления модуля стала дешевле стекла и сборки модулей в панель. Выходит, дно цен на модули достигнуты - дальнейшее подешевление уже не имеет значения - если добавить сюда цену инверторов, подключения к сети и установки самих панелей - balance of system уже в несколько раз дороже модулей самих по себе.

[Q]

Не знаю что там где падает, а в России стоимость установки скажем на 5 квт обойдется в несколько сот тысяч рублей, по крайней мере таки цифры мне попадались на различных сайтах. Это очень дорого. И для обогрева дома все равно не хватает. Проблема в том, что больше всего энергии нужно зимой, а тогда солнечный день короток, и эффективность резко падает.

[Stalk.er]

Не знаю что там где падает, а в России стоимость установки скажем на 5 квт обойдется в несколько сот тысяч рублей, по крайней мере таки цифры мне попадались на различных сайтах. Это очень дорого. И для обогрева дома все равно не хватает. Проблема в том, что больше всего энергии нужно зимой, а тогда солнечный день короток, и эффективность резко падает

Проблема в том что это так называемая система автономного питания. Основная стоимость там - стоимость аккумуляторов, инверторов, зарядных устройств. У немцев совсем другая картина. Они транслируют энергию прямо в сеть без аккумуляторов. То есть продают энергию государству)) по выгодной цене. Т.е они тупо зарабатывают на этом. Пока не допилят дешевого энергоёмкого аккумулятора - автономные энергосистемы не будут окупаться ни при каких льготах. Прогресс в инверторах пока идет- созданы инверторы с КПД 99%, но стоимость их тоже надо снижать.
Вот пример, что делают бюргеры(частники) с энергетикой Германии (солнечный тренд в основном их заслуга):

Кстати Россия да и Германия это слабоосвещенные страны. Они лежат вне солнечного пояса. Их потенциал солнечной энергии ничтожен по сравнению с той же Сахарой.

[Nucleosome]

Вот пример, что делают бюргеры(частники) с энергетикой Германии

а 27 мая пошёл дождь... может это объясняет то, почему поезда в Германии (электрические) так отвратно ходят? как минимум в феврале-марте?..

Что значит искусственного снижения за счет кредитования?

очень просто - к примеру тому, кто производит панели обходится в евро все затраты, а продаёт он по 68 центов, остальное получает, поскольку ему охотно предоставляют кредиты, в расчёте на то (теоретически), что спрос повысится, цена тоже и технологии улучшится. (на самом деле схема может быть сложнее - к примеру какие-то компоненты ему могут продавать по такой же льготной цене, поскольку оно дотируется и так далее)

[Max_canaryskies]

68 центов это уже дорого. На тонких пленках возможна цена 35 центов при большом количестве.

[anovikov]

Это о панелях или о модулях?

Stalk.er, а что "делают"? Днем происходит пик потребления электроэнергии, он покрывается солнцем, колебания компенсируются газом. Раньше просто весь этот "горб" вырабатывался газом, теперь газ экономят. Это становится трудно, но по мере того как ликвидируются атомные электростанции будет все легче и легче. В будущем когда объем установленных мощностей возобновляемой энергетики вырастет в 3-4 раза, можно будет покрывать суточные и годичные циклы вводя в периоды недостатка мощности биогазовые и гидростанции (и ГАЭС в режиме генерации которых не котором кол-ве имеется), исследование еще 2007 года достаточно уверенно показало что это возможно без проблем. А учитывая появившиеся с тех пор планы на строительство ВЛЭП до ГЭС в Норвегии, которые уже строятся сейчас, это и подавно не будет проблемой.

[Max_canaryskies]

На тонких пленках панель и модуль одно и то же. Изготавливается разом панель целиком.

[anovikov]

Да уж, при таком ценнике определенно стекло покрывающее панель стоит дороже самого фотоэлемента. Или уже без стекла обходятся? Такими темпами правда скоро напылять начнут на все подряд.

[Max_canaryskies]

Пока что стекло. Оно и составляет основную стоимость, так как кремния там почти нет.

[Nucleosome]

Это становится трудно, но по мере того как ликвидируются атомные электростанции будет все легче и легче

интересно почему?

[archetip-z]

Вот, по моему ещё не обсуждалось, случайно попалось, первые 26 минут дают представление о сути предмета
Ториевые электростанции -- энергетика будущего? (HD)

Предлагается "трансмутация отходов при помощи ускорителей" в том числе - u238 в pu239.
В качестве такого чуда техники предлагается некий
"ускоритель протонов Богомолова" который умещается в обыкновенный самолётик.
Нигде не найду здравой критики  и схему данного устройства.

[Stalk.er]

Stalk.er, а что "делают"? Днем происходит пик потребления электроэнергии, он покрывается солнцем, колебания компенсируются газом. Раньше просто весь этот "горб" вырабатывался газом, теперь газ экономят. Это становится трудно, но по мере того как ликвидируются атомные электростанции будет все легче и легче. В будущем когда объем установленных мощностей возобновляемой энергетики вырастет в 3-4 раза, можно будет покрывать суточные и годичные циклы вводя в периоды недостатка мощности биогазовые и гидростанции (и ГАЭС в режиме генерации которых не котором кол-ве имеется), исследование еще 2007 года достаточно уверенно показало что это возможно без проблем. А учитывая появившиеся с тех пор планы на строительство ВЛЭП до ГЭС в Норвегии, которые уже строятся сейчас, это и подавно не будет проблемой.

Так я про тоже. Им теперь надо думать как сгладить такие пики. Пиков потребления вообще то два - вечером и утром. Сейчас они скидывают часть мощности в энергосети своих соседей. Но в будущем эти синусоиды могут сильно вырасти и им уже сейчас надо думать как увеличить мощность сетей (они это уже запланированы сделать), строить ГАЭС, или дорогие аккумуляторы (китайцы такие аккумуляторы уже делают размерами со стадион).
Можно создать общую энергосеть на несколько государств. Тогда эти синусоиды, сдвинутые по фазе (часовые пояса) точно лягут на пики потребления и решить таким способом проблему.
При использовании СЭС на концентрации солнечного излучения таких пиков нет.Например солнечная башня. В ней плавится соль, сохраняется в термобоксе, генерируется пар. Энергия с такой СЭС поступает днём и ночью почти равномерно. Но они и не могут быть построены частниками. Да и строить такие башни лучше в Сахаре. Там облаков почти не бывает.