Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Конкретно по этому исследованию у меня большой вопрос - а что насчёт высоты?

Скорость ветра от высоты зависит, конечно. Приблизительно эта зависимость (в погранслое) описывается как:

V/V₀ = (H/H₀)^1/7 (степень строго говоря не константа, а зависит от подстилающей поверхности, для более гладкой, скажем поля или поверхность моря, меньше, для менее, скажем лесистая местность - больше, 1/7 - среднее значение принятое по результат измерений в США, каждой отдельной местности в точности не соответствует, но для приближённых оценок пригодно). Но эта зависимость не такая уж быстро растущая.

Конкретно по этому исследованию у меня большой вопрос - а что насчёт высоты?

В работе указано, что моделирование велось для установок номинальной мощностью 5 МВт, диаметром ротора 126 метров, и высотой башни - 100 метров. Это вполне соответствует современным ветрогенераторам большой мощности.

Тут фигурирует площадь, а не объём

И правильно фигурирует, так и должно быть, по крайней мере для систем с высотой много меньше высоты погранслоя в атмосфере (приблизительно 1 км). Большая часть энергии ветра генерируется на большей высоте, а здесь происходит только её перенос к поверхности и диссипация. Плотность потока механической энергии переносимой из верхних слоёв атмосферы к поверхности как раз и лимитирует максимальное количество энергии, которые могут дать ветрогенераторы на некоторой территории. Естественно количество этой энергии как раз и будет пропорционально площади.

на высоте 10км ветра

Высотные ветры - уже совсем иной случай. Однако к большинству современных конструкций ветрогенераторов отношения не имеющий. Построить башню высотой больше толщины погранслоя (1 км) - крайне проблематично технически и уж точно, даже если возможно, абсурдно экономически.

P.S. Есть некоторые экзотические варианты, где устройство поднимается на высоту или аэродинамически (устройства типа воздушного змея, всякие системы с авторотацией винтов) или аростатически. Так добраться до высотного ветра теоретически можно, но экономика таких систем не волне ясна, как и некоторые вопросы по эксплуатации. В любом случае такие устройства к ветроэнергетике в современном её виде отношения не имеют, их если и надо рассматривать, то отдельно.

[sharp]

За 2015 год установленные солнечные батареи в Германии выросли с 38343 до 39787 МВт, выработка составила 38737 ГВтч, то есть в среднем каждый установленный киловатт выработал 991.6 КВтч, если принять установки равномерными. За 20 лет это 19.83 КВтч/ватт, то есть 1 ватт установленный выручит за 20 лет 1.122 евро. Фактически это покупка за 1.122 евро за ватт причём с беспроцентной рассрочкой на 20 лет.

Смотрите какая штука получается.

Допустим, вы правы и ватт установленной мощности стоит 1,5 евро. Будем считать, что эти деньги примерно эквивалентны той энергии, которая была затрачена на всю совокупность работ по производству и установке. Значит, при цене 0,056 евро за кВт*ч, на установку каждого ватта было потрачено 26,7 кВт*ч.

Иными словами, вы здесь и сейчас затратили 26,7 кВт*ч из каких-то других источников. Получили СЭС. И за 20 лет(!) эта СЭС, по вашему же утверждению выработала вам только 20 кВт*ч энергии.

Какой смысл тогда в использовании СЭС? Ваши же цифры доказывают, что по крайней мере на широтах Германии/Голландии, СЭС - очевидный энергетический банкрот.

[Проходящий Кот]

Срок окупаемости ---- 26.7 лет. И что?
Причём тут банкрот.

[Rattus]

А срок службы - ~30.
Т.е., чуть менее, чем всё время работы батарея работает только на окупание себя.
Р - Рентабельность!

[anovikov]

А в чём проблема тут, я вот не понимаю? Контора построила станцию, а прибыль получает в рассрочку на 30 лет, нормальный бизнес. Это же гособязательство. Его любой банк легко учтёт под ту же ставку что и гособлигации той же страны плюс символическую комиссию, можно сразу в нал выйти, и получить бабки на строительство. Ведь Запад так и работает - темки окупаются десятилетиями, быстрые деньги давно кончились.

Собственно, иначе на аукционе на понижение и не могло быть. Бид дошёл до точки при которой альтернативные вложения (просто купить облигации того же государства - риск ведь тот же!) приносят столько же.

[Rattus]

а прибыль получает в рассрочку на 30 лет, нормальный бизнес

Тут это не прибыль, а возмещение убытков.

[sharp]

А в чём проблема тут, я вот не понимаю? Контора построила станцию, а прибыль получает в рассрочку на 30 лет, нормальный бизнес. Это же гособязательство. Его любой банк легко учтёт под ту же ставку что и гособлигации той же страны плюс символическую комиссию, можно сразу в нал выйти, и получить бабки на строительство. Ведь Запад так и работает - темки окупаются десятилетиями, быстрые деньги давно кончились.

Собственно, иначе на аукционе на понижение и не могло быть. Бид дошёл до точки при которой альтернативные вложения (просто купить облигации того же государства - риск ведь тот же!) приносят столько же.

От реальной энергетики требуется способность к энергетическому самообеспечению. Скажем, атомная станция может давать 5% своей энергии заводу атомной промышленности - и этой энергии вполне достаточно на текущее обслуживание АЭС и строительство новых. Остальные 95% идут в сеть.

Если же отрасль СЭС перевести на самообеспечение, она будет жрать 98%, и только 2% отдавать в сеть. А может и все 100%, учитывая что панельки начнут деградировать уже через 20 лет...
Иными словами, показатель EROI=0.82, приведенный AlexAV, выглядит вполне реалистично...

[anovikov]

Если честно я последние посты воспринимаю уже просто как троллинг. Не верю что живые люди могут быть реально настолько твердолобыми. Засим удаляюсь из топика - понял что тут никому ничего доказать не получится, люди индоктринированы сектой углеводородицы по полной программе.

[Кремальера]

Тут это не прибыль, а возмещение убытков.

Не так давно Дворкович подписал прогон о том что будут принимать от населения излишки генерации ВИЭ(до 15кВт с носа).Т.е. ув.snikers будет со своих панелек сдавать киловаты в закрома родины,и получать звонкую монету.Вот и посмотрим будет ли это просто возмещение убытков или еще что-то на пиво останется.

[sharp]

Если честно я последние посты воспринимаю уже просто как троллинг. Не верю что живые люди могут быть реально настолько твердолобыми.

В реальной жизни троллинг как раз напоминают индивиды, фундаментально не понимающие закон сохранения энергии.
На добычу источника энергии должно тратиться меньше энергии, чем из него затем извлекается - это очевидно даже ребенку. Потому как если из сосуда вытекает больше, чем втекает, сосуд станет пуст - что тут сложного для понимания?

Чтобы убить мамонта, люди тратили меньше энергии, чем калории,которые они получали, съедая мамонта.
На то, чтобы нарубить дров, тратится меньше энергии, чем тепло, выделяемое дровами.
На выкачку нефти тратится гораздо меньше энергии, чем от ее сжигания
На строительство ГЭС тратится в 100 раз меньше энергии, чем она вырабатывает за срок эксплуатации до капремонта
Итд.

Если какой-то источник энергии требует столько же, сколько вырабатывает, или даже больше - он дырявый сосуд.

Временным "бум" СЭС связан только с тем, что люди слишком зажрались дешевой энергией и перестали отдавать себе отчет в существовании ЗСЭ и в тех ограничениях, которые он накладывает.
Поэтому можно отгрохать энергетически убыточные СЭС в средних и северных широтах и делать вид, что "мы добываем экологически чистую энергию"
Ага, хрен там. На самом деле толку от большинства СЭС - не больше, чем от молитвенных столбов, и функцию они выполняют по большому счету - чисто идеологическую.

[Lieut]

Смотрите какая штука получается.

Допустим, вы правы и ватт установленной мощности стоит 1,5 евро. Будем считать, что эти деньги примерно эквивалентны той энергии, которая была затрачена на всю совокупность работ по производству и установке. Значит, при цене 0,056 евро за кВт*ч, на установку каждого ватта было потрачено 26,7 кВт*ч.

Иными словами, вы здесь и сейчас затратили 26,7 кВт*ч из каких-то других источников. Получили СЭС. И за 20 лет(!) эта СЭС, по вашему же утверждению выработала вам только 20 кВт*ч энергии.

Это конечно очень странный метод путать экономическую и энергетическую эффективность.
Цена установленной мощности у АЭС значительно больше. И окупаемость также за десяток лет. Но эта цена в основном не затраты энергии на строительство, а цена труда людей. Из тех условных 26,7 кВт*ч подавляющее большинство будут потрачены на работу кондиционеров, производство и зарядка электрокаров и т.д.

[mbrane]

Ну если Вы доверяете политикам - Вам можно только посочувствовать.

Не ну ужели в демокртицких - странах они ж врать не будут... Бывает канешна и апшипки - ну с кем не случается в шутейном разговоре в СБ ООН, показать пробирку с белой субстанцией, из-за котрой потом завлят пару миллионов человее...Не нуэто ж издержки демократии....

[mbrane]

Конкретно по этому исследованию у меня большой вопрос - а что насчёт высоты? Ветер ведь от высоты зависит, более высокие ветряки эффективнее, разве нет? Тут фигурирует площадь, а не объём,они случайно не задались какой-то конкретной моделью ветряка очень маленькой высоты?

Экстраполируя ситуацию до предела, на высоте 10км ветра такие дуют что о ресурсных ограничениях (а равно и вариабельности) говорить не приходится совсем. Но и не заходя так высоко - разница между 1 МВт и 5 МВт ветряком в выработке отнюдь не в 5 раз в том же месте, а куда больше - потому что опора выше.

 А ветряк 10 километров высотой покажите мне хотя бы один... Понаберут энергетиков по объявлениям

[sharp]

Это конечно очень странный метод путать экономическую и энергетическую эффективность.
Цена установленной мощности у АЭС значительно больше. И окупаемость также за десяток лет. Но эта цена в основном не затраты энергии на строительство, а цена труда людей. Из тех условных 26,7 кВт*ч подавляющее большинство будут потрачены на работу кондиционеров, производство и зарядка электрокаров и т.д.

Для энергетики, в длительной перспективе экономическая и энергетическая эффективность - есть практически одно и то же. Конечно, сиюминутные показатели могут различаться в зависимости от конъюнктуры, колебаний рынка и прочего - но на длинной прямой все выравнивается.
Как говорит товарищ Семенов: единственная реальная валюта - это энергия.

[Rattus]

СЭС в средних и северных широтах

  Точности ради: дело не в средних широтах, а в годовом уровне инсоляции для конкретного региона: Мы обитаю на широте Лондона, но с инсоляцией у нас явно много лучше - вполне возможно что и СЭС найдут в наших краях свою нишу.

[Lieut]

Это конечно очень странный метод путать экономическую и энергетическую эффективность.
Цена установленной мощности у АЭС значительно больше. И окупаемость также за десяток лет. Но эта цена в основном не затраты энергии на строительство, а цена труда людей. Из тех условных 26,7 кВт*ч подавляющее большинство будут потрачены на работу кондиционеров, производство и зарядка электрокаров и т.д.

Для энергетики, в длительной перспективе экономическая и энергетическая эффективность - есть практически одно и то же. Конечно, сиюминутные показатели могут различаться в зависимости от конъюнктуры, колебаний рынка и прочего - но на длинной прямой все выравнивается.
Как говорит товарищ Семенов: единственная реальная валюта - это энергия.

Вы несколько не поняли или я не совсем правильно написал.
Если какой-то вид генерации экономически оправдан с коэффициентом близком к единице, как в приведенном случае, это означает что он о своей эффективности близок к традиционным видам генерации.
А вовсе EROI равно 1 или даже меньше.

Как вы прекрасно видите, «цена» в кВт*ч у вас будет очень плавать в зависимости от тарифа.

PS И, напоминаю, что сейчас рыночная цена электричества днем существенно выше, чем в среднем.

[AlexAV]

Если какой-то вид генерации экономически оправдан с коэффициентом близком к единице, как в приведенном случае, это означает что он о своей эффективности близок к традиционным видам генерации.

У электроэнергии (в том числе вполне традиционной, кроме возможно больших ГЭС и то только на шине электростанции, а когда дойдёт  до потребителя уже не факт) EROEI в принципе скорее всего не очень большой. 3 или 4 возможно. Это вообще достаточно дорогой вид энергии. Наша цивилизация в основном держится на энергии прямого сжигания топлива, которая существенно дешевле.

[sharp]

  Точности ради: дело не в средних широтах, а в годовом уровне инсоляции для конкретного региона: Мы обитаю на широте Лондона, но с инсоляцией у нас явно много лучше - вполне возможно что и СЭС найдут в наших краях свою нишу.

Ну тут следует еще учесть, что когда Солнце низко над горизонтом, энергии на кв.метр оно дает существенно меньше, то есть часы инсоляции у вас нельзя приравнять к экваториальным.
Ну в любом случае КИУМ должен быть хотя бы 20-25%, чтобы была возможность окупаемости. При немецких 10% говорить вообще не о чем.

Если какой-то вид генерации экономически оправдан с коэффициентом близком к единице, как в приведенном случае, это означает что он о своей эффективности близок к традиционным видам генерации.

Абсолютно нет. Скажем, средняя стоимость угольных ТЭС - те же $1 за ватт установленной мощности, однако КИУМ в 5-8 раз больше (50-80% против 10%), соответственно окупаемость 3-5 лет.
Для АЭС - $4 за ватт, при киум 80-90% окупаемость - 8-10 лет.

То есть 26 лет на этом фоне совсем печально, учитывая что как раз по прошествии этого срока потребуется замена панелей и новые капиталовложения.

[MenFrame]

Не верю что живые люди могут быть реально настолько твердолобыми.

Действительно как можно быть настолько твердолобым  и не понимать. Что даже китайская СЭС дает энергию по себестоимости выше 5 центов за кв/ч, а та же китайская АЭС вырабатывает кв/ч с себестоимостью ниже 1 цента. И все это без учета того что АЭС дает энергию радикально более стабильную.

[Lieut]

Абсолютно нет. Скажем, средняя стоимость угольных ТЭС - те же $1 за ватт установленной мощности, однако КИУМ в 5-8 раз больше (50-80% против 10%), соответственно окупаемость 3-5 лет.
Для АЭС - $4 за ватт, при киум 80-90% окупаемость - 8-10 лет.

У угольных, а тем более газовых ТЭС, более важны эксплуатационные расходы, а не капитальные. И они со временем будут только расти по понятным причинам.
Время окупаемости АЭС у вас однозначно слишком оптимистичны.
Никто не спорит, что энергия СЭС сейчас дороже угольной. Зато ВЭС во многих местах, чаще всего рядом с побережьем, уже сейчас дешевле. Да, неравномерность очень сильно ухудшает возможность их использования, но про энергонеэффективность и заикаться уже давно нельзя.

Но самое главное – вы же согласны, что цена капитальных затрат очень в небольшой мере состоит из цены энергии, необходимой на строительство? Если экономическая, т.е. в количестве человеко-часов, цена электроэнергии несколько возрастет, это еще не причина медленно ползти на кладбище.