Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Phars]

Я привел ссылки из статистического сборника. В отличие от Вас, ни приведшего ни одной ссылки, кроме своиего голословного мнения.

Ссылку уже давал другой пользователь, я не счел нужным дублировать. Но если вы невнимательны, приведу еще раз:
https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html

Там есть таблицы по установленной мощности СЭС и по потреблению энергии от СЭС.

[Vlex_semenoa]

Я эта...
По поводу КВС. Просто прикинул. Ядерная гора (где взрывают) размером с хорошую плотину ГЭС. Огромное сооружение. Верно?
Но все познается в сравнении. 30 Гвт тепловой мощности у нее постоянно на выходе. Я прикинул, что при усредненной мощности в хорошем месте на планете Земля (в какой-нибудь Калифорнии) солнечного потока в 300 вт/м2 (среднесуточно, очень круто!) мы в эквиваленте получаем поле (где собирается "грязные" 30 Гвт) квадратом 10 км на 10 км.
Вы скажете что это очень даже не много (если посмотреть через гугл-мап)?
Через гугл-мам - да. А вы это пацанам расскажите, которые с тряпками будут это поле отмывать от птичьего дерьма.
Меня что "веселит"?
У нас тут (в моем городе) под этот ваш новомодный бзик некий олигарх тоже решил продвинуться и построили небольшое поле солнечных панелей на местном пригорке (зачем? в основном для понту!).
И один знакомый директор АТ-и фирмы (времена нынче тяжелые, мордой вертеть не время) подрядился это чудо обслуживать. То есть дерьмо птичье смывать с панелей. Он - в шоке!
Дело в том что рядом у нас свалка городская. А там чайки. И не просто чайки а такие огромные бакланы...
По поводу ветряков - то же самое (плюс минус разы, а то и десятки процентов). Бесконечные поля "вентиляторов" и их надо обслуживать, ремонтировать, ... 
В общем суть проста. КОНЦЕНТРАЦИЯ возобновляемой энергии или ее КАЧЕСТВО - абсолютная неисправимая Ж_O_O_O_П_А!
Хоть еще 2000 страниц тут настрочите.
Тухлая тема.
Не станет никогда возобновляемая энергетика БАЗОВОЙ для высокоразвитой техносферной цивилизации. Точка. Обжалованию не подлежит.

[Phars]

Photovoltaic power stations -    11.8%

Так вам о том и говорят вроде, нет?

[GaiserfroglinK]

Так вам о том и говорят вроде, нет?

Это в Англии.
Повторяю старое - если вы требуете СЭС на северном полюсе, я буду требовать СЭС на экваторе.
Либо сойдемся на промежуточном варианте - СЭС в средних широтах типа Турции, Франции, Китая, либо и дальше будем говорить каждый о своем.
Кроме того КИУМ это не КПД и не цена, это соответствие запросов потребителя возможностям изготовителя, насколько они идут ног в ногу. В этом смысле гелиотермал имеет больший КИУМ тк имеет достаточно приличные возможности для аккумуляции энергии. Скажем опытный гелиотермал в Испании имеет КИУМ около 38%, и все вышесказанное написано в вики которую вы поленились читать

[Phars]

И у всех средний результат приблизительно одинаков - КИУМ ветряков около 30%, КИУМ ТЭС около 45, разница есть но она не смертельна

Давайте посмотрим на вашу любимую Германию.

Сначала смотрим на установленную мощность. Картина радует зеленый глаз: ветер и солнце рулят, уголь в боттоме


А теперь смотрим на график годовой генерации:


Красноречиво, не правда ли?
Очень наглядно и показательно можно видеть, что гигаватт установленной мощности любых ВИЭ производит гораздо меньше энергии, нежели гигаватт АЭС или даже угольной ТЭС.

Графики отсюда, там же все цифры:
https://www.energy-charts.de/power_inst.htm?year=2017&period=annual&type=power_inst
https://www.energy-charts.de/energy.htm?source=all-sources&period=annual&year=2017

[Rrazy_terraformec]

В общем суть проста. КОНЦЕНТРАЦИЯ возобновляемой энергии или ее КАЧЕСТВО - абсолютная неисправимая Ж_O_O_O_П_А!

А на МКС?

[EenFramM]

Это в Англии.

И это показатель того, что ВИЭ строят для галочки, а не для блага энергосистемы и экономики.

Кроме того КИУМ это не КПД и не цена, это соответствие запросов потребителя возможностям изготовителя,

Для ВИЭ это не так, ВИЭ вбрасывает в энергосистему всю энергию которую может произвести. А экономика давиться отрицательными ценами.

Скажем опытный гелиотермал в Испании имеет КИУМ около 38%,

Стоимость установочного киловата мощности в студию....

[Ebranm]

И постоянно идут сообщения об аварийных отключениях атомных реакторов в Укропии....

Какое имеет отношения  протечки в изоляции, или аварии на генетраоре, или на выключатеклях трансформаторах к возможности работы в режимек 100-75-100 (который предусмотрел проектом разработчик)...Аварийность там совсем по другими причинам - ибо основная стратегия хохлогетманов - для того, что бы корова давала больше молока ее нужно меньше кормить, и больше доить... Из-за этого хреновое качество ремонтов, из-за этого сверхнормативные сроки работы оборудования на всех электростанциях (нанеторых электростанциях тубины имеют по 250 тысяч моточасов)... Другое дело шо работа не в базе  беммсысленна из-за ухудшения экономики ... Но у них життя на уровне не до жиру - ьыть бы живу ...Регулировочный запас ОЭС Украины очень низки - ибо ГЭС там отсилы 10%, а остальная энергетика атомная , либо угольные электростанции малой маневренности (газ они по максимуму не используют - только 3 крупных ТЭЦ у них на газу)

[Ebranm]

Для ВИЭ это не так, ВИЭ вбрасывает в энергосистему всю энергию которую может произвести. А экономика давиться отрицательными ценами.

Не потребители не давяться - иим то зашибок... Давяться те произвоители котроые не могут отключить  свои мощности , а рынка с долгосрочной фиксации  реально нет ... А им запрещают выводить из жксплуатации блоки - ибо ветер сегодня есть - а завтра нет...

[НнопланетяниИ]

Не станет никогда возобновляемая энергетика БАЗОВОЙ для высокоразвитой техносферной цивилизации. Точка. Обжалованию не подлежит.

А вот, скажем, если концентрация СО₂ увеличится и станет теплее, то можно надеяться на повышение биопродуктивности и замену нефти на биоэтанол? Понятно, что сейчас продуктивность растений это слёзы, но ведь растёт урожайность потихоньку. Почитайте тему про опасность глобального потепления, там конечно, пропагандируют отказ от производств во имя уменьшения ГП или хоть деньгами взять, но AlexAV говорит достаточно интересные вещи.
Нет? Никак растения не дадут нам достаточно энергии? Даже в лучших условиях? Я на это очень рассчитываю. Последняя надежда, практически, осталась. После ваших разгромов ВИЭ.

[Ebranm]

А вот, скажем, если концентрация СО₂ увеличится и станет теплее, то можно надеяться на повышение биопродуктивности и замену нефти на биоэтанол?

Хрен его знает, что будет при подьеме концентраци углекислоты в атмосфере - земной климат неустойчивая система

[EenFramM]

Пардон за навязчиво-дурацкую шутку но у термоядерного дейтериевого КВС (котла вспышечного сгорания)...

Для подобной системы, пока не ясно как долго она может просуществовать при регулярных динамических нагрузках. Насколько знаю бетон их очень не любит.

[Троходящий КоП]

Зато у нее есть проблема с пробкой - в практическом эксперименте пробка весом в несколько тысяч тонн улетела на 800 м, материалов способных держать такие нагрузки не вылетая на данный момент не существует
И данная схема сплошное прожектерство

А почему на 800м? Почему не 815 или 785 м? И почему пробка "несколько тысяч тонн"?  Что за неточность?

В данной схеме много прожектерства (пока). Но все оно не там где вы думаете. Это как с "Орионом". Люди не верят в самое банальное и обычное (например что плита-маятник будет работать даже лучше чем связка жрд двигателей на подъеме от земли). Но совершенно не способны понять истинные сложности концепции. Как раз обеспечить надежность "инкапсуляции" взрыва в КВС - проще простого. По этому параметру КВС надежней любого стационарного реактора (кроме ТРИГА, разумеется). Задача, можно сказать, давно решенная. А вот то, что теплоноситель СМЕШАН с продуктами распада - вот это действительно крайне неприятная особенность проекта. Технологический вызов.
И кстати. Есть масса проектов реакторов (например солевой ториевый реактор) где та же самая "проблема". То есть теплоноситель и топливо (как и продукты распада) - перемешаны. Такая концепция реактора давно существует и обещает плюсы, но и тянет за собой минусы. И если минусы будут все же преодолены, то это открывает путь и к воплощению и КВС. Но КВС действительно слишком уж крайняя ядерная технология (предже всего по своим габаритам и мощностям она плохо вписывается в экономику нашей цивилизации). К ней придут тогда, когда будут исчерпаны все остальные резервы роста ядерной энергетики. А до этого - еще не скоро. Но радует что многие направления роста ядерных реакторов вполне себе развивают сопутствующим образом технологии и для КВС. То есть собака лает, а караван идет.
О КВС не вспомнят до тех пор, пока не разочаруются окончательно в результатах  ИТЭР (реакцию они запустят но быстро поймут что энергия подобного реактора никогда себя не окупит).

И далее

Так вам о том и говорят вроде, нет?

Это в Англии.
Повторяю старое - если вы требуете СЭС на северном полюсе, я буду требовать СЭС на экваторе.
Либо сойдемся на промежуточном варианте - СЭС в средних широтах типа Турции, Франции, Китая, либо и дальше будем говорить каждый о своем.
Кроме того КИУМ это не КПД и не цена, это соответствие запросов потребителя возможностям изготовителя, насколько они идут ног в ногу. В этом смысле гелиотермал имеет больший КИУМ тк имеет достаточно приличные возможности для аккумуляции энергии. Скажем опытный гелиотермал в Испании имеет КИУМ около 38%, и все вышесказанное написано в вики которую вы поленились читать

А не получается ли так, что КВС и гелиотермал в общем-то фактически одна и таже технология.

Днем туда сливается избыток энергии с СЭС.
Постоянно сливается избыток энергии с ВЭС.
При понижении температуры до нижнего предела взрывается ядерный заряд с достаточно большим выбором нужной мощности.

[Phars]

Нет? Никак растения не дадут нам достаточно энергии? Даже в лучших условиях? Я на это очень рассчитываю. Последняя надежда, практически, осталась. После ваших разгромов ВИЭ.

Во-первых, есть еще ЗЯЦ, так что отставить панику

Во-вторых, чтобы растения давали столько биомассы, сколько мы желаем потреблять, придется засеять огромные пространства, отнимая плодородные земли у сельского хозяйства. Получается конфликт энергии с продовольствием, а это не очень хорошо.
Гораздо перспективнее - попробовать воспользоваться цианобактериями. Им не нужно земли, они быстрее удваивают биомассу. Генно-модифицировать например спирулину, чтобы требовала меньше микроэлементов и быстрее росла - и будет вам (нам) щастье.

[EenFramM]

Здесь существенно не столько топливо, сколько спектр нейтронов и обогащение топлива. Чем жёстче спектр - тем менее существенная эта проблема, аналогично она уменьшается с ростом обогащения. Быстрые реакторы этой проблемой скажем почти не страдают, равно как те же реакторы ледоколов с обогащением топлива 20% и более. А вот для тепловых с топливом малого обогащения (особенно CANDU и РБМК) - эта проблема наиболее серьёзна.

А какова физика процесса в данном случае?

[Phars]

А какова физика процесса в данном случае?

Ксенон-135 имеет большое сечение захвата тепловых нейтронов, а для быстрых - уже нет, поэтому не происходит существенного снижения реактивности.

[Rrazy_terraformec]

Это ясно, но в реакторах с высоким обогащением, что происходит? Там много быстрых нейтронов?

[VlexAA]

А какова физика процесса в данном случае?

Что касается спектра - то сильнопоглощающие нейтроны осколки деления и продукты их бета-распада, тот же Xe-135, сильно поглощают только в тепловом спектре,  а вот в быстрой части спектра сечение поглощения сильно уменьшается и для всех ядер имеет порядок геометрического размера ядра (а оно как раз для урана больше, чем для осколков ). В результате их накопление сильно влияет на потерю нейтронов в том случае, если реактор имеет их тепловой спектр, и значительно более слабо - если быстрый.

Для примера сечение реакции (66-Dy-161(N,G)66-Dy-162) (изображённая картина типична для всех сильно-поглощающих средних ядер):



При
0,0253эВ - 655Б
3 кэВ - 7,6Б
600 кэВ - 0,19Б

Для сравнения сечения деления U-235:
0.0253эВ - 553 Б
3 кэВ - 5,7Б
600кэВ - 1,2Б

Если в в области энергий до нескольких кэВ сечения поглощения у него больше, чем сечение деления U-235, то в области быстрых нейтронов при энергиях несколько сотен кэВ картина становится обратной. Сечение деления урана в несколько раз больше, чем сечения захвата диспрозием. И такая картина типична для всех средних ядер.

Что касается обогащения - то тут ещё проще. Концентрация осколков вызывающих отравление зависит от плотности мощности реактора, но не от обогащения. Т.е. для реакторов работающих с одинаковой плотностью мощности одна будет близка. А вот относительная вероятность поглощения нейтрона осколком или ядром урана от обогащения зависит сильно, попросту по той причине, что при высоком обогащение нечётных изотопов с высокими сечениями захвата больше. В результате влияние той же концентрации поглощающей примеси на реактивность будет меньше.

[VlexAA]

Это ясно, но в реакторах с высоким обогащением, что происходит? Там много быстрых нейтронов?

Нет. Там просто вероятность поглощения нейтрона примесью при той же концентрации примеси меньше.

Эта вероятность:

\[ p = \frac{<\sigma_p v_p> n_p}{\sum<{\sigma_i v_i>} n_i} \]

Если Вы увеличите знаминать (т.е. захват нейтронов топливом в нормальном режиме, чем больше нечётных делящихся изотопов в нем, тем оно больше), а числитель (концентрация примеси) останется тем же, то вероятность что нейтрон будет захвачен примесью, а не ураном - уменьшается.

[NostiaK]

Не станет никогда возобновляемая энергетика БАЗОВОЙ для высокоразвитой техносферной цивилизации. Точка. Обжалованию не подлежит.

А вот, скажем, если концентрация СО₂ увеличится и станет теплее, то можно надеяться на повышение биопродуктивности и замену нефти на биоэтанол? Понятно, что сейчас продуктивность растений это слёзы, но ведь растёт урожайность потихоньку.

Смеетесь? Уже сейчас недостаточно посевных площадей под биоэтанол. А вы хотите всю энергетику на растения посадить.       Да и какой смысл усваивать фактически  солнечную энергию через лишнее звено, если это можно делать непосредственно.  Солнечных батарей можно наставить в пустыне и в горах, а вот растения там расти не будут.