хочу сюди!
 

Наташа

49 років, телець, познайомиться з хлопцем у віці 44-53 років

Замітки з міткою «енергія»

Трапилося в (інтер)нетрях...

Якщо тільки у мене вдома колись запрацює сонячна електростанція, що забезпечуватиме незалежність від цих *censored* газових і електричних мереж, поставлю собі таку аву


Автор фото Ігор Меліка; Назва: Ми це можемо) ;  джерело - WWW

Не газом єдиним...

        Мова про найбільші заплановані проекти у сфері сонячних електростанцій і заразом про "протидію" нафтогазової мафії розвитку альтернативної енергетики.
        Можна ще стикнутися з думкою, що власники газових і нафтових родовищ затримують, чинять відчайдушний спротив розвитку "зеленої" енергетики, котра відкушує чим далі більші шматки ринкового пирога. Насправді якраз нафтогазові промисловці спроможні і вже давно готові виступити в якості потужного інвестора цієї галузі. По-перше, цим вони певним чином вирішують проблему залучення в обіг коштів, що повноводними ріками біжать до них від їхнього надприбуткового заняття. По-друге, постійно великі, хоча і не зростаючі вже обсяги нафти, а особливо газу та вугілля ще тривалий час будуть видобуватися, щоб забезпечувати базову потребу людства в електроенергії та теплі. Ну, і по-третє, істотні, помірно зростаючі обсяги тих же нафти, газу та вугілля будуть видобуватися для потреб хімічної промисловості та металургії. Словом, важко назвати людей, хто б ще так залишився при своїх інтересах з розвитком відновлюваних джерел енергії, як представники нафто- і газодобуваючого бізнесу.
          Спробуємо уявити конкретніше, чи пошкодують нащадки гордих кочових арабських племен (що свого часу завдяки нафті пересіли з верблюдів у б'юїки з шинами, інкрустованими діамантами, та обшивкою кузова із золота) про майбутнє відкриття у своїх пісках велетенської сонячної електростанції, побудова якої запланована в Саудівській Аравії. СЕС чудові тим, що вводяться поступово, тобто станція будується (приростає новими панелями) і водночас генерує більше і більше енергії. Проектна потужність згаданої СЕС становитиме 200 ГВт. 200 ГІГАВАТ, Карл! 200.000 МВт!!!!shock omg
Що ж це таке? Зараз найпотужніша у світі СЕС має 648 МВт - менше 1 ГВт. Що ж таке 1 ГВт? Це середня потужність нової вугільної електростанції, побудованої на основі останніх прогресивних досягнень у технологіях,  наприклад, подібної.
Отже, до 2030 р. Саудівська СЕС має вийти на проектну потужність у 200 вугільних ТЕС. Вона обіцяє стати найбільшою на планеті СЕС. Коштуватиме $200 мільярдів.
        Також у найближчій перспективі заплановані до будівництва "крихітки" 2 ГВт у Греції, 1,3 ГВт - у США, 1.18 ГВт - у Еміратах та 1 ГВт - у Китаї. Пишуть і про менш грандіозну СЕС у Мексиці на $650 млн.
        Що ж тут додаси...
Si Слава Кремнію Si


#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }

Приємні новини. Зростання ККД сонячних панелей

           Нагадаємо, на початок 17-го року ефективність чисто кремнієвих геліопанелей становила 26,3 %. А у 2016 році рекордний ККД геліопанелей становив 29,8 %.
           В березні 2017 група інженерів з німецького Інституту сонячних енергосистем імені Фраунгофера (ISE) і австрійський виробник напівпровідників EV Group (EVG) досягли ефективності кремнієвих багатоперехідних сонячних елементів до 31,3 %.
           І ось група інженерів з Національної лабораторії з вивчення відновлюваної енергії США (NREL), Швейцарського центру електроніки і мікротехнології (CSEM) і Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробила сонячні модулі з багатоперехідною структурою і рекордними показниками ефективності.
           Щоб домогтися максимального ККД, вчені експериментували з кремнієвими модулями і різними напівпровідниковими матеріалами III-V груп. Двохперехідні сонячні панелі на основі гетеропереходу кремній - арсенід галію (GaAs) продемонстрували ККД 32,8 %, побивши попередній рекорд.  Інженери також створили трьохперехідні модулі з шаром фосфіду галію та індію (GaInP) з ККД 35,9%.
           
Однак поки ціна компонентів перешкоджає широкому застосуванню сонячних панелей таких типів. При середньому ККД 30 % один ват від модуля на основі GaInP обійдеться в $ 4,85. А один ват від панелі на основі GaAs - в $ 7,15. Інженери припускають, що підвищення ККД до 35 % і збільшення обсягів виробництва дозволить знизити вартість до $ 1 за ват.    
            "Таке вже бувало.
Наприклад, ціна китайських фотоелементів впала з $ 4,5 за ват в 2006 році до $ 1 за ват в 2011 », - повідомляють в NREL.
          

Найбільша вітрова електростанція світу


         Морська вітрова електростанція Burbo Bank. Діє у Ліверпульській затоці. Належить Великобританії.
         Перша черга ВЕС Burbo Bank будувалася у 2000-2007 рр. і мала 25 вітрових турбін по 3,6 МВт (всього 90 МВт). Друга черга будувалася у 2016-17 роках, складається з 32 вітрових турбін Vestas MHI V164 потужністю 8 МВт (всього 256 МВт). 17 травня 2017 р. в Ліверпулі відбулася урочиста церемонія запуску другої черги ВЕС. Таким чином, на сьогодні Burbo Bank є найбільшою у світі вітроелектростанцією сумарною потужністю 346 МВт. 
         Новині майже 2 місяці, але я подумав, що вона занадто чудова, щоб за цей час застаріти. Ось чому додам ще кілька слів про цю нову іграшку Еола.
         ВЕС Burbo Bank є спільним підприємством, в якому 50 % капіталу належить DONG Energy (Данія) і по 25 % компаніям РКА та LEGO Group (Великобританія).
         Burbo Bank в змозі задовольнити потреби електроенергії 230000 домогосподарств.
         Тільки одна турбіна Vestas MHI V164-8 МВт виробляє більше енергії, ніж сукупно вся Vindeby (перша в світі морська вітрова станція, що була збудована підприємством DONG Energy 25 років тому в Данії).
         На цей момент діють 17 морських ВЕС, побудованих DONG Energy у  Великобританії, Німеччині та Данії, а нещодавно це підприємство запустило свою тисячну за ліком вітрову турбіну.
         Дата запуску першого зразка турбіни Vestas MHI V164-8 МВт - 1 квітня 2014 р.



Довжина  х  ширина  х  висота гондоли   -   20 х 8 х 8 м.
Вага гондоли 390 тон.
Три лопаті довжиною по 80 м.
Вага однієї лопаті 35 т.
Площа, обмежена колом, що описують лопаті генератора -  21124 м2
Висота над рівнем моря до осі ротора генератора 105 м.
Висота над рівнем моря до кінця лопаті у верхньому положенні 187 м.
Виробник турбіни - Vestas Offshore Wind - спільне підприємство між Vestas Wind Systems A/S 50 % та Mitsubishi Heavy Industries 50 %.

Сучасна форсована турбіна Vestas MHI V164 (повідомлення від 26 січня 2017 р.) може генерувати електрику з потужністю вже 9 МВт. І є наразі найбільшою вітровою турбіною у світі.

Довідка.
У 2016 р. берегові ВЕС Великобританії виробили більш як 9 ГВт х год електроенергії, морські - 6 ГВт*год, що задовольняє до 23 % потреб цієї країни у ел.енергії.

За матеріалами сайтів

П. Л. Капиця про енергетику відновлюваних ресурсів.

           Далі в цьому товаристві наводяться витяги з Доповіді, що була проголошена в далекому 1975 році і мала повну назву

ЭНЕРГИЯ И ФИЗИКА
Доклад на научной сессии, посвященной 250-летию Академии наук СССР

           Автором доповіді був видатний радянський вчений-фізик Пьотр Лєонідовіч Капіца. Або ж, якщо перекласти це російське прізвище простою руською мовою, то не менш видатний українець Петро Копиця. Відомо, що його син С. П. Капиця іноді виправляв співбесідників, що звали його так: Ну, какой я КАпица - я КопЬІця! Але в письмових джерелах закріпилося спотворене "великим і могутнім" написання прізвища вченого - Капица.
           Доповідь П. Капиці містила низку положень, які стосуються перспектив використання і розвитку відновлюваних джерел енергії. Цікаво час від часу кидати короткий погляд в ретроспективу. Це не тільки дає уяву про спосіб мислення та розуміння відомих проблем тим поколінням. Це також дозволяє розділити "невтілене - обмежене сьогоднішніми поки що куцими можливостями", "невтілене - обмежене тогочасним баченням та рівнем знання" і геніальні (майже надприродні lol ) наукові пророцтва. І сприяє в деякій мірі розумінню стану сьогоднішніх проблем у взаєминах людства з великими і таємничими силами природи, раціональних напрямів його руху у подоланні енергетичного "голоду" і таке інше.
           Сама доповідь у повному обсязі не менш цікава, але її загальна тема і обсяг змушують помістити її окремо. Отож, далі фрагменти доповіді...  

1. Сейчас в качестве основных энергетических ресурсов используются торф, уголь, нефть, природный газ. Установлено, что запасенная в них химическая энергия была накоплена в продолжение тысячелетий благодаря биологическим процессам. Статистические данные по использованию этих ресурсов показывают, что в ближайшие столетия они будут исчерпаны. Поэтому, на основе закона сохранения энергии, люди, если они не найдут других источников энергии, будут поставлены перед необходимостью ограничения ее потребления, и это приведет к снижению уровня материального благосостояния человечества.

І дотепер людство бере більшу частку енергії з викопних ресурсів. Але найдошкульнішою проблемою замість перспективи їх повного вичерпання тепер постало розуміння того, що зовсім не земні надра є "найтоншою ланкою". Трохи кумедно, але якраз самому людству світить просто не дожити, навіть і близько, до вичерпання викопних енергетичних ресурсів. Незворотні зміни клімату, викликані нагріванням планети від спалювання викопного палива, а також парниковим ефектом, спричиненим зміною складу атмосфери за рахунок продуктів згоряння згаданих ресурсів (в основному СО2), як стверджують кліматологи, можуть призвести до розладу екосистеми (підтоплення, стихійні лиха, жорсткий ультрафіолет) та вимирання великої частини живого на планеті, включно із самим людством. Принаймні саме висновки кліматологів є зараз головним рушієм розвитку альтернативних видів енергетики, оформленим політично у вигляді численних кліматичних домовленостей і протоколів. Тож тепер задача людства полягає в тому, щоб частку енергетики, що базується на вугіллі, нафті і газі, не збільшувати. А зростання потреб у енергії забезпечувати виключно видами енергетики, що не спалюють викопних палив і не додають в атмосферу СО2.

2. Неизбежность глобального энергетического кризиса сейчас полностью осознана, и поэтому энергетическая проблема для техники и науки стала проблемой № 1. Сейчас в ведущих странах отпускаются большие средства на научно-технические исследования в этой области.

На жаль, усвідомлення цієї проблеми обмежувалося залом, де виступав пан Капиця, та його аудиторією. Поза тим залом, навпаки, чергові з'їзди мудрої партії намічали щораз більші задачі безглуздого росту видобування вугілля, нафти, газу. Комуністичне майбутнє чомусь ніяк не уявлялося без виплавки нових мільйонів тон металу. Цей метал (чи то зібраний піонерами брухт, чи то вивезений і покинутий на величезних просторах у місцях планованого будівництва всіляких об'єктів) іржавів потім роками під відкритим небом.  Бездумно закопувався у шахтах. Закладався у "найпередовіші" радянські технічні мастодонти із запрограмованим рівнем металомісткості. Особливо гостре "розуміння" неминучої кризи енергетичних ресурсів також спостерігалося серед простих представників радянського народу. Це і водії, котрі зливали невикористане пальне у тріщини в землі, щоб не допустити скорочення норм і лімітів централізованого виділення того пального на майбутні періоди. Комунальники, що з тих же мотивів цілодобово палили вуличне світло... Або шахтарі, котрі іноді, щоб, не дай боже, на свою голову не показати плановій економіці пласти та жили унікально чистого вугілля, що зрідка траплялися, транспортували породу з поверхні у шахту, і "розбавляли" те вугілля до статистично середньої чистоти.

3. Энергия, которой пользуются люди, делится теперь на две части. Первая - это так называемая бытовая энергия. Она непосредственно обеспечивает культурный образ жизни. Эта энергия используется для освещения, для питания холодильников, телевизоров, электробритв, пылесосов и большого количества других приборов, которыми пользуются в повседневной жизни. Используемая в быту мощность исчисляется обычно киловаттами.

4. Другой вид энергии - это промышленная энергия, энергия больших мощностей. Ее используют в металлургии, на транспорте, в машиностроении, в механизации строительства и сельского хозяйства. Эта энергия значительно больше бытовой, мощность ее исчисляется в мегаваттах, ее масштабы и стоимость определяют уровень валового продукта в народном хозяйстве страны. Конечно, предстоящий кризис будет вызван недостатком ресурсов энергии только в энергетике больших мощностей; обеспечение получения этой энергии в достаточном количестве и является основной проблемой, которая, ставится перед наукой.

Знову ж таки, про нестачу ресурсів поки не йдеться. Чіткого акценту на розмежування цільового призначення об'єктів зеленої енергетики для промисловості чи побуту не робиться. Енергогенеруючі потужності на базі відновлюваних ресурсів, що вводяться в експлуатацію в наш час, діляться на великі СЕС і ВЕС, що інтегруються у національну електромережу своїх країн, невеликі місцеві, що забезпечують окремі об'єкти інфраструктури чи промисловості, та індивідуальні, що працюють на окремі домогосподарства. Два останні типи можуть бути автономними або з можливістю віддавати надлишки у загальну мережу.

5. Сейчас главный интерес привлекают те методы генерирования энергии, которые не зависят от количества энергии, запасенной в прошлом в топливе различного вида. Здесь главным из них считается прямое превращение солнечной энергии в электрическую и механическую, конечно, в больших масштабах. Опять же осуществление на практике этого процесса для энергетики больших мощностей связано с ограниченной величиной плотности потока энергии. Оптимальный расчет сейчас показывает, что снимаемая с одного квадратного метра освещенной Солнцем поверхности мощность в среднем не будет превышать 100 Вт. Поэтому, чтобы генерировать 100 МВт, нужно снимать электроэнергию с площади в один квадратный километр. Ни один из предложенных до сих пор методов преобразования солнечной энергии не может этого осуществить так, чтобы капитальные затраты могли оправдаться полученной энергией. Чтобы это было рентабельно, надо понизить затраты на несколько порядков, и пока даже не видно пути, как это можно осуществить. Поэтому следует считать, что практическое прямое использование солнечной энергии в больших масштабах нереально.

Велика геліоенергетика - реальність! Справді, у 1976 р. ціна 1 кВт х год енергії фотоелектричних панелей складала 50...70 $ США. У 2000 році цей показник знизився у 10 разів. А у 2016 році сягнув рівня від 2-3 центів в країнах з високим рівнем інсоляції до 6-7 центів у помірному кліматі. Технологія виготовлення кремнієвих фотоелементів зазнала вже не одну хвилю вдосконалень. Затрати знижено. Масовий випуск кремнієвих модулів з прийнятною ціною тепер не становить труднощів. ККД найпередовіших зразків кремнієвих модулів становить на сьогодні вже 26 %. Типовий їх ККД 15...20 %. Це означає, що в умовах інсоляції 1 кВт х год / кв.м. за світловий день (що характерно, припустимо, для Півдня України взимку) є можливість щодня отримувати з квадратного метра панелі 0,15 - 0,2 кВт х год електоенергії. Які типи панелей на сьогодні справді лишаються надзвичайно дорогі (але й дуже перспективні) це багатоперехідні (багатошарові плівкові) сонячні модулі, для яких в лабораторних умовах вже досягнуто ККД 43 % при тому, що розрахункова межа їх ефективності складає 80 %. I поки що не видно реальних шляхів здешевлення цих передових типів панелей, бо для їх виробництва потрібні такі елементи, як кадмій, телур, індій, галій, яких, на відміну від кремнію, мало в земній корі.

6. Но по-прежнему это остается возможным через ее превращение в химическую энергию, как это испокон веков делается при содействии растительного мира.

Тепер це робиться свідомо у великих масштабах. Вирощення енергетичних рослин одна з перспективних галузей зеленої енергетики в деяких країнах Європи.

7. Конечно, не исключено, что со временем будет найден фотохимический  процесс, который откроет возможность более эффективно и проще превращать солнечную энергию в химическую, чем это происходит сейчас в природе. Такой процесс химического накопления будет иметь еще то большое преимущество, что даст возможность использования солнечной энергии вне зависимости от изменения ее интенсивности в продолжение дня или от времен года.

Браво, пане Капице! Людство погодилося з Вами, що йому цікаво буде мати у своєму арсеналі такий процес.

8. Сейчас также идет обсуждение вопроса использования геотермальной энергии. Преимущество этого метода для энергетики больших мощностей, несомненно, очень велико, энергетические запасы здесь неистощимы, и, в отличие от солнечной энергии, которая имеет колебания не только суточные, но и в зависимости от времен года и от погоды, геотермальная энергия может генерироваться непрерывно. Современный подход к этой проблеме основывается на том, что в любом месте земной коры на глубине в 10-15 км достигается температура в несколько сот градусов, достаточная для получения пара и генерирования энергии с хорошим к. п. д. При осуществлении этого проекта на практике мы опять наталкиваемся на ограничения, связанные с плотностью потока энергии. Как известно, теплопроводность горных пород очень мала. Поэтому при существующих внутри Земли градиентах температур для подвода необходимого тепла нужны очень большие площади, что весьма трудно выполнимо на глубине в 10-15 км. Вот почему возможность нагрева необходимого количества воды сомнительна.
Сейчас тут выдвигается ряд интересных предложений. Например, на этой глубине взрывать атомные бомбы и этим создавать либо большую каверну, либо большое количество глубоко проникающих трещин shock lol . Осуществление такого проекта будет стоить очень дорого; но, ввиду важности проблемы и больших преимуществ геотермального метода, я думаю, что, несмотря на эти расходы, следует, по-видимому, рискнуть осуществить этот проект.


Може здатися трохи кумедним почути про такий підхід від людини, яка трохи згодом говорить про велику небезпеку радіації для всього живого. Але не слід забувати, що у ті часи як підземні, так і наземні ядерні вибухи були справою досить буденною. Хоча і не в масових ЗМІ, але у вузьких колах результати таких випробувань, як воєнного, так і невоєнного значення, широко обговорювалися багатьма зацікавленими спеціалістами, ну а фізиками-ядерниками і поготів. Тож навряд чи слід дивуватися або засуджувати науковця, творця і людину свого часу за припущення про можливість застосування такого інструмента, як мирна атомна бомба. Але й добре, що це "задоволення" дороге lol

9. Кроме солнечной и геотермальной энергий, не истощающих запасы, есть еще гидроэнергия, получаемая при запруживании рек и при использовании морских приливов. Накопленную таким образом гравитационную энергию воды можно весьма эффективно превращать в механическую. Сейчас в энергетическом балансе использование гидроэнергии составляет не более 5 %, и, к сожалению, дальнейшего увеличения не приходится ждать. Это связано с тем, что запруживание рек оказывается рентабельным только в горных местах, когда на единицу площади водохранилища имеется большая потенциальная энергия. Запруживание рек с подъемом воды на небольшую высоту обычно экономически не оправдывает себя, в особенности когда это связано с затоплением плодородной земли, так как приносимый ею урожай оказывается значительно более ценным, чем получаемая энергия.

А от і ні. Цей вид енергії теж належить до екологічно чистих вічно поновлюваних способів. Ріст частки гідроенергетики у світовій енергетиці за минулі 40 років є. Вона складає в наш час близько 20 %.

10. Использование ветра также оказывается экономически неоправданным из-за недостаточной плотности энергетического потока. Конечно, использование солнечной энергии, малых водяных потоков, ветряков часто может быть полезным для бытовых нужд в небольших масштабах.

Що тут сказати... Згідно з прогнозом цього року встановлені потужності тільки геліоенергетики в усьому світі збільшаться на 70 ГВт і складуть 295 ГВт. Встановлені потужності вітроенергетики ще у 2015 р. складали в усьому світі 435 ГВт. Нагадаю, що таке 1 ГВт. Один гігават == велика сучасна вугільна електростанція або АЕС. Залізниця Нідерландів працює зараз винятково на вітровій електриці. Здається, побутовий масштаб зелена енергетика все-таки переросла. Навпаки, вона ніяк не може дійти до побуту пересічних громадян переважно через їх незаможність.

11. Из приведенного анализа следует, что нужно искать новые источники энергии для энергетики больших мощностей взамен истощающихся в природе запасов химической энергии. Очевидно, можно и следует более бережно относиться к использованию энергетических ресурсов. Конечно, желательно, например, не тратить их на военные нужды. Однако все это только отсрочит истощение топливных ресурсов, но не предотвратит кризиса.

Наскільки глибока зацикленість саме на вичерпанні енергоресурсів... І блаженне невідання екологічних наслідків...

12. Как это уже становится общепризнанным, вся надежда на решение глобального энергетического кризиса - в использовании ядерной энергии. Физика дает полное основание считать, что эта надежда обоснованна.
13. Как известно, ядерная физика дает два направления для решения энергетической проблемы. Первое уже хорошо разработано и основывается на получении цепной реакции в уране, происходящей при распаде его ядер с выделением нейтронов. Это тот же процесс, которой происходит в атомной бомбе, но замедленный до стационарного состояния. Подсчеты показали, что при правильном использовании урана его запасы достаточны, чтобы не бояться их истощения в ближайшие тысячелетия. Электростанции на уране уже сейчас функционируют и дают рентабельную электроэнергию.


Правда. І теж не абсолютна. В той час як деякі країни (серед яких і Україна) у довготривалій перспективі роблять ставку саме на атомну енергію, інші країни (як от Німеччина в особі кацлера А. Меркель) анонсують дату, коли закриється їхня остання АЕС.

14. Но также хорошо известно, что на пути их дальнейшего широкого развития и перевода всей энергетики страны на атомную энергию лежит необходимость преодоления трех основных трудностей:
а. Шлаки от распада урана являются сильно радиоактивными, и их надежное захоронение представляет большие технические трудности, которые еще не имеют общепризнанного решения. Самое лучшее было бы отправлять их на ракетах в космическое пространство, но пока что это считается недостаточно надежным.
б. Крупная атомная станция на миллионы киловатт представляет большую опасность для окружающей природы и в особенности для человека. В случае аварии или саботажа вырвавшаяся наружу радиоактивность может на площади многих квадратных километров погубить все живое, как атомная бомба в Хиросиме. Опасность сейчас расценивается настолько большой, что в капиталистическом мире ни одна страховая компания не берет на себя риск таких масштабов.
в. Широкое использование атомной электроэнергии приведет также к широкому распространению плутония, являющегося необходимым участником ядерной реакции. Такое распространение плутония по всем странам земного шара сделает более трудным контроль над распространением атомного оружия. Это может привести к тому, что атомная бомба станет орудием шантажа, доступным даже для предприимчивой группы гангстеров.

В утилізації ядерних відходів жодних зрушень немає. Їх так само залишають на десятки років у великих закритих "каструлях", розміщених у різних "відхожих місцях" і відомих як сухі сховища відходів ядерного палива. Небезпека АЕС вже зовсім скоро вивчатиметься людством на практиці: Три Майл Айленд, Чорнобиль, Фукусіма... Ну, а враховуючи ленінградські зв'язки з кримінальним світом нинішнього президента однієї сусідньої ядерної держави, згадана Капицею третя небезпека виглядає майже як пророцтво...

15.  ...две последние трудности можно было бы преодолеть, располагая атомные электростанции на небольших необитаемых островах в океане, далеко от густонаселенных мест. Эти станции находились бы под тщательным контролем, и в случае аварии ее последствия не представляли бы большой опасности для людей. Энергией, вырабатываемой электростанцией, можно было бы, например, разлагать воду и полученный водород в жидком виде транспортировать и использовать как топливо, которое при сгорании не загрязняет атмосферу.

О, так, водень! У розробці технологій і розбудові інфраструктури для водневої енергетики саме зараз повним ходом працюють у світі. І японці цим шляхом пройшли, здається, далі ніж інші. Але все ж як не було, так і немає задовільного способу транспортування і тривалого зберігання великих кількостей водню. Тому то і атомні станції збудовано під боком великих міст і столиць. А безпека може досягатися лише високою культурою виробництва і обслуговування станцій. Ось чому околиці штатно працюючих АЕС, як правило, є зараз екологічно чистими місцями природи. Набагато чистішими, ніж околиці димлячих ТЕС і ТЕЦ.

16. Следует признать, однако, что лучшим выходом из создавшегося положения нужно считать получение энергии путем термоядерного синтеза ядер гелия из ядер дейтерия и трития, Известно, что этот процесс осуществляется в водородной бомбе, но для мирного использования он должен быть замедлен до стационарного состояния. Когда это будет сделано, то все указанные трудности, которые возникают при использовании урана, будут отсутствовать, потому что термоядерный процесс не дает в ощутимых количествах радиоактивных шлаков, не представляет большой опасности при аварии и не может быть использован для бомбы как взрывчатое вещество. И наконец, запас дейтерия в природе, в океанах, еще больше, чем запас урана. Но трудности осуществления управляемой термоядерной реакции пока еще не преодолены.
17. Пока нет оснований считать, что трудности нагрева ионов в плазме не удастся преодолеть, и мне думается, что термоядерная проблема получения больших мощностей будет со временем решена. Основная задача, стоящая перед физикой, - это более глубоко экспериментально изучить гидродинамику горячей плазмы, как это нужно для осуществления термоядерной реакции при высоких давлениях и в сильных магнитных полях. Это большая, трудная и интересная задача современной физики. Она тесно связана с решением энергетической проблемы, которая становится для нашей эпохи проблемой физики № 1.


Так, термоядерна реакція гарна штука, але може існувати, наскільки пам'ятаю, частки секунди, і поки що тільки забирає масу енергії, але не дає.


Нові бюджетні гнучкі сонячні панелі.

           Незважаючи на те, що країни, подібні до Австралії, щедро купаються у сонці, вартість традиційних кремнієвих сонячних елементів досі не надихнула людей до їх масового придбання.
           Професор Пол Дастур з університета у місті Ньюкаслі (Австралія) понад десять років працює над створенням легкої надрукованої сонячної панелі. Зараз триває фінальна стадія цієї праці - тестування.



           "Ми помістили перші 100 кв. м надрукованих сонячних панелей на дахах, і зараз перевіряємо їх працездатність в реальних погодних умовах," - сказав він.         
            Окрім того, що такі панелі легкі і їх можна скрутити в трубочку, вони ще й легко піддаються повторній переробці. Панелі друкуються на плівці завтовшки менше 0,1 мм з того ж пластику, що і пляшки для напоїв. Квадратний метр таких панелей коштує $7.42, що в 30 разів дешевше за аналог від Tesla. Панелі можуть працювати навіть при слабкому освітленні.
            Друковані гнучкі сонячні панелі цими днями демонструються в Мельбурні на першому громадському показі технології в професійній асоціації 3D-друку, відомій як Pacprint. Потім Пол Дастур працюватиме з рядом промислових партнерів, щоб зробити це реальністю.
            На жаль, ніде не повідомляється, яку електричну потужність можна знімати з 1 кв. м таких панелей (

ККД сонячної батареї. Для інформації та розрахунків.

Відтепер коефіцієнт корисної дії кремнієвої сонячної батареї (або, як це названо в джерелі, ефективність трансформації енергії) становить 26,3 % завдяки останнім розробкам японської компанії Kaneko.
Попереднє рекордне значення цього показника 25,6 %.
Теоретичний ККД кремнієвої сонячної батареї, до якого прагнуть розробники, становить 29 %.
Такі справи...

Зелена енергетика. Суміжні сфери (загальне)

           Після багатьох фальстартів людство нарешті відчуло готовність взяти на себе ще одне з цивілізаційних напружень: добувати енергію, не спалюючи давніх підземних запасів. Ну, або ж до когось дійшло, що гроші їсти не можна. А байдужі до монетарних цінностей Зевс з Еолом збавити свій гнів не обіцяють і персональні гарантії недоторканості не продають. Як би там не було, але відкрито нову чорну діру сектор фінансування, куди тече повноводна ріка з трильйонів добавленої вартості, накопиченої за всю історію людства.


       
            Ця ринкова ніша з'явилася саме вчасно, щоб допомогти грошовим мішкам вирішувати принаймні дві їхні проблеми. По-перше, налякані висновками кліматологів, вони, так би мовити, інвестують у власне виживання. По-друге, якось розгрібають гори грошей, що надходять і надходять від їхніх принципово не підвладних банкрутству бізнесів. А зелена енергетика як раз і є такою сферою, що спочатку і значні вкладення акумулює, і прибуток обов'язково забезпечить. Років через 10...50, залежно від виду енергетики, регіону і таке інше. Плавний і спокійний прибуток у вигляді океану енергії, що майже не потребує поточних витрат. Це просто у короткостроковій перспективі розвиток зеленої енергетики виглядає як ніби така благочинна діяльність, чи фанатичний ентузіазм, чи дурне грошозакопування. Видимість одна, дійсність трохи інша.
            Та от біда, поки не знайдено відновлюваного джерела, що давало б енергію а) безперервно з достатньою інтенсивністю і б) повсюдно в ареалі гомо сапієнса. Річки з необхідними параметрами, що дозволяють тривало виробляти достатньо енергії ГЕСами, має далеко не кожна країна. Місця найсприятливішого вироблення майже дармової енергії від місць найбільшого попиту цієї енергії часто відділяють тисячі кілометрів як суходолом, так і водними обширами. На періодику "день-ніч" та "зима-літо", накладається ще й примхливість погоди в цілому, чим і обумовлена суттєва нестабільність зеленої енергетики, характерна для помірних широт. Уявіть, як дикторка на голубому екрані майбутнього розповідає таку інформацію від синоптиків: "У найближчі три доби погода буде радувати нас безхмарним небом. Тож металурги провінції Хенань можуть розраховувати на виплавку п'яти тисяч тон алюмінію" або "Зміна напряму мусонних вітрів завтра в другій половині дня супроводжуватиметься кількагодинним повним штилем. Для уникнення незручностей радимо не користуватися в цей час ліфтами та метрополітеном".
           Тому ідеальну у своїй безпосередності схему "виробив - х - спожив" людству доводиться в'язати до купи таким от жирним іксом, котрий означає необхідність з добутою енергією щось іще робити.
           Виходячи з наявних проблем, людство повним ходом вчиться накопичувати енергію, здобуту з нерегулярних і розсіяних відновлюваних джерел, і переміщати її а) в часі і б) у просторі. І це не можливо здійснювати інакше, як тільки шляхом різноманітних перетворень енергії. Нижче викладається їх загальний огляд. Деякі з них практично освоєні і використовуються у промислових масштабах, деякі відпрацьовуються в польових умовах, лабораторіях чи навіть теоретично, на папері.
            Енергія первинних носіїв - сонячного променю та струменів повітря чи води - сучасними засобами з більшим чи меншим успіхом  перетворюється у електрику. Недолік електрики в тому, що вона практично не придатна для зберігання. Але добре перетворюється і передається. Тому ідеальним є:
1. Перетворити цю дармову "зелену" електрику у форму змінної високої напруги і передати у місця безпосереднього споживання.


Перетворюють енергію сонця на електрику двома способами: через фото-електричний ефект або концентруванням у носіях теплової енергії, фінальний з яких, стара знайома перегріта водяна пара під тиском, крутить теплову турбіну з електрогенератором на одному валу (як це відбувається на геліотермальних електростанціях).

Інші варіанти використання електрики вимальовуються такі:
2. Робота гідроакумулюючих електростанцій. Помпами качати воду з нижнього водосховища у верхнє (прямий процес), щоб у слушний час випустити її під дією сили тяжіння на лопатки гідротурбіни (зворотний процес).

Спосіб успішно використовується, але в тих краях, де є відповідні рельєф та природні умови. Також є намір перетворювати виведені з експлуатації вугільні шахти значної глибини на гідроакумулюючі сховища енергії відновлюваних джерел. Піонерський проект цього напряму розробляється в Німеччині.
3. Робота установок глибокого охолодження повітря
4. Накопичувати енергію у стаціонарних сховищах на основі гальванічних акумуляторів. Спосіб, надійний і випробуваний у забезпеченні енергією портативних та пересувних засобів, останнім часом застосовується для вирішення енергетичних проблем невеликих міст, місцевостей і навіть островів з країнами (маю на увазі недавнє відкриття Теслою стаціонарних сховищ потужності на одному з Гавайських островів, а також обіцяння Маска у своєму твіттері за 100 днів вирішити аналогічні проблеми зеленої енергетики південної Австралії).
Разом з тим, з акумуляторними ємностями навряд чи зарадиш у потребах мегаполісів чи металургійних комбінатів.
5. Робота установок штучного синтезу рідких вуглеводнів.

6. Робота установок електролізу води для добування водню та зберігання його у зрідженій чи твердій формі.


Світ не готовий до електромобілів

Леонід Бершидський
журналіст, оглядач Bloomberg

ДЖЕРЕЛО

2016 рік для BMW не вдався - принаймні, якщо керуватися її високими стандартами. Так, продажі були рекордними, але норма прибутку виявилася найнижчою з 2010 р., склавши 8,9 %. В результаті прибуток виявився нижчим за прогнози аналітиків, і акції впали в ціні.

На цьому тлі рішення глави компанії Харальда Крюгера знову підтвердити актуальність стратегії, націленої на виробництво безпілотних, підключених до інтернету, електричних і призначених для спільного використання автомобілів викликає питання, адже саме її реалізація і викликала падіння рентабельності.

Революція електричного транспорту у всіх на вустах, і страх залишитися позаду (в поєднанні із зусиллями регуляторів) може стати джерелом помилок. Справа в тому, що сучасний електромобіль концептуально не поєднується зі звичним нашим сценарієм використання особистого транспорту, а екологічним ефектом подібного переходу в багатьох країнах можна знехтувати.

BMW хоче, щоб до 2025 р. 15...25 % продажів припадали на електричний транспорт, але з 2013-го баварцям вдалося продати лише 70 тис. машин i-серії; і прибуток далеко не покрив вартість розробки цих моделей, що склала 4 млрд євро.

Інші компанії з великими інвестиціями в цій галузі теж продають менше, ніж хотіли б. Renault-Nissan планувала реалізувати з 2010 до 2016 р. 1,5 млн електромобілів, але, за даними Bloomberg Intelligence, цей план було виконано лише на 28 %. У підсумку, незважаючи на всі субсидії та податкові пільги, електромобілі становлять лише близько 1,2 % світового ринку.

У відносному вираженні ринок росте швидко - в 2011 році частка таких машин становила всього 0,1 % - але в абсолютних числах кількість електромобілів на дорогах абсолютно непропорційна піднятому навколо них галасу.

Вкладаючись в подібні реформи, компанії вірять звітам експертів, що нічим не ризикують. Наприклад, недавно McKinsey випустила доповідь, в якій стверджується, що споживчий інтерес до електромобілів зростає. І виходить, що виробникам потрібно тільки поступово покращувати технологію, не забуваючи її рекламувати. Можливо, носії такої точки зору приймають бажане за дійсне, адже сучасні електрокари призначені для конкретного сценарію використання, поширеність якого не росте, а знижується.

Більшість електромобілів за ідеальних умов проходять на одному заряді близько 400 км, при цьому зарядка від існуючих джерел енергії забирає години - і навіть 30 хвилин, які забезпечують станції Tesla Supercharger, в довгій поїздці незручні. Справді, така машина відмінно підходить для людини, яка живе в передмісті у власному будинку (тоді зарядка вночі не проблема) і працює за стандартним графіком в місті, де вдень машина теж може заряджатися. Для такого випадку існуюча інфраструктура годиться. У Німеччині на кожну суспільно-доступну зарядну станцію припадає лише три е-мобілі, і навіть в Норвегії, де електромобілі займають чверть ринку, це число доходить лише до 13. Під час недавньої поїздки в Амстердам я помітив, що найчастіше єдине вільне місце для паркування в околі - це майданчик біля зарядної станції, де бензиновим автомобілям ставати заборонено.

Проблема в тому, що цей ідеальний сценарій застаріває. Люди все частіше користуються громадським транспортом - навіть в США, де він погано розвинений. Також вони менше водять в містах і все частіше використовують велосипеди. Молоді фахівці вибирають житло ближче до роботи, що прискорює джентрифікацію районів, прилеглих до центру, а коли машина все ж потрібна, використовують різні сервіси оренди і спільного використання.

Електромобілі широко використовуються в каршерінгових програмах, оскільки між поїздками клієнтів вони можуть стояти на зарядці. Але більша частина прибутку автовиробників надходить від продажу індивідуальним власникам, яким машина потрібна, щоб мати можливість в будь-який момент відправитися за покупками або в заміську поїздку, а не чекати кілька годин, поки вона зарядиться. Поки не трапиться якийсь технічний прорив, поступове збільшення запасу ходу не дозволить наздогнати за цим параметром бензинові автомобілі, і за нинішньої технології виготовлення батарей чекати швидкої зарядки на більшості станцій теж не доводиться.

Психологи кажуть про тривогу з приводу батареї електромобіля, що розряджається,  як про окремий феномен, але насправді це технологічна, а не психологічна проблема. Виробники працюють (і успішно) над зниженням вартості батарей, але споживачеві також дуже важлива гнучкість, яку дає великий запас ходу і дуже короткочасна дозаправка бензинової машини.

Галас, оптимістичні прогнози і тиск регуляторів змусили автовиробників робити машини на основі недорозвиненої, незрілої технології, і конкуренція на цьому ринку вже сильна. Уряди домагаються розвитку зарядної інфраструктури, комунальні служби вчаться справлятися зі зміненим графіком і обсягом споживання електроенергії, а McKinsey закликає до підвищення обізнаності споживача через рекламні кампанії, але, можливо, всі ці зусилля не виправдані - навіть з точки зору турботи про навколишнє середовище.

У країнах, де живе велика частина населення нашої планети, технології виробництва електроенергії такі, що електромобіль залишає приблизно такий же "вуглецевий слід", що і традиційний транспорт. Для більшості європейських країн гібридні автомобілі на зразок Toyota Prius нічим не гірші.


Екологічно чистими електрокари стають тільки там, де використовується велика частка невикопних джерел енергії (в Бразилії це гідроелектростанції, а у Франції - ядерна енергетика). Toyota Prius викидає в атмосферу приблизно стільки ж вуглекислого газу, скільки утворюється при виробництві енергії, необхідної для заправки електромобіля. У США, насамперед в штатах, де електростанції в основному працюють на вугіллі, наприклад, в Західній Вірджинії, обсяг викидів електромобіля не сильно відрізняється від вихлопу традиційної машини.

Звичайно, вже трохи пізно, але, якщо нам вдасться трохи сповільнити посилення регулювання в цій сфері, у автовиробників з'явиться шанс надати споживачеві бажану гнучкість. І в цьому випадку масове виробництво електромобілів не почнеться доти, поки поновлювані джерела не займуть більшу частку в генерації електроенергії - тобто поки в цьому не з'явиться сенс у контексті захисту навколишнього середовища.

Що є у природі, те природно або про біоенергетику

          У світі має місце брак екологічно чистих джерел енергії. Разом з тим, від найближчої зірки наша каменюка отримує 170 мільярдів джоулів кожну секунду. Або кожному квадратному її метру бог Ра дарує від сотень до тисяч кВт*год на рік.



          Скільки чудових відкриттів у різних сферах зробило людство завдяки тому, що просто злегка підглядало, як те чи інше відбувається в природі, а потім відтворювало, а за можливості і покращувало ті процеси.
          Так і тут. Навколишня дійсність нашої благословенної країни демонструє нам чудовий спосіб накопичення енергії Сонця у хімічну енергію вуглеводнів, з яких складається біомаса. І справді, в Україні біомаса росте всюди, де (і коли) її не садять. Що ж буде, коли ті страшенні мільярди, що йдуть у розвиток нафти і газу, зникають у безодні вугільних шахт (а як сюди долучити і те, що розкрадається?!), спрямувати у новий вид індустрії - посадку і вирощення спеціальних насаджень? Що, як просто вирощувати собі дрова? Опалювати будинки, добувати електроенергію? А чорне золото хай собі лежить, як його дехто заскладувавpodmig
           Скажете: знов спалювати, так той же дим, а де ж екологія? Не поспішайте. Бо за час вирощення наші енергетичні верби і тополі забрали з атмосфери рівно стільки вуглекислого газу, скільки виділять при спалюванні. І кисню у небо видали рівно стільки, скільки візьмуть на спалювання.
            Не знаю, як кому, але і без точних розрахунків, інтуїтивно, мені здається, що у сільськогосподарських країнах з помірним кліматом енергетика на основі біомаси (як вирощеної цілеспрямовано, так і плюс відходи агрофірм, лісопилок, меблів, харчової, переробної промисловості і таке інше) має більші перспективи і можливості у забезпеченні країн "зеленою" енергією, ніж класична геліоенергетика чи вітрова.
            Скажете, в цивілізаційному плані це крок назад? Знов, не поспішайте, індустріали lol Іноді "назад" може означати "вперед". Чи таким ви зовсім не уявляєте собі майбутнього постіндустріальних країн? На дровах, га!? lol А от дехто намагається таке уявити. І не просто дехто, а ті, кого у нас прийнято брати за приклад. Ось в чому - в гарному - і слід рівнятися на Європу, справжню, а не штучну гламурно-лямурну лабуду.
            Ось чому далі у цілком незмінному вигляді йде, хоча і архівна, але від того не менш цінна стаття про досвід розвитку енергетики на основі вирощення енергетичних рослин. Цей шедевр має неодмінно бути у цьому співтоваристві.




У Швеції існує унікальна система використання енергетичних плантацій верби в екосистемі міст. Її головна суть в тому, що плантації енергетичної верби служать не тільки біопаливом для місцевих котельних установок. Їх також використовують для утилізації і очищення стічних вод, що в кінцевому випадку дає подвійну вигоду, оскільки дозволяє економити на мінеральних добривах для росту плантацій.

Як працюють такі екосистеми і чи мають вони перспективу в Україні?

Застосування енергетичної верби у світі

Перші промислові плантації енергетичної верби з’явились у Швеції в кінці 80-х – на початку 90-х років минулого століття, коли в Європі зародився тренд використання альтернативних джерел енергії замість традиційних і добре відомих нам нафти та газу. Тому Швеція по праву вважається країною, яка вперше запропонувала і впровадила промислову технологію вирощування енергетичної верби як твердого біопалива.

Наступними країнами, які почали наслідувати приклад Швеції, стали Великобританія, Ірландія, Данія, Польща, США та інші. В 2008 році з’явились перші промислові посадки і в Україні.

Розповсюдження даної багатолітньої культури саме в цих країнах пояснюється, в першу чергу, сприятливими кліматичними умовами для її вирощування. Це достатня кількість опадів, величина яких має становити на менше 550-600 мм на рік для досягнення планових показників урожайності. Звичайно, крім енергетичної верби, є ще багато інших рослин, які вирощують для отримання зеленої біомаси, проте вони поширені в інших географічних зонах, які краще підходять для їх репродукції.

Важливо відмітити ще один нюанс. Чому енергетичну вербу не зовсім правильно вважати деревом, хоча вона відноситься до родини вербових? Основна відмінність енергетичної верби (Salix Viminalis) – це те, що дану рослину вирощують кущами. Це в першу чергу пов’язано з промисловою технологією збирання врожаю, тому що дозволяє застосовувати уже існуючі на ринку машини та обладнання. Також це дозволяє доволі легко перепрофілювати плантацію на вирощування інших сільськогосподарських культур, провівши її рекультивацію після закінчення технологічного циклу або з прийняттям такого рішення в силу інших питань. Наприклад, ринкових умов.

[ Впевнені, що хочете дочитати до кінця? ]