хочу сюди!
 

Элла

44 роки, стрілець, познайомиться з хлопцем у віці 40-54 років

Замітки з міткою «енергія»

В чому суть )






Ну, просто все на поверхні, але до них мало хто ходив по цій поляні.
Геніальність і простота завжди йдуть у парі bravo
Просто нутром відчуваю - це ШЛЯХ.
І немає причин, що перешкоджали б нам підвищувати температуру нагріву піщаного тіла градусів до 800-1000 (до початку підплавлення зерен, для польового шпату це близько 1000-1100 градусів). І тим самим запасати ще більше енергії та підвищувати ступінь компактності теплоакумуляторів.

Без сумніву, одна з найкращих новин останнього півріччя.

Новини від Тесли

            Гігафабрика (Gigafactory), що будується у штаті Невада, не довго буде унікальним підприємством. Вже на церемонії відкриття першої черги виробництва акумуляторів на згаданій Гігафабриці Елон Маск заявляв, що націлений на будівництво подібних гігафабрик на кількох континентах. Що то були не порожні балачки, підтверджується у квартальному листі компанії Тесла до інвесторів за підписом Е. Маска та його фінансового директора Джейсона Вілера. В цьому сповненому оптимізмом документі готовий приблизно на 20 % об'єкт в штаті Невада вже згадується під номером 1. Автори листа повідомляють, що протягом 2017 р. вони визначаться з місцем будівництва Gigafactory 3, Gigafactory 4 та, можливо, Gigafactory 5 (під номером Gigafactory 2, тепер фігурує нещодавно придбана компанія SolarCity поблизу Буффало, штат Нью-Йорк).

            Ось така нині Гігафабрика 2.



           Майже напевно відомо, що наступні гігафабрики будуть побудовані у Китаї та Європі. Серед європейських країн, від яких сформовані контактні групи, що намагаються залучити до себе виробництво Тесли, називаються Швеція, Фінляндія, Німеччина, Нідерланди, Іспанія та Франція.

Чому вугілля?

Енергія як повітря, допоки вона є, її ніхто не помічає…
Не знаючи енергетичного голоду,
легко можуть не помічати і того, хто його втамовує.



           Отже, чому вугілля? Тому що це просто. Тому, що його достатньо.
           З прадавніх часів вугілля використовують як енергетичну і енерго-технологічну сировину. Про вугілля повідомляють античні, давньо-римські, давньо-китайські джерела.
           Досить рано людство навчилося з допомогою вугілля виконувати роботу. Перший випадок розумного застосування вугілля і пари в механіці описано в 1545 р. в Іспанії, коли капітан флоту Бласко де Ґарай сконструював машину, за допомогою якої приводив в рух бічні гребні колеса корабля. За наказом короля Карла V машина вперше була випробувана в Барселонській гавані при перевезенні 4000 центнерів вантажу кораблем на три морські милі за дві години. Винахідник був винагороджений, але машина залишилася без застосування і була забута.
          Зоряний час вугілля і пари почався за Нової історії, коли новонароджена промисловість вимагала більше і більше енергії для свого росту. А надавали енергію в ті часи в основному водяні колеса. І якщо текстильну фабрику ще можна побудувати на березі ріки, то поклади руди чи вугілля мають розроблятися в місцях залягання. На копальнях, віддалених від річок, могли використовувати тільки силу тварин. Власник однієї англійської копальні у 1702 році для приведення в дію насосів, які відкачували воду, був вимушений тримати 500 коней. А таке підсобне господарство рудокопу мати було не дуже цікаво.
         Тож промисловість для свого розвитку конче потребувала потужний двигун нового типу, який дозволяв би створювати виробництво і видобуток в будь-якому місці. І першим поштовхом до створення нових двигунів, не прив'язаних до рік, стала саме потреба в насосах і підйомниках в металургії і гірничій справі. Відгукуючись на цю потребу, технічний геній людства ніби з рогу достатку став "випльовувати" з кожним  разом все кращі шедеври з металу, вогню та пари. Атмосферні машини Севері (1698 р.), Ньюкомена-Коулі (1710),  Ползунова (1766), парова машина Ватта (1774 р.)... Зрозуміло, парову машину спробували помістити спочатку на корабель - пароплав "Клермонт" Фултона (1807), -  а згодом і на візок: локомотив "Паффі Біллі" (1813), паротяги Стефенсона (1815-25), Черепанових (1834).
         У 1769 році Ватт запатентував паровий двигун з окремим конденсатором, пізніше - застосування в двигуні пари з тиском, вищим за атмосферний, що значно знижувало витрати палива. Саме в машині Ватта було закладено основні принципи будови і роботи поршньової парової машини надмірного тиску (0,2–0,3 МПа). Вона стала вироком останньому водяному колесу. Згодом, починаючи з Вольфа в Англії, розроблялися схеми багатократного розширення пари послідовно в 2, 3 і навіть у 4 прийоми, коли пара переходила з циліндра високого тиску (ЦВТ) у наступні циліндри з остаточним тиском (ЦСТ, ЦНТ). Однак, після Ватта більше ніхто нічого істотного не міг додати у частині принципу дії двигуна, тож приблизно з 1790-х, вдосконалення йшли переважно в напрямі підвищення робочого тиску і температури водяної пари двигунів. Якщо перші атмосферні машини Севері потребували більше 25 кг вугілля на 1 кінську силу своєї потужності, то через 150 років паросилові установки, що випускалися промисловістю США, затрачали вже 3 кг вугілля на 1 к. с. Тож рушій прогресу на найближчі 100 років було чітко визначено. Ним стало старе і знайоме вугілля.



          З першим пуском серійного виробництва електричних двигунів у 1850-60-х роках, винайденням перших телеграфу і телефону людство все більше смакувало принадами електричної енергії. А з винайденням у 1870-х лампи розжарювання просто бог звелів завести електрику у кожну оселю. І коли людство зрозуміло, що для величезних перспектив, що раптом йому відкрилися, можливостей тогочасних гальванічних батарей йому буде замало, знов технічна думка в особі Густава Лаваля і Чарлза Парсонса підказала оптимальне вирішення проблеми. Ним у 1870-х роках стали перші прототипи сучасної парової турбіни, яка призначалась для роботи разом з електричним генератором для добування електроенергії.
          З тих часів виробництво електрики принципово не змінюється. Воно має такі стадії перетворення енергії.

 

              Мінеральне паливо спалюється в котлі. Виділена при цьому теплова енергія акумулюється робочим середовищем – водою, яка після поглинання певної кількості тепла перетворюється на стиснену і перегріту ("гостру" чи "свіжу" - це вже залежно від сленгу різних енергетиків) водяну пару. Остання під тиском подається на лопатки турбіни, змушуючи обертатися ротор турбіни, що напряму з'єднаний з валом електрогенератора.
             Температура Т та тиск Р "гострої" пари є базовими параметрами енергогенеруючого устаткування теплових електростанцій.
             Такою була динамо-машина, встановлена містером Едісоном на Pearl-Street в Нью-Йорку у 1882 р.



          А таким є машинний зал сучасної електростанції, відкритої в Німеччині в 2015 році.



              Під декоративним кожухом багатосоттонне нагромадження корпусів, валів, коліс, труб… Що спільного? І в 1882, і в 2015 в таких енергоблоках ми спалюємо вугілля. З року в рік спалюємо все більше. Мені подобається ілюстрація з однієї брошури вчених Уппсальського університету (Швеція) і ці числа звідти ж. Так, пані, панове, це далеко не гігант, це європейський середнячок, Швеція, кінець 1980-х!!!
             


             
Ще є інформаційний ресурс, що дозволяє просто шкірою відчути швидкість і масштаби видобування викопного палива у світі. Як тільки Ви увійшли на сторінку, вмикаються лічильники, що відраховують кількість добутого вугілля, нафти і газу з моменту Вашого входу. Можна дізнатися також, скільки добуто цих копалин з моменту Вашого народження.
              А різниця за майже 200 років? Різниця в тому, на скільки розумніше з часом
ми спалюємо це вугілля.
             
В історії розробки ТЕС має місце постійне збільшення одиничної потужності та зростання параметрів робочої пари для кожного наступного покоління енергоблоків. На межі 19 і 20 століть звична потужність турбін була 300...400 кВт; великими вважалися турбіни на 1000 кВт (1 МВт). А вже в 1950-х була подолана межа 1000 МВт. І мотив тут зовсім не американський чи радянський гігантизм, а суто економічний аспект.
           Ось як виглядав типовий початок науково-технічних звітів, які тисячами "народжували" радянські науково-дослідні інститути з вивчення

проблем енергетики і супутніх технічних галузей



           Для устаткування попереднього покоління, спроектованого до 80-х рр. 20 ст., були досягнуті параметри "гострої" пари Т = 540-580 °С; Р = 16-25 МПа. При цьому коефіцієнт корисної дії (ККД) енергоблоків становив 35-40 %. Тривала міцність низьколегованих перлітних сталей з вмістом хрому до 3 %, з яких виготовлялися турбо- та котлоагрегати, трубні системи, перепускна та регулювальна апаратура,  була достатньою для забезпечення вищевказаних параметрів. А далі зась. Для роботи при Т > 580 °С; Р > 25 МПа мусили виготовляти енергоблоки вже з більш жароміцних матеріалів, відомих на той час. Це мартенситно-феритні сталі з вмістом Сr 11-13 %, аустенітні хромо-нікелеві сталі, сплави з високим вмістом нікелю. Але спроби розробки устаткування з надкритичними параметрами пари тоді не були численними через недоліки та обмеження, пов'язані з цими матеріалами та їх зварними з'єднаннями.
            Подальше зростання параметрів пари стало можливим тільки після 80-х із розробкою складнолегованих мартенситних сталей з вмістом Сr 8-10 %:  Р91 (США, 1980 рiк), NF616 (Японія, 1985) та Е911 (Європейський союз, 1990). Ці сталі мають вищий комплекс характеристик міцності та пластичності при кімнатній та високій температурах, ніж будь-які перлітні сталі та більшість мартенсито-феритних сталей. Їх вартість нижча, ніж в аустенітних сталей. За технологічністю у виготовленні вони переважають мартенситно-феритні сталі. Тому на основі чисто мартенситних сталей з 8-10 % Сr стало можливим проектування та масове промислове впровадження енергогенеруючого устаткування нового покоління з параметрами "гострої" пари Т = 590-620 °С; Р = 26-31 МПа, що триває і нині. Таке підвищення параметрів пари обумовлює зростання ККД енергоблоків нового покоління до 41-44 %.
             Ось все вищесказане - історія зростання робочих параметрів ТЕС, коротко і в графічній формі, на прикладі японських електростанцій.


 
              В цій царині кожне підвищення параметрів на 10-20 °С чи на 2-3 МПа - вже свято. Подекуди при визначенні майбутнього покоління блоків фігурують такі перспективні числа робочих параметрів Т до 720 °С; Р до 37 МПа. Щоб представити це наочніше, скажу, що сталь при нагріві до 720 °С світиться яскравомалиновим кольором. Але при цьому вона не м'яка, як пластилін, а має певний рівень міцності достатній, щоб тримати всі ті неймовірні тиски та температури мініатюрного керованого пекла в нутрощах енергоблоку. Зараз це мрія. Але й зараз же ось яка реальність: "постіндустріальна" Європа морщить чоло, роздуває щоки і відсапується, бо намагається вичавити все, що можна, з таких банальних матеріалів як сплави заліза. І поступово наближається до тих меж!                
            Розробляються нові типи сталей з нетрадиційними механізмами зміцнення металевої матриці при високих температурах (інтерметаліди, карбонітридна z-фаза замість традиційних карбідів). Вже можна ставити під сумнів і коректність терміну "сталь" для матеріалів, в яких вміст вуглецю становить 0,002 % і менше. Всі хочуть мати справу з матеріалом мартенситного класу, а не з геморною нержавійкою чи наддорогим "високим нікелем". Хід робіт цього напряму контролюється на вищому урядовому рівні відповідними єврокомісарами. Для чого? Бо досягнення отих меж обіцяє загнати ККД вугільних енергоблоків за відмітку 50 %. А кожен подібний стрибок ККД це деяке зменшення затраченого палива та викидів в атмосферу на одиницю отриманої потужності ТЕС. Так-так, невеличке зменшення отих гір, що покривають вежу Ейфеля, і хмар над ними.
             Мабуть зайве говорити, що над тим самим працюють у поті чола і США, і Японія. Останні років із 10 в цій царині досить активний і Китай.
                 Отож, пані-панове, з 18 століття і дотепер ми безпросвітно сидимо у добі вугілля й пари. Знову ж таки всезнаюча статистика десь у 2000 р. вияснила, що за всю попередню людську історію добуто тільки 2-3 % від запасів вугілля, розвіданих на той момент. Все в природі йде легкими шляхами і уникає важких шляхів. А вугілля порівняно легко добувати. Воно є досить рівномірно по регіонах і континентах. Ось людство і вчепилося за нього, як дідько за грішну душу.

                Але біда в тому, що продемонстрована в цій таблиці забезпеченість світу вугіллям цілком ілюзорна. Бо якщо людство скористається і спалить ці запаси, то воно поверне собі той склад атмосфери, який був багато сотень мільйонів років тому. Ще до того як стародавні флора і фауна планети спожили весь той атмосферний вуглекислий газ, звільнили кисень, забрали собі на будову тіла вуглець і нарешті відклалися у вигляді скам'янілих решток "чорного золота".

Набуття особистої сили

Чому одні люди, захворівши якимось навіть незначним захворюванням, не можуть вилікуватися і вмирають? А деякі хворі з так званими «невиліковними» хворобами знаходять в собі сили і одужують? Чому одні люди швидко і легко реалізують свої наміри, а у інших на втілення бажань йдуть роки? 
Відомо, що людина сама створює собі всі хвороби і проблеми. Ми навіть знаємо, де шукати причини своїх недуг і як працювати над собою. Але на вчинення будь-якої роботи (в тому числі і по зміні свого характеру) потрібна Сила. Одного бажання мало. Причому мова йде не про фізичну силу, з якою ми звикли мати справу, а про Особисту Силу людини, його життєву енергію. Наші пращури називали її Матінкою Живою, Богинею Живою або просто Живою. Жива - це енергія Життя, здатність людини жити в цьому світі. У неї є ще кілька назв в різних традиціях: Жи, Прана, Ци, Кі, Чи. Вона приходить в наше тіло з диханням і не тільки, і спонукає наше тіло до життя. Вона проявляється в тілі будь-якого живої істоти, завдяки їй ми живемо, і вона залишає наше тіло після смерті. Якщо в людині багато Живи, то вона дуже добре виглядає. У нього чиста і пружна шкіра. Вона енергійна і може зробити багато справ.
Кожен продукт наповнений в тій чи іншій мірі життєвою енергією. Якщо в продукті багато Живи, то нам хочеться його з'їсти. Якщо смак продукту або його запах нам подобається, то характер цього продукту нам підходить.
Будь-який продукт через певний проміжок часу розкладається. Жива покидає його, переходячи в інші форми життя (наприклад, грибки, бактерії). Звичайно, шляхом сушки, заморожування або консервування можна уповільнити цей процес. Але в кінцевому підсумку він неминучий, так як всьому є свій час і місце.
Вчора я садив дерева і чагарники на своїй ділянці. Посадив яблуні і груші, сливу і багато інших рослин. Через кілька років вони порадують мене і всю мою сім'ю смачними і соковитими плодами. Ці плоди дадуть мені свою Живу. Крім того, у кожної рослини є свій характер, і це визначає їх різний смак.
Якщо плід відірвати від дерева, то він поступово втрачає свою Живу. Так як втрачає зв'язок з рослиною, яка живила його енергією. Так і людина, відірвана від свого Роду, яка забула предків, мову і традиції, поступово втрачає здатність до життя. Саме Родове Древо наділяє людину необхідною енергією для свого зростання і розвитку.
Рід дає людині стільки енергії, скільки потрібно для виконання свого призначення, своєї місії в житті. Це енергія Божественної Любові. Вона зосереджена в серці людини і витрачається в процесі життя. Це НЗ людини. Його недоторканний запас Любові. Звідси стає зрозуміло, чому деякі люди швидкоплинно йдуть з життя. З одного боку, їх запас життєвої енергії невеликий, що пов'язано з силою благочестя, накопиченої родом і їх минулими втіленнями, а з іншого боку, вони здійснюють дії, несумісні з життям. Їх серце, душа переповнюються агресією до самих себе, до людей і до світу. І навпаки, людина, що не допускає руйнівні почуття і емоції в свою душу, що зберігає у своєму серці Любов до Бога, до людей, до всього, що є в цьому світі, завжди буде здоровою і повною сил.
З цього приводу в Слов'яно-Арійських Ведах є чудові слова волхва Велимудра: «Не пускайте гнів неправедний в благодатне серце ваше, бо гнів погубить будь-яку доброту і зіпсує чисте серце ваше».
Є ще один різновид життєвої енергії. Вона сконцентрована в насінні рослини, тварини і людини. І дає початок нового життя. Ця енергія може поповнюватися. Чим дбайливіше ми ставимося до цієї енергії, тим повільніше витрачається недоторканний запас, тим більше у нас життєвих сил.
Є такі фактори в нашому житті, які прискорюють витрату життєвої енергії, а є такі, які зберігають її, заповнюють або навіть збільшують. Тому до витрачання своєї життєвої сили потрібно ставитися дуже серйозно.
Щоб здійснити перехід від старої моделі свідомості до нової, необхідна енергія. Проте у деяких людей не вистачає особистої сили для змін свого характеру, своїх думок. А у деяких навіть немає сил для того, щоб слухати і чути, не кажучи вже про серйозні зміни в житті. Скепсис і недовіру, і навіть крайнє неприйняття насправді викликані дефіцитом Живи.
Для нашого життя дуже важливо, як ми живемо, для чого ми живемо. В яких ми відносинах з людьми, з Природою, з Космосом. Неминуче навколишній світ робить на нас свій вплив, а ми на нього. У Всесвіті безліч різних енергій і дуже важливо, як ми з ними співпрацюємо.Немає поганих або хороших енергій. Є просто різні енергії і у кожної з них свої характеристики. Також немає поганих або хороших людей. Є люди різні. І у кожного свій характер. Потрібно навчитися правильно взаємодіяти як з людьми, так і з силами Природи. Як говорили наші предки - жити по Праві, тобто по Правді. Тоді ми перестанемо втрачати енергію даремно. Життя наше налагодиться, і ми станемо здорові і повні сил.
Сила залежить від знання, яким ти володієш. Володієш - значить використовуєш у своєму житті. Тобто це знання повинно бути практичним.
Особиста сила  приходить коли людина веде дисципліноване життя і відмовляється від почуття власної важливості, від гордині. Тільки тоді вона може володіти силою Життя в повній мірі. Сила Життя управляє нами, але і ми можемо впливати на неї своїми думками і намірами. І якщо людина нерозбірлива в бажаннях, веде безцільне життя, відчуває себе нещасною жертвою обставин, то тоді вона просто стає баластом в цьому світі. Звертатися з життєвою енергією потрібно дуже обережно, дбайливо і акуратно, так як вона може нашкодити, а може і зробити чудовий подарунок.
Жива не може належати нікому. Коли ми говоримо про особисту силу, то говоримо про особливу здатність людини зберігати і накопичувати її, перерозподіляти і направляти на ті чи інші справи.
А накопичувати свою особисту силу потрібно поступово, крок за кроком. І допомагає зробити це взяття на себе відповідальності за свій світ, за своє життя. Тільки почуття відповідальності може зробити людину сильною. У якийсь момент людина зможе відчути, що вже володіє достатньою кількістю Живи, і тоді направити її на те, що потрібно. На досягнення своїх цілей. Але навіть досягнення цілей, якщо дієш відповідально і цілеспрямовано, з повним усвідомленням, теж дає силу.
Коли ми хочемо бути здоровими, або досягати в житті інших цілей, ми повинні володіти певною кількістю особистої сили. По суті, наша особиста сила і допомагає нам досягти того, чого ми хочемо, тобто виконує наші бажання. Якщо у нас багато особистої сили, то наші бажання реалізуються без проблем, легко і без зволікання. Але якщо ми вели недолуге життя, розкидалися енергією направо і наліво, то в потрібний момент ми стаємо безсильними.
Якщо людині особистої сили для зцілення не вистачає, вона хоче запозичити її у вас. Вона чекає, коли ви дасте свої гарантії, тобто візьмете на себе відповідальність за  її зцілення.
Якщо ми накопичуємо особисту силу, то наше тіло стає здатним на неймовірні дії. А якщо розсіюємо її даремно, то швидко стаємо схожими на стару-руїну. Люди відновлюють видалені органи, відрізані пальці, ростять третю зміну зубів. Все це стає можливим саме при наявності особистої сили.
Для того щоб мати силу потрібно вести бездоганне життя, наповнене силою. Наші дії повинні бути усвідомленими і в той же час відчуженими і наповненими вірою. Але відчуженість не від життя, а від того способу життя, який ми вели до сих пір і який привів нас до страждань.
Першого травня, ще опівночі починається весняне свято — Живін день. Жива (іноді її називають Ярилиця) - дочка Лади, богиня весни та життя у всіх її проявах, подателька життєвої сили роду, богиня весняних вируючих вод, перших зелених пагонів, покровителька юних дівчат та молодих дружин. Жива сходить до людей як життєдайне світло Роду.
Вона є у всьому, що живе, але не тільки в тому, що дихає. Пташиний символ Живи-Живиці - зозуля. Зозуля кукує людині роки життя, тобто вимірює його час життя в Яві.

29%, 2 голоси

14%, 1 голос

0%, 0 голосів

14%, 1 голос

0%, 0 голосів

29%, 2 голоси

14%, 1 голос
Авторизуйтеся, щоб проголосувати.

I про водень

"Україна вивчає питання будівництва заводу з виробництва водню" - під такою назвою була опублікована замітка на сайті Ukrrudprom (російською мовою) - https://ukrrudprom.ua/news/Ukraina_izuchaet_vopros_stroitelstva_zavoda_po_proizvodstvu_vodo.html
Але виникає питання: а чи не вигідніше було б видобувати водень шляхом пароконверції кам'яного вугілля. Це:
1) певним чином забезпечить роботу вуглевидобувну промисловість;
2) дозволить використовувати "бросове" тепло теплових та атомних електростанції;
3) сукупна енергетика цього процесу більш вигідна. 
Хімія цього процесу така: 
1) спочатку за допомогою паро-повітряного або паро-кисневого дуття отримується так званий синтез-газ: 
  С + H2O  = CO + H2
2) далі за допомогою каталізатора 
  СO + H2O = CO2 + H2 
- отримується додатакова кількість водню. 
Далі або шляхом розчинення диоксиду вуглецю у воді, або виморожуванням розділяємо вуглекислий газ і водень. 

ФРН приєднується до альянсу за припинення використання вугілля

Теж взяв з Facebook, оскільки практично повністю згоден з автором. Та й я сам про це писав неодноразово. 
"Щоб було зрозуміло, що робить Німеччина:
1) відмовляється від АЕС;
2) відмовляється від вугільних ТЕС;
3) будує пряме сполучення з російськими газовими трубопроводами. 
Очевидно, що: вугілля замінять частково російським газом, частково французькою атомкою. І через років 20 втрачає незалежність"

Що до сучасної енергетики: взяв з коментаря на Facebook

Longin Lisetski: "Десь біля 2000 року я викладав в Харківському політехнічному курс "Відновлювпні джерела енергії", який я читав за західною монографією 1980-го року. Зараз дивлюсь - а нічого реально нового з тих часів так і не з'явилося! Революція в інформатиці, але повний застій в енергетиці. Путін і король Салман ібн Абд-ель-Азіз - господарі світу!"
Простіше кажучи, Facebook, I.UA без електроенергії, яка як вироблялася, так і виробляється зараз за технологіями минулого, або навіть позаминулого, сторіччя, так і виробляється. За цей час з принципово нового в енергетиці з'явилася лише атомна. Але й там свої проблеми. 

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.


Кріогенний спосіб накопичення енергії

             Найбільша в світі станція зберігання енергії в охолоджених до температур скраплення газах введена в дію неподалік від Манчестера, Великобританія.
             Легкість акумулювання "кріогенної" енергії дозволяє шляхом глибокого охолодження повітря зберігати енергію поновлюваних джерел, генеровану у час, коли потреба в ній далека від максимуму. Коли ж рідке повітря нагрівається і переходить в газовий стан, воно розширюється, створює тиск і може обертати турбіну, виробляючи електрику.
             Кріогенна станція поблизу Манчестера має потужність 5 МВт і може живити до 5000 домогосподарств приблизно 3 години.



             Компанія Highview Power Storage, що розробила цю схему, покладає великі надії на поширення цієї технології, котра має величезний потенціал з точки зору тривалого зберігання енергії відновлюваних ресурсів.
            Потреби в електриці змінюються залежно від часу доби, дня тижня та сезону. Національна електромережа зазвичай підготовлена компенсувати пікові потреби енергії шляхом підключення електростанцій, що працюють на холостому ходу (stand-by - в режимі очікування). Однак оперування з цими піками та спадами потреби енергії ставатиме дедалі складнішим у міру скорочення кількості вугільних електростанцій і розширення відновлюваних джерел енергії (ВДЕ), таких як вітер та сонце, котрі нерегулярно генерують енергію. У 2015 р. частка ВДЕ склала майже 25 % від усієї електроенергії, виробленої у Сполученому Королівстві. Непостійність ВДЕ змушує дослідників вдосконалювати способи її накопичення та зберігання.
            Гідро-акумулюючі електростанції (ГАЕС) можуть тривалий час віддавати велику кількість накопиченої енергії. Літій-іонні акумулятори можуть реагувати на попит у електроенергії протягом мілісекунд, що задовольняє потреби як невеликих електронних пристроїв, так і електромобілів. Але через відсутність необхідної структури рельєфу земної поверхні використання ГАЕС доступне не скрізь. І поки ще не існує таких великих ємностей акумуляторних станцій, котрі б змогли забезпечити потреби міст, а тим більше мегаполісів.



            "Наша технологія трохи нагадує місцеву ГАЕС. Вона може працювати скрізь, де потрібно тривало зберігати велику кількість енергії, наприклад, від працюючого на морському шельфі вітропарка", - говорить Гарет Бретт з компанії Highview Power. "5 МВт потужність дещо замала для цієї технології, тому надалі ми розглядаємо як перспективні для будівництва установки потужністю 10 МВт і вище. Також існує проект кріогенної станції потужністю 200 МВт ємністю 1200 MВт х год, цього достатньо для автономного електропостачання вже цілого міста протягом 6 годин".
            Кріогенний накопичувач діє, використовуючи енергію відновлюваних джерел або міжпікову електроенергію мережі для охолодження повітря до мінус 190 °С, що переводить його в скраплений стан. Скраплене повітря зберігається в подібному до термоса теплоізольованому резервуарі. Щоб отримати накопичену енергію, скраплене повітря переноситься з резервуару в зовнішні атмосферні умови, що переводить його знов у газовий стан. При цьому має місце значне збільшення об'єму газу - приблизно в 700 разів. Робота розширення газу викликає обертання валу турбогенератора, реалізуючи тим самим звичайний процес генерації електроенергії (ось тут друга згори картинка на зеленому фоні).
            Демонстраційний накопичувач Highview Power розміщено недалеко від газогенераторної площадки сміттєзвалища Пілзворт (Pilsworth). Великі теплоізольовані резервуари встановлені через дорогу напроти низки газо-турбогенераторів. В тих установках спалюється отриманий від розкладу (піролізного?, авт.) сміття газ метан і виробляється електроенергія. Розсіяні рештки тепла теж збираються і використовуються для інтенсифікації кріогенного процесу.
            Доктор Sheridan Few, дослідник з Грантхемського (Grantham) інститута Імперського коледжа, що у Лондоні, так описує унікальність технології.
"Це одночасно і зберігання енергії, і вироблення енергії. Ви тут маєте можливість використовувати як розсіяне тепло, так і розсіяний холод. Оскільки запасається як електрична енергія, так і тепло, то кількість повернутої електроенергії в деяких умовах перевищує кількість електроенергії, вкладеної у скраплення повітря (це щось типу теплового насосу?, wakeup авт. )

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.