A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 1451409 раз)

0 Пользователей и 4 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн βάρβαρος

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 303
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от βάρβαρος
Воины победители сперва побеждают и только потом вступают в битву, те же, что терпят поражение, сперва вступают в битву и только затем пытаются победить (Сунь Цзы)

Пока я кормлю голодных, меня называют святым, но стоит мне спросить, почему они голодают, как меня называют коммунистом (Камара)

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Химия при высоких температурах немного отличается от "обычной". Вспоминаю два проекта - газо-паровые турбины и реакторы с металлическим теплоносителем.
Газо-паровые котлы - это когда вода впрыскивается прямо в пламя газовой горелки и полученый пар 500° направляется в турбину. Оказалось, такая газовая смесь растворяет всё - железо, медь, керамику. После трех лет эксплуатации энергоблок был демонтирован.
В советское время построили "Золотую рыбку" - торпедную подлодку с реактором на натриевом теплоносителе. При экипаже в 17 человек она имела ход в 60 узлов - быстрее любой торпеды. Но... Оказалось, раскаленные докрасна трубы неплохо пропускают кислород, натрий окислился и забил реактор. После попытки ремонта "Золотую рыбку" списали на пятом году (обычно подлодки служат около 30 лет).
Так что с расплавами - проблем не оберешся.

Там схема такая: расплавы циркулируют только по трубам и бакам для накопления энергии. И второй контур водяной с турбинами и генераторами.



По идеи это предусматривает некий расход воды, но раз никаких бассейнов охлаждения рядом не видно, значит водяной контур тоже замкнутый, иначе бы замучились бы его водой пополнять с испарением в пустынях.
Наверное горячую отработанную воду используют для обогрева станции ночью - ночи в пустынях холодные - облачности нет.

И 500 ГВт/час - идеал. При перемножении всех КПД у меня осталось 300 ГВт/час при условии, что зеркала отражают 90% света. Однако после утренней росы у зеркал останется 70-50%.

Значит КПД неправильно считаете. Станцию строят не просто так, а с использованием данных уже построенных меньших по размеру прототипов.

Мыть раз в неделю 1000000 кв метров зеркал - одной воды сколько уйдет! И добавит влажности для росы.

Чистить зеркала скорее всего приходиться очень редко. Их высота над уровнем земли около 5 метров - пыли на такой высоте гораздо меньше, чем на земле, как и утренней росы.


Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
http://www1.eere.energy.gov/solar/sunshot/pdfs/csp_review_meeting_042413_mazumder.pdf

Так и есть. За 5 месяцев отражающая способность гелиостата падает на 25%. Там же пишут, что пока в основном самый частый способ очистки - это смывание водой. Хотя уже думают о электростатике или роботах, потому что с водой в пустыне напряг.

Очевидно зеркала моют только раз в несколько месяцев. На той станции где планируется иметь больше 1 квадратного километра зеркал число постоянных рабочих мест очень мало.

Цитата
However, these projects have led — or are projected to lead — to just 288 permanent, full-time jobs.
The Cresent Dunes Solar Project in Tonopah received a $737 million stimulus loan, but once construction is complete, it will only employ 40 to 50 people.

При строительстве работают около 300 рабочих, и постоянных рабочих мест при эксплуатации лишь 40-50 человек. Не больше, чем на любой другой электростанции. Может там уже действительно электростатику будут применять.

Кстати там народ сильно возмущается, что типа потратили миллиард зеленых, а постоянных рабочих мест только полсотни создали  :D

Хотя в чем-то соглашусь, чистка зеркал CSP пока момент достаточно темный, таких станций в мире пока очень мало.

С чисткой PV все гораздо понятней.

http://www.popmech.ru/article/13552-nemyityie-paneli/
Точные подсчеты показали, что панели солнечных батарей необязательно должны быть сверкающе чистыми. Лучше их вообще не мыть.
Цитата
Калифорнийские исследователи рассмотрели данные по производительности солнечных батарей, собранные в 2010 году. 186 небольших домашних и коммерческих солнечных генераторов в Калифорнии, от залива Сан-Франциско до мексиканской границы, в течение 145 летних дней не мылись и не омывались даже дождем, и авторы отметили, что за это время эффективность их сократилась всего на 7,4%, падая менее чем на 0,05% в день.
Можно подсчитать, что для среднего местного домохозяйства, пользующегося индивидуальным генератором солнечной энергии мощностью 5 КВт, мойка панелей посреди лета принесла бы электричества на 20 долларов больше (за 2,5 месяца), что намного меньше стоимости самой мойки. Впрочем, авторы работы подчеркивают, что эти выкладки касаются лишь малых систем, для крупных коммерческих электростанций мойка вполне может и окупаться.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Mirror cleaning CSP plants

Даже видео есть, как моют зеркала СЭС. Никакого ручного труда.

Оффлайн pppppppo_98

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 940
  • Благодарностей: 26
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от pppppppo_98
а как эти чудо-зеркала переносят пустынные пыльные бури?

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Далее перевозим оставшиеся 50 тыс тонн проката на 3000 км в пустыню (1,5 ГВт/час), автомобилями до места строительства 5 км (2ГВт/час).

Отлично, что Вы тут посчитали этот момент. Я отыскал цифры необходимой воды на мытье зеркал.

http://sfera.sollab.eu/downloads/Schools/Felix_Tellez_Presentation.pdf

На 32 странице

Цитата
- Required demineralized water of about 0.2 liters/kWh
- Typical frequencies of washing are 2-3 weeks

Значит в самом худшем случае 200 грамм воды на каждый генерируемый киловатт в час. Возьмем ту СЭС с 1 квадратным километром зеркал и 500 ГВт в час генерации в год.
Тем самым в год понадобиться на мытье зеркал 100 тысяч тонн воды ежегодно.
Даже если мы эту воду будем доставлять в пустыню с расстояния в 3000 км, как следует из ваших расчетов это меньше 2% от всей генерируемой электроэнергии на СЭС.

Поэтому очевидно что уже даже сейчас расходы на мытье зеркал это копейки по затратам.
« Последнее редактирование: 13 Авг 2013 [18:34:08] от lrcbn »

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
а как эти чудо-зеркала переносят пустынные пыльные бури?

Считаете что покрытие будет царапаться песчинками? Не думаю что это большая проблема, иначе теплоСЭС никто не строил. Но в мерах предосторожности перед каждой бурей можно разворачивать гелиостаты против ветра или накрывать каким-нибудь покрытием. Особо опасные бури в любом случае можно предсказать за много часов или даже суток.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Все верно, затраты на мытье теплоСЭС копейки от общей генерации электричества.

http://www.scidev.net/global/water/news/abu-dhabi-bets-on-anti-dust-solar-panels.html
http://www.solarmillennium.de/english/press/press-releases/archive-2010/2010_12_23-kuraymat.html

Первая тепловая СЭС в Египте с площадью зеркал в 130 тысяч м2 (в 10 раз меньше, чем на строящейся тепловой СЭС в Неваде) тратит на мытье около 40 тонн воды каждый день. В год это около 15 тысяч тонн воды.

Это близкая цифра затрат на мытье на каждый киловатт в час к цифре в испанской презентации, хотя в Египте несравнимо больше песка, чем в Испании.

Оффлайн pppppppo_98

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 940
  • Благодарностей: 26
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от pppppppo_98
а как эти чудо-зеркала переносят пустынные пыльные бури?

Считаете что покрытие будет царапаться песчинками? Не думаю что это большая проблема, иначе теплоСЭС никто не строил.

А их никто и не строит...Окромя случаев бюджетного рапила средств
Цитата
Но в мерах предосторожности перед каждой бурей можно разворачивать гелиостаты против ветра или накрывать каким-нибудь покрытием. Особо опасные бури в любом случае можно предсказать за много часов или даже суток.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
А их никто и не строит...Окромя случаев бюджетного рапила средств

Ну что значит бюджетный распил денег? Если бы идея была бредовая государственных денег на это ни копейки не выделили. Попробуйте к примеру попросить у какого-нибудь правительства миллиард на антигравитационный двигатель или средство телепортации в другую галактику.

А если финансово поддерживают строительство, значит это направление считается очень перспективным в будущем энергетики.

Хотя конечно пока в основном в тепловых СЭС лидируют не круглосуточные станции с тепловыми аккумуляторами на расплавах солей, а более дешевые с водным теплоносителем без нормального накопления энергии ночью.

Буквально сегодняшняя новость.

http://aenergy.ru/4109

Цитата
Строительство крупнейшей в мире солнечной электростанции, мощностью в 377 мегаватт, близится к завершению
На сегодняшний день крупнейшая электростанция концентрированной солнечной энергии, мощностью в 100 МВт, запущена и эксплуатируется в Абу-Даби, но судя по всему она недолго будет на вершине рейтинга.
Гигантская солнечная электростанция Айванпа в пустыне Мохаве, что в 110 милях на восток от Барстоу и в пяти милях к западу от границы штатов Калифорния и Невада, в скором времени будет запущена.
Строительство проекта, стоимостью $2,2 млрд, завершено на 95% и ожидается, что он будет запущен к концу этого года, говорится в последнем заявлении “Калифорнийской энергетической комиссии” и официального лица, причастного к этому проекту.
Проект мощностью 377 мегаватт состоит из трех 140 метровых башен и 170 000 гелиостатов или попросту — зеркал, и все это размещено на 13.73 квадратных километрах федеральных земель, сообщается на сайте BrightSource. Зеркала будут отслеживать положение солнца в течение всего дня и отражать солнечные лучи на башни. В каждой башне тепло превращенное в пар, будет вращать турбины, в результате чего и будет вырабатываться электричество.
На объекте Айванпа будет занято 86 человек для обслуживания электростанции. Во время строительства, которое началось в октябре 2010 года, потребовалось около 2100 рабочих и вспомогательного персонала в наиболее интенсивные периоды строительства.



Мегапостройка по состоянию на март 2013 года


И насчет системы безопасности на случай сильного ветра там тоже показано - просто перпендикулярно зеркала гелиостатов устанавливают и все.
« Последнее редактирование: 13 Авг 2013 [20:43:27] от lrcbn »

Оффлайн pkl

  • *****
  • Сообщений: 5 300
  • Благодарностей: 59
    • Сообщения от pkl

Ircbn, главное не в количестве энергии, а в её плотности. Все ваши примеры - это способ обеспечить бытовые потребности, ОТ 100 ДО 3000 кВт/час в месяц. КамАЗ имеет двигатель до 225 кВт, БелАЗ (120 т) - 2250 кВт, Боинг-747 - 75000 кВт.
То есть перелет на 747 из Гонконга в Лондон вполне эквивалентен энегропотреблению города с 20 тыс чел населения в течении месяца.
Резюме доклада Капицы об энергетике будущего звучит так - для бытового энергоснабжения пригоден любой источник энергии; для промышленного энергоснабжения отсутствуют физические принципы достижения высоких плотностей энергии, альтернативных нефти в транспорте и углю в энергетике.
А почему котлы вспышечного сгорания никто не упоминает?
Celestron PowerSeeker 114 EQ, но хочется большего

Сверхцивилизация - это цивилизация, овладевшая всеми практически значимыми технологиями, которые вообще допустимы законами природы.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Про защиту от погоды еще такое пишут:


Цитата
Гелиостаты нужно будет изготовлять в полном соответствии с весьма строгими, техническими требованиями. Они должны выдерживать большие ветровые нагрузки; конструкция гелиостатов должна быть такой, чтобы им можно было придать любое положение — вертикальное (для защиты от повреждения градом), горизонтальное (для уменьшения деформаций, вызванных сильным ветром) и перевернутое (для уменьшения повреждений, вызванных песчаной бурей). Гелиостаты должны быть ориентированы на Солнце с точностью ±0,1° и должны автоматически следить за его положением на небе.

Насчет перевернутого положения правда сомнения есть. Конструкция ног у некоторых типов явно не позволяет поместить зеркала в такое положение.

Да и многие еще в этой теме не упоминули про важнейшее свойство СЭС - ее долговечность. Из-за сильной сухости воздуха в пустынях коррозия металла уменьшается на порядок по сравнению с другим климатом. Самолеты хранят именно в пустынях десятилетиями. Поэтому думаю оборудование СЭС простоит лет 100 в пустынях без коррозийного разрушения.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
А почему котлы вспышечного сгорания никто не упоминает?

Там большие проблемы с радиацией, хотя если в космосе подрывать то еще может быть.

Но это только когда сотни и тысячи гигаватт зеркальных СЭС установят в пустынях, потом можно по ночам термоядерные бомбочки друг за другом подрывать над ними и давать возможность работать солнечным башням, когда Солнце отдыхает...

Nucleosome

  • Гость
Если бы идея была бредовая государственных денег на это ни копейки не выделили.
смотря как и кто попросит
А если финансово поддерживают строительство, значит это направление считается очень перспективным в будущем энергетики.
святая простота...

Оффлайн pkl

  • *****
  • Сообщений: 5 300
  • Благодарностей: 59
    • Сообщения от pkl
А почему котлы вспышечного сгорания никто не упоминает?

Там большие проблемы с радиацией, хотя если в космосе подрывать то еще может быть.
Я на это и намекаю! ;)

Но это только когда сотни и тысячи гигаватт зеркальных СЭС установят в пустынях, потом можно по ночам термоядерные бомбочки друг за другом подрывать над ними и давать возможность работать солнечным башням, когда Солнце отдыхает...
Скорее уж реакторы на быстрых нейтронах и на тории. Растрясут бомбочки гелиоустановки. Не говоря уж о том, что на Земле взрывать термоядерные заряд - страшный грех.
Celestron PowerSeeker 114 EQ, но хочется большего

Сверхцивилизация - это цивилизация, овладевшая всеми практически значимыми технологиями, которые вообще допустимы законами природы.

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Святая простота...

Соглашусь с Вами, когда Вы сможете ЛИЧНО убедить кого-нибудь профинансировать строительство антигравитационного двигателя или порта межгалактической телепортации  :D И не на жалкую сотню, какую обычно выбивают всякие колдуны и экстрасенсы, а на миллиардик другой сколько стоят сейчас современные ВЭС и СЭС  :D

Тогда да, я буду уверен, что возможна бредовая деятельность в науке и технике на миллиарды инвестиций.

ИМХО,после чтения о новых тепловых СЭС с аккумуляторами на расплавах солей пришел к выводу, что никакие умные сети по большому счету уже не нужны. Да будут держать несколько ГЭС или АЭС в качестве резервных мощностей на случай аварий или редкой облачности в пустынях, но 95% работы электросетей уже будет сбалансировано.

Солнечные тепловые электростанции уже сейчас способны вырабатывать электричество 24 часа в сутки за реальные деньги (лишь в 2-3 раза дороже чем электричество с сжигания газа или АЭС).

И тем не менее Вы зная про успехи Gemasolar упорно тут рассказываете страшилки про скорый энергетический конец человечества. Я вот честно осознал значение Gemasolar только пару дней назад, когда покопал тему CSP.

Правда говорят и до Gemasolar была небольшая тестовая СЭС в Калифорнии (Solar One), но именно на Gemasolar 2 года назад удалось добиться выработки солнечного электричества 24 часа в сутки в значительных масштабах для коммерческого использования, днем и ночью, что фактически окончательно решило энергетическую проблему без ископаемого топлива на сотни и тысячи лет вперед.

Здесь есть краткая история Gemasolar в картинках

http://www.eugcc-cleanergy.net/LinkClick.aspx?fileticket=5RTpZa92CM0%3D&tabid=265&mid=952

Основные этапы:

апрель 2009 - начали стройку
июнь 2009 - построили башню
март 2010 - начали ставить зеркала
декабрь 2010 - закончили стройку
апрель 2011 - гелиостаты откалибрированы и синхронизированны
конец мая 2011 - электричество пошло в сеть
конец июня 2011 - впервые достигнута 24-часовая работа (днем и ночью)
« Последнее редактирование: 14 Авг 2013 [01:13:08] от lrcbn »

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Скорее уж реакторы на быстрых нейтронах и на тории. Растрясут бомбочки гелиоустановки. Не говоря уж о том, что на Земле взрывать термоядерные заряд - страшный грех.

Как могут растрясти гелиостаты термоядерные взрывы в космосе? Там же вся энергия взрыва в космос уходит. Создаем типо второго Солнца и все. Но ИМХО это уже не понадобиться, солевые аккумуляторы, а в перспективе из жидкого стекла решат проблему выработки электричества по ночам.

Оффлайн Q

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 424
  • Благодарностей: 3
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Q
Есть один нюанс. В войне очень легко поставить страну, производящую подавляющую часть э/э с посредством CSP, на колени.

Правда тоже касается и АЭС, а вот с ФВ дело иначе. Если на каждой крыше будут панели, то страна в этом плане станет неуязвимой.

Ещё читал, что CSP с линзами добывают электричество даже из лунного света. Смотрится очень красиво. Даже красивее башни с зеркалами вокруг.

« Последнее редактирование: 14 Авг 2013 [02:17:39] от Q »

Nucleosome

  • Гость
Создаем типо второго Солнца и все.
это какой уже у нас подобный проект по счёту? перекрыть пролив Дрейка, накормить человечество древесиной, залить известняки кислотой, чтобы потом биота переработала углекислый газ в топливо, теперь вот второй Солнце "и всё". легко заметить, что с каждый разом всё масштабнее - даже слово "типо" не помагает, дальше наверное у нас "только-то создать чёрную дыру галактической массы".

Оффлайн topaz

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 618
  • Благодарностей: 5
  • Тверд как алмаз! Ушел в самобан.
    • Сообщения от topaz
Есть один нюанс. В войне очень легко поставить страну, производящую подавляющую часть э/э с посредством CSP, на колени.

Да ну, если у страны есть ядерное оружие то никто ее трогать не будет, а то покусает.

Вообще двигать эту технологию тепловых СЭС с тепловыми аккумуляторами в ближайшие годы скорее всего будет уже не Torresol (создатели Gemasolar), а компания Solar Reserve. У Испании сейчас плохо с деньгами, чтобы двигать эту технологию.

http://www.helioscsp.com/noticia.php?id_not=1887
http://reneweconomy.com.au/2013/solarreserve-to-propose-600mw-baseload-solar-plant-to-saudis-89555
В 5 раз большую по мощности чем Gemasolar станцию в Неваде они достраивают в этом году. Фотки стройки я уже выше показывал, осталось только зеркала поставить. Цена электричества с нее со всеми субсидиями где-то 20 центов за киловатт в час. Дороговато (в 2 раза дороже, чем в среднем по стране), но это уже с ночными 10-часовыми аккумуляторами в отличие от ветряков и PV.
При том если поставить такую станцию в более близких к экватору пустынях - в чилийской Атакаме, то цена электричества будет уже 13 центов.
За это десятилетие они планируют построить около 10 таких станций. У них есть контракты на строительство в США, Испании, ЮАР, Чили, Австралии и Ближнем Востоке. За счет большого количества построенных станций они планируют снизить стоимость электричества до 10 центов.

Поэтому думаю лет через 20-30 такое промышленное солнечное электричество станет самым дешевым в пустынных районах, как Северная Америка, Ближний Восток, Австралия, Северная Африка. А лет через 50 начнется массовое строительство ЛЭП прямого тока в более высокие широты для перекачивания этого дешевого электричества.


P.S. Плюс уже любую уже построенную CSP станцию можно сделать 24-часовой. Самая дорогая часть у любой тепловой СЭС все равно зеркала с системами управления, а нужно лишь добавить баки с теплоносителем и трубопроводы с ресивером переделать под другой теплоноситель.
« Последнее редактирование: 14 Авг 2013 [08:38:52] от lrcbn »