Энергетика

[radagor.livejournal.com]

В последнее время ведётся активная пропаганда солнечных электростанций. Они, мол, достаточно дёшевы, экологически чисты и не требуют никаких ресурсов, только солнечный свет. Интересно, а они оправдывают себя? Могут ли в полной мере они конкурировать с ядерной энергетикой в плане обеспечения энергией целых городов и огромных заводов? И реально ли вообще сделать, к примеру, хорошие автомобили, которые бы работали на солнечной энергии (насколько я понимаю, одной из основных причин, почему сейчас подавляющее большинство машин ездят на бензине, а не на электроэнергии являются сложности с производством качественных возобнавляемых аккумуляторов, т.к. они дорогие, к тому же никому не в кайф будет ждать по пару часов на электро-заправке пока автомобиль зарядится....ну и нефтяное лобби, понятное дело)?

P.S. И ещё вопрос. Солнечная энергетика - это самый экологичный вид энергетики или нет? Ветряки и гидроэлектростанции хуже?

Comments

[tumbochka.livejournal.com]

У солнечных батарей не слишком высокий КПД, поэтому, для того, чтобы автомобиль ехал с нормальной скоростью, придётся поставить батарею большого размера, что плохо скажется на аэродинамических свойствах автомобиля и будет тормозить. Кроме того, без аккумулятора машина всё равно не обойдётся - иначе придётся останавливаться всякий раз когда солнце зайдёт за тучу.
Солнечные батареи не очень экологически чистые - из-за технологии производства.

[xytop.livejournal.com]

солнечные электростанции не всегда используют солнечные батареи.

[khathi.livejournal.com]

У других методов КПД ещё ниже. Так что возражение ответу иррелевантно.

[xytop.livejournal.com]

вроде как наоборот: http://www.epochtimes.com.ua/ru/articles/view/7/5604.html

но я не спец.

[khathi.livejournal.com]

Пока нет. Есть опытные образцы, которые, вроде бы, получше прочих, но они ещё не в массовом производстве.

[kipjatilnik.livejournal.com]

в плане заменить ТЭЦ, АЭС - вряд ли.. но на комунальные нужды вполне можно использовать.. впрочем, опять же, покрывать будет не 100%, но приличная доля экономии есть..
в плане экологичности - да, лучше, чем ГЭС и ветряки.. первые приводят к изменению климата, русла рек и затапливанию земель.. плюс фиг его знает, что с ними делать лет этак через 100.. а вторые приводят к вибрациям.. возле ветряков мало что, кроме человека жить может факт.

[otterbeast.livejournal.com]

Те электростанции, что на солнечных батареях, за весь цикл работы вырабатывают меньше энергии, чем тратится на их производство. А те, что используют зеркала, направленные на паровой котел, могут хорошо работать только в пустыне - иначе им нужны ОГРОМАДНЫЕ площади.

[matex.livejournal.com]

например в америке солнечные батареи кое-где иногда используются на юге - например встречал в калифорнии. и то не везде и не часто, как уже сказали, у них низкий КПД, и света им надо очень много. батарея, от которой хоть какой-то прок, по площади размером с окно примерно. так вот при том что там НУ ОООООЧЕНЬ много света как по колечеству солнечных дней в году, так и по интенсивности - используют их не так уж и часто, именно из за нихкого кпд.
чуть-чуть севернее, и их уже вобще не используют. в нью-йорке, например, уже даже фонарик в огороде с зарядкой от сб не тянет. уже света мало. при том что Нью-Йорк по сравнению с Москвой - праздник вечного солнца и ясного неба, а в Москве, по сравнению в Нью-Йорком темно хоть глаз выколи - считай что круглые сутки ночь.

[the-wax.livejournal.com]

гидроэлектростанции, кстати, в общем случае не очень-то экологичны, поскольку для их работы требуется затопить достаточно большие территории (особенно, когда речь идёт о равнинных реках), а это плохо сказывается на экологии близлежащей местности. кроме того, они являются серьёзным препятствием для нерестящейся рыбы.

Что бы экологи и прочие зеленые не говорили

[pokutan.livejournal.com]

Но достойной альтернативы атому человечество еще не изобрело.
В Европе (если не ошибаюсь) мини-станции обслуживают целые огромные кварталы.

[ex-krywal.livejournal.com]

по Евроньюз показывали яхту, которая работает полностью на энергии Солнца.

[kisa-i-osya.livejournal.com]

Ага, а другая яхта прошла 10 миль на биотопливе из жира, пожертвованного экипажем ;-)

[ex-krywal.livejournal.com]

такие яхты регулярно ездят из Африки в ЕС

[white-thesis.livejournal.com]

Ответ сильно зависит от масштаба применяемых решений.
Вполне пристойная статья есть на эту тему у вики (http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_энергетика)

-I-
Авто с фотоэлементами на крыше останется курьезом.
_чисто_аккумуляторыне авто уже выпускаются (например Tesla) и имеют уже приемлимые характеристики, немногим отличающиеся от бензинового кара. Проблема с временем заправк аккумов решается не просто, а ОЧЕНЬ просто при двух условиях:
а) разработка международных стандартов на геометрию и характеристики авто-аккумов и твердое следование производителей этим стандартам
б) существенный процент электромобилей на дорогах

В при выполнении этих двух условий будет оправдана быстрая замена аккумулаторов на АЗС. Пустой на однотипный заряженный.

Пока что остается одна техническая проблема - аккумулятор, на котором электрокар проедет 100км, весит гораздо больше, чем 5-7 литров бензина. И места занимает больше.

-II-
Солнечнй теплоколлектор на крыше дума в совокупности с тепловым насосом и рекуператорами для сточных вод позволяет (и такие дома уже построены!) во много раз снизить затраты энергии на обогрев, даже в прохладной местности.
Решение настолько простое и эффективное, что можно ожидать его массового применения в ближайшие пол-века.

-III-
Гелиоэлектростанции могут быть разных типов, но все они для эффективной работы должны располагаться в теплых краях или в высокогорье с большим числом ясных дней в году.
На планете таких мест немало. "Гоби, Сахара ... " (с). Австралийцам вообще хорошо :)
Если условно принять мощность инсоляции за 1кВт/м2, КПД электростанции за 0.3 и суточный коэффициент (ночью темно, устром и вечером свет тусклый) за 0.3, то примерно получается 0.3*0.3*1e6 ~= 90мегаВатт с квадратного километра. Да хрен с ним! Пусть даже 50 мегаватт. Площадь Сахары 9 миллионов км2. Технический вопрос только один - доставка энергии потребителям.

-IV-
"Экологичность" производства электричества из солнечного света условна. Преобразователи не вечны, а их производству неизбежно сопутствую выбросы всяких загрязнений. Однако это лучше, чем, например, угольная ТЭС. Ведь механизмы и детали для нее тоже придется изготавливать. :)
То же самое относится и к ветрякам, и к приливным, и к ГЭС.

[kisa-i-osya.livejournal.com]

С ИБП-то стандартизоваться не могут...

[reineke.livejournal.com]

вот хорошо про солнечную энергию: http://elflesnoy.livejournal.com/177571.html#cutid1

а вообще даже она не такая уж дармовая - поглощая солнечную энергию батареями, мы "отбираем" её у Земли, например.

[mutant-lestat.livejournal.com]

лолшто?

[white-thesis.livejournal.com]

>мы "отбираем" её у Земли

Нет.
Солнечное излучение, попавшее на поверхность Земли
а) частично отражается в космос
б) частично превращается в тепло и переизлучается в космос
в) связывается в эндотермических химреакциях (например хлороифлом в органику)

Прекрасно и доходчиво нюансы использования солнечной энергии в глобальныш масштабах объяснены у Гриндилиса в его книге SETI.... Книга в общем не об этом, но одна из глав как раз посвящена вопросам жизни человека на Земле.
Проще всего найти по словам "первый тепловой предел".

[reineke.livejournal.com]

не вижу противоречия

[dna2.livejournal.com]

Солнечная энергетика - это самый экологичный вид энергетики или нет? Ветряки и гидроэлектростанции хуже?

Конечно, хуже. У солнечных электростанций типичная экологичность где-то в районе 500-600 попугаев, а у ветряков выше 350 редко поднимается. У ГЭС вообще 332 попугая - теоретический предел.

[fenst.livejournal.com]

к нам недавно Вассерман в бауманку приходил.
так вот с его слов для производства одной солнечной батареи тратится больше энергии, чем она за весь свой срок службы сможет получить

Самый "экологичный" вид энергетики - атомная.

[sanitareugen.livejournal.com]

"Экологичный" в кавычках, потому, что экология это наука о взаимодействии видов в живой природе и к "экологичности" отношения не имеет.

В определённом смысле вся энергетика, кроме атомной, солнечная (ну, для полноты можно прибавить геотермальную - но это атомная с реакцией в недрах Земли, и приливную - которая не "солнечная", но, во всяком случае, "солнечносистемная"). Но речь идёт, видимо, о непосредственном использовании энергии Солнца. Проблема тут в весьма малой её плотности (0.135 Вт/см², но это без потерь в атмосфере, притом на поверхность, перпендикулярную лучам Солнца, то есть в наших широтах это недостижимо даже теоретически, надо куда-то в тропики ехать). Поэтому реально пригодны для использования либо "сконцентрированные" источники, когда Солнце нагревает поверхность воды, испаряет её, она выпадает в верховьях рек, давая нам возможность строить ГЭС (сюда же ветроэнергетика - движение воздуха также обусловлено солнечным нагревом), либо "накопленные", когда растения древних эпох, поглощая солнечную энергию, строили своё тело, которое стало со временем углём (или нефтью).
Остальные способы использования солнечной энергии либо для частных задач (солнечные батареи на космических кораблях или ветряки, качающие воду из колодцев в степи), либо для вспомогательных задач (подогрев воды для бытовых нужд или "солнечный холодильник" - на абсорбционном принципе), или же носят характер в лучшем случае экспериментальный, но чаще - попильно-откатный.
Низкая плотность потока энергии обуславливает необходимость её концентрировать или занимать под приёмники очень большие площади.
Концентрационные станции используют зеркала, позволяющие нагревать котёл в их фокусе до температур, сравнимых с обычными ТЭС, и достигать сравнимого К.П.Д. порядка 40%. Однако их стоимость высока, а механическая часть капризна.
Отказавшись от концентраторов, получаем низкие температуры, соответственно, ничтожный К.П.Д., причём теплоноситель в этом случае (фреон, дихлорэтан и т.п.) сам по себе опасен.
Использование солнечных батарей теоретически позволяет достичь К.П.Д. до 70%, в эксперименте приближается к 40%, однако реально достигнутый в массовых изделиях не превышает 10-15%. При этом солнечные батареи также весьма дороги, хотя и проще в обслуживании, нежели "концентрационные станции".
Наконец, как "перспективный путь", рекламируется "биотопливо" в виде рапсового масла (вернее, его эфиров), метилового и этилового спиртов и пр. Однако само по себе возделывание растений требует затрат топлива, и, не будь оно дотируемо, легко бы выяснилось, что в реальности топлива на получение "биодизеля" уходит больше, чем получено этого самого "биодизеля". Впрочем, там, где имеются пригодные для переработки отходы (как сахаросодержащие сбросы патоки в Бразилии), производство топлива может стать выгодным - потому, что расходы на возделывание полей отнесены к другим продуктам.
Стоимость такой энергетики высока, причем, если выставить демагогическое возражение, что-де "мы готовы платить сколько угодно за экологичность", то легко видеть, что высокая стоимость равнозначна высоким затратам промышленных ресурсов на изготовление таких станций. То есть "экологичесий ущерб" от солнечной энергетики многократно выше ущерба от "неэкологичных" ТЭС, ГЭС и, тем более, АЭС.
Что до автомобиля на солнечной энергии - то непосредственно на ней автомобиль несколько непрактичен. При площади солнечной батареи на крыше в два квадратных метра на неё (на экваторе и в абсолютно ясную погоду) придётся менее трёх киловатт, или, с самым оптимистичным учётом К.П.Д. менее двух лошадиных сил. Вероятно, скорость в несколько километров в час так обеспечить можно (хотя на подъёме придётся толкать), что, впрочем, было продемонстрировано энтузиастом в Австралии. Электромобили же будут практичны лишь при развитии энергетики атомной (или, как перспектива, термоядерной)

Вы меня опередили...

[ker-o-sin.livejournal.com]

, чёрт! Стоит только скзатть, что помимо высокой стоимости солнечные батареи ещё крайне дорого утилизировать.
P.S. И еслия не ошибаюсь, то самый экологический чистый вид энергии - это газ. Но в ключе "экологичности",как видимо подразумевал автор вопроса, он спорен.

Re: Вы меня опередили...

[aare.livejournal.com]

И газ и даже уголь. Современные станции позволяют получать под 90% кпд + утилизация CO2 в парниках (Голландия). Т.е из трубы выходит водяной пар при атмосферном давлении.

Re: Вы меня опередили...

[ker-o-sin.livejournal.com]

Вход-то да, экологически чист, но вот само изъятие газа и угля из ОПС не очень экологично, и не долговечно.

К.П.Д. 90% для тепловых двигателей достигается...

[sanitareugen.livejournal.com]

...не техническими мерами, а пропагандистскими. Например, суммированием выработки электроэнергии с выработкой тепла. Что зачастую оправдано (как на отечественных ТЭЦ), но тем не менее - это "разного достоинства" энергия.
Для 90% К.П.Д. (по выходу механической или электроэнергии) в наших условиях нагреватель должен иметь температуру не менее 3000^oC. Что покамест крайне далеко от осуществления.

[orao.livejournal.com]

Гидроэлектростанции крайне неэкологичны, ветряки - тоже далеко не идеал (вибрации и шум, негативное воздействие на птиц и на людей).

[potan.livejournal.com]

Оправдывает.
На МКС это основной источник энергии.

[virtualgluck.livejournal.com]

На эээ... где?

[potan.livejournal.com]

На Международной Космической Станции. ЛЭП туда тянуть оказалось дорого, а атомный реактор зеленые не дали поставить.

[virtualgluck.livejournal.com]

Вот блин-то какой, не хватило у политиков денег на провода со столбами... Ай, как нехорошо получилось, поди все деньги на джипы и яхты разворовали...
А как там, на МКС ентом, с дождями и облаками? Меньше чем в здесь, али больше?

[virtualgluck.livejournal.com]

Ну конечно же нереально, госссподи... Найдите карту инсоляции российской территории и поймете. Тут даже на ноутбук не хватит...

Во времена депрессий и кризисов всегда вылазит всякая шушера типа ясновидящих и продавцов кетайского шмурдяка... забыли уже?

[ex-sunlike7.livejournal.com]

(http://sunlike77.livejournal.com)

[sanitareugen.livejournal.com]

http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/KAPITZA/KAP_10.HTM