bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Categories:

"НПО Альтернатива"...

В позднесоветское время была реклама НПО "Альтернатива", с ёжиком... К сожалению ролика нет, потому вот вам ми-ми-ми-шный ёжик из Японии:



Все-таки японцы умеют в кавай, надо признать!

Мдям. Так это мы о чем? Ааааа, мы об альтернативной энергетике. Ну тут цепочка как бы простая, альтернативная энергетика - альтернатива - НПО Альтернатива - ёжик. Все, с ёжиками закончили. Можно двигаться дальше.

Итак, в Египте запустили самую мощную солнечную электростанцию в мире. (только там ошибка в названии города - Аусан в Саудовской Аравии, а в Египте Асуан). Можно радоваться?



Давайте разбираться.

Прежде всего нужно понимать, что существуют промышленные циклы, непрерывные потребители, и нерегулярные потребители. Промышленный цикл - это когда на заводе началась технологическая операция, и длится она, например, сутки. И в течении суток операцию прерывать нельзя, потому что будет ой как все плохо и хреново. Непрерывные потребители - это, например, датацентры. Им нужна электроэнергия ВСЕГДА, и она ДОЛЖНА быть. Наконец, нерегулярные потребители - кондиционер, холодильник, насос полива огорода - которые могут включаться минутой позже или раньше, не проблема, им главное среднее за период времени набрать.

ВИЭ зависимы от условий природы, в данном случае - от наличия солнца. Значит, мы должны забыть о непрерывных потребителях, и о промышленные циклах мы можем помнить только тогда, когда у нас сами циклы короткие, неэнергоемкие, и случись что - последствия будут нестрашные.

Ну то есть жить в доме, при условии, что вас устраивает, что моргает свет, выключается телевизор или кондиционер и периодически размораживается холодильник - можно вполне. И это - по сравнению с полным отсутствием электроэнергии - очевидно, хорошо.

Теперь смотрим дальше. Одна из сильных сторон ВИЭ - возможность находиться рядом с потребителем. Дело в том, что по плотности энергии на квадратный метр земной поверхности в среднем по планете больше киловатта на квадратный метр нет и не будет никогда. Ну если Солнце не превратится в сверхновую, конечно - но тогда нам будет все равно. А это значит, что от каждого квадратного метра нам нужно тянуть провод, по которому будет идти солнечная энергия, потом все это объединять вместе, потом все это преобразовывать в промышленный стандарт передачи энергии (10 киловольт например)... Я не удивлюсь, если узнаю, что половина стоимости этой электростанции - это не солнечные батареи, а кабеля и коммутационное оборудование, да...

А затем, когда мы все собрали - нам нужна ЛЭП...



Когда ВИЭ располагается рядом с потребителем - мы можем отказаться от ЛЭП, от трансформаторов гигаваттного (в случае данной СЭС) класса, от фазовращателей, понимаете? А если мы строим такой вот двухгигаваттный солнечный парк - так он ничем не отличается от двух энергоблоков ВВЭР-1200, и это при том, что ВВЭР-1200 выдает качественное промышленное электричество, а не как с погодой повезет.

Первое, что мне не нравится в данном проекте - это его размеры. Потому что требуется много очень специфического оборудования для промежуточного преобразования энергии (24В - 10000В - 380В - 127В) по пути от генератора к потребителю. С другой стороны, однажды я считал свою гостинку, в которой живу. Так вот, если на глухие стены (коих есть несколько штук) моей девятиэтажки повесить панели, то в солнечный день дом превращается в электростанцию. А в пасмурный - живет полностью на самообеспечении. При этом площадь земли не используется - панели покрывают вертикальные стены, значит землеотвод не нужен. При этом сами панели непрерывно находятся под присмотром - потребители видят, что, как и к чему. При этом единственное согласующее устройство - это входной трансформатор, который должен уметь не только принимать энергию от сети, но и отдавать в сеть. Таких приборов на Западе сейчас хоть жопой жуй, и они недорогие.

Иными словами, размещая оборудование СЭС непосредственно на площадях потребителя, в случае, если потребляемая мощность позволяет - мы экономим много-много-много, по сравнению с реализованным мегапроектом.

Следующее, что мне не нравится - это компактность солнечного парка. Он расположен одним куском. Это значит, что он закрывается от солнца одной маленькой тучкой. Если мы будем говорить о распределенной сети генерации (каждый дом в панелях) то такую мощность - 2 ГВт - мы получим на огромной площади. В результате в облачный день, даже если тучка набежит - она закроет часть панелей, но далеко не все. А это значит, что дельта генерации будет маленькой, и устойчивость генерации сильно повысится.

А пока все оно собрано на площади семь на семь километров - одна тучка может сбросить мощность этого солнечного парка с 2 до 0,5-1 ГВт, с массовым отказом потребителей. А учитывая мощность, генерируемую станцией - возможно и блэкаутом на определенной территории.

Чтобы страховать потребителей от потери гигаватта в энергосистеме - нам где-то нужно иметь резервную генерирующую мощность в этот самый один гигаватт, которая будет быстро включаться при необходимости - и быстро выключаться, когда необходимость пропадет, а это, на секундочку - еще одна электростанция, причем не солнечная ни разу.

Будет ли данный солнечный парк успешным в эксплуатации? Будет. Потому, что есть несколько дополнительных факторов. Во-первых, в Египте реально много солнца, и вероятность внезапного затенения (и потери гигаватта в течении короткого промежутка времени) низка. Во-вторых, есть Асуанская плотина ГЭС (построенная еще советскими специалистами), которая как раз в роли подруливающей мощности откровенно хороша. В-третьих, в Египте много кондиционеров, которые в пасмурные дни будут потреблять намного меньше энергии, чем в солнечные - и значит, потребность системы в энергии будет ниже. То есть вот прямо сейчас энергетической катастрофы я не вижу. Но - при распределенной генерации падение мощности существенно меньше, и в плане парадигмы распределенная генерация гораздо устойчивее, и нагрузки на подруливающие мощности - ниже.

Насколько существенна генерация ВИЭ в 20% от совокупной мощности энергосистемы?

Здесь мы с вами переходим из галактики зеленых проектов к суровым цифрам реальности, ребята. И вопрос звучит следующим образом - а сколько процентов от потребления электроэнергии составляют промышленные и непрерывные потребители? Поскольку ВИЭ являются ненадежными источниками, и требуют резервирования, логично сделать так, чтобы серьезные потребители - заводы, больницы, системы связи и так далее - снабжались энергией в первую очередь, а дома - во вторую. Если у нас в структуре потребления заводы и прочее занимают 50%, а дома - вторые 50%, то 20% генерации, которая иногда пропадает, мы вполне можем отнести на домохозяйства. Тем более, что пропадает у нас далеко не все 20% сразу. Однако на практике потребление промышленных и непрерывных потребителей - это хорошо так больше половины. В 2008 году в общемировом балансе бытовой сектор занимал 37 процентов. Причем здесь, судя по всему - не только домохозяйства. И очевидно, что структура потребления на Бали и в Нижневартовске несколько отличается. А вот в 2017 году в РФ доля личного потребления (развитая промышленность) составляла всего 14,%.

То есть 20% генерации ВИЭ для Бали пережить можно (моргает свет, размораживается холодильник в доме - не критично для выживания), и в мировом масштабе тоже можно, а вот для России это уже слишком большие риски. Просто потому что в России промышленные и непрерывные потребители составляют подавляющую часть потребления.

Следующий момент - структура сетей потребления.

Как вы думаете, строятся ли две разных ЛЭП для завода и жилого квартала, или ЛЭП одна, и подстанция одна? В большинстве случаев у нас одна ЛЭП. В зависимости от стандартов, электропитание промышленных предприятий может осуществляться отдельными линиями и подстанциями. Однако это вовсе не догма. Скажем так - по советским нормативам в больницах должны были устанавливаться автономные источники электроэнергии (дизель-генераторы). На случай ядерной войны и катастроф всяких. Так вот - идите с проверкой в любую больницу.

Сходили?

Тот факт, что СССР имел великолепную и одну из самых надежных в мире энергетических систем, и что сейчас по крайней мере в России стараются держать марку - вовсе не отменяет того факта, что положенные по ПУЭ дизель-генераторы вы найдете далеко не в каждом медучреждении. Отчасти потому, что "нее надо было" раньше. И то же самое относится к запитке больниц от двух независимых ТП.

Я не видел в России сам - но я видел как это в Украине. Которая при СССР снабжалась и обустраивалась лучше большинства российских регионов. Исходя из чего и делаю выводы.

К чему я это говорю?

Если у нас нестабильная генерация составляет 20%, и структура нашей энергосети не позволяет физически отделить промышленных и непрерывных потребителей от потребителей бытовых - нам надо готовиться к авариям на производстве. Если, конечно, вы - промышленно развитая страна. А если вы Бали - вам и одной розетки на четыре хижины хватит.

То есть, исходя из того, что мы увидели, мы можем утверждать, что структура потребителей энергии в разных странах - разная. И если в 20% для Египта я еще могу поверить - страна дикая, солнца много - то вот планы Евросоюза по озеленению мне совершенно невнятны. Германия по структуре энергопотребления, как мне кажется - все-таки страна промышленная. На основании чего они там решили, что 43% зеленой выработки - это здоровое явление?

В Германии действует закон согласно которому энергосети должны в первую очередь принимать энергию из зеленых источников. Потому цифры такие большие. Но вот вопрос - а если вдруг будет много облачных и/или безветренных дней? Какие будут цифры? А справятся ли генерирующие мощности со снабжением промышленных предприятий?

С моей точки зрения, нормативы зеленой генерации должны учитывать специфику структуры потребителей. Да, зеленая энергетика - это хорошо, это здорово, это замечательно, НО. Представим себе, что у нас страна со структурой потребления, как в России - 14% домохозяйств и все остальные потребители ответственные. Допустим, у нас зеленая выработка как в Германии - 40+% в удачные дни. Мы все знаем, что за электричество надо платить, и что зеленая энергия значительно дороже обычной, и что именно за счет платежей существуют электростанции. Вопрос дня. Вот у нас есть длительный "удачный" период. Зеленые генерирующие мощности хорошо потрудились и хорошо заработали. А обычные электростанции?

Недофинансирование обычных электростанций введет к снижению запасов топлива, к ухудшению обслуживания оборудования, к более низким зарплатам персонала, возможно - к банкротству. В силу большей цены зеленой энергии издержки промышленности растут, прибыли падают. В результате длинного "удачного" периода возможно снижение готовых к оперативному введению нормальных генерирующих мощностей ниже определенного критического уровня - и в результате, случись что, энергетическая система рухнет. Кроме того, поскольку зеленая энергетика имеет природное ограничение в количестве энергии, собираемой с площади поверхности земли, зеленая генерация требует более развитой сети кабельного хозяйства, большего количества подстанций и прочей инфраструктуры. И все это нужно произвести, и все это - выплавка металлов, изготовление изоляции, полупроводников и красок - это не зеленые технологии. Ни разу.

Вот такие пироги с котятками.

Так хорошо или плохо - зеленая энергетика?

Ребята, зеленая энергетика - это хорошо. Но - при выполнении нескольких условий.

1. Распределенная генерация.
2. Интеграция зеленой генерации не в технологические, а в природные процессы.
3. Использование для зеленой генерации демпферов в виде ГРЭС и им подобных аккумулирующих систем, способных к промышленной генерации вторичной энергии.
4. Наличие резервных мощностей, и технических возможностей гарантированного снабжения потребителей первой и второй категорий в случае, если зеленая генерация почему-то перестала генерировать (жуткий тайфун, ветряки поломал, облаками так небо затянуло, что СЭС не работают).

В общем и целом я рад за египтян. Но нужно быть реалистами - без наличия мощной оперативно регулируемой генерирующей мощности в виде Асуанской плотины они этот солнечный парк не смогли бы реализовать в принципе. Потому что демпфировать колебания генерации им было бы нечем...

Tags: Мысли дилетанта, Неоднозначное, Се ля ви...
Subscribe

  • Внезапное озарение...

    По поводу предыдущего поста, точнее репоста. Вышел я на балкон, закурил, и снизошло на меня, что Интернет тоже придумали русские... ...

  • Гы...

    И вот только началось самое интересное про Портняжку - так сразу они зацепились друг за друга... При том, что я фильтрую обоих, меня лично их…

  • Синемафилическое

    Помните это? Так вот - я был прав! Сейчас смотрю, выкатили даже не экранку... Веселуха... УПД. Вы меня простите - но сцены со стрельбой и…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments

  • Внезапное озарение...

    По поводу предыдущего поста, точнее репоста. Вышел я на балкон, закурил, и снизошло на меня, что Интернет тоже придумали русские... ...

  • Гы...

    И вот только началось самое интересное про Портняжку - так сразу они зацепились друг за друга... При том, что я фильтрую обоих, меня лично их…

  • Синемафилическое

    Помните это? Так вот - я был прав! Сейчас смотрю, выкатили даже не экранку... Веселуха... УПД. Вы меня простите - но сцены со стрельбой и…