Альтернативная энергетика, плюсы и минусы.


Рубрика: Новости журнала ВіР
Метки: | |
Просмотров: 7788

альтернативная энергетика плюсы и минусы

Сокращенно. Более подробную информацию читайте в журнале «ВіР» №3 2012.

В статье приведено мнение специалиста, проработавшего много лет в энергетике, отличающееся от мнения автора блога, но неординарность его заслуживает уважения и публикации.

Рост цен на традиционные источники энергии, их дефицит, а так же очевидные экологические проблемы, связанные с их использованием, заставляют нас заниматься поисками альтернативных источников. Трезво оценив ситуацию, постараемся оценить альтернативную энергетику, ее плюсы и минусы.

По моему, только ленивый сегодня не рассуждает об альтернативной энергетике и возобновляемых источниках энергии, об энергонезависимости, в том числе и в нашей стране, импортирующей углеводородное топливо. Но насколько реальны эти «альтернативы»? Качество альтернативной электроэнергии с использованием энергии солнца и ветра еще низкое.

Дело в том, что электроэнергия – такой продукт, которую хранить в масштабах, необходимых для энергосистемы целой страны, невозможно. Ее нужно потреблять сразу же после «изготовления». И это создает для энергетиков большие сложности, поскольку электропотребление в течение суток, дней недели и времени года, существенно колеблется, а энергосистема очень инерционна.

Вывод энергоблока в «режим» на ТЭС, ТЭЦ требует по времени несколько часов, столько же и на остановку. Запуск реактора на АЭС длится сутками. Поэтому энергетики стимулируют потребителей электрической энергии переходить на дифференцированные тарифы, когда в течение суток ее стоимость может существенно отличаться.

Что больше, затрат или выгоды?

Выработка электроэнергии при помощи ветряков никаким планам не поддается, поскольку она зависит от силы ветра, управлять которым человечество еще не научилось. Поэтому в комплекте с ветроэлектростанциями должны быть источники на традиционных энергоносителях, но с малой инерционностью (с коротким периодом запуска и остановки). Такими являются газовые турбины, но стоимость их высока и кпд ниже, чем у традиционных котловых установок.

Не в оптимальном режиме в течение суток работают и солнечные батареи. Ведь пиковые нагрузки в энергосистемах утром и вечером, когда освещенность невелика. А среди дня у энергетиков возникают проблемы «лишних» киловатт. Да и в штатное время в течение дня производительность солнцепанелей зависит от погодных условий (облачность).

Один из главных минусов солнечных панелей – их большая стоимость. Цена их колеблется от $3 до $5 за ватт мощности и это без комплектующих аккумуляторов, контролеров заряда, конвертеров. Солнечная электроустановка меньше чем $5000 за кВт не обойдется. Причем, речь идет о максимальной мощности при идеальных погодных условиях при оптимальном падении лучей, не более 2-3 часов в сутки.

Снабдить солнечные панели поворотными устройствами, следящими за движением солнца, весьма проблематично, потому, что 1кВт мощности занимает площадь около 20 кв. м и весит около 300 кг., а решение этой проблемы еще больше удорожит энергоустановку.

Учитывая стоимость, расчеты показывают, что сроки окупаемости таких энергоустановок 15 и более лет. Другими словами, заинтересованная окупаемость достигается за счет прямого дотирования (до 50%) со стороны государства из кармана потребителей, поскольку «зеленый» тариф закладывается в себестоимость электрической энергии.

Все, о чем говорилось выше, касается и ветроэнергетики. Здесь так же низкая экономическая эффективность (при даровом источнике ветра), обусловленная высокой стоимостью ветроустановок и требующая государственных дотаций.

К слову сказать, я не совсем согласен с автором, и считаю, что в частном секторе комплексные системы энергоснабжения, построенные на солнечных панелях с ветроустановками вполне могут конкурировать с системами централизованного монопольного энергоснабжения. И этому есть подтверждения на территории Украины.

Дело в том, что самый затратный элемент – алюминий, который идет на изготовление лопастей. А при изготовлении алюминия применяется электрическая энергия, которая в себестоимости составляет 50%. Потому-то все алюминиевоплавиьные заводы располагают вблизи дешевой энергии ГЭС, невзирая на транспортные затраты.

Говоря об энергосбережении и альтернативных источниках энергии на транспорте, специалисты энергетическую проблему разделяют на тепловую и транспортную. В первом случае, для непосредственного получения тепловой энергии (для приготовления пищи и обогрева) или электрической энергии, можно использовать в буквальном смысле все, что горит – уголь, природный газ, мазут, дрова. Во втором, все что можно сжигать в ДВС.

Бензин и водородное топливо.

В последние несколько лет заметно интенсивное движение вокруг так называемой водородной энергетики и на общедоступном уровне вынашивается мысль о том, что водород – светлое энергетическое будущее человечества, поскольку это самый распространенный элемент на земле и в космосе.

Если говорить с точки зрения химии, то горение – это процесс соединения того или иного вещества с кислородом, с выделением энергии. Соответственно почти весь водород на земле сгорел и в соответствии с законом о сохранении энергии, чтобы получить чистый водород, выделив его из воды (разделить на составные части водород и кислород) нужно потратить не меньше, а возможно больше энергии, чем будет получено при его повторном сгорании.

водородное топливо

Поэтому специалисты считают, что говорить сегодня о водороде, как источнике энергии некорректно. Можно говорить об использовании водорода в качестве средств для аккумулирования и транспортировки энергии.

В упрощенной схеме это выглядит примерно следующим образом. На стационарной установке с использованием значительных объемов электрической энергии получают химически чистый водород. Затем «заливают» его в бак автомобиля. Следовательно, массовая «водородизация» автотранспорта приведет к значительному производству электроэнергии (специалисты считают до 30%).

А где ее взять, разве что в топочных устройствах электростанций использовать ту же самую нефть, что высвободится при переводе автотранспорта на водород. Но это колоссальные затраты, переоборудование и реконструкция электростанций и инфраструктуры связанной с хранением водорода и его заправкой в автомобили. Вряд ли это под силу нашему государству.

Остается одно преимущество водорода перед природным газом, что его запасы практически неисчерпаемы. Но в том и парадокс, что весь чистый водород для производства и других нужд (включая и автотранспорт) на сегодня водород получают из природного газа (метана), а не из воды. Эта технология энергозатратна, но гораздо экономичней электролиза воды.

Подытоживая можно сказать, что для нас пока альтернативная энергетика имеет больше минусов, чем плюсов. Но технологии развиваются, совершенствуются, дешевеют и прогресс не стоит на месте. Другое дело, что любое дело необходимо делать с трезвой головой, заботясь о конкретном содержании, конкретных результатах, а не о форме, показухе, рассчитанной на малокомпетентного обывателя.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Я уверен, что есть и другие точки зрения, чем изложены в этой статье. Отзывы и замечания можно изложить в комментариях.

Комментариев: 10 RSS

Песимістична, непрофесіна стаття з минулого ! 1квт сонячних фотомодулів - 6.8м2, вартість 1 квт фотомодулів 800уо!... вартість комплекту на 10квт 12-14 тис.уо --1.4уо/вт !!! (потому, что 1кВт мощности занимает площадь около 20 кв. м и весит около 300 кг.)..(Один из главных минусов солнечных панелей – их большая стоимость. Цена их колеблется от $3 до $5 за ватт мощности и это без комплектующих аккумуляторов, контролеров заряда, конвертеров. Солнечная электроустановка меньше чем $5000 за кВт не обойдется.) ...поки *спеціалігти* роздумують і говорять- професіонали встановлюють сонячні станції, які швидко окуповуються, і створюють енергонезалежні будинки)))

Екатерина, это одна из точек зрения (не моя), хотя и пессимистичная. И касается она не частного сектора, а энергетической системы. Если вдуматься, то действительно писсимистические прогнозы всегда имели место в любых балансах. Что касается частного сектора, то там все развивается по другому сценарию, не зависящего даже от прогонозов.

Виталий3
2015-04-12 в 13:32:37

Коля, Христос воскресе! Все таки писсимизм в статье ближе к истине, чем оптимизм твоей оппонентки. Как говорят, каждому овощу свои срок и место для культивации, так и солнечным батареям, да и ДВС на водороде придет свое время и место. К примеру, таджикам будь они экономически наиболее развитыми хоть сегодня можно запустить оба проекта как рентабельные для этой страны. Как-никак, если "на небольшом плато горной системы Памир на высоте 2200 метров над уровнем моря...сосредоточены сразу 3 чуда Таджикистана: станция «Окно», Нурекская гидроэлектростанция с красивейшем водохранилищем, и резиденция президента страны Эмомали Рахмона. Этот район — одно из самых солнечных и лунных мест во всем мире. В среднем в год здесь бывает 1,5 тысячи часов ясных ночей".(http://tvzvezda.ru/news/forces/content/201504100853-2ywc.htm), то почему бы там не использовать дармовую электроэнергию для производства водорода.

Виталий, Воистину Воскресе!

Согласен в одном. Даровую природой энергию нужно использовать.

Что до уникального места в Таджикистане, то зачем им напрягаться с солнечными панелями, когда своей энергии от гидроузла девать некуда.

И по водороду, я знакомился со многими проектами водородных ячеек для ДВС, все это пока безумно дорого. Наверно, пройдет какое-то время, когда будут сравнительно недорогие технологии по получению чистого водорода.

Кстати, получить чистый водород, это пол дела. Как его сохранить, это тебе не канистра с бензином. Над эти бьются лучшие умы многих стран, но пока без результатов.

Владимир5
2015-04-14 в 14:46:15

Христос воскрес,Николай!

Мы с Вами примерно одного возраста и схожего жизненного опыта...Я инженер-металлург и изобретатель. В прошлом начальник управления литейного производства крупной компании.Сейчас работаю на заводе. Пенсионер.

Видел Ваш комментарий по поводу водородной энергетики.Я с ним не согласен.В Украине группа специалистов энергично занимается вопросами водородной энергетики.Мы уже имеем значимые результаты защищенные 4 патентами ведущих стран мира. Мы умеем получать водород наиболее экономичным способом из воды и хранить его в виде синтез-газа, то есть в смеси с др.горючими газами.Если вам будет интересно - поделюсь информацией- Пишите.

Воистину Воскресе! Владимир.

Спасибо за коммент. По всей вероятности, цель, какую я поставил, опубликовав статью такого характера, достигнута.

Дело в том, что эта точка зрения не моя, а автора, статьи опубликованной в журнале "ВіР".

Правда это было два года назад. Несмотря на изменяющее время, некоторые вопросы, в особенности экологии, при получении возобновляемых источников имеют большое значение.

Мне лично и для журнала будет очень интересна Ваша информация по получению чистого водорода из воды.

Номера патентов и изобретений. В особенности установки по его получению и хранению, реализованные на практических установках.

Мы с удовольствием опубликуем Ваш интересный материал.

Мы также могли бы написать и о компании, в которой вы работаете. Я уверен, что в технологических процессах производства ( при наличии таковых) есть реализованные изобретения. Конечно при интересе и согласии руководства.

К некоторому огорчению любителей чистой(экологически) энергии не бывает... Подумайте сами: откуда она берется в данном случае???

ДА,да,да из энергии солннца т.е преобразование энергии светового потока. Значит в результате в этом конкретном месте не нагрееется почва,воздух,вода. Тепло выделится в другом месте, там где используется энергия.В результате-кирдык климату!

Вот вам и глобальные потепления и ураганы и шторма и пыльные бури! ОПРОВЕРГНИТЕ меня и тогда я признаю

гений ЭКОЛОГИЧЕСКИ "ЧИСТОЙ" роазработки

Только 30 минут солнечного излучения, которое достается Земле, достаточно, чтобы закрыть годовую потребность планеты в ЭНЕРГИИ. В году 365 дней или 525600 минут, и нам нужно только 30 минут, то есть 0,0057% этой энергии. Думаю, что такое мизерный объем не повредит экологии ЗЕМЛИ.

Выскажу свою мысль по поводу закона сохранения энергии. Это по поводу того, что если чего-то где-то убудет, то обязательно где-то прибудет. Сегодня от тепловых выбросов в атмосферу меняется климат земли. И глобальное потепление становится реальным апокалипсом ближайшего будущего. Этот процесс, по заявлению специалистов, уже нельзя остановить, его можно только замедлить. Катализатором в этом процессе замедления может быть только возобновляемые источники энергии, те, которыми наделила нас природа. Наш скромный вклад - это всемерная пропаганда становление и развитие технологий альтернативной энергетики. Безусловно, в процессе становления, должен быть выдержан научный и инженерный подход.

Полностью согласен с мнением автора... Самое главное - все изложено с учетом всех плюсов и минусов и молиться, что водород спасет нас от дефицита электроэнергии, как говорится бред сивой кобылы... Молодец...Надо и нужно подойти к проблеме производстве альтернативной электроэнергии на основе здравого мышления, а не так , как некоторые предлагают с пеной у рта , хотя и имеют научные звания...

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)