November 6th, 2019

Энергетика и арифметика: «зелёный прорыв», которого не было

https://warhead.su/2019/10/25/energetika-i-arifmetika-zelyonyy-proryv-kotorogo-ne-bylo

Есть, как известно, ложь, есть наглая ложь, а есть статистика. Так вышло, что за июль — сентябрь 2019 года в Великобритании альтернативная энергетика обогнала по генерации традиционную. Что произошло и как «правильно» считать энергетику

Молодо-зелено

В Британии праздник. Хоронили «традиционную энергетику» — порвали два — нет, три баяна.

Повод есть. Беспощадная статистика зафиксировала небывалое: солнечные панели, ветряки, ГЭС и «биотопливо» нагенерировали 29,5 тераватт-час, а традиционные источники (газ и уголь) — всего лишь 29,1 тераватт-час.

Как посчитали британские учёные, такое случилось впервые аж с 1882 года.

И мало того, что весной-летом кВт/ч с ветрогенератора был дешевле, чем с газовой станции. В королевстве посчитали, что каждый третий день в 2019 году ВИЭ (возобновляемые источники энергии) генерировали больше, чем традиционные источники. Чудеса, да и только.

Но, как всем известно, чудес не бывает.

Главное, товарищи, это концентрация

Ещё 12-14 лет назад ветрогенераторы производили мощности в десять раз меньше, чем на ТЭЦ. Что же произошло за это время?

Во-первых, Британия продолжала уничтожать угольные станции. Большинство из них были построены в 1960-х — 1970-х годах. Их, конечно, модернизировали, но с большой неохотой.

Увы, но тут вмешалась большая политика. Члены профсоюзов угольщиков были радикальными социалистами, если не коммунистами. В 1970-е годы у них не заладились отношения ни с лейбористами, ни с тори. В 1984–1987 годах Маргарет Тэтчер фактически уничтожила «старые» профсоюзы угля, стали и бетона. А остальное доделали массовая приватизация и оптимизация старых отраслей. Требования по безопасности станций и степени очистки выбросов резко выросли. Уголь стал дорог, убыточен и невыгоден. Британия стала экономикой услуг, сделала упор на финансы и прочий неолиберализм

[Spoiler (click to open)]
В итоге угольные станции исчезли как класс — к марту 2020 года их должно остаться четыре на всю страну. А их доля в генерации энергии упадёт ниже 1%!

Не в последнюю очередь — всемерная забота о природе. Если мы режем угольные станции, это надо чем-то компенсировать. На выбор королевских энергетиков были: АЭС, ГЭС и всякая экзотика типа ветряков и солнечных панелей.

Что же избрали британские политики?

В 1990-х годах строительство и расширение АЭС были заморожены, и кабинет министров даже стал подумывать над темой «а не порезать ли нам все эти станции, это же один сплошной Чернобыль».

Вместо этого стали массово строить ветрогенераторы. Последние несколько лет — ударными темпами. В 2018 году в строй ввели 2,1 ГВт ветростанций, включая 1,2-ГВт ветростанцию «Хорнси Ван» (в планах увеличить её мощность до шести ГВт). В 2019 году ввели в строй 588-мегаваттную ветростанцию «Беатрис». И в этом же году первая очередь 714-МВт ветростанции «Ист Энглиа Ван» выдала первые киловаттчасы (полностью её введут в строй в 2020 году).

От предыдущих проектов ветростанций эти отличаются размахом. Скажем, вторая очередь станции «Хорнси». Мощность каждой ветротурбины — от пяти до 15 МВт. Высота — до 190 метров. Размах лопастей — десятки метров. Сотни километров специального бронированного кабеля, чтобы связать ветротурбины и электростанции в Британии. И всё это на площади в пару тысяч квадратных километров и на расстоянии в 120-150 км от английского побережья.

ооружение и монтаж такого электрооборудования — серьёзный инженерный проект. А в планах на будущее — соорудить к середине 2020-х годов ветростанций ещё на 20 ГВт.

Но вот тут и начинается самое интересное. Да, ветряки в Британии ударно строят, но вместе они дают всего лишь половину «зелёной генерации». А откуда берётся всё остальное?


Дрова — всему голова

Вот мы и дошли до первого прокола.

Если ветряки — это первая половина «зелёной» генерации, то «биотопливо» — это 2/3 второй половины (а на солнечные панели и ГЭС приходится оставшаяся 1/3). А знаете, что в основном подразумевается под биотопливом? Пеллеты и опилки. По теплоёмкости это биотопливо бывает и лучше угля, но хуже газа. Да ещё и в производстве дороже.

И, конечно же, вот тут сразу же возникает вопрос — зачем?

У вас есть добыча в Северном море, добыча газа прекрасно развита. Не хватает?

Импортируйте дешёвый из континентальной Европы. Или напрямую закупайте, можно даже у США. Всё равно в Британиии к началу 2030-х годов собираются построить новые газовые станции мощностью 30 ГВт. Десятилетием раньше не могли? Риторический вопрос.

В итоге вместо грязных угольных или новых газовых станций в Британии перестроили и ввели в строй 420-МВт станцию на «биотопливе» в «Линмоуте». Которая тоже оказалась грязной. Потому что когда вы сжигаете фактически дрова, которые до вы до 2015 года смешивали с углем — у вас всё равно на выходе будет сажа. Или СО2, диоксид углерода, против выбросов которого так активно сейчас все борются.

Иными словами, считать электрогенерацию на «биотопливе» зелёной или альтернативной — это очень большое лукавство

Баланс не сходится

Слона, как обычно, решили не замечать. Кроме биотоплива, сжигание которых в топке вдруг стало настоящим «зелёным прорывом», внезапно упустили АЭС.

Дело в том, что «альтернативная» энергетика — это 40% электрогенерации, «традиционные» источники — 39%, а АЭС — 19%. Ещё 2% приходится на всё что угодно: от канализационных газов, которые сжигают в специальных топках, до экспериментов с бактериями. Последние, хитро взаимодействуя со всякими веществами, выделяют газы, которые потом и сжигают.

Наверное, за частью таких проектов будущее. Но в суровом настоящем «зелёная» энергетика проигрывает традиционным источникам, из которых хитрым образом вывели АЭС.

А если убрать биотопливо… Получится, что на «зелёную энергетику» приходится всего лишь 26% электрической генерации. При этом в статистике «забыли» упомянуть, что часть мощности импортируется. И это 6-6,5% — столько же в Великобритании генерируют солнечные панели.

Импорт идёт из богомерзкой Франции и других стран ЕС. И на чём там эта мощность вырабатывается, это одна лишь Еврокомиссия знает. Но есть недобросовестное мнение, что речь идёт об АЭС и газовых станциях.

В общем, доля ВИЭ падает ниже ¼ — и на этом лавочку можно закрывать.

Впрочем, национальный оператор электрических сетей Великобритании нашёл выход. Надо просто правильно посчитать: объединить в одну группу ВИЭ, но без «биотоплива», и добавить к ним АЭС. И тогда будет вам тотальное превозмогание и «зелёная энергетика».

Ненависть к электросамокатам. Они маленькими колесиками давят рынок электрокаров

https://alex-rozoff.livejournal.com/176196.html

Любопытнейший материал в плане социально-политического анализа СМИ.
03.11.2019 "Страх и ненависть в Берлине: за что немцы ополчились на электросамокаты
Электросамокаты должны были стать экологичной альтернативой машинам, но стали раздражителем для всех - и пешеходов, и велосипедистов, и автомобилистов. Почему?"

https://p.dw.com/p/3SKUS
По ссылке - страница ненависти против электросамкатов.
= В немецких газетах - ни дня без новостей об электросамокатах. "В Потсдаме прохожие подрались из-за электросамокатов". "В Берлине женщина упала с самоката и получила тяжелые травмы". "В Эрфурте несколько полицейских ранены в драке с прохожими, которые вступились за пьяную водительницу самоката". "В Бонне врачи борются за жизнь водителя самоката, который на полном ходу врезался в машину такси". При этом по статистике каждый день на немецких дорогах гибнет как минимум один велосипедист и три автомобилиста. Но когда говорят эмоции, цифры молчат. =

Все очень просто: электросамокаты стали альтернативой не автомобилям с ДВС, а избыточно дорогостоящим, тяжелым, и пожароопасным электрическим автомобилям.
[Spoiler (click to open)]
16.08.2019 "Немцы описали свой нынешний и будущий автомобиль мечты"
https://p.dw.com/p/3O16Z
= среди женщин интерес к приобретению автомобиля резко упал. Но еще более резко (беспрецедентное падение за все время проведения таких опросов, подчеркивают авторы исследования) снизилось желание покупать новые машины, тогда как спрос на менее дорогие подержанные авто более чем удвоился. Это - плохой знак для немецкого автопрома, и без того переживающего резкое торможение... На вопрос о предпочтительном типе двигателя абсолютное большинство опрошенных назвало бензиновый мотор. =

Какая боль для финансовой олигархии, рассчитывавшей навязать жителям миллионы дорогих электромобилей. Но меры "кнута и пряника", предпринимаемые для этого, дали не тот результат. В смысле: кнут - кое-как сработал, а пряник - вообще почти никак.
Напомним эти меры вкратце:
20.09.2019 "Власти ФРГ решили субсидировать экологичный образ жизни, например покупку электрокара, и взимать плату за эмиссию СО2: чем она больше от товара, тем дороже тот обойдется покупателю... Немецкое правительство делает ставку на электромобили: в 2030 году, согласно его плану, по дорогам Германии должны будут ездить от семи до десяти миллионов электрических и гибридных машин, а каждый второй городской автобус будет ходить на электрической тяге.
Сейчас у немцев в эксплуатации находятся (данные за первое полугодие 2019 года) 31059 электромобилей и 102995 гибридных авто.
Дотации и налоговые скидки для владельцев электромашин в ФРГ
Чтобы скрасить немецким автолюбителям переход на электромобили, государство будет доплачивать им в 2021 и 2022 годах по 4000 евро при покупке машины стоимостью в пределах 40000 евро, а после 2022 года - по 3000"
https://p.dw.com/p/3PjEr
05.11.2019 "В ФРГ вырастут скидки на электромобили. Скидки на покупку электромобилей стоимостью менее 40 тысяч евро с 2020 года вырастут в Германии с четырех до шести тысяч евро. Власти Германии хотят сделать приобретение автомобилей с электрическим двигателем доступней и привлекательнее. Поэтому существующие сегодня в стране скидки на покупку электромобилей, каталожная стоимость которых не превышает 40 тысяч евро, вырастут с четырех до шести тысяч евро. На гибридные модели будет распространяться скидка в размере 4500 евро вместо нынешних 3000. Об этом вечером в понедельник, 4 ноября, договорились представители автоиндустрии и правительства ФРГ на встрече в Берлине. При покупке электромобиля стоимостью более 40 тысяч евро клиент будет получать субсидию в размере 5000 евро. В случае гибридных моделей в том же ценовом сегменте скидка составит 4000 евро. Изначально скидки на автомобили на электротяге были введены в Германии около трех лет назад. Ожидается, что срок предоставления скидок на покупку электромобилей и авто с гибридным приводом будет продлен до 2025 года (до сих пор предполагалось, что он истечет уже в 2020 году). Еще одной важной темой на "автосаммите" стало расширение в Германии сети колонок для подзарядки электромобилей. Планируется, что до 2030 года в ФРГ ежегодно будут сходить с конвейера десять миллионов электромобилей."
https://p.dw.com/p/3STAX

"Ежегодно будут сходить с конвейера десять миллионов электромобилей" - мечта олигархии, надеющейся сдирать с людей по 40 - 45 тысяч за электромобиль вместо привычной цены 10-15 тысяч за автомобиль с ДВС. Сдирать дробно: с покупателей - оплачивающих большую часть своего электрокара, и налогоплательщиков - оплачивающих субсидии на чужой электрокар.
Но сейчас у немцев в эксплуатации находятся (данные за первое полугодие 2019 года) 31059 электромобилей.
Навязать ненужный товар не удалось. Жители либо остались на бензиновых автомобилях - либо пересели с автомобилей на электросамокаты.
По мнению олигархии, теперь электросамокаты виноваты, что электрокары не продаются.
И разворачиваются страницы ненависти в КАК БЫ независимых СМИ. Все очень просто.

Слишком просто, слишком дешево. Не на чем пилить деньги, содранные за борьбу с парниковыми газами

https://alex-rozoff.livejournal.com/171762.html

Вот как работает обыкновенный простейший двухтактный двигатель на этаноле (точнее на обычном медицинском спирте, т.е. НЕ обезвоженном).



История вопроса: "Генри Форд разработал и реализовал на знаменитой модели Т двигатель, который с одинаковым успехом могла употреблять этанол, бензин и продукт их слияния. Практически все автомобили эпохи Первой Мировой были запойными, то есть работали на растительном спирте. Но когда нефть серьезно упала в цене и продукты на её основе стали более доступны, чем спирт, это дало толчок для развития бензина как основного вида топлива".
http://autohis.ru/razvitie-topliva.php
Искать топливные и экономические параметры этанола долго не надо: они есть даже в википедии.
[Spoiler (click to open)]
https://ru.wikipedia.org/wiki/Этанол
Там же можно найти данные об удельной теплоте сгорания этанола по сравнению с другими видами топлива
https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
Для гурманов: использование концентрированного водного раствора этанола как ракетного топлива в паре с жидким кислородом.
"Горючее (75 % водный раствор этилового спирта) размещалось в переднем баке. Окислитель — жидкий кислород, заправлялся в нижний бак".
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фау-2

Энергоемкость этанола: 30 МДж/кг.
Для сравнения у бензина примерно 40 МДж/кг.
При этом:
- "В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н.Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически."
https://forums.drom.ru/general/t1150874587.html
- цена этанола "топливного" качества сейчас ниже даже чем цена сырой нефти.
- этанол сгорает практически полностью, в отличие от бензина, который дает существенное количество продуктов неполного сгорания.

Еще для сравнения: предельная энергоемкость литий-ионного аккумулятора: менее 2 МДж/кг.

Откуда получать этанол?
Варианты:
1 - Сбраживанием растительных отходов (метод простой и древний как пирамиды Египта).
2 - Сбраживанием водорослей (это известная тема высокопродуктивных фабрик биомассы).
3 - Прямым каталитическим электрохимическим процессом из воды и углекислого газа.

На п.3. - особое внимание.
"Физики из Национальной лаборатории Оак-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) министерства энергетики США разработали электрохимический процесс, позволяющий превратить углекислый газ - СО2 - в этанол, то есть этиловый спирт. Находка, как признались официальному сайту ORNL сами ученые, во многом оказалась случайной. оманда использовала катализатор, изготовленный из углерода, меди и азота, а также электрический ток, чтобы вызвать сложную химическую реакцию, которая по существу является обратной процессу горения. При нем, как известно, выделяется углекислый газ, а ученые смогли превратить его обратно в топливо.

С помощью нанокатализатора, который содержит множество точек для протекания реакции ("наноиглы"), растворенный в воде углекислый газ превращается в этанол, выход именно этого вещества составил в результате эксперимента 63 процента. Хотя обычно этот тип электрохимической реакции приводит к появлению смеси нескольких продуктов, состоящих из водорода, кислорода и углерода в различных сочетаниях.

- Мы пытались сделать первый шаг в предлагаемой реакции, когда вдруг поняли, что катализатор делает всю реакцию самостоятельно, - отметил ведущий автор исследования Адам Рондинон. - На входе мы берем углекислый газ, а на выходе получаем в основном топливо. Это стало сюрпризом, потому что получить этанол из СО2 напрямую с одним катализатором очень сложно.

Новизна примененного катализатора заключается в его структуре, представляющей собой насаженные на углеродные "иглы" наночастицы меди. Ученые сравнили это с 50-нанометровыми молниеотводами, которые концентрируют электрохимическую реактивность на кончике острия. Этот подход позволяет избежать использования дорогостоящих или редких металлов, таких как платина, которые ограничивают экономическую жизнеспособность подобных проектов.
- Используя обычные материалы, но расположив в соответствии с нанотехнологией, мы выяснили, как ограничить побочные реакции и в конечном итоге получить то, что действительно требуется, - пояснил Рондинон.
Ученые уверены, что этот подход может быть применен в промышленных масштабах, в частности, для хранения избытков электричества от ветровых или солнечных электростанций - с помощью сделанного открытия энергию можно будет запасать в виде этанола."
https://rg.ru/2016/10/13/uchenye-nauchilis-poluchat-spirt-iz-vozduha.html
Исходная публикация на английском:
October 12, 2016 "Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol"
https://www.ornl.gov/news/nano-spike-catalysts-convert-carbon-dioxide-directly-ethanol

Сюрприз!
Оказывается уже 3 года известен метод, позволяющий одним выстрелом убить двух жирных зайцев.
1. Справиться с проблемой нестабильности выхода "зеленых" источников электроэнергии (ВИЭ), которая приводит к огромным экономическим потерям от ветровых и солнечных ферм.
2. Преодолеть тяжелейшие последствия принудительного "зеленого поворота" для мирового автопрома (и для людей - пользователей автомоблией).

Не надо переходить на ужасно дорогие электромобили с громоздкими, тяжелыми и ужасно дорогими аккумуляторами, которые все равно не обеспечивают достойный запас хода, к тому же еще демонстрируют высокую и внезапную пожароопасность.
Про гибридные автомобили (ужасно дорогие и сложные) вообще можно забыть.

Мы берем по сути обычный автомобиль с ДВС и ездим на спирте, полученном из воды и атмосферного углекислого газа.
Кого это не устраивает?..

...Ах да! Это не устраивает "спасителей климата". Слишком просто, слишком дешево.
Не на чем пилить деньги, содранные за борьбу с парниковыми газами.
Такие дела.