Вторник , 29 сентября 2020
Нашел косяк ПутинаНавальный обходит ПутинаСША: убийственные данные по эпидемииСоздателя Nexta будут судить?Парадокса близнецов нет: объяснение на школьном уровнеСкладывается впечатление, что пенсию скоро вообще отменятКак бухают американцыКак “прямо” проверить постоянство скорости светаВ чем суть парадокса “Парадокс близнецов”Мы говорим навальный, подразумеваем Скрипаль. Мы говорим СкрипалКак сделать видеонаблюдение на даче?ОСАГО: кто виноват и что делатьСтраховые компании мошенничают с ОСАГО?Половина американцев не имеют свободных 100 долларовИмеют ли США право вводить санкции?Сколько платят за ЖКХ в США50% американцев получают от правительства больше денег, чем отдаютРаковая опухоль БелоруссииВельмі верагоднаКак отравили НавальногоЧто делать со старыми блоками питания?Кто ответит за карантин?Сила тяжести на поверхности классической черной дырыСравнение стоимости кВт⋅ч от солнечных панелей и ТЭСДоходы и расходы американцевПосле Лукашенко хоть потоп!Задача: поспорили как-то Миллер с Сеченым у кого больше… трубаКак объясняются парадоксы теорий относительностиНа Международной космической станции началась война дрелей?Почему я не читаю научно-популярную публицистикуКакого цвета классическая Черная дыра?Как решать задачи по физикеСимптоматика коронавируса на личном примере. Мои выводыУглеродный баланс атмосферы: почему не учитываются лесаПарадоксы многомерного пространстваКак выглядит проекция 4-мерной сферы в наше 3-мерное простраствоНалог на воздух: какой будет ответЗащищено: Отчеты по мировой энергииЭнергетика: кручу, верчу, запутать хочуПерспективы водородной энергетикиСнижение процентной ставки и рост промышленностиКрымнаш… дорого!Тупик космонавтикиАмериканские баксы для американцев!Единая энергетическая система – фикция!Наш дорогой РоскосмосКонец Роскосмоса? – опубликована стоимость запуска астронавтоУкраина подтасовывает данныеПовышение тарифов на газ для населения РоссииRussian lives matterШведы продолжают умирать от коронавируса, американцы снижают летКонец эпохи офшоров?Карантинные режимы в регионах РоссииГазпром: пир во время чумыСлабость Сибири: расследование
ГЛАВНАЯ >> Мировая экономика >> Энергетика: кручу, верчу, запутать хочу

Энергетика: кручу, верчу, запутать хочу

В энергетике, впрочем, как и в других областях, сложилась ситуация, когда одними и теми же словами называются совершенно разные вещи.

Например, все слышали про угольную энергетику, газовую, ядерную, гидроэнергетику и возобновляемую энергетику. Сейчас вcе большую популярность приобретает водородная энергетика.

Одинаковые ли эти понятия?

Вот, например, различные виды спиртного могут производится из разных ингредиентов, но по сути это все крепкие спиртные напитки. Но в энергетике все более запутано.

Сектора энергетики

Прежде всего энергетику надо разделить на сектора:

  1. добычу первичной энергии;
    к добычи относится добыча различных видов энергии – газа, нефти, угля и ядерных материалов.
  2. транспортирование энергии;
    к транспорту относится любой способ транспортировки энергии – перевозка угля, нефти, газа, прокачка по трубам нефти, газа и горячей воды, электрические сети.
  3. преобразование энергии;
    это различные электростанции, котельные  и т.д.
  4. хранение энергии;
    различные газо и нефтехранилища, аккумуляторные батареи и т.д.

Кажется все просто и элементарно? Попробуйте сходу решить куда относится водородная энергетика, солнечные панели и добыча сланцевой нефти и газа.

Водородная энергетика

Залежей свободного водорода нет. Он есть в воздухе, но в очень малых количества и его добыча из воздуха  – нерентабельна, по крайней мере для целей энергетики.

Энергии нужно будет затратить больше, чем будет содержаться в добытом водороде.

Это очень важный принцип. Добыча энергии только тогда имеет смысл, когда энергетические затраты на добычу меньше, чем полученная энергия.

Для оперирования этим принципом даже ввели специальный термин – ER(O)EI (от англиского Еnergy Returned (On) Energy Invested — соотношение полученной энергии к затраченной или  энергетическая рентабельность.

Так вот. Добыча водорода из воздуха имеет EROEI меньше единицы – энергии затрачивается больше, чем получается. Этот же принцип можно распространить и на добычу любых полезных ископаемых.

Например, месторождения золота. Сначала, когда концентрация золота высокая,  для добычи достаточно совершенного небольшого количества энергии – человеческой. По мере падения концентрации, ручной труд старателей уже не окупается и добыча или прекращается или проводится промышленным способом с использованием ископаемых источников энергии.

“Перспективная” водородная энергетика не может служить источником энергии, как, например, перспективная термоядерная. Она никаким образом не может сократить использование ископаемых видов топлива.

Такая же ситуация с электромобилями. Сами по себе они не могут сократить использование нефти. Не считая других проблем, для них просто нет такого количества электроэнергии, а ее производство требует добычи нефти, угля газа или ядерных материалов.

Но может ли возобновляемая энергетика решить эту проблему?

Возобновляемая энергетика

К возобновляемой энергетике относятся солнечные панели и ветрогенераторы. Эту энергетику считают “чистой”, в отличие от “грязной” ископаемой. На первый взгляд кажется, что это именно источник энергии, причем буквально из воздуха.

Но это не так. Если бы это были источники энергии такие же, как, скажем, нефть и газ, США уже бы озаботились правами каких-нибудь пустынных тушканчиков в Сахаре и уже пытались бы там установить демократию.

Но EROEI всей возобновляемой энергетики меньше единицы.

То есть, ситуация такая же как с добычей водорода из воздуха – возможно, но не выгодно. И чтобы попытаться развить эту отрасль, многие правительства субсидируют ее производство, при том, что “грязная” наоборот дает поступления в бюджет государств в виде налогов, пошли и акцизов.

Зачем это делается? – в надежде развить отрасль, отладить технологии и бизнес процессы, что должно привести к снижению стоимости производства установок генерации электричества из воздуха и солнечного света. И может быть даже стоимость производства снизится на столько, что это станет новой нефтью – чем больше будет установок, тем больше будут поступления в бюджет стран, которые используют эти установки.

Но пока же ситуация ровно наоборот – чем больше установок, тем больше требуется субсидий. Дошло до того, что правительства стали не в состоянии финансировать возобновляемую энергетику и уменьшили субсидии, после чего развитие отрасли (установка новых генерирующих мощностей) резко сократилось и было откинуто на пару десятилетий назад.

Более подробно разбирать эту ситуацию не входит в планы этой статьи, отмечу только вывод из этой ситуации:

Так как EROEI возобновляемой энергетики меньше 1, она относится к транспорту, хранению и преобразованию энергии, а не к добыче!

То есть где-нибудь в Китае используя нефть и уголь сделали солнечную панель, перевезли ее в Германию и там она медленно, в течении 20 лет, возвращает вложенную в нее энергию, правда пока не всю.

Если подходить формально, то это очень емкий аккумулятор (количество возвращенной энергии на единицу массы) и ее транспортировка в энергодеффицитные регионы, например, в отдаленные поселки Якутии, которые используют привозное ГСМ для выработки электричества,  может быть значительно выгоднее, чем транспортировка этих самых ГСМ.

Водородная энергетика в паре с возобновляемой

СМИ, ставят знак равенства между водородной энергетикой термоядерной. В принципе они правы.  Действительно, термоядерная энергетика работает на основе изотопов водорода и может называться “водородной”.))

Но если не слушать журналистов, а смотреть обсуждаемые проекты, то видно, что водородная энергетика предлагается в паре с возобновляемой.

Ее предполагают использовать для хранения и транспортировки энергии.

Дело в том, что одна из серьезных проблем возобновляемой энергетики – ее прерывистость. Причем эта прерывистость никак не зависит от человека, а подчиняется ритмам и прихотям природы. Из-за этого компании-операторы ветрогенераторов и солнечных панелей вынуждены продавать (иногда даже наоборот приплачивать) энергию дешево, когда ее много. И наоборот, недополучать прибыль, когда на энергию высокий спрос, так как они не могут генерировать энергию, из-за того, что темно или нет ветра.

Использование водородной энергетики в качестве емкого аккумулятора (допустим это станет возможно), позволит накапливать энергию, когда ее много и она дешева, и продавать ее, когда ее мало и она дорого стоит.

Но это заблуждение.

Если появится такой аккумулятор, то это приведет к выравниванию стоимости энергии в любое время суток или в любых погодных условиях. Причем его будут использовать не только операторы возобновляемой энергии, но и компании, которые генерируют энергию из традиционных источников.

Более того, традиционные компании могут оказаться в лучших условиях и снизить свои цены, так как это позволит им повысить КИУМ  (коэффициент использования установленной мощности) до 100% или работать на постоянной нагрузке, а КИУМ возобновляемой энергетики определяется , прежде всего, внешними факторами, а не спросом энергии, и не изменится.

В таких условиях экономические показатели возобновляемой энергетики могут стать еще хуже.

В любом случае, не стоит ожидать, что экономические показатели возобновляемой энергетики существенно улучшатся.

Исходя из этого, использование водородной энергетики в паре с возобновляемой не решит проблемы энергетического обеспечения человечества. На данный момент с помощью водородной энергетики можно только попытаться решить одну из проблем возобновляемой энергетики – прерывистую генерацию. Но она никаким образом не может повысить EROEI.

Сланцевая нефть и газ

Еще одним широко распространенным заблуждением является утверждение, что добыча сланцевой нефти и газа – это добыча энергии. EROEI сланцевой добычи меньше 1. Именно по этой причине у них такие долги и большинство компаний, рано или поздно, банкротятся, “кидая” инвесторов.

Это не значит, что все компании обязательно обанкротятся. Как в ситуации с золотом, которую рассматривали выше, кому-то попались более богатые месторождения или они выбирают места для бурения более правильно, кто-то сланцевую добычу ведет наряду с классической и субсидирует сланцевую за счет классической и так далее.

Но в среднем,  это не добыча энергии, это ее хранение и транспорт, как  было описано выше, причем с потерями.

Единая Энергетическая Система

Еще одним понятием, которое вводит в заблуждение, является Единая Энергетическая Система – ЕЭС, которой долгое время руководил Чубайс.

Я не знаю какой смысл вкладывали создатели в название этой системы. Возможно они действительно пытались построить единую энергетическую систему, когда, как в любой квартире, пользователи не думая втыкают пылесос в любую розетку.

Но в рамках ЕЭС такой возможности нет. И надо  всегда думать – потянет ли данная “розетка” вот этот новый завод или его придется включать в совсем другую розетку, в другом регионе (переносить).

Может имелось в виду совсем другое единство, например, единство управления или еще чего. В любом случае, очень многие уверены, что это единая система, как в квартире. В реальности – это совокупность достаточно сильно изолированных единых систем вокруг генерирующих центров. Хотя формально они связаны.

Резюме

Водородная энергетика – это преобразование, хранение и  передача энергии. И всегда такой и будет. Не путать с термоядерной.

Возобновляемая энергетика – пока это преобразование, хранение и  передача энергии с EROEI < 1. Возможно когда-нибудь станет источником энергии, с EROEI > 1.

Водородная и возобновляемая энергетика – может когда-нибудь решит проблему рваной генерации. Экономику возобновляемой энергетики не улучшит, EROEI возобновляемой энергетики не изменит.

Добыча сланцевой нефти и газа – это преобразование, хранение и  передача энергии с EROEI < 1. По мере исчерпания “сладких” мест, показатели будут только ухудшаться.

Единая Энергетическая Система – энергетического единства там совсем нет. И если в вашем регионе не хватает электричества, избыток электроэнергии в соседней области вам ничем не поможет.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

© Копирование и перепечатка материалов только с разрешения автора

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: