Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – это метафора, журнализм, рекламный трюк, политический слоган. С научной точки зрения ВИЭ не существуют, как вечный двигатель. Из уважения к пожилому ветерану углеродной битвы Греты Тунберг уточним: «псевдо-возобновляемые» или «де-юре возобновляемые».
Важно отметить, что СЭС (солнечные электростанции), ВЭС (ветряные электростанции) и малые ГЭС (МГЭС без регулирования стока) имеют либо очень незначительную гарантированную мощность – мощность, генерация которой гарантируется в любой момент времени, либо не имеют ее вовсе.
Вопрос гарантированного электроснабжения потребителей от этих электростанций не может быть решен без применения дополнительных мер, как-то:
1. Работа в централизованной электрической сети в режиме максимальной выработки электрической энергии;
2. Создание средств регулирования величины потребления электроэнергии, в том числе путем установки устройств с балластным сопротивлением или накопителей энергии (НЭ) на стороне потребителя;
3. Объединение одного или нескольких типов электростанций ВИЭ в гибридные энергокомплексы совместно с дублирующими источниками гарантированного энергоснабжения на органическом топливе (например, дизель-генераторы).
Первый способ применения электростанций ВИЭ в настоящее время реализован на сетевых СЭС, ВЭС и МГЭС, а также на ветро-дизельных комплексах (ВДК) с низкой степенью замещения дизельной генерации. В этом случае все процессы согласования режимов потребления и генерации обеспечивают другие электростанции централизованной электросети, в том числе крупные ГЭС.
Другие два способа больше характерны для использования установок ВИЭ в изолированных энергосистемах. Причем последний способ в наибольшей степени удовлетворяет требованиям надежного и гарантированного энергоснабжения потребителей.
Сегодня в мире часто можно услышать об «энергетической трансформации» или даже о «мировой энергетической революции», понимая под этим, в первую очередь, быстрое распространение и повышение роли ВИЭ в энергосистемах Запада. Однако история использования человеком ВИЭ насчитывает уже не одну тысячу лет.
Солнечная энергия использовалась еще древними людьми для нагревания и консервации пищи, подогрева воды, утепления жилищ и общественных зданий.
Использование человеком энергии ветра также берет свое начало из древности (около 5500 лет назад). Она использовалась преимущественно в парусном судоходстве, на мельницах (для размола зерна, подъема воды, в качестве приводов для различных механизмов), а также для естественной вентиляции. О том, как развивалось это направление в СССР, мы уже писали на Хабре.
До начала 1980-х годов возобновляемая энергетика (за исключением крупных ГЭС) в мире не получила заметного промышленного развития, что было связано, в первую очередь, с высокой себестоимостью и нестабильностью вырабатываемой энергии. Развитие возобновляемой энергетики носило преимущественно локальный и научно-исследовательский характер. Огромное сдерживающее воздействие на эти процессы оказывало и то, что цены на нефть были низкими, в начале 1970-х гг. – 10-20 $/баррель.
Основной причиной педалирования стратегического наращивания ВИЭ, в первую очередь в Западной Европе, стало соображение энергетической безопасности и электро-независимости стран с малыми запасами угля, нефти, природного газа и урана в их суверенных недрах. Дополнительным стимулов энтузиастов (и бизнесменов) ВИЭ стала чернобыльская авария в 1986 г., вызвавшая массовую, масштабную радиофобию в Евросоюзе, а также авария Фукусимы в 2011 г., что привело и приводит к постепенному закрытию атомных электростанций в ЕС, Швейцарии и Японии.
Как говорил великий физик Альберт Эйнштейн, в мире две бесконечности – космос и человеческая глупость. Однако энергия заблуждения способствовала строительству многих объектов ВЭИ к выгоде нечистоплотных дельцов, производителей ветрогенераторов и солнечных батарей.
Для оценки зависимости государства от привозных энергоресурсов специалистами используется специальный показатель – коэффициент самообеспеченности топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР), определяемый в виде отношения количества энергии, производимой и потребляемой в стране. Большинство развитых стран в значительной степени зависимы от поставок ТЭР, так как они или не имеют запасов органических ресурсов, или они в значительной степени исчерпаны (например, в Германии, США). В этих странах коэффициент самообеспеченности ТЭР со временем уменьшается. В России коэффициент самообеспеченности, наоборот, очень высок, с одной стороны, государство, обладает значительными запасами ТЭР, а с другой – экспортноориентировано на продажу избытка от добычи ТЭР
Страны мира в аспекте государственной политики ВИЭ разделились на три группы:
Страны, выдвинувшие цели по развитию ВИЭ;
Страны с политикой стимулирования и поддержки ВИЭ;
Страны с целями обеспечения 100% доли ВИЭ в электроэнергетике.
Мировыми лидерами по установленной электрической мощности ВИЭ являются Китай (1020 ГВт), США (325 ГВт), Бразилия (160 ГВт), Индия (147 ГВт) и Германия (138 ГВт), на долю которых приходится порядка 58,4 % общей мировой установленной электрической мощности ВИЭ. Россия по данному показателю (56,6 ГВт) располагается на 11 месте в мире, главным образом, за счет крупных ГЭС (около 91%), построенных в советскую эпоху.
Доля ВИЭ в суммарной выработке электрической энергии особенно высока в странах с большими гидроэнергетическими ресурсами, таких как Исландия (100%), Норвегия (99 %), Бразилия (78,4 %), Канада (68 %), Швеция (67 %), в которых более 2/3 вырабатываемой электрической энергии приходится на ГЭС.
Совместная доля СЭС и ВЭС в производстве мировой электрической энергии составляет 10% и равна выработке электрической энергии АЭС. На первом же месте с 36% остаётся… уголь!
Политика
Для стимулирования и поддержки внедрения ВИЭ во многих странах используются различные формы правительственной поддержки:
льготные тарифы для продажи электроэнергии, выработанной от ВИЭ, в сеть;
использование для энергии, получаемой от ВИЭ, понятия «зеленая энергия», предполагающего более высокую цену для сознательного потребителя;
налоговые льготы;
льготные кредиты;
законодательно устанавливается доля ВИЭ в энергобалансе к определенному сроку.
Наиболее амбициозные целевые индикаторы по развитию ВИЭ приняты в ЕС. В 2008 г. была принята директива «О стимулировании использования энергии возобновляемых источников», поставившая следующие цели:
достижение 20% доли ВИЭ в общем энергобалансе стран ЕС;
снижение выбросов парниковых газов на 20% ниже уровня 1990 года;
обязательное использование энергии биотоплива (10% от общего потребления энергии);
ограничение выбросов парниковых газов и развитие энергосберегающих технологий.
Китай как огромнейшая гигафабрика мира потребляет больше всех энергоресурсов, в частности 4 млрд тонн угля в год, причём 400 млн тонн только на бытовые нужды; строит самое большое количество атомных электростанций, сооружены колоссальные ГЭС, например «Три ущелья». ВЭС и СЭС при всей формальной убыточности играют важную PR-функцию для продажи китайского ветряного и солнечного оборудования, а также литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов для систем хранения энергии (BESS) (и потом, не забываем, коммунистическая партия сказала – комсомол ответил «Есть!»…даже если компартия никогда не ошибается).
Россия, безусловно, лучше, чем любая другая страна в мире, обеспечена собственными ТЭР, но развитие ВИЭ декларируется важным стратегическим направлением будущей энергетики. Виды ВИЭ по разным регионам России существенно варьируются, вследствие географического положения, особенностей местности и разнообразия климата. Во всех регионах страны имеется один или два вида ВИЭ, эксплуатация которых может быть экономически оправдана
Несмотря на то, что Россия обладает огромными ресурсами ветровой, геотермальной, солнечной энергии, гидроэнергетическими ресурсами, энергии биомассы, на сегодняшний день роль этих подвидов ВИЭ в стране составляет меньше 1%. Малая доля объясняется рациональным подходом российских энергетиков: им по-научному очевидна невысокая экономическая конкурентоспособность ВИЭ по отношению к топливной энергетике; в РФ имеются огромные запасы ТЭР наряду с большим резервом мощности объединенных энергосистем (до 16 ГВт!).
Некоторый смысл ВИЭ имеется в так называемых технологически изолированных и труднодоступных территориях (ТИТТ) – в глухомани, не связанной с ЕЭС России, где энергоснабжение потребителей происходит от собственных автономных децентрализованных источников, а тарифы на электрическую энергию устанавливаются региональными властями исходя из её фактической себестоимости. Основная часть ТИТТ России расположена в районах Крайнего Севера и приравненных к нему территориях – некоторые районы Мурманской, Архангельской, Магаданской, Амурской и Сахалинской областей, Республик Саха (Якутия) и Карелия, Чукотского, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого Автономных округов. По факту имеется около 20 СЭС, в основном в Якутии; несколько ВЭС, главным образом в Краснодарском крае и Мурманской обл.; мини-ГЭС на Алтае и Камчатском крае. Почти все они совмещены с дизельными генераторами в автономном энерго-комплексе.
Заключение
Из четырех подвидов распространённых ВИЭ только ГЭС экономически эффективны. Прочие лишены коммерческого смысла, поскольку на изготовление, эксплуатацию и утилизацию устройств для базовой макрогенерации электроэнергии, в том числе вспомогательных (мощные аккумуляторные хранилища и электро-электронные системы управления для сглаживания рваной генерации из-за непостоянства ветров и солнечной нагрузки) тратится больше электроэнергии и денег, чем они способны выработать за свой реальный срок службы.
Только государственные субсидии дают возможность существовать ветро- и солнечным электростанциям. Оно бы и ничего, если бы достигалась главная декларируемая цель – снижение углеродных выбросов в атмосферу. Но это не так. За последние 20 лет бурного развития ВИЭ в Китае сожжено миллиарды (не миллионы!) тонн угля для обеспечения производства редких, рассеянных и редкоземельных элементов (неодим, празеодим, диспрозий, литий, селен и некоторые другие, о которых мы уже неоднократно писали на Хабре) и кремния, а образовавшийся СО2 разнесён ветрами по всей атмосфере. Кроме того, при сжигании угля выделяются замурованные в нём вредные вещества и, несмотря на очистные сооружения, в бытовую среду попадают токсичный ванадий (именно его в первую очередь пытаются извлечь из угольной золы, поскольку способствует запуску и завершению апоптоза), мышьяк (которым травили крыс и Наполеона), ртуть (все знают, ртутные медицинские градусники почти изъяли из практики), фосфор, радиоактивные металлы уран и торий с радиотоксичными продуктами их радиоактивного распада.
Имеются и юридические несуразности, например в Англии. Геолог Никита Дмитриевич Лобанов-Ростовский рассказал нам эксклюзивно о ситуации в Великобритании: «В Шотландии полное пренебрежение приливов, несмотря на самый высокий уровень между отливом и приливом в Европе. Ибо население противится нарушению красоты побережья. А в Англии полный абсурд: если даже один житель деревни выступит против мельницы или ветрогенератора, то ветроферму невозможно соорудить. Поэтому энергетикам приходится тратить большие деньги и строить ветростанции в океане! [Атлантическом]».
В развитых странах, в первую очередь России, значительное развитие получили разнообразные устройства электрической и процессорной техники, которая оочень чувствительна к качеству электрической энергии. Кривая безопасной работы электрооборудования (ITIS) не допускает скачков и провалов напряжения более 20% при временах свыше 3 милисекунд и 10% при времени более 1 секунды. Опыт показал, что объекты генерации, работающие на ВИЭ, не способны обеспечить стабильную работу при ненормативных возмущениях в электрических сетях. Действующие нормативные значения не отвечают требованиям технологического оборудования потребителей к параметрам качества электрической энергии.
Крохотные СЭС и микроветрофермы оправданы только в глухих регионах, удалённых от сетей электроснабжения общего пользования, например в медвежьих уголках Сибири, в канадской тундре, джунглях Амазонки, в Антарктиде, в горах. Да и то имеются серьезные аргументы в пользу надёжных и проверенных старых-добрых передвижных дизель-генераторов. Например, реальный опыт геологов и золотостарателей в Красноярском крае, Якутии, на Камчатке и Чукотке свидетельствует, что ни микроГЭС, ни микроСЭС, ни ветряки не могут составить никакой конкуренции дизель-генераторам.
Безусловно, важны аварийные ветрогенераторы, а также резервные солнечные панели, свернутые в рулоны, в том числе в самолетах, «на всякий пожарный случай». Приветствуется микрогенерация (малые ветряки и солнечные панельки) в отдаленных охотничьих домиках.
В целом, российская энергетика (парадокс!) по всем направлениям развивается намного активнее и эффективнее чем, например, в США или в Европе. Сети у нас работают стабильнее. К тому же Россия теперь производит большую часть всего энергетического оборудования самостоятельно, и оно ничем не уступает самым лучшим западным аналогам. Цены на электроэнергию, горячее водоснабжение и отопление в России – одни из самых низких в мире, что очень способствует радостному ощущению жизни, особенно во время недавних майских снегопадов.
Полезное от Онлайн Патент:
Какие выгоды можно получит от регистрации программы для ЭВМ?
Не только айтишники: какие компании могут внести свои программы в Реестр отечественного ПО?
Больше контента о сфере интеллектуальной собственности в нашем Telegram-канале
Комментарии (124)
DenisYahnovec
29.05.2024 12:28Скорее всего будет плавный переход, универсального способа пока нет, т.е использовать будем все возможные источники энергии в комбинации, где много солнца там солнечные электростанции, где есть ветер там ветровые, где есть водные ресурсы там ГЭС и т.д. возможно еще приливные появяться в большем количестве.
Плюс отдельно будут Атомные и классические на газе, угле , и т.д. вот писал примерно как все это можно организовать
emerald_isle
29.05.2024 12:28+10Несмотря на то, что Россия обладает огромными ресурсами ветровой,
геотермальной, солнечной энергии, гидроэнергетическими ресурсами,
энергии биомассы, на сегодняшний день роль этих подвидов ВИЭ в стране
составляет меньше 1%. Малая доля объясняется рациональным подходом
российских энергетиков: им по-научному очевидна невысокая экономическая
конкурентоспособность ВИЭ по отношению к топливной энергетике; в РФ
имеются огромные запасы ТЭР наряду с большим резервом мощности
объединенных энергосистем (до 16 ГВт!).Малая доля объясняется лоббизмом поставщиков топлива, всё гораздо проще.
igorts
29.05.2024 12:28Хайп ветро и солнечной энергетики объясняется лоббизмом производителей ветряков и панелек. Если убрать перекрестное субсидирование на производство такой энергии, все сразу посыпется.
Не говорю еще про экологию, но утилизация панелек и ветряков это головная боль уже будущих поколений.
GidraVydra
29.05.2024 12:28+1В чем, конкретно, головная боль при утилизации ветряка? Это металлоконструкция с генератором, сталь, алюминий и медь. Что из этого вы не умеете перерабатывать?
Kanut
29.05.2024 12:28Обычно у ветряков как минимум лопасти из углепластика. И пока не особо придумали что с ним делать. То есть он не то чтобы особо опасный, но при этом очень плохо разлагается.
igorts
29.05.2024 12:28огромные лопасти из стеклопластика, который только закапывать, да и демонтаж стоит труда и денег, которые тратить будущим поколениям
GidraVydra
29.05.2024 12:28"демонтаж стоит труда и денег, которые тратить будущим поколениям"
А альтернативы в виде, например, АЭС не надо демонтировать?
uhf
29.05.2024 12:28+7Все просто: в нынешних рыночных ценах энергии от разных типов источников не учитывается стоимость ущерба будущим поколениям.
Robastik
29.05.2024 12:28Является ли благом дешёвая энергия?
Допустим, имеется бытовой источник бесплатной энергии, т.е. сети не нужны. Нет ни добычи, ни генерации, ни распределения. Т.е. АЗС тоже нет. Куда девать людей и деньги из энергетики?
wanomgn
29.05.2024 12:28+7ну может туда-же куда дели кучеров когда появились автомобили?
Robastik
29.05.2024 12:28Другие времена → другие скорости.
Автомобили вытесняли конную тягу такими темпами, что все кучеры имели возможность доработать свой век.
Сегодня инновации меняют отрасли за несколько лет. За условные 10 лет выключить энергетику из экономики без катастрофических последствий не получится. То есть → минус Газпром, Роснефть, Росатом, ОГК, ТГК, и т.д., и все их подрядчики в строительстве, логистике и т.п.
Это совсем не история про кучеров)
Kenya-West
29.05.2024 12:28+1Является ли благом дешёвая энергия?
Да, но в таком случае надо уменьшать выдаваемую мощность на одно физлицо, так как без ограничений по ширине канала будет относительно легко создать несколько десятков нетактических ядерных боеголовок и отправить их соседу за всё хорошее (козёл повадился делать ремонт по ночам, так что он точно заслужил!).
TerraV
29.05.2024 12:28+1Вопрос о дешёвой электроэнергии даже близко не стоит. Одно только увлечение ИИ повысило совокупное потребление электроэнергии в компании Майкрософт более чем на 15% за год. Сейчас датацентры жрут её как не в себя и ближайшие годы спрос будет только расти. Более того, во многих странах Европы приближается запрет продаж машин с ДВС. Это в разных странах 2030-2035 года. Что создаст ещё дополнительную потребность в электроэнергии.
Spyman
29.05.2024 12:28Вообще тут забавно - дата центры сейчас по сути своей - большие электрообогреватели, кажется их ещё можно оптимизировать - использовать тепло с пользой.
Хороший пример где-то тут был про обогрев дома майнинг фермой.
Robastik
29.05.2024 12:28Вопрос в том, как вообще может появиться дешевая энергия, если энергетика - это важнейшая отрасль мирового хозяйства.
Это как в войне токов: при наличии успешной инфраструктуры постоянного тока идея переменного гасится на корню. Судьба Теслы тому свидетельство.В то время капитализация постоянного тока была на много порядков меньше, чем капитализация энергетической отрасли сегодня. Поэтому сегодня условно бесплатная энергия не может появиться в принципе, потому что она → прямая явная угроза существованию всех промышленно развитых государств.
dimitrii_z
29.05.2024 12:28Да, если используется нормальная экономическая модель во всём мирном мире и без битков и прочей фигни, зависимой от этой самой энергии.
PyerK
29.05.2024 12:28+8Солнечная панель панель в Китае стоит 90 долларов за Квт, она же в Европе стоит 120$ за Квт. Цена продолжает падать по 1% в неделю даже сейчас (http://pvinsights.com/).
За год, на большей части Европейского континента 1 квт панелей выработает от 1000Квтч до 2000Квтч в незатенённом месте. В цене солнечной электростанции добавится работа\логистика\устройства грозозащиты\провода\инвертор. Если соптимизировать по локации, напряжению и мощности то будет ещё приблизительно 200 уе за 1 квт установленной мощности.По деньгам окупаемость часто до 3х лет. Срок службы больше 15ти лет.
Монтаж 10квт СЭС занимает 2 дня. При дешевых кредитах - положительный денежный поток наступает на 3й день.
Если сравнивать выработку в калориях\джоулях даже за год функционирования СЭС то цена порой ниже чем цена ископаемых ресурсов.
За следующие 12 месяцев солнечных панелей будет произведено суммарной мощностью больше 1000 гигаватт. Эта величина больше, чем было установлено во всём мире год назад.
Ivanii
29.05.2024 12:28У меня получается для частника в Москве окупаемость 6 лет, если есть куда девать этот киловатт, а в хозяйстве выработка не совпадает с потреблением никак и следовательно никогда не окупится...
Для мелких предприятий окупаемость возможна, но обычно вложения в само предприятие более выгодны.
Для энергокомпаний и крупных предприятий при оптовой цене 1 - 2 р. за КВт*ч это совсем не выгодно.
TerraV
29.05.2024 12:28+2Я честно не представляю где вы взяли цену 1-2 руб за кВт*ч. На сентябрь 2023 ориентировочная средняя цена для физлиц, была выше 5 руб за кВт ч. Для бизнеса выше 7,5 руб. Если вы платите по льготным тарифам, вам разумеется нет смысла в установке панелей.
Ivanii
29.05.2024 12:28ОПТОВАЯ!
Февраль 2023 TerraV
29.05.2024 12:28Вы уж извините, у меня другие данные. Не поленитесь, пройдите.
Средневзвешенная нерегулируемая цена на мощность на оптовом рынке (mesk.ru)
Ivanii
29.05.2024 12:28940 р/КВт*ч? Ни на какие мысли не наводит?
qyix7z
29.05.2024 12:28Вы где по ссылке @TerraV увидели 940? Я правильно понимаю, что вот эта строчка
навела на эту мысль?
Так это не руб/МВтч, как указано у мордвы, а руб./МВт*мес. И это снова только одна из составляющих цены.
@TerraV Ваш оппонент приводит составляющую цены на электроэнергию, а Вы даете ссылку на составляющую цены на мощность.
В огороде бузина, а в Киеве дядька.
qyix7z
29.05.2024 12:28Да, оптовая, оптовая. Вот только по этой цене Вы купите на ОРЭМ только электроэнергию. Еще надо купить мощность, оплатить услуги инфраструктуры, услуги по передаче, сбытовую надбавку ... вот и выйдет 5-7 р.
Ivanii
29.05.2024 12:28Напомню разговор про рентабельность солнечных панелек, инфраструктуру они не заменяют, мощность не покупают и могут только выработать те самые КВтч которые по 1 - 7 р. и только днем.
По моим прикидкам у кого по 5 р/КВтч и есть полная нагрузка для панелей то окупаемость примерно 6 лет, нужно место для размещения, 1 КВт это примерно 6 м^2.
qyix7z
29.05.2024 12:28инфраструктуру они не заменяют, мощность не покупают
Но сравнивать надо полные затраты на панельки и на покупку с рынка. Нельзя купить только электроэнергию на рынке, без покупки мощности, оплаты инфраструктуры и услуг по передаче.
Ivanii
29.05.2024 12:28В полных затратах с только панельками будет грубо 10х мощности генерации(зима пасмурно) и накопитель для темного времени(от 20 часов), там где есть ЕЭС не окупится никогда.
Разговор про условия России, где есть ЕЭС.
N-Cube
29.05.2024 12:28Большинство населения России живут в теплых регионах. К примеру, в Самаре летом неделями может стоять жара в +36 градусов, и кондиционер нужен именно тогда, когда светит солнце, в том числе на дачах, где от сети мощности не хватает для подключения. А зимой большинство россиян прекрасно без кондиционера обходятся, к вашему сведению.
qyix7z
29.05.2024 12:28Разговор про условия России, где есть ЕЭС.
Какая разница где? Расчет не меняется от условий, только результат разный получается.
N-Cube
29.05.2024 12:28А если у вас электроэнергия бесплатно (краденая), то и вовсе надо всем запретить солнечные панели ставить?:) К примеру, в ЮВА киловатт час для частников стоит примерно четверть доллара (и днем и ночью), это уже 20+ рублей, и ваши прикидки по окупаемости (с учетом изобилия солнца) превращаются в меньше года (и места полно на крышах частных домов).
PyerK
29.05.2024 12:28При такой цене на электроэнергию, нужно думать где купить и как доставить асики у которых окупаемость будет в месяцы... и смело умножать капитал 2-3 раза в год ! и да, майнинг на горизонте 2-4х лет уравняет цену на электроэнергию на планете (Точнее резко поднимет минимальную и субсидируемую к средней по всем странам).
iib
29.05.2024 12:28+2Срок службы больше 15ти лет.
У компаний-производителей солнечных панелей (это, в основном, понятно, китайские компании, но есть крупные производители и из других стран) скорость деградации солнечных панелей сейчас составляет примерно 0.5%-0.75% в год (после первичной деградации на примерно 2-3% в первый год). И большинство производителей солнечных панелей готовы дать на такие показатели юридическую гарантию на 20-30 лет (!).
То есть СЭС, изготовленная на основе современных панелей, будет, очевидно, работать очень (!) долго. Эта цифра явно будет больше 50 лет, и, скорее, будет ближе к 75 годам.
PyerK
29.05.2024 12:28Я про солнечную электростанцию в целом, а не про панели. Через 15 лет СЭС скорее всего устареет морально, и будет выгоднее продать панели и инверторы на вторичном рынке и заменить всё на новое и более эффективное на существующей земле и фундаменте. Это более экономически обосновано чем оставлять её работать ещё 15 лет, и строить новое.
У инверторов будут смарт функции необходимые для балансировки сети, разьёмы придумают другие, напряжение стрингов поднимут опять, или MPPT встроят в каждую панель.
Сужу по вторичному рынку Европы который наводнили панели с КПД 7-12% ещё недавно такой сценарий казался фантастикой.
Kanut
29.05.2024 12:28Окупаемость фотовольтаики у нас сейчас где-то 8-12 лет. Причём если мы говорим о вариантах с аккумуляторами, то скорее 12.
Менять их через 15 лет не то чтобы особо удачная идея с экономической точки зрения. Особенно учитывая что они более-менее нормально работают 20-25 лет.
То есть даже если на рынке появляются более эффективные и/или дёшевые варианты, то они всё равно стоят денег. Так какой смысл выкидывать уже окупившую себя и условно "бесплатную" систему если она всё ещё работает?
N-Cube
29.05.2024 12:28Или понадобится больше энергии для электромобилей и кондиционеров (когда каждый год жарче предыдущего). Или сдача электроэнергии в сеть будет покрывать расходы на замену и приносить больше прибыли.
Kanut
29.05.2024 12:28Для того чтобы это имело смысл замена должна быть выгоднее чем использование имеющегося плюс покупка энергии на стороне.
И на мой взгляд чтобы такое произошло новые решения должны стать в разы, а то и на порядки дешевле/эффективнее. Если такое случится, то я буду только рад. Но не думаю что это произойдёт в ближайшие 15-20 лет.
Поэтому скорее всего большинство людей будут использовать имеющиеся варианты пока те хоть как-то работают. И только потом менять.
N-Cube
29.05.2024 12:28+1Гадать про будущее не будем, но сколько у вас осталось аккумуляторов двадцатилетней давности? У меня - ни одного. И да, современные во всем и намного лучше, хотя прогресс в аккумуляторах не очень заметен. Сколько людей ездит на автомобилях двадцатилетней давности? Даже если говорить о ДВС, старый автомобиль потребляет под 20 литров бензина на сотню километров, а современные уже обещают два-три литра. Я уж про сотовые телефоны не говорю, которые меняют постоянно, несмотря на стоимость флагманов на уровне подержанного автомобиля. Так что утверждение «большинство людей будут использовать имеющиеся варианты пока те хоть как-то работают» противоречит фактам.
Kanut
29.05.2024 12:28Вы всё абсолютно правильно пишите. Но даже если брать ваши примеры, то "срок замены" у них разный. Банально смартфоны подавляющее большинство людей меняют чаще чем машины.
И об этом и речь: у вещей разный срок жизни, разная стоимость, разная окупаемость и так далее и тому подобное.
Фотовольтаика, как минимум у нас, это не необходимость а именно что инвестиции с возможностью экономить в будущем. И если забыть про "идейных", то большинство ставит её именно чтобы экономить деньги. И вряд ли будет менять без особой экономической выгоды.
И банально если бы когда я ставил свою и мне кто-то предложил бесплатный вариант, то я бы взял его. Даже если бы он был в разы менее эффективен. Потому что меня в первую очередь интересует сумма, которую я в итоге смогу сэкономить.
N-Cube
29.05.2024 12:28Смотря где вы живете. В Таиланде в последние пару лет из-за изменения климата в жаркий сезон счет за электричество около 250$ в месяц за дом получается, плюс электромобили появляются и зарядники к ним во дворах; при этом именно в солнечную погоду потребление максимально, так что и аккумуляторы к фотопанелям не нужны. А это далеко не самый жаркий регион на планете. Такими темпами, скоро фотопанели будут за сезон окупаться, и вопрос смены их на двукратно более производительные будет решаться вполне однозначно, потому что с каждым годом потребление электроэнергии растет.
PyerK
29.05.2024 12:28Уже есть кондиционеры с встроенным контроллером фотопанелей. Идеально для жарких стран. Только крепи на фасад, соединяй как конструктор лего и получай экономию. Нет переделок проводки, не нужны инверторы и куча рассыпухи.
N-Cube
29.05.2024 12:28Надо же, до чего техника дошла (с) У нас таких не видел в продаже, надеюсь, появятся.
PyerK
29.05.2024 12:28Тепловой насос для нагрева воды: https://deye.com/product/hybrid-ac-dc-solar-air-water-heater/
Кондиционер:
https://deye.com/product/hybrid-ac-dc-solar-air-conditioner/
Существует много другой техники с питанием от постоянного тока панелей, например насосы для полива\дренажа. DC насосы кстати популярные среди работников сельского хозяйства в Афганистане.
Развитие фотовольтаики в Афганистане привело к тому, что вместо классических культур, начали чтото новое для себя пробовать, типа помидоров, потому что цены на классические продукты обвалились.
Kanut
29.05.2024 12:28В Таиланде в последние пару лет из-за изменения климата в жаркий сезон счет за электричество около 250$ в месяц за дом получается
А фотовольтаика сколько стоит?
Вопрос же не в том какой у вас счёт в месяц. Вопрос в том сколько стоит киловатт если вы будете его где-то покупать и во сколько он вам обойдётся если вы поставите свои панели. И точно так же и с заменой панелей на более эффективные.
Такими темпами, скоро фотопанели будут за сезон окупаться
Сомневаюсь я что такие темпы долго сохранятся.
потому что с каждым годом потребление электроэнергии растет.
Да вообще-то нет. Особенно если мы говорим о частниках. По крайней мере точно не везде.
N-Cube
29.05.2024 12:28Цены на фотовольтаику для частников не встречал, но последние пару лет все магазины, госпитали и прочие компании парковки накрывают массивами панелей (может, и на крыши ставят, снизу не видно), так что, вероятно, дело и до частных домов скоро дойдет. Что касается потребления энергии, есть же статистика по странам, по всему миру потребление растет.
Kanut
29.05.2024 12:28так что, вероятно, дело и до частных домов скоро дойдет.
Меня удивляет что до сих пор не дошло. У нас частники давно уже ставят.
Но при этом всё равно считают. То есть если у вас расходы 250$ в месяц и система, которая полностью покрывает ваше потребление стоит скажем 15000$, то она окупается за 5 лет. Если вы поменяете её раньше, то нет смысла её ставить.
Далее если вы через 5 лет выяснили что ваше потребление выросло на 500$ в год и скажем новая система будет стоить всего 10000$,то замена окупается только через 20 лет.
Что касается потребления энергии, есть же статистика по странам, по всему миру потребление растет
Общее растёт. А вот у частников совсем не обязательно.
Kanut
29.05.2024 12:28У меня кондиционера нет и я даже близко не вижу необходимости. Нормальной изоляции хватает за глаза и за уши.
Ну и кроме кондиционеров есть куча других вещей, которые стали потреблять меньше. Банально лампочки и бытовая техника.
И вот например по быстрому статистика по Германии:
https://baulinks.de/webplugin/2018/1991.php4
Уверен что в соседних странах дело выглядит примерно так же.
PyerK
29.05.2024 12:28+1А фотовольтаика сколько стоит?
90 долларов за КВт на споте http://pvinsights.com/. 120 за квт розница в Европе (Логистика сейчас очень дорогая).
Контрактовые цены скорее всего дешевле, но насколько дешевле нужно уточнять у инсайдеров.
Kanut
29.05.2024 12:28Теперь осталось узнать цену на электроэнергию для частников и можно будет прикинуть насколько выгодно в Тайланде ставить себе фотовольтаику :)
П.С. Хотя конечно надо ещё знать сколько в среднем за год там выдаёт панель в 1КВт. Подозреваю что будет очень сильная разница с Европой.
N-Cube
29.05.2024 12:28Смотря с какой Европой сравнивать. Насколько помню, количество солнечных часов в Таиланде примерно как в Греции. Что касается установки, это вопрос налогов, скажем, электромобили Тесла в Таиланде вчетверо дороже стоят с учетом пошлин. Если же оборудование по китайским ценам брать, то и в северных странах выгодно получается.
Kanut
29.05.2024 12:28Я имел в виду моё место проживания. Потому что когда я в своё время считал разные варианты, то для меня это была не переменная, а константа.
Но будет глупо использовать те же числа и для Тайланда :)
PyerK
29.05.2024 12:28+1Нам больше повезло, у нас 3 года (если строить за свои деньги а не за кредитные), а с учетом ожидаемой девальвации фиата и того быстрее. Сейчас бумаги напечатали столько, что на стоимость солнечной электростанции мощностью 10 КВт нужно работать столько же сколько на качественный холодильник десять лет назад. Все ведь зависит от того как считать, планета большая, экономические и климатические условия - разные.
Часто бывает ситуация что окупаемость на следующий день после монтажа. Один из сценариев функция инвертора с аккумуляторами grid shaving. Она позволит использовать оборудование высокой мощности без изменения тех условий подключения. Получить дополнительный квт подключенной мощности на гибридном инверторе может стоит около 200-300 уе, а у энергосетей бывает гораздо больше 1000 уе за квт в некоторых труднодостоступных или быстроразвивающихся локациях. Более того, бывают сценарии когда вообще не дадут требуемой мощности во всяких дачных кооперативах например. Также такие штуки ставят на промплощадках что бы подключать нестандартное и высокомощное оборудование и не платить всякие штрафы или не увеличивать сечение ввода.Никто не говорит о выкидывании, есть вторичный рынок панелей. Часто бывает смысл продать старое с кпд 10% взять новое и двухстороннее с кпд 22.5, доход вырастет в 2,5 раза, на налог на землю не изменится, а себестоимость этой операции может быть 80 долларов за квт (фундамент, крепления, инфраструктура всё старое остаётся).
Kanut
29.05.2024 12:28Нам больше повезло, у нас 3 года
Я слабо себе представляю как должна получаться такая окупаемость. Ну то есть сколько у вас стоят панели-аккумуляторы и сколько покупка-продажа электричества?
Но да, если бы у нас оно так окупалось, то я бы тоже чаще менял. Тогда 15 лет уже вполне себе реалистичное время чтобы смотреть на варианты апгрейда. Я бы наверное даже раньше начал.
Все ведь зависит от того как считать,
Считаю я очень просто: стоимость панелей-аккумуляторов-установки и стоимость покупной электроэнергии. И твой расход. Или наоборот смотришь почём и сколько ты можешь продавать за какой-то период времени.
И смотришь через какое время установка окупается. Элементарная математика.
iib
29.05.2024 12:28Я имею ввиду, что время до окончательной утилизации солнечных панелей явно отодвигается все дальше и дальше вправо. У новых вариантов панелей заявленная скорость деградации за год все ниже, а компании, выпускающие эти панели, дают на свои показатели все более и более долгую юридическую гарантию. (Есть компании, которые дают гарантию на свои показатели в течение 40 (!) лет). Против солнечных панелей активно использовался и используется пропагандисткой тезис о «свалках, которые якобы будут завалены отработанными солнечными панелями». Судя по развитию события такого явно не случиться. За время такой сверхдолгой работы (у первичного владельца СЭС и у всех вторичных, если панели перепродадут) солнечные панели не только заработают деньги владельцу/владельцам, но и очевидно, заработают достаточно денег на свою утилизацию (это если за отработанные панели в будущем не будут еще приплачивать, как за ценный источник кремния, цветных металлов, серебра и т.д.)
Kanut
29.05.2024 12:28это если за отработанные панели в будущем не будут еще приплачивать, как за ценный источник кремния, цветных металлов, серебра и т.д
Да их уже и сейчас покупают. За копейки, но покупают. А уж если вы готовы их бесплатно отдать, то вообще не проблема.
N-Cube
29.05.2024 12:28+3Энергия ветра и воды (гидроэнергетика) это производные от энергии солнца, (органические) нефть и газ с углем производные от древней энергии солнца (вырастившего органику). Количество этой энергии огромно - всю поверхность планеты греет. Запасается от этой энергии лишь малая часть, в виде тех же нефти, газа, торфа и так далее.Только атомная энергия и геотермальная (которая примерно наполовину тоже атомная) стоят отдельно. И этой энергии еще больше - греет недра всей планеты миллиарды лет. И эта энергия еще и запасена в гигантских количествах, если посчитать энергию радиоактивных элементов и аккумулированное внутри планеты тепло. Так что сравнивать потенциал газа и нефти с солнечной, геотермальной и атомной энергией просто абсурдно.
Ветряки с солнечными панелями куда более разумны, нежели выкапывать, очищать, перевозить, хранить и сжигать древнюю органику, выросшую на древнем солнце. А геотермальная энергия это уже превращенная в тепло атомная, в то время как для атомных станций необходимо топливо добывать, очищать, транспортировать, и с риском взрыва и излучения превращать в ту же тепловую энергию. Что касается технологий добычи геотермального тепла, то благодаря глубоким нефтяным скважинам и горизонтальному бурению нефтяных сланцев, они уже есть. И это действительно непрерывная генерация - даже подвоза топлива не нужно, в отличие от тех же нефтегазовых и угольных и даже атомных электростанций. Можно спорить, когда возобновляемые источники станут приоритетными, но по поводу их возможностей и важности двух мнений быть не может, достаточно оценить потенциал. Дело не в «зеленой» повестке, а в физике, с законами природы не поспоришь.
Kanut
29.05.2024 12:28+6Только государственные субсидии дают возможность существовать ветро- и солнечным электростанциям
Интересное заявление. Но как быть с тем что те же солнечные панели у частников окупаются без всяких субсидий? И если это работает у частников, то почему это не должно работать у крупных концернов?
И заодно хотелось бы узнать как оно там выглядит с государственным субсидиями у альтернатив. Та же АЭ по моему везде субсидируется. Причём как напрямую, так и косвенно(например та же утилизация и хранение отходов за счёт государства).
uvic
29.05.2024 12:28Основная субсидия АЭС - это то что все государства, где есть атомная энергетика, позволяют им страховать возможный причиненный ущерб только до определенной суммы.
Если потребовать от владельцев солнечной электростанции и атомной, застраховать полный возможный ущерб у того-же Ллойда, а потом сравнить их цены на электроэнергию, то...Правильно ли это что риски на себя берёт государство?
Dolios
29.05.2024 12:28+4Имеются и юридические несуразности, например в Англии. Геолог Никита Дмитриевич Лобанов-Ростовский рассказал нам эксклюзивно о ситуации в Великобритании: «В Шотландии полное пренебрежение приливов, несмотря на самый высокий уровень между отливом и приливом в Европе. Ибо население противится нарушению красоты побережья. А в Англии полный абсурд: если даже один житель деревни выступит против мельницы или ветрогенератора, то ветроферму невозможно соорудить. Поэтому энергетикам приходится тратить большие деньги и строить ветростанции в океане! [Атлантическом]».
Действительно, абсурд! Где это видано, чтобы власть или компании в погоне за прибылью слушали мнение каких-то там людишек.
ThePilotWave
29.05.2024 12:28+5Статья нехорошие мысли доводит до читателя. Нефть, газ и уголь не являются бесконечными, а постоянно дорожают, в той же Британии исчерпаны все запасы угля, и очень беднеет добыча в Северном Море, если они не накопят инфраструктуру возобновляемых источников то случится катастрофа. Экономически невыгодны и дороги ветряки и батарейки потому что экономика сегодня такая, газ и нефть на рынке худо и бедно, но есть, потом будет значительно хуже, и у нас выбор, тратить их на то, что сгорит, или выкапывать цветные металлы и минералы и строить из них все подряд. Западные страны накопили столько техники и инфраструктуры, что даже если цены на нефть взлетят, худо бедно кто то выживет, они думают о завтрашнем дне, сама нефтянка вкладывается в зелёную энергетику, потому что там понимают, нефтяное изобилие давно в прошлом. Это экономически оправдано, так как у научного сообщества есть четкие прогнозы, когда месторождения иссякнут и начнется серьезный дефицит, отключения электроэнергии и пустые заправки, не просто так евро 7 отложен до 2030 года. Если вы наивно думаете что то что нефть закончится это сказка которую говорят сто лет, то спешу расстроить, хоть объемы добычи и росли, но с 1973 года кпд этой добычи только падал, нефть все сложнее добыть из Земли, мы много добываем, и много тратим, сланцевая нефть это когда ты добыл 10 баррелей, и 8 из них потратил на саму добычу, фонтанов как в начале 20 века уже давно нету. Или вы верите что зеленые инициативы направлены на экологию? Ха, это сказка, чтобы у населения не вызвать панику, люди пока не готовы к пустым заправкам, массовым увольнениям, подорожанию еды и отключениям электроэнергии, это только сейчас уже начинается и будет набирать обороты, посмотрите что стало с Шри-Ланкой стоило только не приплыть вовремя танкеру с нефтью, или с Ливией, Ираком и Венесуэлой после падения добычи, да даже с СССР, просто загуглите графики добычи и они удивительно совпадут с социальными потрясениями.
N-Cube
29.05.2024 12:28С геологической точки зрения, запасов нефти и газа в мире еще очень много, а газогидратные залежи и того больше. То есть вот именно в количестве проблем нет. Проблемы в добыче - стоимость и последствия. Скажем, нефть найдена и прямо под Лондоном - только город будет оседать и здания и инфраструктура разрушаться при выкачивании этой нефти. Добыча обычных нефти и газа и, особенно, сланцевых ресурсов приводит еще и к усилению землетрясений. Плюс загрязнение грунтовых вод и так далее. Как только начинаем учитывать все эти последствия, добыча нефти и газа оказывается намного дороже, чем это было принято считать раньше (пробурил и качай). А добыча в менее развитых странах себя дискредитировала из-за нестабильности поставок (в частности, в Венесуэле и Нигерии нефть и газ прямо сами из геологического фундамента поднимаются к поверхности, и запасы огромны, а вот с добычей проблемы). Есть модели, которые предсказывают разрыв трубопроводов, проходящих через вечную мерзлоту, в результате глобального потепления - и это тоже учитывается покупателями. Плюс нестабильность цен - чтобы начинать разведку новых месторождений, нужно быть уверенным в высоких ценах, а чтобы заключать многолетние контракты на поставку по биржевой цене, нужно быть уверенным в низких. В итоге, добывающие компании урезают инвестиции в разведку и добычу, а покупатели сталкиваются с более высокой ценой, чем планировали, что опять же способствует поиску альтернатив. Как каменный век закончился не потому, что закончились камни, так и нефтяная эра заканчивается не потому, что закончилась нефть.
Radisto
29.05.2024 12:28+1В Англии уголь не исчерпан. Шахты закрыли, потому что он высокосернистый, и топить им оказалось ужасно с экологической точки зрения. Тогда кажется Франция отказалась его покупать, и добыча сразу стала нерентабельной. Уголь есть, хорошего угля нет
N-Cube
29.05.2024 12:28Давно есть технологии десульфации как самого угля (если нужен для металлургии), так и продуктов сгорания (для теплостанций). Но дооборудование существующих угольных электростанций фильтрацией экономически не выгодно по сравнению с переводом той же станции на газ. То есть уголь есть, топить им можно и раньше так и делали - но с учетом долгосрочных последствий, от этого отказались в пользу альтернатив.
opusmode
29.05.2024 12:28+6Вы извините, я не экономист, но у меня вот пара вопросов:
А экономическая эффективность невозобновляемого топлива сразу же появилась? Или тоже надо было десятки, а может и сотни лет (как в случае с углём), сначала вкладываться в технологии, оборудование, логистику и всё такое?
А экономическая целесобразность учитывает какую-то динамику? Просто я особо циферок не увидел и выглядит так, что и нефть с газом по одной цене всегда и ветровики и солнечные панели не дешевеют.
-
А экономическая целесобразность учитывает какие-то ещё там сторонник факторы и их последствия? Ну, знаете, солнечные панели и прочее тоже надо ещё произвести, иногда даже из тех же материалов, которые входят в невозобновляемую энергетику, да вот только выбросов там, как правило, чутка меньше и они локализованы.
Чего не скажешь о добыче угля, который вообще-то весьма проблемный. Или сжигание огромной тучи нефтепродуктов, пусть и переработанных.
Т.е. у вас "экономическая целесообразность" в переводе означает "как нам тратить поменьше, чтобы получить побольше, вот прям щас, а дальше хоть трава не расти".
Глобально как раз надо различать два подхода.
Один практикуется чаще на просторах пост-СССР и корнями торчит оттуда, плюс активно практиковался в странах запада, в эпоху дикого капитализма. Называется он "бабло, как можно больше. Сейчас". Что, добавыть нефть с гидроразрывом это не очень хорошо? Зато быстро, эффективно и бабла больше, а жить в этой сибири потом не обязательно. Что, освоение целены прибило кучу земли и нагадило природе? ДА кому не пофиг? Главное пожрали нормально и медальки себе повешали, пока живы были.
Что, Аральского моря больше не существует? ДА пофиг, зато мы в моменте свои задачки порешали. Если нам надо здесь и сейчас, мы реки развернём, свалки отходов устроим, всё вырубим и пожжём, пофиг вообще - нам же надо.
Что, люди гибнут на заводе из-за радия и фосфора? Зато у нас есть спички и красиво светятся стрелки в часах. Глобальное потепление? Зато мой большой жип-кроссовер делает врум-врум. Мы наделали свалок ядерных отходов, которые надо консервировать на 100 лет и они могут протечь? Да пофиг вообще. Если надо, мы эти отходы в реку сольём и нам плевать, сколько людей и животных перемрёт.
Но вроде бы, со временем, постепенно, приходит понимание, что делать надо не просто на здесь и сейчас, а в какой-то перспективе. Это формирует второй подход, который сейчас чаще видно в странах ЕС, ну и местами в США и азиатских странах. Т.е., конечно, первые лет 10-20-30 придётся вкладываться, искать компромиссы и потерпеть, а жизнь коротка, но вообще твои дети и внуки будут жить. Возможно даже не в лучшем мире, а просто жить. Да и ты ещё лет 20 при этом поживёшь.
Не всё правда идёт гладко и там Да, хватает мошенников, которые используют любую повестку в своих целях. Да, местами сказки об уменьшении углеродного следа пихаются просто ради того, чтобы ухудшить базовые условия и сервис и заработать ещё больше здесь и сейчас, никто не спорит. Плюс, пока мы всё чаще наблюдаем такое на фоне субсидий от государств и все зайчики могут обернуться волками, когда поток субсидий будет падать. Мы живём не в мире розовых пони и видим периодически чужую глупость и откаты к привычному, хоть и пройдённому состоянию. Однако лет 30 назад подобных разговоров и действий было заметно меньше и какой-то путь пройден. И сейчас надо смотреть на ситуацию как-то пошире, чем в застарелых системах оценки, которые и пытаются представить в статье. Очевидно, что такой взгляд на ситуацию не подходит и надо смотреть шире.
aloof
29.05.2024 12:28+4Статье явно не достаёт хотя бы одного-двух примеров с цифрами. Ведь не иначе, кроме как через анализ стоимости производства, эксплуатации, утилизации можно определить степень выгодности/убыточности того или иного концептуального проекта. А тут имеем "ВИЭ, кроме ГЭС, не выгодны - верьте мне. Отвечаю!".
GidraVydra
29.05.2024 12:28Всë понятно после первого же абзаца. "ВИЭ на самом деле не возобновляемые. Пруфов не будет, но вы верьте, ведь мы патентоведы. А ещë мы Грету Турнберг пнули, смотрите какие мы борцы с повесточкой!". И так вся статья. Просто мнение не особо компетентных в вопросе людей, без аргументации и расчетов.
dmitrmax
Статья своим заголовком подразумевает раскрытие вот этого тезиса:
Вместо этого куча обзорной исторической болтовни о том, что ВИЭ известны человечеству с древнейших времен, и бездоказетльный тезис.
Выглядит как попытка спеть песенку "Нам нестрашен серый волк".
TerraV
Основные наблюдения:
Солнечная энергия (PV): Стоимость производства солнечной энергии снизилась с 0.145 USD/kWh в 2013 году до 0.045 USD/kWh в 2023 году благодаря значительному снижению цен на оборудование и улучшению технологий.
Ветроэнергетика (на суше): Стоимость снизилась с 0.080 USD/kWh до 0.030 USD/kWh за тот же период, что делает её одной из самых дешёвых форм производства электроэнергии.
Ветроэнергетика (на море): Стоимость ветроэнергетики на море также снизилась, но остаётся выше, чем на суше, из-за более сложных условий эксплуатации и установки.
Традиционные источники: Стоимость производства электроэнергии из угля и газа оставалась относительно стабильной, хотя и увеличивалась незначительно в последние годы из-за роста цен на сырьё и экологические нормативы.
Атомная энергия: Стоимость производства атомной энергии также оставалась относительно стабильной, но высокие капитальные затраты и продолжительные сроки строительства делают её менее привлекательной по сравнению с ВИЭ.
Источники:
Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) IRENA (IRENA) (IRENA).
Международное энергетическое агентство (IEA) IEA (IEA).
Всемирный экономический форум (WEF) WEF (WEF Forum).
Балансирование энергетической системы
Балансирование энергетической системы — это процесс поддержания равновесия между производством и потреблением электроэнергии. Различные виды генерации обладают разными характеристиками в плане гибкости и способности быстро адаптироваться к изменяющимся условиям спроса и предложения. Вот краткий обзор наиболее удобных видов генерации с точки зрения балансирования:
1. Газовые электростанции
Газовые электростанции, особенно те, которые работают на природном газе, считаются одними из самых гибких источников генерации. Они могут быстро запускаться и останавливаться, а также регулировать выходную мощность в зависимости от потребностей сети. Это делает их идеальными для балансирования и покрытия пиковых нагрузок.
2. Гидроэлектростанции
Гидроэлектростанции (особенно с водохранилищами) обладают высокой степенью гибкости, позволяя быстро изменять уровень генерации. Они могут быстро реагировать на колебания спроса и обеспечивать мгновенное включение и выключение генерации. Кроме того, гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) могут накапливать энергию в периоды низкого спроса и отдавать её в периоды пикового потребления.
3. Атомные электростанции
Атомные электростанции обычно не считаются гибкими источниками генерации из-за высокой инерции и длительного времени запуска и остановки. Тем не менее, они обеспечивают стабильную и постоянную генерацию, что важно для базовой нагрузки системы.
4. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
ВИЭ (такие как солнечная и ветроэнергетика) сами по себе менее удобны для балансирования из-за переменности их выработки. Однако в сочетании с системами хранения энергии (батареи) или другими гибкими источниками генерации они могут стать частью эффективной стратегии балансирования.
Источники:
International Energy Agency (IEA)
Renewable Energy World
World Economic Forum
Таким образом, наиболее удобными для балансирования генерации являются газовые и гидроэлектростанции, в то время как ВИЭ требуют дополнительных технологий, таких как системы хранения энергии, для эффективного участия в процессе балансирования.
MANAB
Последнее время вижу подозрительно много статей про нерентабельность "ВИЭ", как выразился автор. И во всех "многа букав" и развод на эмоции через "мы умные - они глупые". Но без цифр. Спасибо, что приводите цифры.
ptr128
Нравятся мне такие оптимистичные таблички. А вот Вы посчитайте себестоимость отопления коттеджа или даже небольшого поселка в Подмосковье от газа (можно даже газгольдера) и от солнечных батарей с ветряками. Даже при 200% КПД тепловых насосов, первое оказывается в разы рентабельней. Просто потому, что нет сейчас технических возможностей накопить энергию летом, чтобы отапливаться ей зимой.
Kanut
FYI: https://www.homepowersolutions.de/en/product/
grafdezimal
Что-то мне кажется они немного недоговаривают. 1500kWh в максимальной конфигурации всё рано не хватит на зиму. Даже в Европе. Зато займёт 12м3 места и даже не хочу знать сколько будет стоить. Но идея прикольная.
ptr128
Тульская губерния. Этой зимой топил только в морозы, так как мало дров заготовил. Отапливался в основном электрообогревателями. С ноября по март получилось больше 10 тыс. кВт*ч. Если бы только электричеством отапливался, то раза в два больше точно получилось бы.
grafdezimal
Да даже на довольно тёплом севере Европы у меня уходит ~7000 kWh газа в довольно современном хорошо изолированном доме. Т.е 1500 это на месяц примерно.
Kanut
Вообще-то 1500/7000*12=2,57.То есть примерно на два с половиной месяца
Кроме того я так подозреваю что у вас газовый котёл? Ну в том плане что "КПД" у теплонасоса будет слегка получше чем у газового котла.
grafdezimal
Эээ, неее, *12 так не честно. Топим то мы только с ноября до марта. Так что 1500/7000*5 =1.07 месяца.
Согласен, с теплонасосом можно продержаться раза в два-три дольше и тогда может даже перезимовать.
Kanut
Ок, что отопительный сезон не весь год я не учёл :)
BlackMokona
В Европе распространяются тип домов с нулевым и даже положительным энергобалансом. Ведь потребления теплоэнергии зимой очень сильно зависит от теплоизоляции, а так же в целом управлением теплом.
grafdezimal
Да, распространяются, т.к. их субсидируют льготными кредитами. Но всё равно редкость, т.к. удовольствие очень не дешёвое, а окупаемость больше теоретическая. Энергия конечно будет дорожать, что делает окупаемость более вероятной, но платить лишние 15-25% надо здесь и сейчас.
Kanut
Ну вот смотрите. Среднее потребление электроэнергии у дома на одну семью здесь 3500kWh. То есть 1500kWh хватит на 5 месяцев.
При этом по моему личному опыту у тебя здесь месяца два, ну максимум три, когда панели совсем мало вырабатывают. То есть именно сама зима. Так что 1500kWh среднему дому здесь хватит за глаза и за уши чтобы действительно быть автономным круглый год.
Другое дело что если двигаться куда-то где похолоднее и похуже с солнцем, то там конечно 1500kwh уже не хватит и надо больше. Но это и не их рынок.
Ну и цена конечно у них весёлая. На мой взгляд это всё ещё за гранью окупаемости. По крайней мере то, что они предлагают частникам. Если я всё правильно помню, то там цены начинаются где-то от 35к€.С другой стороны они вроде бы не единственные с таким концептом и не обязательно самые дешёвые.
grafdezimal
3500 это же без теплового насоса? Или совсем хорошо изолированный дом… А если топить газом, то да, чисто на электричество может хватить. Но ptr128 хотел таки отопление…
По моему опыту с середины октября до конца февраля панели почти ничего не дают. В среднем. Но в эти месяцы у нас почти непрерывно идут дожди, южнее всё может быть лучше.
Kanut
Это средний для всех. То есть у меня центральное отопление и мы даже близко 3500kWh не потребляем за год. Выше 2000kWh ни разу не поднимались.
Если брать дома с отоплением тепловыми насосами, то я бы сказал что там будет где-то от 5000kWh.
Но в целом добавить баллонов для хранения водорода это не то чтобы супер проблема. В принципе вариант рабочий и следовательно "техническая возможность" вполне себе есть :)
TerraV
Оптимизм в табличку вложили вы в своей голове. Я привел цифры вообще без какой либо эмоциональной окраски. Данные конкретно по электричеству, киловатт * часы в долларах.
Это не теплая энергия, про которую говорите вы. Это себестоимость производства а не местные цены со своими скидками и надбавками. Попробуйте заплатить за газ не российскую цену для физлица, а хотя бы контрактную европейскую. Я молчу про спотовый рынок. Ваши цифры ой как быстро поменяются и не в пользу газа.
Для контекста: я работал на проекте оценки энергоэффективности домовых хозяйств в Европе. Газовое отопление на пике цен было в 10 раз более затратным чем электрическое.
ptr128
Я авторитетом давить не буду, а просто посчитаю.
Мегаватт*час электроэнергии в Германии на 27.05.2024 67,41 EUR. Стоимость одно КВт/ч получается 0.067 EUR.
1000 кубометров природного газа - 377 USD. При пересчете в EUR ~ 347 или 0.347 за один кубометр. Объемная теплота сгорания природного газа ~35 MДж/м^3. 1 КВт/ч ~= 3.6 МДж. Значит 1 кВт*ч из газа получается 0.036 EUR.
Что я делаю не так?
vros
Брр. Фактически сравнили стоимость кВт-ч, произведенного одним способом, со стоимостью МДж, произведенного другим способом. И какую ценность имеет такое сравнение?
ptr128
А какая разница откуда берется КВт*ч тепла в целях отопления?
vros
Разница в том, что в тепло непосредственно в доме разные типы энергии преобразуются разными способами, у каждого из которых свой КПД. То есть надо считать, сколько энергии каждого вида потребуется для того, чтобы довести температуру в доме до определенного уровня.
ptr128
КПД электронагревателя и КПД газового котла, если и различаются, то очень незначительно
Kanut
А КПД теплового насоса?
ptr128
Тоже практически одинаково, питается ли он от электроэнергии или от газа.
Kanut
Только теплонасосы на газу это какая-то экзотика, которую лично я пока ещё ни разу не встречал.
Я бы предположил что это так потому что они не особо удобны в эксплуатации.
ptr128
https://www.robur.com/ru/products/gahp-ar-heat-pump
Kanut
То что они в теории существуют я в курсе. Но вот чтобы их кто-то где-то реально использовал я пока не видел. Для меня это какая-то ниша для каких-то ситуаций когда другие варианты не подходят по каким-то там причинам.
Это даже если забыть что у прибора по вашей ссылке "КПД" 130-150%, а у электрических 300-400%.
П.С. И я в курсе что КПД здесь не обязательно правильный термин, но для простоты используем его.
ptr128
Эти КПД у тепловых насосов зависят исключительно от наглости маркетологов. По факту, физический принцип переноса тепла одинаков у любого теплового насоса.
Kanut
То есть ваша ссылка лжёт? И какой же там КПД на самом деле?
А то что электрические варианты выдают в 3-4 раза больше тепла чем потребляют электричества так это реальность.
Вот только всё остальное не одинаково. И если честно, то мне лень разбираться почему у приведённого вами варианта такой низкий "КПД". Но похоже какая-то проблема там есть.
Spyman
Кпд теплового насоса кстати зависит от разницы температур и очень быстро падает с её увеличением. (Именно по этой причине в электромобилях тепловой насос используется для обогрева только при небольших разницах температур)
В маркетинговой информации кпд всегда пишут для лучших условий, а по факту при -30 за окном - вполне вероятно что топить по старинке радиатором будет даже эффективнее (особенно если учесть, что внешний блок теплового насоса ещё и подогревать придётся скорее всего чтобы не промерз)
Kanut
Поэтому существуют варианты с грунтовыми водами или там просто грунтом. И по крайней мере практически на всей территории ЕС теплонасосы нормально работают. А на Северный полюс их никто не предлагает ставить.
И по ссылке КПД тоже точно так же прописано для определённых температур. То есть как ни крути, а этот вариант однозначно имеет какие-то проблемы по сравнению с обычными электрическими. И я подозреваю что это со всеми газовыми так.
vros
Во-первых, я бы хотел увидеть конкретные цифры - в виде "для нагрева комнаты площадью 20 кв.м. с 0 до 20 градусов требуется Х кВт-ч с применением электрического нагревателя модели ХХХ или Y кубометров газа с применением газового нагревателя модели YYY с теплоносителем таким-то". Во-вторых, я бы хотел увидеть подтверждение, что все дома в Германии обогреваются действительно локальными газовыми нагревателями. Потому что если нагрев идет в виде "газ идет на газоэлектростанцию и потом греемся электричеством" - это уже совсем другой коленкор. И даже ситуации, когда котел не в квартире, а в доме или даже на несколько домов - тоже отличаются.
TerraV
Сразу скажу, по рыночным расчетам я с вами не спорю. Cейчас говорю конкретно про Чехию. Откуда взялась разница. Во первых я говорил про пиковые цены, а они в августе 2022 года цены достигали рекордных $2500-3000 за 1000 кубометров. В зависимости от поставщика газа (здесь это разные компании, у каждой свои договора и условия), эта цена могла перекладываться на потребителя без ограничений сверху. В то же время, Чехия ввела предельное ограничение цены на электроэнергию ~0.24 евро за кВт*ч (октябрь 2022 - декабрь 2023). Я сейчас по памяти все не воспроизведу, но цена на коммунальные услуги в некоторых домохозяйствах с газовым отоплением выросла с 10-12 тысяч крон до 80+ тысяч крон (400€ -> 3200€).
ptr128
Но Вы же сами написали, что
На самом деле, ситуация здесь проста. ТЭС на природном газе сейчас остаются конкурентоспособны, даже не смотря на то, что их КПД не превышает 50%. Поэтому, в случае отопления, как только эти двукратные потери исчезают, газ начинает с отрывом выигрывать. А если убрать ещё дотации в ВИЭ, то стоимость отопления в климате Подмосковья исключительно солнечными панелями и ветряками возрастает ещё в разы.
Поэтому, как только речь с электроэнергии переходит к теплоэнергии, вера в то, что ВИЭ способны в этом вопросе заменить углеводороды у меня вызывает законный скептицизм. Когда-то в будущем, возможно. Но уж точно не в ближайшие десятилетия.
TerraV
Давайте попробуем найти точки соприкосновения :) Энергоэффективность ТЭЦ по электричество доходит до 60%. В таблице для газа приведено число 0.4 USD/kWh. Но пусть эта цифра будет даже для 50% эффективности, тепловая энергия в идеальном случае (100% в тепло) будет обходиться 0.20 USD/kWh. Эти цифры - "среднее по больнице". Это фиксируем? То что "в лоб солнце не конкурирует с газом. С учетом стоимости газа в России вопрос можно считать закрытым.
При этом тепловой энергией нельзя запитать тепловые насосы, которые в зависимости от температуры "за бортом" могут давать существенную экономию. Вот для примера цифры по воздушным тепловым насосам с низкотемпературными технологиями (воздух потому что их установка простая)
Mitsubishi Electric Zubadan:
При температуре -15°C COP может достигать 2.0-2.5.
При температуре -25°C COP может быть около 1.5-2.0.
Daikin Altherma:
При температуре -15°C COP может составлять около 2.0-2.5.
При температуре -25°C COP также около 1.5-2.0.
У традиционных электрических обогревателей COP равен 1. COP 2 снижает затраты на электроэнергию на обогрев вдвое. То есть 0.45 / 2 = 0.225, что уже очень близко к стоимости газа "в среднем по больнице" что мы посчитали выше. При умеренных температурах (около 0°C и выше) воздушные тепловые насосы могут иметь COP в диапазоне от 3 до 4 и выше. Это тоже плюс, так как в Европе зимы теплее чем в России. То есть то, что никак не походит для Подмосковья, в условиях Европы может давать очень значимый экономический эффект.
Подвожу итоги:
Газ все еще в большинстве случаев более экономически целесообразен для отопления
Отопление с использованием электроэнергии может конкурировать с газовым, но требует инвестиций в доп. оборудование. Существуют, пусть и не повсеместно, варианты когда отопление за счет электроэнергии обходится дешевле газового.
ptr128
Во-первых, КПД турбины и КПД газотурбинного генератора - вещи разные. А если добавить потери электроэнергии по пути к потребителю, то точно до 50% не доберётесь.
Во-вторых, тепловые насосы есть и газовые.
grafdezimal
«На пике цен» Германия законодательно ограничила цену на электричество в 0.40 евро за кВтч и на газ в 0.12 евро за кВтч. Т.е. если принять эффективность отопления газом за 100%, средний COP теплонасоса должен быть 3.3 чтобы выйти в 0. В тёплых зимах Германии вполне возможно, но по моему совсем не гарантировано. «В 10 раз» это видимо в Чехии совсем цены на газ не ограничивали…
PyerK
Существует несколько видов тепловых насосов которые используют тепло для своей работы. Есть газовые котлы производящие холод (КПД около 1.6). Даже в первых бытовых холодильниках использовался электротэн вместо компрессора. Про них не часто вспоминают, тк тепло требуется зачастую высокопотенциальное, а там, где есть много дармового высокопотенциального тепла - уже не требуется тепловой насос для обогрева.
TerraV
Спасибо за информацию, не знал.
tntnt
> Мегаватт*час электроэнергии в Германии на 27.05.2024 67,41 EUR.
цена завышена, можно легко найти в 2 раза дешевле.
https://www.verivox.de/strom/strompreisentwicklung/
ptr128
Вы точно ничего не перепутали? По Вашей ссылке розничные цены, которые в 3-4 раза больше взятой мной оптовой 0.067 EUR.
tntnt
Вы правы, я ошибся.
Balling
"Всемирный экономический форум (WEF) WEF (WEF Forum)."
ХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХХААХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХАХААХХАХАХАХАХАХАХА
oleg_rico
Очень классные источники и очень хорошие цены. А теперь возьмите ветрячок, купите его, установите и посчитайте, сколько будет стоить вам киловатт час электричества.
Потому что гипотетические рассуждения про где-то там существующую стоимость постоянно снижающуюся и реальный бизнес-проект, например обеспечение гостиничного комплекса электричеством сразу приводит к мысли, что газовая станция будет намного дешевле. И главное, обеспечит бесперебойность снабжения.
N-Cube
Вот только практика показала, что из-за проблем с «бесперебойным снабжением» вся Европа срочно переходила с газа на уголь, мазут и прочее. А солнце светит и ветер дует.
oleg_rico
Не понял, о чём вы пишете?
Kanut
О том что "бесперебойность снабжения" в случае с газом тоже не всегда работает. И это видно на примере относительно недавних событий в Европе.
oleg_rico
С таким же успехом можно написать что бесперебойность снабжения мазутом углём и прочим тоже не всегда работает.
И солнце ночью не светит, и ветер в штиль стихает.
Только вот если у тебя газовая станция, ты газ можешь на крайний случай в баллонах привести.
Если у тебя солнечная электростанция, а на небе тучки, то "тучи разведу руками" не получится
Kanut
Можно. Ну может за исключением случаев когда мазут и уголь у кого-то свои.
Бывает. Но люди вполне себе уже научились сохранять энергию в том или ином виде.
Поэтому никто и не собирается полагаться исключительно на солнечные панели и ветряки.
Kanut
А вы думаете люди, которые ветряки ставят делают это не считая?