Экологически чистый киловатт или футурологический ад инженера
Каких-то несколько лет назад, уже писались статьи на тему "дешевого", экологического киловатта электроэнергии. Писались мной и некоторыми коллегами по цеху. Но, по прежнему встречаются люди, которые считают что дешевый киловатт находится в солнечном свете, в ветре и прочих подземных джоулях. И что все люди в правительстве круглые дураки, что не вкладывают деньги в альтернативные источники энергии. Как было бы здорово, открыть глянцевый журнал и увидеть цветущие луга Казахстана утыканные беленькими вышками ветро-генераторов или целые плато солнечных панелей-батарей. Что бы было как в Германии или где нибудь еще, откуда летят все эти красочные фотографии дармовых киловатт и легкие в этот момент дышат всеми капиллярами, а рядом стоит бесшумный электрокар с автопилотом. Где ты мой ТехноСтан?
И тут люди часто делятся во мнениях на два лагеря, первый - сторонники углеводородного топлива и традиционных методов добычи энергии. Вторые свято верят в то, что альтернативную энергетику не развивают, по причине того, что правительство "гребет лопатами" и не заинтересованно в получении дармовых киловатт. И первый и вторые правы по отдельным тезисам.
Хотя я сам, зарабатываю себе на жизнь тем, что помогаю человеку добраться до резервуаров с углеводородами, будучи любителем физики верю, что существуют альтернативные методы добычи энергии, но это не ветряки и солнечные панели, над чем и по сей день работаю, хотя казалось бы зачем мне все это? бурил бы себе дальше, еще моим внукам останется.
Абсолютно дармовой киловатт существует, но его нужно научиться преобразовывать. Вот есть у вас конденсатор который непрерывно заряжается (Земля) и сам разряжается достигнув определенного пика (молнии), примерно, в среднем 2-3 раза за каждую секунду. Как научиться с него отбирать энергию? - именно за этой технической задачей, наше с вами будущее.
Тесла знал, Тесла делал.
Почему при подключении заземления, энергоэффекты увеличиваются, при одинаковом потреблении мощности его установки? Молчит наука.
Да и будет молчать. Наука сидит на шее у государства, оголтелой толпой бездельников, носящих высокие звания профессоров и академиков, охраняя физические святыни с фанатичным консерватизмом и воспитывая новое поколение таких же.
Энергонезависимость существует, но, следует ли давать ее человеку? Этому жадному, алчному существу, которому даже такой, божественной свободы, может оказаться мало.
Как известно, рынок диктует линейку товаров и услуг через спрос и предложение. Человек не освоивший это правило, может остановиться уже на данной строчке. Так как далее, мы с вами будем сравнивать дешевые киловатты с неисчерпаемых источников энергии (солнце, ветер), с грязными и дорогими от углеводородов и угля.
Для сравнения нам понадобиться пользователь. Пусть это будет человек, проживающий у нас в стране, в квартире с ежемесячным потреблением электроэнергии в 200 кВт*час.
На 2016 год, этот человек ежемесячно выплачивал бы сумму порядка 2204 тенге. Что составило бы за год 26500 тенге, согласно следующей линейки тарифов:
Первые 90 кВт*час по 8.81 тенге.
Последующие 50 кВт*час по 11.29 тенге.
Ну, а все что выше 140 кВт*час, уже по 14.11 тенге за 1 кВт*час.
Что такое 1 кВт*час, а так же пик энергопотребления.
Примерно так же как старина Эйнштейн однажды решил совместить время и пространство, для учета потребляемой энергии пришлось ввести такую единицу измерения, так как процесс потребления идет во времени.
К примеру, у вас есть электрочайник, в основании которого, наклейка с характеристиками 220-240 Вольт, 50-60 Гц и 10 Ампер (допустим). Если перемножить 220 вольт и 10 Ампер, мы получим 2200 Ватт (2.2 кВт)- это мощность чайника. Если этот чайник проработает непрерывно и ровно 1 час, то он потребит 2.2 кВт*час, за которые, вы отдадите энергокомпании 2.2 *8.81 = 19.38 тенге. Но, ведь чайник не работает целый час, он работает от силы 4-5 минут каждые 5-10 раз за день.
У каждого электроприбора есть своя мощность в зависимости от режима его работы. Самыми затратными являются нагревательные/охладительные электроприборы: чайники, холодильники, кондиционеры, электрообогреватели.
Допустим вы были на работе весь день, а в квартире никого не было. До этого момента основным потребителем энергии был ваш холодильник, который работает непрерывно, переключаясь из пассивного в активный режим и обратно. Но, вернувшись с работы, вы включили электроплиту (10 Ампер), микроволновку (10 Ампер), чайник (10 Ампер), стиральную машину (5 Ампер), лампы освещения (1 Ампер). Энергопотребление вашей квартиры выросло с минимума до максимума, пика, 36 Ампер или 7.9 кВт. Если все эти приборы проработают ровно 1 час, они потребят 7.9 кВт*час, за что вы заплатите по тарифу, от 70 тенге и выше.
Ветряки
В один прекрасный день, человек решил что хватит кормить энергокомпании, в то время когда вокруг полно халявной энергии, да и благо рынок дает различные альтернативы, в виде ветряков и солнечных панелей.
- В среднем я потребляю 200 кВт*час в месяц - думает человек. В месяце 30 суток, 720 часов, а это значит, что 200 кВт*час/720 часов = 0.27 кВт и есть мое среднее потребление электроэнергии. Буду искать под него ветрячок и систему накопления и преобразования энергии мощностью в 0.27 кВт.
Расчет человек провел вполне себе верный, вот только ветряк не будет крутиться всегда и с одинаковой скоростью, так как погода переменчива, иногда на протяжении суток может быть полный штиль. А потому, когда человек пришел в компанию предоставляющую услуги по продаже и установке ветряков, ему пояснили что даже 0.5 кВт средней мощности ветряка может оказаться мало. И желательно присматриваться к 1.5 кВт или даже выше, с соответствующим блоком батарей накопителей, выдерживающими пики потребления энергии и гарантирующие его поддержание на некоторое время пока будет слабый ветер или штиль. В общем что бы не в чем себе не отказывать.
Человек подумал подумал и решил взять с максимальной мощностью в 1.4 кВт. Отличный ветрогенератор, средняя мощность 1 кВт, стоимость 2 405 000 тенге. Все в комплекте, батареи, инвертор и мелочевка. Диаметр ветроколеса 2.8 м, 1 год гарантии от поставщика и 20 лет гарантии от производителя, на батареи 10 лет.
Звучит неплохо. Ну плюс там еще установка и наладка выйдет примерно в 100 000 тенге. Итого 2 500 000 тенге. Правда нужно найти место что бы разместить 300 кг батарей и оборудования где нибудь в помещении, а так же поднять его на мачте как минимум метров на 7 над землей. Ах да, производитель Китай, но зато цена сносная!
И тут человек задумался:
- 2 500 000 млн тенге, сразу выложу и не будет проблем с электроэнергией в течении обещанных 20 лет по гарантии. А сколько мог бы я купить кВт, на эти деньги у энергокомпании, если я трачу в год 26500 тенге? Да хрен с ним! Пусть будет даже 35000, тенге ведь постоянно в падении, цены растут....
2 500 000 тенге / 35 000 тенге в год = 71.5 год.
Произведя нехитрые вычислительные операции в голове, человек пришел к выводу что данная конструкция 71 год не проработает, да и ему уже как бы 46 лет.
"Странно все это. Где же дешевые киловатты?" - думает человек.
Приходит домой, начинает за столом рассказывать семье, мол ходил, посчитал - дорого и не оправдано. Недоумевает, о чем там было написано на глянцевых немецких журналах, что дочка привезла из Германии.
- А ты попробуй Папа, солнечные батареи! - подсказывает ему дочка - Вся Германия живет на дармовой энергии, не дураки же они?!
"Ну, доча у меня умная" - рассуждает отец - "не зря в Германии на энергетическом учится"
Отправился в другую компанию.
Солнечные батареи
Вот интересное предложение: SES 72M 200W
Габариты панели, 1.58 х 0.8 х 0.04 м. То есть, площадь одной панели 1.264 м кв. Таких панелей на мои 1.5 кВт нужно: 1500 Ватт/200 = 7.5 штук.
Пусть будет 7 (1.4 кВт).
Вес каждой 16 кг, а всех панелей 16*7 = 112 кг.
Общая площадь 1.264*7 = 8.8 м кв.
Общая стоимость панелей 7*111 000 тенге = 777 000 тенге. И это без инверторов, накопителей и мелочевки.
Производство Китай, гарантия только от поставщика - 1 год.
Так подбираем инвертор и аккумуляторы
Инвертор - 1 кВт 450 $ (148 500 тенге)
Батарея 100АН - 300 $ (99000 тенге), необходимо минимум две 198 000 тенге.
Итого без мелочевки: 1 123 500 тенге.
В очередной раз произведя нехитрые, математические вычисления, человек пришел к выводу, что экономии тут нет.
1 123 500 / 35 000 = 32 года.
Пришел домой человек, схватил снова глянцевый журнал и думает - "ну, а как же экономия и дармовые киловатты? Как-то же оно работает?"
Конечно работает! Еще как!
Альтернативные источники энергии или мини станции СЭС и ВЭС, очень удобны в использовании для отдаленных районов, куда экономически невыгодно тянуть линию электропередач (ЛЭП). Иными словами ставить 100 столбов и натягивать 2500 м провода только одной фазы, что бы осветить один чабанский дом, с его хозяйством с месячным потреблением в 200-500 кВт*час - нерационально, невыгодно, инженерно дико и тупо!
★★★ Экономически невыгодно = Никто не будет этого делать! ★★★
Разумеется, не имея производства таких установок, как солнечные батареи, ветряные генераторы, аккумуляторы и прочее у нас в стране, из собственных компонентов, мы всегда будем проигрывать при закупке этих изделий минимум на 30-40%. Но даже при таких условиях кВт полученный на ТЭЦ/ТЭС/АЭС, будет получаться дешевле по стоимости, так как у нас есть ресурсы, такие как углеводородное топливо и уголь. А с учетом выдаваемых мощностей таких установок и их срока службы, со временем, каждый выработанный киловатт становится бесплатным для энергокомпании, что стимулирует строительство последних значительно лучше, чем строительство станций альтернативных, неисчерпаемых источников энергии.
Удивительным является тот факт, что о "дармовой" электроэнергии мечтают граждане государства, в котором, наверное, самое дешевое электричество в мире. Давайте рассмотрим несколько стран и сравним стоимости 1 кВт*час электроэнергии. (цены в рублях за 1 кВт*час, данные на 2016 год).
И такие цены, абсолютно закономерны при условии использовании "зеленой" энергетики. К примеру, если бы я жил в Германии где 1 кВт*час обходился бы мне в 120 тенге, я бы тратил в год 290 600 тенге. При стоимости установки ветрогенератора описанного выше в 2 500 000 тенге он окупился бы за 9 лет, при значительно большем сроке его службы.
Вот где хоть какая-то экономия! Но, она скорее вызвана необходимостью - Нет у Германии столько углеводородов и угля.
ссылка на оригинал статьи