О ветреной и водородной энергетике
Прочел как-то глумливую заметку о проекте "водородной энергетики" - новой идеи еврозеленых энергобесов (автор там изумлялся "гениальности" идеи преобразования электричества в водород, а потом - обратно), и задумался над тем, что автор абсолютно прав, в свете официальной версии зеленой евроэнергетики, но абсолютно неправ по существу вопроса.
Дело в том, что предложенный проект может выглядеть абсурдным только для убежденных сторонников зеленой энергетики, которые верят каждому слову профессиональных зеленых лжецов, а поэтому не знают и знать не хотят реальных сложностей и проблем альтернативной электрогенерации. Современная версия еврозеленой энергетики, основанная на ветро-электростанциях (ВЭС) и солнечных электростанциях (СЭС) сейчас терпит совершенно очевидное и предсказуемое фиаско по причинам о которых до сих тщательно помалкивают зеленые пропагандисты.
И если в свете зеленой пропаганды, причины для внедрения водородной энергетики совершенно непонятны (и выглядит такая схема даже несколько абсурдно), но если исходить из сути дела, то все совершенно очевидно.
Возьмем, к примеру СЭС и кроме ее номинальной мощности и солнечного излучения, которое оно может использовать, учтем следующие факторы:
1. Необходимость почти 100% резервирования. Стоимость создания и содержания резервных мощностей идет в счет реальной стоимости "бесплатной" солнечной энергии и в минус EROEI. При любом способе резервирования, стоимость электроэнергии от СЭС повышается почти в 2 раза (по сравнению с номинальной), а EROEI - существенно снижается. Попытки сэкономить на резервировании - чреваты энергетическими катастрофами.
2. Необходимость создания и содержания сложной и разветвленной инфраструктуры, необходимой для концентрации энергии от всех установок СЭС и согласования нагрузки с потребителем. При этом, в таких сетях, и в процессе согласовании нагрузки, теряется существенная часть мощности, а так же, за счет этого, существенно растут затраты на создание и эксплуатацию СЭС. Причем, эти затраты и потери (как и многие другие), специально обученные специалисты, имеют возможность не замечать...
3. КИУМ - коэффициент использования мощности, т.е. кроме наличия необходимых погодных условий, чтобы использовать СЭС, необходимо, чтобы у потребителей была потребность в электроэнергии. Повысить КИУМ можно с помощью накопителей электроэнергии (например - ГАЭС), но стоимость электроэнергии, при этом, существенно возрастает, а EROEI - падает. Понятно, что при подобных преобразованиях значительная часть электроэнергии - теряется. Причем, чем меньше КИУМ - тем меньше и EROEI, потому что ресурс СЭС расходуется не пропорционально вырабатываемой энергии, а зависит, главным образом, от времени эксплуатации.
4. Коэффициент исправности аппаратуры - большой объем сложной аппаратуры, работающей в крайне тяжелых условиях, приводит не только к необходимости дорогостоящего обслуживания и ремонта, но и к тому, что часть аппаратуры всегда перманентно не работает. Кроме того, с каждым годом эксплуатации, ее надежность снижается, поломки становятся все чаще, а неисправного оборудования (которое уже невозможно починить и нужно менять) - все больше. Поэтому, с каждым годом, фактическая стоимость ЭЭ будет расти, а КИУМ и EROEI - падать.
5. Коэффициент чистоты поверхностей - загрязнение поверхности солнечных элементов существенно снижает эффективность СЭС. Поэтому, в процессе обслуживания их приходится регулярно чистить. Мало того, что это требует дополнительных затрат и расхода ресурсов, т.е. ведет к повышению цены и снижениюEROEI, но дополнительно снижает эффективность солнечных элементов. В связи с тем, что очистка требует времени, то средний коэффициент чистоты поверхности солнечных элементов всегда будет заметно меньше 1. Особенно, после дождей, метелей, пыльных бурь и т.д.
6. Ограниченность жизненного цикла СЭС - поскольку ресурс оборудования расходуется практически непрерывно, все время, начиная с момента создания СЭС, то практически полностью исчерпывается примерно через 10 лет. После этого, надежность аппаратуры (а значит, и коэффициент исправности, и реальная мощность) резко снизится, а эксплуатационные расходы (на ремонт) - возрастут.
Примерно те же проблемы возникают и с ВЭС. Т.е. их реальныйEROEI - заметно меньше 1 и поэтому рассматривать их в качестве первичных источников энергии - не имеет смысла. По сути дела, это лишь один из способов накопления ЭЭ... Не самый удачный. Как это ни парадоксально, но "водородная энергетика" позволяет снизить остроту этих проблем, по крайней мере, отчасти. С ее помощью можно уменьшить стоимость ЭЭ, получаемой на СЭС и ВЭС, повысить их реальный EROEI, и сделать "зеленую энергетику" более универсальной и удобной для потребителей.
Основные достоинства "водородной энергетики":
1. Нет необходимости ничего резервировать. Резервные мощности превращаются в постоянно действующий и неотъемлемый элемент энергосистемы. К тому же, если вдруг запасы "зеленого" водорода иссякнут (из-за длительной непогоды, к примеру), то генерация электроэнергии (ЭЭ) может легко и непринужденно перейти, к примеру, на ископаемый метан (из имеющихся газопроводов и газохранилищ). По сути дела, вся европейская альтернативная энергетика - превращается лишь в способ экономии углеводородного топлива.
2. Значительно упрощается инфраструктура, снижаются фактические потери при преобразованиях, транспортировке и накоплении энергии из нетрадиционных источников. Основной энергоноситель (водород) легко накапливать и хранить (например, в газгольдерах). Он становится универсальным промежуточным звеном преобразования энергии из любых источников.
3. КИУМ всех альтернативных источников ЭЭ повысится практически до расчетных значений и перестанет зависеть от потребителей. В водород можно будет превращать буквально каждый порыв ветра и/или лучик Солнца, по мере их поступления.
4. Значительно упрощается задача повышения качества ЭЭ из разнообразных маломощных источников до промышленного уровня. Фактически, на конечном этапе, ЭЭ получается именно промышленным способом.
Недостатки у этого метода тоже имеются:
1. Проблемы связанные с крайней взрывоопасностью водорода. Относительно безопасное обращение с ним требует высокой технической, технологической и общей культуры всех работников, так или иначе связанных с производством, хранением и транспортировкой водорода. Последствия любой аварии могут быть катастрофическими.
2. Дополнительные расходы энергии и ресурсов на вторичное производство ЭЭ. По сути дела, ВЭС и СЭС превращаются в источники энергоносителя для обычных ТЭС. Часть энергии теряется при этих дополнительных преобразованиях.
3. Существенно повышается стоимость ЭЭ за счет дополнительного оборудования. Почти вся энергия, добытая на ВЭС и СЭС (а так же, на других подобных установках электрогенерации), будет повторно преобразовываться из водорода в ЭЭ на обычных ТЭС.
Таким образом, водородная энергетика может стать очень дорогим и очень опасным костылем для альтернативных типов электрогенерации. Но, тем не менее, теоретически этот подход позволяет сделать такую систему достаточно надежной и пригодной для практического применения.