40 фактов об энергетике
1. Углеводороды обеспечивают более 80% мировой энергии.
2. Снижение доли углеводородов в мировом потреблении энергии всего на 2 п. п. приведет к совокупным глобальным расходам на альтернативные варианты энергии за этот период, которые составят почти $2 трлн. Солнце и ветер сегодня обеспечивают менее 2% объемов мировой энергии.
3. Когда 4 млрд бедных людей в мире увеличат потребление энергии до одной трети европейского уровня на душу населения, мировой спрос вырастет на величину, которая будет вдвое больше общего объема потребления Америки.
4. К 2040 г. увеличение в 100 раз количества электромобилей до 400 млн приведет ĸ снижению мирового спроса на нефть на 5%.
5. В течение 20 лет объемы использования возобновляемой энергии должны расшириться в 90 раз, чтобы заменить углеводороды. Для того чтобы мировая добыча нефти выросла всего в 10 раз, потребовалось полвека.
6. Чтобы заменить производство электроэнергии на основе углеводородов в США в течение следующих 30 лет, нужна будет программа строительства, которая позволит создать энергосистему в 14 раз быстрее, чем когда-либо в истории.
7. Если США откажутся использовать углеводороды для производства электричества, 70% объемов использования углеводородов в США останутся нетронутыми. Сейчас Америка потребляет 16% мировой энергии.
8. Эффективность увеличивает спрос на энергию за счет того, что продукты и услуги становятся дешевле: с 1990 г. глобальная энергоэффективность выросла на 33%, экономика - на 80%, а потребление энергии в мире - на 40%.
9. Эффективность повышает спрос на энергию: с 1995 г. потребление авиационного топлива на пассажиро-километр сократилось на 70%, объем воздушного движения вырос более чем в 10 раз, использование авиатоплива в мире увеличилось более чем на 50%.
10. Эффективность увеличивает спрос на энергию: с 1995 г. потребление энергии на байт сократилось в 10 тыс. раз, а объем мирового трафика данных вырос примерно в 1 млн раз; взлетел мировой объем использования электричества, необходимого при работе компьютерной техники.
11. С 1995 г. общий объем потребления энергии в мире вырос на 50%.
12. В целях безопасности и надежности в хранилищах страны должны оставаться запасы углеводородов, которые могли бы обеспечивать необходимые потребности страны в течение 2 месяцев. Сегодня все батареи общего назначения и аккумуляторы 1 млн электромобилей в США способны обеспечить только 2 часа национального спроса на электроэнергию.
13. Аккумуляторы, производимые ежегодно на заводе Tesla Gigafactory, могут обеспечить лишь 3 минуты ежегодного спроса на электроэнергию США.
14. Чтобы обеспечить достаточное количество аккумуляторов, которые удовлетворили бы спрос на электроэнергию в США на 2 дня, длительность производства Gigafactory должна составить 1 тыс. лет.
15. На эксплуатацию каждого произведенного самолета за $1 млрд в течение 20 лет нужно авиационное топливо стоимостью $5 млрд. Глобальные расходы на новые самолеты составляют более $50 млрд в год. И они еще растут.
16. Каждый $1 млрд, потраченный на центры обработки данных, приводит к использованию электроэнергии в течение 20 лет стоимостью $7 млрд. Глобальные расходы на центры обработки данных составляют более $100 млрд в год.
17. За 30 лет установки по выработке солнечной или ветровой энергии на сумму $1 млн дают 40 млн и 55 млн кВтч соответственно. Скважины стоимостью $1 млн, производящие сланцевую добычу нефти и газа, вырабатывают объем природного газа, способного дать 300 млн КВтч за 30 лет.
18. Строительство одной скважины на нефтяном или газовом месторождении или двух ветряных турбин стоит примерно одинаково: последние производят 0,7 баррелей нефти в час (эквивалентность энергии), скважина на месторождении сланцевого газа добывает 10 баррелей нефти в час.
19. Хранение барреля нефти или его эквивалента в природном газе обходится менее чем в $0,50, а хранение эĸвивалентной энергии барреля нефти в батареях обходится в $200.
20. В стоимостных оценках ветровой и солнечной энергии предполагается коэффициент мощности 41% и 29% соответственно. Реальные данные дают цифры на 10 п. п. меньше для обоих. Это означает, что за $3 млн будет произведено меньше энергии, чем предполагалось, в течение 20 лет службы ветротурбины за $3 млн мощностью 2 МВт.
21. Чтобы компенсировать эпизодическое использование энергии ветра/солнца, американские коммунальные службы используют двигатели, работающие на нефти и газе. С 2000 г. их использование стало в 3 раза больше, чем за 50 лет до этого.
22. Коэффициенты мощности ветропарĸа улучшились примерно на 0,7% в год. Этот небольшой показатель в основном достигается за счет сокращения числа турбин на аĸр, что приводит ĸ росту средней площади земель, используемой для производства киловатт-часов, на 50%.
23. Более 90% элеĸтроэнергии в Америке и 99% энергии, используемой транспортом, поступают из источников, которые могут легко поставлять энергию для экономики в любое время, когда этого требует рынок.
24. Ветряные и солнечные установки вырабатывают энергию в среднем от 25% до 30% времени и только тогда, когда это позволяют природные условия. Обычные электростанции могут работать почти непрерывно.
25. Сланцевая революция снизила цены на природный газ и уголь - 2 вида топлива, которые производят 70% электроэнергии в США. Но тарифы на электроэнергию выросли на 20% с 2008 г. из-за прямых и косвенных субсидий на солнечную и ветряную энергию.
26. Трансформировать экономику энергии - это не то же самое, что несколько раз отправлять на Луну несколько человек. Это больше напоминает ситуацию, при которой на Луну будет отправлено все человечество. Причем навсегда.
27. Распространенное клише: сбои в энергетичесĸих технологиях повторят разрушения в цифровых технологиях. Но машины для производства информации и машины для производства энергии основаны на совершенно разных физических законах.
28. Если солнечную энергию представить себе в масштабах ĸомпьютерных технологий, «Эмпайр Стейт Билдинг» мог бы использовать одну солнечную батарею размером с почтовую марку. Но это возможно только в сĸазĸах.
29. Если батареи представить себе в масштабах цифровых технологий, батарея размером с книгу, которая стоит 3 цента, может привести в действие реактивный лайнер в Азию. И это тоже возможно только в сĸазĸах.
30. Если бы двигатели внутреннего сгорания можно было представить себе в масштабах компьютеров, автомобильный двигатель уменьшился бы до размеров муравья и произвел бы в 1 тыс. раз больше лошадиных сил; настоящие двигатели производят в 100 тыс. раз меньше энергии.
31. Увеличить в 10 раз солнечные технологии, представив их в цифровом форме, нельзя. Физический предел для солнечных элементов позволяет максимально преобразовать 33% фотонов в электроны, коммерческие ячейки - 26%.
32. То же самое касается 10-ĸратного увеличения технологий ветра в цифровом формате. Физический предел для ветряных турбин - это максимум 60% энергии в движущемся воздухе; коммерческие турбины дают 45%.
33. 10-кратное усиление батарей в цифровом формате отсутствует: максимальная теоретическая энергия в фунте нефти на 1500% превышает максимальную теоретическую энергию в фунте химикатов для батарей.
о34. Для хранения энергетичесĸого эквивалента одного фунта углеводородов нужно около 60 фунтов батарей.
35. На каждый фунт изготовленной батареи нужно добыть, переместить и обработать 100 фунтов материалов.
36. Для хранения энергетичесĸого эквивалента одного барреля нефти, который весит 300 фунтов, требуется 20 тыс. фунтов батарей Тесла (стоимостью $200 тыс.).
37. Для перевозки энергетичесĸого эквивалента авиационного топлива, используемого самолетом, летящим в Азию, нужны аккумуляторы типа Тесла на $60 млн, в 5 раз больше этого самолета.
38. Для изготовления того количества батарей, которые могут хранить энергетичесĸий эквивалент 1 барреля нефти, нужен энергетичесĸий эквивалент 100 баррелей нефти.
39. Для создания аккумуляторов потребуется перерабатывать намного больше гигатонн земли, чтобы получить доступ к питию, меди, никелю, графиту, редкоземельным элементам, кобальту и т. д. И использовать миллионы тонн нефти и угля для добычи и для производства металла и бетона.
40. Китай доминирует в мировом производстве аккумуляторов с энергосистемой, на 70% работающей на угле: электромобили, использующие китайские аккумуляторы, произведут больше углекислого газа, чем будет сэкономлено за счет замены двигателей, работающих на нефти.
Взято здесь
2. Снижение доли углеводородов в мировом потреблении энергии всего на 2 п. п. приведет к совокупным глобальным расходам на альтернативные варианты энергии за этот период, которые составят почти $2 трлн. Солнце и ветер сегодня обеспечивают менее 2% объемов мировой энергии.
3. Когда 4 млрд бедных людей в мире увеличат потребление энергии до одной трети европейского уровня на душу населения, мировой спрос вырастет на величину, которая будет вдвое больше общего объема потребления Америки.
4. К 2040 г. увеличение в 100 раз количества электромобилей до 400 млн приведет ĸ снижению мирового спроса на нефть на 5%.
5. В течение 20 лет объемы использования возобновляемой энергии должны расшириться в 90 раз, чтобы заменить углеводороды. Для того чтобы мировая добыча нефти выросла всего в 10 раз, потребовалось полвека.
6. Чтобы заменить производство электроэнергии на основе углеводородов в США в течение следующих 30 лет, нужна будет программа строительства, которая позволит создать энергосистему в 14 раз быстрее, чем когда-либо в истории.
7. Если США откажутся использовать углеводороды для производства электричества, 70% объемов использования углеводородов в США останутся нетронутыми. Сейчас Америка потребляет 16% мировой энергии.
8. Эффективность увеличивает спрос на энергию за счет того, что продукты и услуги становятся дешевле: с 1990 г. глобальная энергоэффективность выросла на 33%, экономика - на 80%, а потребление энергии в мире - на 40%.
9. Эффективность повышает спрос на энергию: с 1995 г. потребление авиационного топлива на пассажиро-километр сократилось на 70%, объем воздушного движения вырос более чем в 10 раз, использование авиатоплива в мире увеличилось более чем на 50%.
10. Эффективность увеличивает спрос на энергию: с 1995 г. потребление энергии на байт сократилось в 10 тыс. раз, а объем мирового трафика данных вырос примерно в 1 млн раз; взлетел мировой объем использования электричества, необходимого при работе компьютерной техники.
11. С 1995 г. общий объем потребления энергии в мире вырос на 50%.
12. В целях безопасности и надежности в хранилищах страны должны оставаться запасы углеводородов, которые могли бы обеспечивать необходимые потребности страны в течение 2 месяцев. Сегодня все батареи общего назначения и аккумуляторы 1 млн электромобилей в США способны обеспечить только 2 часа национального спроса на электроэнергию.
13. Аккумуляторы, производимые ежегодно на заводе Tesla Gigafactory, могут обеспечить лишь 3 минуты ежегодного спроса на электроэнергию США.
14. Чтобы обеспечить достаточное количество аккумуляторов, которые удовлетворили бы спрос на электроэнергию в США на 2 дня, длительность производства Gigafactory должна составить 1 тыс. лет.
15. На эксплуатацию каждого произведенного самолета за $1 млрд в течение 20 лет нужно авиационное топливо стоимостью $5 млрд. Глобальные расходы на новые самолеты составляют более $50 млрд в год. И они еще растут.
16. Каждый $1 млрд, потраченный на центры обработки данных, приводит к использованию электроэнергии в течение 20 лет стоимостью $7 млрд. Глобальные расходы на центры обработки данных составляют более $100 млрд в год.
17. За 30 лет установки по выработке солнечной или ветровой энергии на сумму $1 млн дают 40 млн и 55 млн кВтч соответственно. Скважины стоимостью $1 млн, производящие сланцевую добычу нефти и газа, вырабатывают объем природного газа, способного дать 300 млн КВтч за 30 лет.
18. Строительство одной скважины на нефтяном или газовом месторождении или двух ветряных турбин стоит примерно одинаково: последние производят 0,7 баррелей нефти в час (эквивалентность энергии), скважина на месторождении сланцевого газа добывает 10 баррелей нефти в час.
19. Хранение барреля нефти или его эквивалента в природном газе обходится менее чем в $0,50, а хранение эĸвивалентной энергии барреля нефти в батареях обходится в $200.
20. В стоимостных оценках ветровой и солнечной энергии предполагается коэффициент мощности 41% и 29% соответственно. Реальные данные дают цифры на 10 п. п. меньше для обоих. Это означает, что за $3 млн будет произведено меньше энергии, чем предполагалось, в течение 20 лет службы ветротурбины за $3 млн мощностью 2 МВт.
21. Чтобы компенсировать эпизодическое использование энергии ветра/солнца, американские коммунальные службы используют двигатели, работающие на нефти и газе. С 2000 г. их использование стало в 3 раза больше, чем за 50 лет до этого.
22. Коэффициенты мощности ветропарĸа улучшились примерно на 0,7% в год. Этот небольшой показатель в основном достигается за счет сокращения числа турбин на аĸр, что приводит ĸ росту средней площади земель, используемой для производства киловатт-часов, на 50%.
23. Более 90% элеĸтроэнергии в Америке и 99% энергии, используемой транспортом, поступают из источников, которые могут легко поставлять энергию для экономики в любое время, когда этого требует рынок.
24. Ветряные и солнечные установки вырабатывают энергию в среднем от 25% до 30% времени и только тогда, когда это позволяют природные условия. Обычные электростанции могут работать почти непрерывно.
25. Сланцевая революция снизила цены на природный газ и уголь - 2 вида топлива, которые производят 70% электроэнергии в США. Но тарифы на электроэнергию выросли на 20% с 2008 г. из-за прямых и косвенных субсидий на солнечную и ветряную энергию.
26. Трансформировать экономику энергии - это не то же самое, что несколько раз отправлять на Луну несколько человек. Это больше напоминает ситуацию, при которой на Луну будет отправлено все человечество. Причем навсегда.
27. Распространенное клише: сбои в энергетичесĸих технологиях повторят разрушения в цифровых технологиях. Но машины для производства информации и машины для производства энергии основаны на совершенно разных физических законах.
28. Если солнечную энергию представить себе в масштабах ĸомпьютерных технологий, «Эмпайр Стейт Билдинг» мог бы использовать одну солнечную батарею размером с почтовую марку. Но это возможно только в сĸазĸах.
29. Если батареи представить себе в масштабах цифровых технологий, батарея размером с книгу, которая стоит 3 цента, может привести в действие реактивный лайнер в Азию. И это тоже возможно только в сĸазĸах.
30. Если бы двигатели внутреннего сгорания можно было представить себе в масштабах компьютеров, автомобильный двигатель уменьшился бы до размеров муравья и произвел бы в 1 тыс. раз больше лошадиных сил; настоящие двигатели производят в 100 тыс. раз меньше энергии.
31. Увеличить в 10 раз солнечные технологии, представив их в цифровом форме, нельзя. Физический предел для солнечных элементов позволяет максимально преобразовать 33% фотонов в электроны, коммерческие ячейки - 26%.
32. То же самое касается 10-ĸратного увеличения технологий ветра в цифровом формате. Физический предел для ветряных турбин - это максимум 60% энергии в движущемся воздухе; коммерческие турбины дают 45%.
33. 10-кратное усиление батарей в цифровом формате отсутствует: максимальная теоретическая энергия в фунте нефти на 1500% превышает максимальную теоретическую энергию в фунте химикатов для батарей.
о34. Для хранения энергетичесĸого эквивалента одного фунта углеводородов нужно около 60 фунтов батарей.
35. На каждый фунт изготовленной батареи нужно добыть, переместить и обработать 100 фунтов материалов.
36. Для хранения энергетичесĸого эквивалента одного барреля нефти, который весит 300 фунтов, требуется 20 тыс. фунтов батарей Тесла (стоимостью $200 тыс.).
37. Для перевозки энергетичесĸого эквивалента авиационного топлива, используемого самолетом, летящим в Азию, нужны аккумуляторы типа Тесла на $60 млн, в 5 раз больше этого самолета.
38. Для изготовления того количества батарей, которые могут хранить энергетичесĸий эквивалент 1 барреля нефти, нужен энергетичесĸий эквивалент 100 баррелей нефти.
39. Для создания аккумуляторов потребуется перерабатывать намного больше гигатонн земли, чтобы получить доступ к питию, меди, никелю, графиту, редкоземельным элементам, кобальту и т. д. И использовать миллионы тонн нефти и угля для добычи и для производства металла и бетона.
40. Китай доминирует в мировом производстве аккумуляторов с энергосистемой, на 70% работающей на угле: электромобили, использующие китайские аккумуляторы, произведут больше углекислого газа, чем будет сэкономлено за счет замены двигателей, работающих на нефти.
Взято здесь