Речь пойдет, конечно, о наиболее политизированной и распиаренной части возобновляемой энергетики - пресловутых ветряках и солнечных батареях.
Ибо к зеленой (возобновляемой, безуглеродной энергетике) относятся также гидроэлектростанции, приливные, и геотермические. В Норвегии, например, доля ГЭС в выработке электроэнергии -аж 96%. Там крупных рек нет, но на реках, стекающих в фиорды, большой перепад высот; учитывая небольшое население, им этого электричествва хватает.
В Норвегии такой результат обусловлен технико-экономической целесообразностью с учетом местных условий. А в политической зеленой энергетике, продвигаемой Западом с такой же настойчивостью и нахрапом, как и ЛГБТ, смысл только политический.
Единственное несомненное достоинство зеленой энергетики - экономия ископаемого топлива, которое когда-то закончится. А с другими показателями худо...
"Зеленые" празднуют преждевременно
Уже достаточно давно, незадолго до СВО, в Германии был праздник: впервые в один из летних дней доля зеленой энергетики превысила 50% !!! Ура, казалось бы, еще немного и от грязного путинского тоталитарного газа можно отказаться! Но трезвый вдумчивый профессиональный анализ настраивает на пессимизм. Дело в том, что электроэнергия нужна не только когда дует ветер и светит солнце. Есть непрерывные производства, нельзя, чтобы во время операции в клинике выключилась аппаратура, если солнце зашло за тучу. И вообще зимой, когда световой день короткий и чаще всего пасмурный, энергии требуется больше. Потребление энергии в течении дня и года может изменяться в два-три раза. То есть исходя из нужд потребителей нужно то увеличивать, то уменьшать выработку электричества. Электроэнергия это вид энергии, который нельзя складировать, как добытый уголь, при этом производство электроэнергии совпадает с ее потреблением. Такое совпадение можно обеспечить двумя путями: -1. возможность изменять мощность подаваемой энергии в соответствии с нуждами потребителей и 2. Аккумулировать "лишнюю" в данный момент произведенную энергию. Лучше обходиться первым способом, при исчерпании такой возможности приходится переходить на второй.
Поскольку необходима гибкая регулировка генерирующих мощностей, необходимо иметь маневровые мощности. С точки зрения возможности регулирования генерирующие мощности можно условно разделить на три типа:
1."Прогрессивные" ветряки и солнечные батареи
2. Атомная энергетика
3. Традиционная энергетика -тепловые станции и ГЭС
Первая группа вообще никак не регулируется, зависит от капризов погоды. В декабре одного из последних годов была погодная аномалия: за месяц солнце показалось всего на 4 часа. Аналогично и ветер может неделями не дуть, в общем, нужно ждать у моря погоду.
Вторая- атомные станции - тоже трудно регулировать. Необходимый режим их работы - с постоянной нагрузкой.
И остаются старые добрые тепловые и гидроэлектростанции, которые сейчас дают процентов 70 российской энергии. Именно за их счет и регулируется мощность, подаваемая в сети.
Зеленые стремятся уменьшить и в перспективе ликвидировать тепловую энергетику, которая как раз самая регулируемая и маневренная. И все заменить зеленой энергетикой, которую вообще нельзя регулировать.
Понятно, для этого нужны мощные аккумуляторы, выдающие запасенную энергию, когда солнце не светит и ветер не дует. Давайте посмотрим, как в масштабах страны запастись энергией хотя бы на суточное потребление.
Первое, что приходит в голову неспециалисту - литиевые батареи. В некоторых случаях это замечательная вещь. Представьте, человек кроет крышу металлочерепицей, прикручивает ее саморезами. С помощью шуруповерта. На аккумуляторах. Если бы они работали от розетки, велик риск зацепиться за провод от розетки и упасть с крыши. В данном случае литиевые батареи спасают жизнь.
Но сколько нужно аккумуляторов, чтобы запасти энергии на всю Россию? На сутки хотя бы?
Годовое производство электроэнергии в России (далее сокращаем ЭЭ) - 1,1 триллиона киловатт часов, в среднем за сутки 3 миллиарда киловатт- часов. Литий - ионные батареи имеют энергоемкость примерно 0,16 кВ-час на 1 кг веса. На 3 миллиарда квт/час нужно примерно 18 миллиардов килограмм, или 18 миллионов тонн !!!!! Что интересно, разведанные запасы лития в России оцениваются в 2,5 млн. тонн. Понятно, что это тупиковый путь. Это для суточного запаса. А если солнца нет целый месяц? Вот в Москве в позапрошлом году был климатический рекорд. За весь декабрь в Москве солнце светило аж целых 4 часа!!! На сколько суток нужен запас? Вы понимаете, какого масштаба получается зеленый кретинизм ???
Но электроэнергия это только 15-20 % всей потребляемой в стране энергии. И если мы хотим радикально озеленить экономику, нужно еще дополнительное электричество для замены автомобильного топлива и топлива для железнодорожного и водного транспорта, для сельскохозяйственной и строительной техники и т.д. А еще в России, как северной стране, очень большие затраты тепла на отопление. На производство электроэнергии в год тратится 210 миллионов тонн топлива, а на отопление - тупо в 2 раза больше - 400-450 миллионов тонн !!! Это как же их заменить батарейками и ветряками???
Рассмотрим некоторые виды аккумуляторов, которые на слуху. Возьмем, к примеру, гравитационные аккумуляторы. Скажем, есть ствол заброшенной шахты. Когда вырабатывается зеленое электричество, электродвигатель поднимает груз на поверхность, а когда не хватает электричества, груз опускается и крутит электрогенератор. Преимущество - высокий КПД преобразования. КПД лучших электродвигателей и электрогенераторов - свыше 98%. КПД трансмиссий тоже свыше 95%. В целом КПД цикла зарядки - разрядки можно получить, по-видимому, процентов 85, возможно 90%. Но вот энергоемкость крайне низкая. К примеру, нам нужно запасти 1 кВт-час. Это 3,6 миллиона Джоулей, а джоуль - это работа силы 1 Ньтон на пути 1 метр. 1 Квт час - это поднять на 1 метр груз 3 600 000 Ньютонов, или 360 тонн!!! Ну можно увеличить высоту подъма в 100 раз, а груз уменьшить также в 100 раз. Получается вес 3,6 тонн поднять-опустить на 100 метров. Если взять груз в 10 раз больше - 36 тонн при высоте подъема 100 метров- получится 10 кВт-часов.
Вот какая дребедень! На несчастные 10 кВт-часов такое огромное многотонное капитальное сооружение, шахта или башня. И как начинаещь анализировать, получается то хрень, то ересь, то дребедень, то дурь, то идиотизм, то маразм, в общем, полная фигня. То же получается с супермаховиками. Но есть ли способы аккумулирования, позволяющие питать не шуруповерт, а скажем, шаровую мельницу на горно-обогатительной фабрике мощностью 2000 киловатт, способы, которые применяются в промышленном масштабе? Есть один реальный способ накопления энергии, который достаточно широко применяется в реальной энергетике. Это гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Это аналог гравитационных накопителей энергии, но несоизмеримо более мощный.
Вспомните, как недавно разбомбили плотину Каховской ГЭС. Говорили, что Каховское водохранилище содержит 18 кубических километров воды!!! Это 18 миллиардов тонн! А объем Братского водохранилища 169 кубокилометров. Это больше годового стока Ангары (140 кубокилометров)
Подсчитаем, сколько энергии можно запасти при аккумулируемом объеме 1 кубический километр и средней разности высот верхнего и нижнего пруда 40 метров. Вес кубокилометра 1 млрд тонн или примерно 10 триллионов ньютонов. Умножаем на высоту 40 метров, получаем 400 триллионов джоулей. В киловатт-часах это 110 миллионов киловатт-часов. Помните, мы оценили суточное потребление ЭЭ в России в 3 млрд. кВт-час. Получается, нужно примерно 30 куб км водохранилищ. Это более-менее реально. Собственно, на 1 куб. км допустим 5 км в ширину, 20 км в длину и 10 м изменения в глубину как раз и получается кубокилометр, не бог ведь что, не сильно крупное водохранилище, можно несколько штук более мелких, получается более-или менее реально, без дебилизма и идиотизма
Кстати, общая мощность всех ГАЭС планеты - 165 млн. кВт (общая установленная мощность всех электростанций России - 245 млн кВт.)
Средняя вырабатываемая мощность по году - 125 миллионов киловатт. Если поделить 125 на 245, получим коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) российских электростанций 51%.
Самый большой КИУМ у атомных станций - порядка 80%. Уменьшить их мощность очень проблематично, время от времени они останавливаются на перезагрузку топлива и другие регламентные работы, то есть работают почти постоянно на номинальной мощности.
КИУМ тепловых электростанций чуть меньше 50%, они часть времени работают на сниженной мощности, или выводятся в ремонт.
Самый печальный КИУМ у солнечных и ветровых электростанций - в России этот показатель примерно 14%.
Многие скажут, зачем это писать, после резкого скачка цен на газ в Европе до 2000 $ ущербность зеленой энергетики вроде очевидна. Но секта свидетелей энгергоперехода фанатична и упряма. Вся эта энергетическая зелень только во вторую или третью очередь про про технику или экономику. Главное-это политика. Нужно заставить платить Россию и Китай за парниковые газы, разогнав истерию, что это ужас - ужас. Вон Байден договорился до того, что потепление, дескать, страшнее ядерной войны. (При Трампе, правда, зеленоэнергетическое беснование поутихло).
Поэтому наймут пропагандистов и ученых, доказывающих что зеленая энергетика успешно шагает по планете семимильными шагами и скоро путинский газ не будет никому нужен. Данные по доле зеленой энергетике можно искусно подтасовать за большие деньги, которые за это заплатят
Пример возможного варианта мухлежа со статистикой по зеленой энергетике.
Допустим, что доля солнечной энергии в годовой выработке электроэнергиив в какой то стране равна 10%. В России это было бы примерно 110 млрд. киловатт, усредненная мощность по году 12,5 млн. кВт. Но при КИУМ 15% установленная мощность солнечных электростанций должна быть 12,5/0,15 = 83 миллиона киловатт. Помните, установленная мощность всех российских электростанций 246 миллионов киловатт? Так вот, 83 миллиона киловатт это будет уже 34 всей энергетической мощности!!! А еще добавить 10% ветровой энергии, при КИУМ 30% будет еще 17% энергетической . Уже будет больше половины, еще добавить какой нибудь биогаз, и зачем нужен путинский тоталитарный газ???
На самом деле будет сделано еще тоньше. Представьте, занимается аналитическая группа, человек 5 со средним окладом 5 тыс. евро, в масштабах страны или ЕЭС это мизер, когда надо сделать гадость России. За такие деньги они сделают все профессионально, там будут куча графиков, таблиц, разных профессиональных технических деталей и экономических соображений.
При этом будет процентов 95 правды, а 5% незаметных подтасовок в корне изменят картину и выводы. Но реально с учетом значительного непостоянства и неуправляемости погодной стихии, а также практической невозможности запасать большие объемы энергии на время отсутствия солнца и ветра (возможно, многодневных) реально возможная доля зеленой энергии от силы процентов 30.
Я уж не говорю о том, что с учетом низкого значения КИУМ солнечных панелей и ветряков их пиковая мощность должна в разы превосходить потребляемую. То есть не 246 миллионов киловатт, как сейчас, а скажем 500 или 700.
Еще раз напомним: годовое производство лития в мире - 130 тысяч тонн, или 130 миллионов килограмм. Это примерно 21 миллион киловатт часов, что для крупной страны типа россии ни о чем. такое количество электроэнергии в России производится примерно за 10 минут!!!!!!!!!
А мировые запасы лития на планете-22 миллиона тонн на 2022 год. Конечно, наверняка при возникшей потребности, найдут лития в разы больше, но все равно на всех не хватит