Возможно ли отключить Европу от газа?

[f_evgeny]

Ту нефть, которую сейчас мы заливаем в бак автомобиля, придется сжечь на электростанции вот и вся разница.

да ... маленькая такая разница ...
вот только магическая сила электричества бывает не только из нефти, но и из других источников. А у бензина источник один.

В любом случае разговор интересный, но повторяю, бесполезный. Электроскептиков приглашаю вернуться к данному разговору через 3-5 лет. Полагаю, что к этому времени появятся легкодоступные и неопровержимые аргументы.

Я знаю следующие реальные источники получения электроэнергии, с приемлемыми параметрами для серьезного испольования, ну не считая "розетки", конечно:
- Гидро
- Уголь
- Нефть
- Ядерная
- Термоядерная (в процессе разработки, срок называется от 15 до 50 лет, а может вообще инженерные проблемы не решаемые)
ДЛя того, чтобы через 3-5 лет иметь неопровержимые аргументы, разработки или хотя бы физические принципы должны быть известны уже сегодня. Можете их назвать?

[f_evgeny]

Да, но они уже наездились на авто в лице 2-3 предудущих поколений. Попробуй это внушить вчерашнему велорикше, который из страны, где все неожиданно начали богатеть и смогли позволить себе авто! Не невозможно, конечно, но потребуется найти совсем иные подходы.

Легко! "Все уже украдено до нас!" (C)
Штрафы, налоги, высокая цена за бензин и парковку.

[Oleg Ivanov]

Штрафы, налоги, высокая цена за бензин и парковку.

И как быстрое следствие - потеря власти элитами, которые на это пошли без предварительной длительной пропагандистской артподготовки.

[NanoKaktus]

Не эксперт, но думаю аккумулятор с “новой химией“ на рынке будет через 3-5 лет, если не раньше. Вот тогда и можно будет вернуться к вопросу. А пока производители выжимают из Li-ion химии последнее, по принципу “Вась, ну еще пару капелек“ растекаться мыслею по древу не вижу смысла. Вам кажется одно — Вашему оппоненту другое. Сравнивать что кому кажется развлекательно, но малопознавательно.

Вот еще интересный вопрос. Какие варианты на замену лития? Li, у него электрохимический потенциал -3.04 и атомный вес 6.941. Т.е. по отношению эл. хим. энергия к массе он, ИМХО самый эффективный.
Остаются другие принципы. Я бы изобрел в качестве замены аккумуляторов для запасания эл. энергии процесс синтеза/сжигания углеводородов. А какие еще есть потенциально эффективные варианты?

Проблема в том что синтезировать углеводороды из СО2, воды и тока (или тепла) пока сильно сложно по разным причинам. ИМХО запасать энергию в водороде проще, хотя и там куча проблем связанных с его хранением. И таки да, водород надо получать не из Газпромовского метана, а из воды (можно даже электролизом).

А вообще разных проектов море и непонятно что именно в будущем станет доминировать. Но работать сейчас надо над всеми.

[NanoKaktus]

Хороший потенциал лишь у атомов из начала периодической таблицы. Именно потому Литий. Но и он уступает водороду во много раз ...
Т.е. даже элементарные весьма непрофессиональные рассуждения показывают, что традиционный химический подход тут не сработает.
Потенциально способными видятся какие то возможные неоткрытые пока решения на стыке с слабо разработанными разделами физики. Типа той, что в гидратах, когда в кристалическую решетку одного вещества высоким давлением загоняется атомы водорода. Возможно, наряду с существенным повышением плотности там обнаружатся какие то комбинации условий, при которых, например, извлечение водорода будет не эндотермическим, а экзотермическим, а кристаллическая решетка сама по себе будет из какого то потенциального вещества (например, углерода). Но пока ничего такого даже в самых смелых теориях не просматривается. Все химическое, что имеется, имеет весьма слабые характеристики и вдобавок нехорошие процессы утилизации, не очень дешевое производство, не впечатляющее количество циклов заряд-разряд и кпд тоже оставляющий желать.

О, про клатраты заговорили Любимая тема сам ими занимаюсь. Время покажет перспективная тема или нет, но пока не ясно. Есть еще интересное недавнее направление запасания водорода в виде какой-либо обратимой реакции гидрирования/дегидрирования легкой органики. Но это пока еще блю скай.

На конференциях народ стал уже пару лет склоняться к запасанию водорода в криогенных системах используя высокопорристые вещества. Дескать там видится скорейшее практическое применение.

[Oleg Ivanov]

А вообще разных проектов море и непонятно что именно в будущем станет доминировать. Но работать сейчас надо над всеми.

Работать может и надо ... Хотя бы потому, что велика вероятность побочных и сопутствующих результатов. Но и понимать, что скорее всего хорошие результаты принципиально невозможны тоже стоит.

А сейчас работают больше по причинам пиара, политики и безграмотности заказчика (коим является не очень умная, но громкоголосая и пассионарная часть населения)

[NanoKaktus]

А у бензина источник один.

Имеется ввиду солнце?

Если имеются ввиду недра земли, то теоретически два источника (невозобновляемый - но практически существующий, и возобновляемый - но пока только в разработках для практического использования).

[Oleg Ivanov]

Время покажет перспективная тема или нет, но пока не ясно.

Да оно и по прошествии времени никогда точно не ясно. Наука - дело такое. Бывает, неожиданно "выстреливают" давно признанные совсем безнадежными идеи. Однако общетеоретическое понимание глобальных принципов позволяет делать белее точные и обоснованные оценки прогнозов.

[NanoKaktus]

Тем не менее даже в густонаселенной Европе, видимо, до 15-20% долю ветро-гелио в электроэнергетике доведут.

Ну Германия пару лет назад уже прошла тот барьер когда они в один солнечный день генерировали 100% потребляемой электроэнергии через ветряки и солнечные батареи. И это Германия - не самая солнечная страна. Но проблема таки есть, где хранить эту энергию. Тут да аккумуляторы или еще что надо придумывать.

[Oleg Ivanov]

А у бензина источник один.

Имеется ввиду солнце?

Если имеются ввиду недра земли, то теоретически два источника (невозобновляемый - но практически существующий, и возобновляемый - но пока только в разработках для практического использования).

Вообще то все большее количество геологов склоняется к мысли, что углеводороды имеют происхождение не только из бурного освещенного Солнцем прошлого Земли с ее динозаврами и папоротниками, но и вырабатываются (или уже выработаны в огромных количествах, и лишь высвобождаются) геологическими (и даже тектоническими) процессами в мантии. И даже возможно, что мощность этой выработки вполне способна покрыть нынешнее потребление человечества.

[Oleg Ivanov]

Тем не менее даже в густонаселенной Европе, видимо, до 15-20% долю ветро-гелио в электроэнергетике доведут.

Ну Германия пару лет назад уже прошла тот барьер когда они в один солнечный день генерировали 100% потребляемой электроэнергии через ветряки и солнечные батареи. И это Германия - не самая солнечная страна.

Речь о средней доле, а не о потреблении в полдень в солнечный ветрянный летний выходной.

Но проблема таки есть, где хранить эту энергию. Тут да аккумуляторы или еще что надо придумывать.

Об этом и речь. Именно в этом и заключается теоретический предел в 30%

[Leonid_V]

Я знаю следующие реальные источники получения электроэнергии, с приемлемыми параметрами для серьезного испольования, ну не считая "розетки", конечно:
***

Ваши знания замечательны. Но Вы поворачиваете разговор тем боком, к которому приложимы Ваши знания, которые, повторяюсь, замечательны.
Проблема в том, что разговор о другом.
Ваш тезис: энергию надо получать, а аккумулятор — не генератор. И это правильно.

А разговор (мы ведь в разделе политика, а не физика) о том, что Европа бедна газом и кое-кто использует это в политических целях.
А цена на газ привязана к оной на нефть (не знаю почему, но это так). Кроме того газ на 30% переводят в Европе в электричество.
Будучи не богатой на газ, Европа тем не менее может получать электричество из других источников и другими методами. Не говоря о маломощных солнце-ветре, есть классический “урановый атом“ и, возможно, в среднесрочной перспективе, ториевый.
Хорошим источником является и сама “розетка“, т.е. европейская “жизнедеятельность“ может не получать, а высвобождать мощности за счет повышения эффективности энергопотребления и в быту и на производстве. Электричество в огромных количествах идет на освещение и отопление/охлаждение. Обе области имеют потенциал роста эффективности потребления.
И есть еще биогаз в производстве которого (особенно в Германии) можно ожидать сюрпризов. Потому как высоэффективный штамм бактерии, который сегодня получили благодаря направленному мутагенезу, уже завтра может быть во всех установках, а их в Германии много. Достаточно одной (теоретически) мутации и алле-оп, эффективность выделения метана выросла в два раза (например бактерия “научилась“ расщеплять лигнин). И алле-оп 12.8 TWh Германии стали в одну ночь 24. Это, конечно не Саяно-Шушенская ГЭС, но тоже не хиханьки и активно развивается, если судить по публикациям в научной литературе.

О ценах ...
Цена на нефть во многом зависит от потребления бензина в автомобилях. Рентабельный эмобиль, даже до реального массового использования, это мощный аргумент для стран-нефтесосов снизить цену, чтоб вывести оный из зоны рентабельности (нет рентабельности — нет массового производства). Каждый раз когда хондоёты будут заявлять, что готовы к производству рентабельного (при цене Х евро за литр) эмобиля, страны ОПЕК будут повышать добычу, чтоб это цену снизить до Х минус сантим.

[NanoKaktus]

А сейчас работают больше по причинам пиара, политики и безграмотности заказчика (коим является не очень умная, но громкоголосая и пассионарная часть населения)

Кстати о пиаре. Он явно работает. К нам приходит куча студентов, которые хотят заниматься renewable energy. Т.е. пропаганда сделала свое дело и есть много молодых энтузиастов.

Да я и сам (чего греха таить) хочу при первой возможности поставить себе на крышу солнечную батарею. И даже точно знаю, что эта инвестиция не окупаема за короткий срок и не повышает стоимость моего жилья, но моя мотивация чисто этического плана.

[NanoKaktus]

А у бензина источник один.

Имеется ввиду солнце?

Если имеются ввиду недра земли, то теоретически два источника (невозобновляемый - но практически существующий, и возобновляемый - но пока только в разработках для практического использования).

Вообще то все большее количество геологов склоняется к мысли, что углеводороды имеют происхождение не только из бурного освещенного Солнцем прошлого Земли с ее динозаврами и папоротниками, но и вырабатываются (или уже выработаны в огромных количествах, и лишь высвобождаются) геологическими (и даже тектоническими) процессами в мантии. И даже возможно, что мощность этой выработки вполне способна покрыть нынешнее потребление человечества.

А ну т.е. есть еще и третий источник. Насчет мощности... можете сами прикинуть на коленке какой поток тепла излучает мантия зная среднюю ее теплоемкость и тот факт как долго она остывает

[NanoKaktus]

Тем не менее даже в густонаселенной Европе, видимо, до 15-20% долю ветро-гелио в электроэнергетике доведут.

Ну Германия пару лет назад уже прошла тот барьер когда они в один солнечный день генерировали 100% потребляемой электроэнергии через ветряки и солнечные батареи. И это Германия - не самая солнечная страна.

Речь о средней доле, а не о потреблении в полдень в солнечный ветрянный летний выходной.

Ну да я тоже не считаю что 100% доля реально достижима.

Но проблема таки есть, где хранить эту энергию. Тут да аккумуляторы или еще что надо придумывать.

Об этом и речь. Именно в этом и заключается теоретический предел в 30%

Не совсем понимаю, что за предел 30%? Это не Shockley–Queisser limit для single junction solar cell? http://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E ... sser_limit. Это в принципе решаемо в multijunction solar cells кои щас интенсивно исследуются (в особенности на органических солнечных элементах).

[deve]

Если вы про нагрев батареи при зарадяки то это копейки по стравнению с тем что тратится в тепло и трения в двигателях внутреннего сгорания.

Так ведь для выработки энергии на электростанции те же двс стоят! Кстати, на трение в двс и на электростанциях, и в авто тратится очень малая доля. Главные потери энергии - на цикле Карно. Тут действительно на крупных ЭС с использованием второго парового цикла удается извлечь дополнительные 10-15% энергии (вместо 35-40% кпд может достигать 55%). Еще определенную экономию обеспечивает оптимальный режим работы на оптимальных оборотах при оптимальной нагрузке, которые легче обеспечивать на крупных стационарных станциях, чем в мелком перемещающемся черти где авто. Однако компы и в движки авто засовывают и довольно неплохо борются с этими потерями.

Да и EPA и КПД у Теслы или Ниссан Лифа в ...

Вот одно только то, что в расчеты слабо включаются плохо пока изученные вопросы исчерпаемости и недостаточности сырья аккумуляторов, их массовой утилизации и т.п. обесценивает все подобные заявления

Это вопрос много чего. ... кардинальное упрощение двигателей и как следствие уменьшение последующих затрат на maintainace ...

Насчет упрощения двигателей - у электродвигателей свои проблемы и трудности имеются.

В общем, неоднозначно все в этом вопросе и лучше доверяться обзорам грамотных спецов, вникнувших во все детали.

1) Олег, ваши цифры по сравнению КПД не верны
2) Нет никакой проблемы с утилизацией. Тесла с радостью после 150К тыщ пробега примет старую батарею на переработку. У них это заложено в цикл работы их проектируемых Gigafactories.
3) Долгосрочных проблем с электро-приводвами EV машин на порядок меньше чем у ICE.

[deve]

... за счет не 100% КПД цикла работы аккумулятора. Ту нефть, которую сейчас мы заливаем в бак автомобиля, придется сжечь на электростанции вот и вся разница.

А у ДВС 100% КПД ? У электродига КПД ~ 90%, а у ДВС не больше 30% и это не учитывает трансмиссионы потери.
Предотвращая аргумент про вырабку энергрии и зарядку батарейки в е-мобиле повторю, что давно уже посчитано, что даже на современом уровне равзвития аккумулятров если одно и тоже кол-во нефти потратить на про-во бензина который потом залить в машину с ДВС, то она проедет меньше если бы эту же нефть потратить на выработку электроэнергии и зарядку акумулятора Теслы.

[deve]

Ту нефть, которую сейчас мы заливаем в бак автомобиля, придется сжечь на электростанции вот и вся разница.

да ... маленькая такая разница ...
вот только магическая сила электричества бывает не только из нефти, но и из других источников. А у бензина источник один.

В любом случае разговор интересный, но повторяю, бесполезный. Электроскептиков приглашаю вернуться к данному разговору через 3-5 лет. Полагаю, что к этому времени появятся легкодоступные и неопровержимые аргументы.

Я знаю следующие реальные источники получения электроэнергии, с приемлемыми параметрами для серьезного испольования, ну не считая "розетки", конечно:
- Гидро
- Уголь
- Нефть
- Ядерная
- Термоядерная (в процессе разработки, срок называется от 15 до 50 лет, а может вообще инженерные проблемы не решаемые)
ДЛя того, чтобы через 3-5 лет иметь неопровержимые аргументы, разработки или хотя бы физические принципы должны быть известны уже сегодня. Можете их назвать?

Добавте к списку таки солнечную или уберите гидро. В США доля энергии из солнца уже превысили гидро. У Китая теже планы к 2020 году.

[deve]

... хочу при первой возможности поставить себе на крышу солнечную батарею. И даже точно знаю, что эта инвестиция не окупаема за короткий срок и не повышает стоимость моего жилья, но моя мотивация чисто этического плана.

Цены на sollar cells упали в два раза за последний год.
Окупается за 4-10 лет в зависимости от штата (кол-во солнца и субсидии штата влияют)
И почему стоимость жилья то это не повышает ?

[oshibka_residenta]

Добавте к списку таки солнечную или уберите гидро. В США доля энергии из солнца уже превысили гидро.

Это было бы настолько удивительным, что я не поленился посмотреть как оно на самом деле. Данные за 2012, так что охотно верю что доля solar выросла до 0.2, а то и 0.5%

http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=427&t=3

Energy sources and percent share of total electricity generation in 2012 were:

•Coal 37%
•Natural Gas 30%
•Nuclear 19%
•Hydropower 7%
•Other Renewable 5%
•Biomass 1.42%
•Geothermal 0.41%
•Solar 0.11%
•Wind 3.46%
•Petroleum 1%
•Other Gases < 1%

[deve]

Добавте к списку таки солнечную или уберите гидро. В США доля энергии из солнца уже превысили гидро.

Это было бы настолько удивительным, что я не поленился посмотреть как оно на самом деле:

http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=427&t=3

Упс ошибся. Спутал "все renewable" с только Solar.

[Oleg Ivanov]

1) Олег, ваши цифры по сравнению КПД не верны

Без конкретики пустозвонство

2) Нет никакой проблемы с утилизацией. Тесла с радостью после 150К тыщ пробега примет старую батарею на переработку. У них это заложено в цикл работы их проектируемых Gigafactories.

Вот когда пройдет 20 лет после отмены субсидий, когда у 3-го поколения машин будут все также бесплатно принимать батарейки на переработку и ее ни разу не поймают на том, что она свозит какие то отходы в третьи страны, когда при этом бизнес будет суперпрозрачным на протяжении десятилетий , пройдет IPO, кучу всевозможных проверок и будет постоянно торговаться десятилетия на бирже и ни разу ни на чем не попадется - тогда это можно будет утверждать с некоторой долей уверенности

3) Долгосрочных проблем с электро-приводвами EV машин на порядок меньше чем у ICE.

Снова не понятно что, не понятно о чем и без доказательств.

[Oleg Ivanov]

Не совсем понимаю, что за предел 30%? Это не Shockley–Queisser limit для single junction solar cell?

Совсем нет!
Это нестабильность солнечной и ветровой генерации, зависящей от времени суток и погоды, не позволяющая использовать эти источники вне системы, имеющей независимые источники энергии. Упрощенно говоря, если у Вас в системе есть генерация на угольке, вы можете сбросить обороты ТЭС, когда поступления возросли от возобновляемых источников и нарастить их, когда возобновляемые источники снизили поставки. Существуют разные оценки и 30% - лишь условная цифра. Зависит от остальных участников энергетической системы и от особенностей потребления всей большой системы на больших территориях, расположения источников и потребителей, системы передачи электроэнергии, аккумулирования, преобразования и еще от кучи разных факторов . В некоторых системах может достигать и более 50%, в некоторых неприемлемы даже 10%. Но весьма приблизительно эксперты считают, что в Европейской системе можно довести суммарную среднегодовую долю выработки электроэнергии из солнца и ветра в общей электрогенерации до 30%. При более высокой доле обеспечить надежное электроснабжение Европы невозможно и неизбежны регулярные блэкауты, аварии и пр. Не спрашивайте ссылки - давно читал какие то обзоры и запомнил. Но в общем то это даже из общих соображений понятно.

[Oleg Ivanov]

... А разговор (мы ведь в разделе политика, а не физика) о том, что Европа бедна газом и кое-кто использует это в политических целях.

Что-то глобальное произнесено и не вполне понятно, к чему

А цена на газ привязана к оной на нефть (не знаю почему, но это так).

1. Не везде и не всегда (например в США сейчас не привязана)
2. Предполагают, что когда доля СПГ в поставках превысит какую то величину (несколько десятков%) , цена на газ оторвется от цены на нефть
3. Правда перевод транспорта на СПГ может снова привязать цену, на этот раз нефти к цене метана, а не метана к нефти

т.е. европейская “жизнедеятельность“ может не получать, а высвобождать мощности за счет повышения эффективности энергопотребления и в быту и на производстве. Электричество в огромных количествах идет на освещение и отопление/охлаждение. Обе области имеют потенциал роста эффективности потребления.

Об этом тут и толкуют, но аккумуляторы тут ни причем.

И есть еще биогаз в производстве которого (особенно в Германии) можно ожидать сюрпризов. Потому как высоэффективный штамм бактерии,

Эти "сюрпризы" могут дать единицы, но не десятки %

Цена на нефть во многом зависит от потребления бензина в автомобилях. Рентабельный эмобиль, даже до реального массового использования, это мощный аргумент для стран-нефтесосов снизить цену, чтоб вывести оный из зоны рентабельности (нет рентабельности — нет массового производства). Каждый раз когда хондоёты будут заявлять, что готовы к производству рентабельного (при цене Х евро за литр) эмобиля, страны ОПЕК будут повышать добычу, чтоб это цену снизить до Х минус сантим.

О да! Цену на нефть (при существенно более низкой цене на остальные источники энергии - уголь, газ, АЭС и пр) это действительно сможет ронять при условии, что и аккумуляторы будут неплохи, и все остальные компоненты электрокара доведены до высокого совершенства, и финансово потребителю это будет выгодно. И даже снижать потребление той нефти будут. Вот только суммарный теплотворный балланс необходимого топлива от этого не уменьшится (и даже немного возрастет). А также, вероятнее всего, возрастут общие политико-экономические потери стран импортеров перед странами-экспортерами, т.к. топливо для остальных видов они все равно сейчас покупают примерно у тех же поставщиков, что и нефть. Поэтому те страны-поставщики могут просто поднять цены на свои уголь, газ, ядерное топливо.

[Oleg Ivanov]

... за счет не 100% КПД цикла работы аккумулятора. Ту нефть, которую сейчас мы заливаем в бак автомобиля, придется сжечь на электростанции вот и вся разница.

А у ДВС 100% КПД ? У электродига КПД ~ 90%, а у ДВС не больше 30% и это не учитывает трансмиссионы потери.

КПД у ЭДв достигают, бывает, и 98%. Но это вообще ни о чем. Тут толкуют о том, что электричество для того эл движка нужно сначала выработать. А вырабатывается оно в тепловой машине, т.е. в ДВС. И где стоит тот ДВС - под капотом или в большой ТЭС, не так уж и сильно принципиально важно (хотя конечно, на большой ТЭС проще достичь более высокого КПД, польза от которого, правда, значительно теряется в ЛЭП и прочих заморочках единой энергетической системы)
Потери на трансмиссии не так уж и высоки и вполне сравнимы и даже уступают потерям за счет существенно повышенной массы электрокара.

Предотвращая аргумент про вырабку энергрии и зарядку батарейки в е-мобиле повторю, что давно уже посчитано, что даже на современом уровне равзвития аккумулятров если одно и тоже кол-во нефти потратить на про-во бензина который потом залить в машину с ДВС, то она проедет меньше если бы эту же нефть потратить на выработку электроэнергии и зарядку акумулятора Теслы.

Это неверно , противоречит физике, не говоря о том, что не подкреплено ссылками ... Хотя если сравнивать, например, с Фордом "Т" ...