Человечество проходит пик доступности энергии, и хотя проблема не только в физической недоступности энергоносителей, но и в экономико-политических проблемах паразитизма, как общественной формации, тем не менее проблему нужно как-то решать.
Но меня всегда поражают зеленые товарищи, которые обосновывают необходимость альтернативной энергетики тем, что «ну нужно же что-нибудь делать».
У товарищей, к сожалению, страдает логика… Да собственно она даже не страдает, она у них давно сдохла, если даже и зарождалась.
Действительно, ресурсов каждый год становится все меньше, ресурсы становится все более недоступные. И, к сожалению, правящие слои мира, то есть паразитические классы Запада, будут решать эту проблему путем сокращения энергопайка всех остальных стран мира. Но при этом из необходимости решить какой-либо вопрос логически не вытекает:
- - что вопрос имеет решение. Жизнь сложнее чем учебник по математике младших классов, и не все задачи имеют приемлемое решение.
- - что случайно взятый и не проверенный «метод решения» является правильным решением и спасением. Должно быть предварительно доказано, что данный метод действительно хоть как-то снижает потребление ресурсов;
- - что не существует иных методов решения проблемы, кроме «случайно взятого и не проверенного». Должно быть доказано, что тех же целей нельзя добиться иным более дешевыми и простыми способами.
Без четкого научно-логического обоснования, фраза «альтернативная энергетика спасет мир от нехватки ресурсов», является такой же религиозной догмой, как и фраза «Бог умер на кресте, чтобы спасти мир».
Пока еще нигде и никем не доказано, что использование альтернативной энергетики приводит к снижению совокупных издержек общества, то есть, в конечно итоге, к снижению совокупного потребления ресурсов и энергоресурсов на обеспечение потребности в электроэнергии. И сегодня, к сожалению, верно обратное, чем больше доля альтернативной энергетики, тем больше расходы общества. И в отсутствии дешевых и емких хранилищ энергии, ситуацию изменить невозможно.
Нужно четко понимать, что на западе альтернативная энергетика развивается не в целях экономии ресурсов, а исключительно в религиозных целях борьбы с углекислым газом. При этом я предполагаю, что первоосновой процесса, как всегда, являются деньги и реальной целью процесса является возможность коррупционно-паразитического зарабатывание денег.
Все остальные обоснования это в основном русская либералистичная попытка рационально объяснить иррациональное поведение западных элит. Не понимая основных целей процесса, они пытаются «догадаться» для чего же это происходит. К сожалению, их попытки неудачны….
Так, что тогда должно делать человечество чтобы решить проблему нехватки ресурсов?
Существуют три проблемы, которые должны быть решены:
- Экономико-политическая. Эти проблемы я описывал в статьях (Пределы роста. Почему не будет шестого технологического уклада, Существование афроамериканского субэтноса – как угроза существованию человеческой цивилизации). Вкратце можно сказать, что Америка вынуждена принимать меры для решения своих краткосрочных проблем, методами, которые убивают шансы мира, на решение долгосрочных проблем нехватки ресурсов. Вероятность того, что данная проблема будет решена без разрушения всего мира, то есть Америка чисто и аккуратно будет перемножена на ноль, к сожалению, минимальная.
До тех пор, пока это не будет сделано, доля ресурсов, направляемых на разведку, добычу ресурсов и научные, технологические исследования по экономии расходов ресурсов всегда будет недостаточной, и львиная доля ресурсов мира будет уходить на поддержание существования тупого, жующего американского стада.
- Религиозная. Как это обычно бывает на западе, корпорации и/или отдельные группы лиц, поднимают паническую волну, иногда доводя ее до уровня религии, в целях обеспечения своей деятельности идеологическим обоснованием. В качестве примера можно привести «борьбу с озоновой дырой», «борьбу с птичьим гриппом», «борьбу с русской угрозой» и прочее «отпугивание летающих крокодилов хлопками в ладоши». И пожалуй крупнейшей «научно»-религиозной аферой является «борьба с антропогенным фактором глобального потепления». Зеленая истерия воистину приняла форму религии на Западе, и почти все экономические или политические решения принимаются под воздействием и/или с учетом этого фактора.
До тех пор, пока человечество не сможет принимать решения о финансирование направлений развития энергетики, основываясь исключительно на научных, экономических и экологических факторах, без учета религиозных факторов, проблема экономии ресурсов решаться не будут.
- Технологическая. И вот только в случае успешного избавления от двух первых проблем, человечество получит возможность сосредоточиться на решении третьей проблемы – на научных и технологических изысканиях, позволяющих увеличить добычу энергии человечеством, а также увеличить эффективность использования добытой энергии.
Что должно развиваться в части технологий?
Да что угодно, лишь бы в обосновании необходимости не приводились бы цифры экономии выбросов «вредного углекислого газа».
По всей видимости, должна развиваться ядерная и термоядерная энергетика.
Должна развиваться гидро и термальная энергетика.
И также должна развиваться угольная энергетика. Незначительная часть тех средств, которые человечество уже потратило на «зеленую энергетику», направленная на разработку технологий и модернизацию существующих станций, позволило бы полностью решить проблему «грязных» выбросов электростанций. Я не говорю о "грязном" углекислом газе. Я говорю только о действительно вредных пылевых и химических веществах, содержащихся в выбросах электростанций.
При этом мне кажется крайне глупым и расточительным сжигать газ для отопления и выработки электричества. В конце концов, угля в мире (и даже в Европе) еще на сотни лет потребления, тогда как газа только на десятки. Из-за этого, кстати, у меня не получается радоваться нашим «успехам» по строительству очередного трубопровода, уходящего из нашей страны.
И, разумеется, нужно увеличивать эффективность работы существующих станций, увеличивать эффективность преобразования энергии, аккумулированной в ресурсах в электроэнергию (если говорить об электричестве), теплоэнергию или механическую энергию (если мы говорим о двигателях).
В идеальной системе должна быть атомная и угольная энергетика, работающая весь год (за минусом профилактики и ремонтов) с КИУМ стремящимся к 100%. При этом за счет использования современных многоконтурных систем и круглосуточной работы, должен достигаться максимальный коэффициент полезного использования топлива. Сезонные и суточные пики при этом должны покрываться за счет работы ГЭС и ГАЭС.
Понятно, что идеал мало где достижим, но все-таки…
При этом использование газовых пикеров, является двойной расточительностью. Во-первых, напрасное использование ценного невосполнимого ресурса, во-вторых, неэффективное использование ресурса, из-за принципиально более низкого КПД работы пикеров.
Так же и расход гидроресурса на балансировку пилы производства, является расточительством ограниченного ресурса.
Повторю, что альтернативная энергетика не является решением, так как совокупные ресурсные расходы общества на создание и эксплуатацию двух параллельных генерирующих структур (альтернативной и топливной/балансирующей) превышают расходы общества на создание и эксплуатацию структуры топливной энергетики.
Если рассматривать расход ресурсов в целом во всем мире и отбросить мантры об экономии выбросов СО2, то становится понятно, что альтернативная энергетика не позволит человечеству решить проблему «пика нефти».
К сожалению, сегодня мы видим контрпродуктивную «помощь» от альтернативной энергетики. При достижении значительной доли в энергобалансе происходит убийство эффективной атомной и угольной генерации и рост доли газовой генерации. Примеры можно посмотреть в Австралии, Германии и Бельгии.
Ну и в качестве примера чем должны заниматься небританские ученные, я приведу фрагмент из статьи.
Скажем, вам и мне нужно переместить 1 миллион тонн песка. Вы показываетесь на месте работы с экскаватором и самосвалом, и я показываюсь с чайной ложкой. Естественно, вы спрашиваете меня, какого черта я собираюсь сделать с этой чайной ложкой. Я серьезно отвечаю: «Каждый маленький кусочек помогает».
Вы назовете меня рациональным?
Проблема с людьми, выступающими за сокращение выбросов углекислого газа, заключается в том, что они часто приносят чайную ложку для выполнения этой работы. О, они не назовут это чайной ложкой, они покажут вам всевозможные причудливые прогнозы и мнимые результаты, но в конце концов это все еще чайная ложка. И нет, чайная ложка не помогает - мы тратим время, энергию и деньги на вещи, которые не помогут переместить эту гору.
…
Скажем, у меня есть 10 угольных электростанций. Если я найду дешевое устройство, чтобы сделать их все на 10% более эффективными, мне понадобилось бы всего 9 заводов для работы 10. Это делает один завод лишним, так? Я могу производить и продавать такое же количество электроэнергии, как и раньше, и экономить деньги на O & M и расходы на топливо для 10-го завода, который я закрыл.
Электростанции обычно используют пар для выработки электроэнергии. Обычно это делается с использованием цикла Ранкина.
Рисунок 1. Цикл Ранкина
Цикл Ранкина обычно работает с изменением фазы (вода / пар). Мы давно знаем, что другой цикл, называемый циклом Брайтона, более эффективен.
Рисунок 2. Цикл Брайтона
Цикл Брайтона использует то, что мы могли бы назвать газовой турбиной. Он работает исключительно в газовой фазе. Причина, по которой цикл Брайтона более эффективен, заключается в отсутствии фазового изменения жидкой воды в пар, что в конечном итоге крадет часть вашей энергии.
Для цикла Брайтона плотность вашего рабочего газа создает большую разницу в выработке энергии. Сверхкритические флюиды (газы, нагретые и сжатые до тех пор, пока они не ведут себя как жидкости) намного легче сжимаются ... из-за чего уменьшается количество работы, выполняемой во время фазы сжатия; и экономия энергии значительно способствует общей эффективности турбины.
Рисунок 3. Фазовая диаграмма для CO2.
В качестве рабочей жидкости сверхкритический углекислый газ идеален - при правильной температуре и давлении он ведет себя как плотная жидкость (плотнее, чем вода), позволяя циклу Брайтона работать с более высокой эффективностью - намного выше, чем может быть достигнуто циклом Ренкина. Поскольку сверхкритический углекислый газ настолько плотный, размер турбины может быть уменьшен и упрощен от размера полуприцепа до того, что можно было бы поставить на офисный стол. Поскольку размеры намного меньше, систему на сверхкритическом углекислом газе (SCCD) на самом деле было бы дешевле строить и устанавливать, чем систему на основе цикла Ренкина.
Эта идея обсуждалась с 1960-х годов. Так почему же мы этого не сделали?
Основная проблема была с материалами - температуры и давления в турбине SCCD были такими, что они разрушали устройство. Давление превышает давление пули, ударяющей по металлической пластине. К счастью, недавние прорывы в области материаловедения и производства, наконец, позволили нам спроектировать и построить турбину SCCD.
Рисунок 4. Rankine and Brayton Cycle, 300MWe сравнение турбин
До недавнего времени это был «пирог в небе». Но 15 октября 2018 года было начато строительство экспериментальной установки Supercritical Transformational Electric Power (STEP) на объекте площадью 15 акров в кампусе Сан-Антонио, штат Техас, в Юго-западном научно-исследовательском институте (SwRI). Предполагается запуск SCCD турбины промышленных размеров, чтобы убедиться, что технология работает так, как было обещано. Тестирование поддерживается Министерством энергетики и 20 энергокомпаниями.
Рисунок 5. Расположение силовой установки станции основанной на использовании цикла Brayton (с CO2 ).
Тестирование будет завершено к 2022 году. Предполагая, что все будет работать должным образом (это уже доказано в меньших масштабах), возможно, 2025-2030 гг. начнется массовое производство подобных турбин. Учитывая участие в тесте крупных корпораций, я ожидаю, что они будут готовиться к производству даже ранее 2022 года. Используемые материалы являются экзотическими, но сами агрегаты небольшие и на самом деле их проще строить и поддерживать, чем турбину Ренкина. Стоимость покупки и установки, вероятно, будет на уровне ошибки округления для крупных энергокомпаний.
Рисунок 6. Это реальная фотография реального устройства от GE. Эта турбина Ренкина на заднем плане производит ту же мощность, что и турбина SCCD, которую держат два человека.
Это прорыв в трансформации энергии возможный один раз поколение. Наряду со светодиодами и фракингом это одно из самых важных событий в области энергетики за последние десятилетия. Он приближается к нам, как грузовой поезд, и почти никто в широкой общественности не знает об этом.
Они слишком заняты, чтобы решить, какую чайную ложку использовать.
Обратите внимание, что люди уже настолько подавлены религиозной пропагандой, что даже обоснование повышения эффективности угольных станций, вынуждены обосновывать возможностью ускоренного закрытия угольных станций. Это уже, собственно, клиника…
Не факт, что именно эта технология является прорывной и значительно изменит энергетику, но это именно то направление, по которому должно идти человечество, то есть путь повышения эффективности традиционной энергетики.
Это не отрицает возможности загнать яйцеголовых в разные лаборатории и прочие шарашки для разработки более эффективных аккумуляторов и разного рода альтернативных источников генерации электроэнергии. Просто нельзя допускать внедрения результатов этих экспериментов основываясь исключительно на религиозных воззрениях западных варваров..
2018, Станислав Безгин
Telegram: StanislavBezgin
Источник: aftershock.news.
Рейтинг публикации:
|
