Передача энергии без проводов на дальние дистанции : Помогите решить / разобраться (Ф) - Страница 2 fixfix
2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5 ... 9  След.
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение26.06.2015, 19:15 


15/10/13
299
Поглощение средой радиоволн не столь велико и зависит от свойств последних. Средние волны способны распростронятся на тысячи километров. Очевидно нужно добится того чтобы они распространялись не во все стороны, а образовывался устойчивый резонанс между двумя удаленными антеннами. Как насчет "стоячих волн"? Неплохо подошло бы квантовое туннелирование. Пока оно возможно лишь на микроскопические дистанции. Но теоретически если бы удалось охладить электрон практически до температуры абсолютного нуля, его волна де Бройля может стать достаточно большой и для больших расстояний.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение26.06.2015, 19:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407

(Оффтоп)



-- 26.06.2015 19:27:12 --

Nessen8 в сообщении #1031333 писал(а):
Очевидно нужно добится того чтобы они распространялись не во все стороны, а образовывался устойчивый резонанс между двумя удаленными антеннами. Как насчет "стоячих волн"? Неплохо подошло бы квантовое туннелирование.

Это всё выглядит как "я знаю кунг-фу, тэквондо, и много других красивых слов". И ещё как "вы не пробовали использовать логарифмы?".

Поглощение будет велико, независимо от того, излучает сигнал одна антенна или несколько. Вот вам и "резонанс" и "стоячие волны" (которые пишутся без кавычек). А "квантовое туннелирование" вообще бред.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение27.06.2015, 00:53 


02/05/10
49
Раз уж тут обсуждаются какие-то фантастические вещи объясните мне почему до сих пор никто не сделал такую штуку:

Берём шланг, туда в центр провод из ВТСП купрата какого-нибудь, такие провода вроде даже производят, по шлангу пускаем жидкий азот, насос с двух сторон провода. Не должно получаться так уж дорого, азот дешёвый и его легко получить. Я уверен у многих была такая идея, видимо это не реально раз нет до сих пор таких проводов, но почему? Если между какими-нибудь подстанциями провести такую линию затраты на охлаждение не окупятся экономией от отсутствия потерь?

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение27.06.2015, 01:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8600
1. ВТСП-материалы очень хрупки. Из них не сделаешь провод. Не так уж давно научились наносить их тонкими пленками на подложку и в таком виде использовать.
2. Насколько я помню, при пропускании через ВТСП сильного тока сверхпроводящее состояние разрушается, так что передавать там можно копейки. Наверное, такая передача даже прокладку обычной линии не окупила бы, без всякого жидкого азота.
3. Жидкий азот, конечно, не жидкий гелий, но все-таки стоит рублей двадцать-сорок за литр. Чтобы залить им многокилометровую линию, потратиться надо прилично. Ну и плюс насосы (сколько на них потребуется энергии? Не больше ли, чем будет сэкономлено?), теплоизоляция, утечки... Нет, не стоит овчинка выделки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение27.06.2015, 08:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9967
Москва

(Оффтоп)


 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 00:25 


15/10/13
299
Цитата:
Раз уж тут обсуждаются какие-то фантастические вещи

Ну, это еще не самые фантастические, вот эта пофантастичней будет:
http://compulenta.computerra.ru/veshest ... /10011126/

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 07:58 
Заслуженный участник


28/12/12
7943
no_name в сообщении #1031438 писал(а):
Берём шланг, туда в центр провод из ВТСП купрата какого-нибудь, такие провода вроде даже производят, по шлангу пускаем жидкий азот, насос с двух сторон провода. Не должно получаться так уж дорого, азот дешёвый и его легко получить. Я уверен у многих была такая идея, видимо это не реально раз нет до сих пор таких проводов, но почему? Если между какими-нибудь подстанциями провести такую линию затраты на охлаждение не окупятся экономией от отсутствия потерь?

Вы несколько отстали от жизни.
Есть такие кабели.
Есть такие линии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 09:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9967
Москва
no_name в сообщении #1031438 писал(а):
Раз уж тут обсуждаются какие-то фантастические вещи объясните мне почему до сих пор никто не сделал такую штуку:

Берём шланг, туда в центр провод из ВТСП купрата какого-нибудь, такие провода вроде даже производят, по шлангу пускаем жидкий азот, насос с двух сторон провода. Не должно получаться так уж дорого, азот дешёвый и его легко получить. Я уверен у многих была такая идея, видимо это не реально раз нет до сих пор таких проводов, но почему? Если между какими-нибудь подстанциями провести такую линию затраты на охлаждение не окупятся экономией от отсутствия потерь?


Ну, собственно, опытные линии такие есть. А почему не строят массово - есть текущие затраты, есть капитальные. И можно маневрировать - увеличив капитальные, сократить текущие. Поскольку величины разного рода (даже размерности - деньги/год и деньги), их приводят к единому масштабу, умножая капитальные на ставку процента и прибавляя амортизацию (примерный механизм - чтобы сделать эти капитальные затраты, мы взяли деньги взаймы, и теперь считаем не капитальные затраты, а годовые выплаты по займу). Сверхпроводящая линия - рост капитальных затрат, а текущие сокращаются за счёт потерь (но появляются дополнительные статьи в текущих - пополнение испарившегося жидкого гелия или азота). Причём такой выбор, меж ростом текущих и ростом капитальных, не только между сверхпроводящей и обычной линиями. Но, скажем, между разными напряжениями линии (больше вложить в повышающие трансформаторы и высоту опор, но ток при той же мощности ниже, и потери), или между разными сечениями провода (больше потратить на медь, но сопротивление ниже, и потери) тоже можно выбирать.
Реальная стоимость сверхпроводящей километровой линии мне неизвестна, сообщалось, что при начале строительства оценивали в 13.5 миллионов евро. Мощность передаётся 40 мегаватт при напряжении 10 киловольт (то есть ток 4000А), впрочем, всё это из сообщения о начале проекта:
http://www.nexans.com/eservice/Corporat ... y_pro.html
что реально вышло - нужно выяснять особо. Для экономической оценки нужно знать цену на электроэнергию (на уровне производителя, не потребительскую), ставку процента и потери в обычной ЛЭП 10 kV длиной километр.
Что-то мне подсказывает, что она, эта линия, не окупается. Грубая прикидка даёт, что окупаемость случится при потерях в обычной линии 2%-3% на километр. Полагаю, они ниже.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 11:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9967
Москва
Вообще, в самой постановке задачи "Как передать энергию без потерь" заложено некое противоречие. Чтобы энергия была получена на приёмнике - она там должна поглощаться. А чтобы не поглощалась при передаче - она должна быть в слабопоглощаемой форме. Какой-нибудь источник нейтрино обеспечил бы отсутствие поглощения на пути пучка - но как его в приёмнике потребить? Противоречие не абсолютное, можно уменьшить потери в среде передачи, обеспечив получение энергии адресатом, но оно есть и создаёт трудности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 16:10 


15/10/13
299
Поглощение радиоволн в среде зависит от дифракции, дифракция от длины волны, длина волны еще и от фазавой скорости распространения. Вообщем много вариантов. Возможно ли образование устойчивого резонанса между двумя достаточно удаленными друг от друга антеннами, скажем на километр?

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 16:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8600
Поглощаются. Так же хорошо, как и ходячие.

-- 28.06.2015, 17:28 --

Евгений Машеров
Противоречие разрешается созданием между источником и приемником слабо поглощающей среды (при сильно поглощающем приемнике). Те же провода, даже и не сверхпроводящие, имеют сопротивление куда меньше, чем спираль лампочки.
Другое дело, что такой подход напрочь гробит идеи а-ля "давайте сделаем что-нибудь не со средой, а с энергией" - все эти хитрые поля, волны и так далее. О чем Вы и сказали.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение28.06.2015, 20:13 
Заслуженный участник


20/08/14
11867
Россия, Москва
Евгений Машеров
В анализе окупаемости сверхпроводящих ЛЭП надо учитывать не только потери электричества при эксплуатации, но и поддержание земли под воздушными ЛЭП в надлежащем состоянии, а это тысячи км, часто в труднодоступных местах. Плюс коронный разряд, плюс погода, плюс просто исключение значительных участков земли из пользования. Всё это включается в потери. Капитальные или текущие.
Сверхпроводящий же кабель можно закопать в землю и фактически оставить необслуживаемым на гораздо больший срок, чем воздушную ЛЭП. И расходы только на азот/гелий и работу компрессоров/холодильников.

По потерям, нашёл интересную фразу (отсюда),
Цитата:
По мнению международных экспертов в области энергетики относительные потери электроэнергии при ее передаче в электрических сетях не должны превышать 4%. Потери электроэнергии на уровне 10 % можно считать максимально допустимыми.
А тут про Россию говорят ещё больше, порядка 20% потерь (вообще интересная ссылка, посмотрите).

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение29.06.2015, 06:37 
Заслуженный участник


28/12/12
7943
Dmitriy40 в сообщении #1031923 писал(а):
В анализе окупаемости сверхпроводящих ЛЭП надо учитывать не только потери электричества при эксплуатации, но и поддержание земли под воздушными ЛЭП в надлежащем состоянии, а это тысячи км, часто в труднодоступных местах. Плюс коронный разряд, плюс погода, плюс просто исключение значительных участков земли из пользования. Всё это включается в потери. Капитальные или текущие.
Сверхпроводящий же кабель можно закопать в землю и фактически оставить необслуживаемым на гораздо больший срок, чем воздушную ЛЭП. И расходы только на азот/гелий и работу компрессоров/холодильников.

Можно в этом разрезе рассмотреть обычный кабель, не сверхпроводящий. Все слова про корону, погоду, поддержание земли к нему полностью применимы, азот/гелий/холодильников не требует. Но воздушные ЛЭП используются повсеместно, такой вот парадокс.
На закуску - пример местности, где тянуть кабель явно неудобно.
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение29.06.2015, 10:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9967
Москва
Dmitriy40 в сообщении #1031923 писал(а):
Евгений Машеров
В анализе окупаемости сверхпроводящих ЛЭП надо учитывать не только потери электричества при эксплуатации, но и поддержание земли под воздушными ЛЭП в надлежащем состоянии, а это тысячи км, часто в труднодоступных местах. Плюс коронный разряд, плюс погода, плюс просто исключение значительных участков земли из пользования. Всё это включается в потери. Капитальные или текущие.
Сверхпроводящий же кабель можно закопать в землю и фактически оставить необслуживаемым на гораздо больший срок, чем воздушную ЛЭП. И расходы только на азот/гелий и работу компрессоров/холодильников.

По потерям, нашёл интересную фразу (отсюда),
Цитата:
По мнению международных экспертов в области энергетики относительные потери электроэнергии при ее передаче в электрических сетях не должны превышать 4%. Потери электроэнергии на уровне 10 % можно считать максимально допустимыми.
А тут про Россию говорят ещё больше, порядка 20% потерь (вообще интересная ссылка, посмотрите).


Считать, конечно, нужно всё. Но, скажем, затраты на землю - для кабеля её надо приобрести, потом провести земляные работы, потом можно вернуть в частичную эксплуатацию с сильными ограничениями (скажем, ничего копать нельзя, и строить, только пастбище, максимум - поле). Для воздушной ЛЭП - приобретать не нужно, ограничения менее тягостные (ограничения на высоту домов и пр.). Контролировать кабель тоже нужно. Коронного разряда, положим, нет, но он существенен при сверхвысоких напряжениях.
Ну и потери - приведенные Вами значения относятся к общим, на всю длину передачи. Даже если среднее плечо от электростанции до потребителя 100 км (полагаю, выше), и верна "оценка для России" 20%, то, значит, потери на километр порядка 0.2%, а рентабельность сверхпроводящей линии (опять - прикинута по опубликованным данным) будет, если в альтернативной ей "традиционной" ЛЭП 2.5% на километр.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передача энергии без проводов на дальние дистанции
Сообщение29.06.2015, 12:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
DimaM в сообщении #1032008 писал(а):
На закуску - пример местности, где тянуть кабель явно неудобно.

А как там ЛЭП протянули, кстати? На ишаках?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 134 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5 ... 9  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group