Возобновляемая (зеленая) энергетика.

[Geen]

Dmitriy40 в сообщении #1455774 писал(а):

Вывести ГМО бактерию, жрущую песок (с катализатором, чтобы не упустить в природу) и формирующую сразу монокристалл кремния (по типу моллюсков с жемчугом).

И забросить на Меркурий, раз на Земле закон сохранения энергии не позволяет....

[g______d]

amon в сообщении #1455791 писал(а):

В качестве годовой выработки энергии берется цифра 1700 kWh/$\rm{m^2}$/year.

1700 $kWh/m^2$ -- это годовая инсоляция без учёта КПД. Это реальная цифра, соответствующая 5 полным часам в сутки. Если умножить на КПД из паспорта, получится 1 kWh в день (на квадратный метр). Это та же цифра, которую fred1996 завысил в три раза.

В статье какие-то другие единицы, я пока не разобрался до конца, но они говорят, что в этих единицах можно потом делить на инсоляцию (видимо, они учитывают КПД). Они объясняют это на странице 3, в абзаце перед разделом 4.

-- Сб, 18 апр 2020 11:17:22 --

Ну и у них есть какой-то литобзор (раздел 2), в котором есть ссылки на другие работы, по ним получается от 1 до 7 лет.

[amon]

g______d в сообщении #1455849 писал(а):

1700 $kWh/m^2$ -- это годовая инсоляция без учёта КПД.

Тогда их цифры для "the payback time jumps to about 4.1, 12.1, and 2.2 years," как я понимаю, надо умножать на пять. Получится, что кремниевая батарейка отобьет свое производство за 20 лет, что совпадает с моими оценками с приемлемой для таких расчетов точностью. На КПД батарейки, на сколько я смог увидеть, они ничего не делили, и, по-моему, даже слова такого не произнесли.

[g______d]

amon в сообщении #1455861 писал(а):

На КПД батарейки, на сколько я смог увидеть, они ничего не делили, и, по-моему, даже слова такого не произнесли.

Разве он у них не включён в то, что они называют "gross energy requirement"?

-- Сб, 18 апр 2020 11:59:08 --

amon

В добавление: вот более старая статья

https://dspace.library.uu.nl/bitstream/ ... /98054.pdf

на которую они ссылаются (она написана получше).

Там в том числе есть и такое, по поводу именно энергозатрат на производство:

Цитата:

Published estimates [1, 2, 4, 6, 9, 10, 12] for the energy requirement of present-day crystalline silicon modules vary considerably: between 2400 and 7600 MJ/m2 for multicrystalline (mc-Si) technology and between 5300 and 16500 MJ/m2 for single-crystalline (sc-Si) technology. Partly, these differences can be explained by different assumptions for process parameters like wafer thickness and wafering losses.

Я взял самую худшую цифру оттуда, 16500. Если я не ошибся в подсчётах, то это 0.45 кВт ч на квадратный сантиметр. Что по крайней мере по порядку соответствует Вашим 1.6, и может в принципе туда сойтись если учитывать отбраковку.

Но это худший из вариантов для electronics-grade silicon. Дальше они все спекулируют о том, что solar grade silicon может быть дешевле.

[amon]

g______d в сообщении #1455862 писал(а):

В добавление: вот более старая статья

Это уже более вменяемо. По порядку у них энергетическая окупаемость получается порядка тех же 10 лет (при таких оценках 10 от 20 сильно не отличаются). Время жизни батареи имеет тот же порядок. Все эти оценки были сделаны еще Капицей, который осторожно написал, что: "Ни один из предложенных до сих пор методов преобразования солнечной энергии не может этого осуществить так, чтобы капитальные затраты могли оправдаться полученной энергией. Чтобы это было рентабельно, надо понизить затраты на несколько порядков, и пока даже не видно пути, как это можно осуществить." Про кремний к тому времени (1975 год) было уже все известно.

[Emergency]

amon в сообщении #1455791 писал(а):

В качестве годовой выработки энергии берется цифра 1700 kWh/$\rm{m^2}$/year. Откуда это может взяться я не понимаю.

Если вас смущает стоимость солнечных панелей, то вспомните о зеркалах-концентраторах, которые могут значительно улучшить технико-экономические показатели.

[g______d]

amon в сообщении #1455891 писал(а):

По порядку у них энергетическая окупаемость получается порядка тех же 10 лет (при таких оценках 10 от 20 сильно не отличаются). Время жизни батареи имеет тот же порядок.

Тот же порядок здесь, тот же порядок там...

Всё-таки было бы интересно посмотреть на оценки современных процессов, включая thin film и т. д. Наверняка же для солнечных панелей степень очистки и прочие вещи совершенно другие.

Например, время энергетической окупаемости 5 лет и срок службы 20 лет -- это уже можно было бы о чём-то говорить.

По поводу последнего -- конечно, можно предположить, что Тесла -- это финансовая пирамида и они собираются обанкротиться через 10 лет, когда все их панели с 25-летней гарантией начнут ломаться. Или что у них уже заложена в стоимость замена раз в 10 лет. Но я бы осторожно относился к таким предположениям.

[amon]

g______d в сообщении #1455894 писал(а):

По поводу последнего -- конечно, можно предположить, что Тесла -- это финансовая пирамида и они собираются обанкротиться через 10 лет

Один мой шапочный знакомый, когда переехал в США, открыл фирму по производству некоторой оптической приблуды, на которую давал пожизненную гарантию. На вопросы: "Ты что, с дуба рухнул? У тебя там стоит китайский лазер, он и года не протянет!" знакомый отвечал: "За те деньги я им эти лазеры каждый год менять буду!" Его фирма просуществовала больше десяти лет до самой его смерти и была благополучно продана.

[g______d]

amon в сообщении #1455901 писал(а):

Один мой шапочный знакомый, когда переехал в США, открыл фирму по производству некоторой оптической приблуды, на которую давал пожизненную гарантию.

Это забавно, и я видел похожие случаи, но это звучит не очень убедительно. Я посмотрел по разным производителям и, судя по всему, потеря не более 20% эффективности за 25 лет -- это industry standard.

Я не знаю, может быть, конечно, они все шарлатаны, но с моей точки зрения это "extraordinary claim", и он требует "extraordinary evidence". Слова Капицы таковым мне не кажутся, и уж точно там не несколько порядков, мы вроде даже уже сошлись на одном порядке и сейчас договариваемся о константах.

-- Сб, 18 апр 2020 14:14:25 --

Вот ещё более свежий отчёт:

https://www.ise.fraunhofer.de/content/d ... Report.pdf

Утверждают про константу 4 уже после 2000 года:

Цитата:

Material usage for silicon cells has been reduced significantly during the last 13 years from around 16 g/Wp to about 4 g/Wp due to increased efficiencies, thinner wafers and wires as well as larger ingots.

И там же:

Цитата:

The Energy Payback Time of PV systems is dependent on the geographical location: PV systems in Northern Europe need around 2.5 years to balance the input energy, while PV systems in the South equal their energy input after 1.5 years and less, depending on the technology installed.

[Geen]

g______d в сообщении #1455905 писал(а):

потеря не более 20% эффективности за 25 лет

Это для идеальной панели в вакуумной камере?...

[amon]

g______d в сообщении #1455905 писал(а):

Слова Капицы таковым мне не кажутся, и уж точно там не несколько порядков, мы вроде даже уже сошлись на одном порядке и сейчас договариваемся о константах.

Несколько порядков нужно, что бы сравниться в эффективности с тепловыми и атомными электростанциями. В те, теперь былинные, времена о "зеленой энергетике" не рассуждали. Доклад Капицы - отголоски обсуждения в АН СССР вопроса о разделе денег - давать их на солнечную энергетику или не давать. Почти единогласно постановили - не давать.

По поводу 20 лет. Если батарею не выносить из помещения, то она и сто лет прослужит от освещающей ее галогенной лампочки.

[g______d]

amon в сообщении #1455910 писал(а):

Почти единогласно постановили - не давать.

Ну может быть 50 лет назад и не стоило.

amon в сообщении #1455910 писал(а):

По поводу 20 лет. Если батарею не выносить из помещения, то она и сто лет прослужит от освещающей ее галогенной лампочки.

Geen в сообщении #1455908 писал(а):

Это для идеальной панели в вакуумной камере?...

Тут я без понятия. Нужно читать условия гарантии. Наверное, она не покрывает какие-то механические повреждения. Но если производитель сам её устанавливает, выдаёт условия эксплуатации и гарантирует эту цифру с каким-то финансовыми обязательствами, то за первое приближение я возьму её, а не абстрактные 10 лет.

[amon]

g______d в сообщении #1455911 писал(а):

Ну может быть 50 лет назад и не стоило.

Я на всякий случай напомню, что в 1975 году летали Союз с Аполлоном, энергетика которых обеспечивалась теми самыми кремниевыми (тогда, сейчас - другие) солнечными элементами. Их конструкция и технология их изготовления не сильно изменились с тех пор, только подешевели в деньгах из-за массовости производства. Поэтому в те далекие времена цифр не называлось (они секретными были), но о чем говорят - хорошо знали.

[g______d]

amon в сообщении #1455913 писал(а):

Их конструкция и технология их изготовления не сильно изменились с тех пор, только подешевели в деньгах из-за массовости производства.

Это можно понимать многими способами. Я не знаю, почему Вы считаете эту фразу убедительной.

Вы можете найти какую-нибудь современную количественную оценку energy payback time, которая существенно отличается от всех остальных, которые я нашёл?

Вот, например, достаточно подробный отчёт:

https://www.ise.fraunhofer.de/content/d ... Report.pdf

Страница 35.

-- Сб, 18 апр 2020 15:04:30 --

При всём уважении, я скорее всего скоро сдамся, если не будет никакого прогресса. Я вижу десятки популярных статей в стиле "мифы о солнечной энергии", в которых одним из первых пунктов написано "производство солнечных панелей требует больше энергии, чем сама панель приносит" и написано, что это миф давностью в несколько десятков лет и который уже развенчан. Я вижу десятки статей, в которых рассчитывается energy payback time и он составляет единицы лет.

Я думаю, что если бы были какие-то фундаментальные причины, по которым все эти публикации мошеннические, это было бы тоже где-то опубликовано.

[amon]

g______d в сообщении #1455917 писал(а):

Вы можете найти какую-нибудь современную количественную оценку energy payback time, которая существенно отличается от всех остальных, которые я нашёл?

Ну, давайте останемся каждый при своем мнении. Я сказал почти все, что мог сказать не подставив себя и других. Получилось неубедительно. Что ж, может я не прав, посмотрим.