Иван Петров предлагает Вам запомнить сайт «Я так вижу»
Вы хотите запомнить сайт «Я так вижу»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Можно ли отполировать сокровенное зеркало и не оставить на нём пятен? © Лао Цзе

Капица оказался прав: революции в альтернативной энергетике ждать без толку

развернуть

Картинки по запросу Петра Леонидовича

В октябре 1975 года на научной сессии в честь 250-летия Академии наук СССР академик Петр Капица, ставший тремя годами позже лауреатом Нобелевской премии по физике, сделал концептуальный доклад, в котором на основании базовых физических принципов доказал промышленную неэффективность всех видов альтернативной энергетики, за исключением управляемого термоядерного синтеза

Капица оказался прав: революции в альтернативной энергетике ждать без толку

Что же было основным аргументом Петра Леонидовича в скептическом отношении к энергии ветра и солнца? И насколько изменилось наше представление об альтернативной энергетике за прошедшие сорок с лишним лет?


Что предсказал Капица

Основным аргументом, который использовал Капица в своем докладе о возможностях альтернативной энергетики, был отнюдь не экономический подход, но соображения физического характера. Главным его возражением против безудержного увлечения модными даже тогда, сорок лет назад, концепциями «бесплатной и экологически чистой альтернативной энергетики» было очевидное ограничение, которое не разрешено и по сей день: ни один из альтернативных источников энергии, будь то солнечные батареи, ветряные электростанции или же водородные топливные элементы, так и не достиг плотностей энергии и мощности, которые обеспечиваются таким ископаемым топливом, как уголь, нефть и газ или же атомной энергетикой.

К сожалению, такого рода ограничение носит не политический, но именно физический характер — вне зависимости от государственного строя или выбранной в стране идеологии, любой экономике приходится в той или иной степени базироваться именно на физических законах окружающего нас мира. Усилия ученых или инженеров могут достаточно близко приблизить нас к теоретическому физическому пределу той или иной технологии, но, увы, абсолютно бесполезны в попытке перепрыгнуть через такого рода ограничитель.

Капица оказался прав: революции в альтернативной энергетике ждать без толку

Так, например, лимитирующей константой для солнечной энергетики является так называемая «солнечная постоянная», которая составляет 1367 Вт на квадратный метр на орбите нашей Земли. К сожалению, этот «орбитальный киловатт» совершенно недоступен для нас, обитающих на земной поверхности. На количестве достигающей поверхности Земли солнечной энергии сказывается масса факторов: погода, общая прозрачность атмосферы, облака и туман, высота Солнца над горизонтом.

Но что самое главное — вращение нашей планеты вокруг своей оси, которое сразу же уменьшает доступную энергию солнечной постоянной практически вдвое: ночью Солнце находится ниже линии горизонта. В итоге нам, жителям Земли, приходится довольствоваться максимум десятой частью орбитальной солнечной постоянной.

Те же проблемы преследуют и еще один краеугольный камень возобновляемой энергетики — технологию водородных топливных элементов. Они предполагались дешевой заменой тяжелым, экологически небезопасным и неэффективным химическим аккумуляторам.

Петр Капица писал: «На практике плотность потока энергии очень мала, и с квадратного метра электрода можно снимать только 200 Вт. Для 100 мегаватт мощности рабочая площадь электродов достигает квадратного километра, и нет надежды, что капитальные затраты на построение такой электростанции оправдаются генерируемой ею энергией. Значит, топливные элементы можно использовать только там, где не нужны большие мощности. Но для макроэнергетики они бесполезны».

Мы наш, мы новый мир построим!

Результатом ограничителей солнечной энергетики стало знание, хорошо доступное еще в 1975 году: реально с одного метра земной поверхности можно собрать не более 100–200 Ватт усредненной суточной мощности солнечной энергии. Иными словами, для удовлетворения даже текущих потребностей человечества площадь солнечных электростанций, размещенных на поверхности Земли, оказывалась бы просто громадной.

Кроме того, для размещения солнечных батарей наиболее подходящей была бы полоска земной поверхности вдоль земного экватора — или же в пустынных тропических районах, в то время как большая часть потребителей солнечной энергии находится в умеренном поясе Северного полушария. Как следствие, абстрактные «квадратики» солнечных батарей в Сахаре, которые так любят рисовать апологеты беспредельной солнечной энергии, оказываются не более чем виртуальным допущением.

Но это отнюдь не остановило тех, кто недостаточно полно усвоил школьный курс физики. Проекты по солнечному освоению Сахары возникали и возникают с завидной регулярностью.

К примеру, основанная в 2003 году европейская компания Desertec, которая пыталась осуществить мегапроект строительства солнечных электростанций в Тунисе, Ливии и Египте для поставок солнечной электроэнергии в Западную Европу, несмотря на участие в проекте таких крупных корпораций и банков, как Siemens, Bosch, ABB и Deutche Bank, десять лет спустя, в 2013 году, тихо обанкротилась. Оказалось, что стоимость постройки и обслуживания электростанций в Сахаре и цена транспортировки электроэнергии за тысячи километров, даже при «бесплатной» солнечной постоянной в Сахаре, не омрачаемой тучами или туманами, оказалась просто запредельной.

Не более радужно обстоят дела и с солнечной электроэнергетикой в самой Западной Европе, в которой вот уже второе десятилетие подряд различными странами и фондами выделяются триллионы долларов на развитие солнечной и ветряной энергетики. Несмотря на «золотой дождь», который обильно пролился на сектор возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и на всемерную политическую поддержку возобновляемой энергетики (даже за счет насильного закрытия АЭС и угольных ТЭС), «промежуточный финиш» для ВИЭ по состоянию на 2016 год отнюдь не столь впечатляющ.

Так, к 2015 году Германия и Дания, установившие у себя максимальное количество ветряков и солнечных батарей, имели и самые высокие цены на электроэнергию — 29,5 евроцента и 30,4 евроцента за кВт-час. В то же время «отсталые» в плане установки ВИЭ Болгария и Венгрия, в которых еще во времена СССР были построены мощные АЭС, могли похвастаться совсем иными расценками на электроэнергию — соответственно 9,6 и 11,5 евроцента за кВт-час.

Капица оказался прав: революции в альтернативной энергетике ждать без толку

Сегодня речь идет о том, что амбициозную программу «2020» по ВИЭ, которую принял Евросоюз и согласно которой к 2020 году 20% электроэнергии в странах ЕС должно производится из возобновляемых источников, возложили на плечи европейских налогоплательщиков, которых и подписали к оплате специально завышенного тарифа на электроэнергию. Достаточно сказать, что, в пересчете на российские реалии, немцы и датчане платят 20–21 рубль за каждый потребленный киловатт-час).

Поэтому и получается, что нынешние успехи ВИЭ связаны не с экономическими реалиями их выгодности и даже не с впечатляющим прогрессом в совершенствовании КПД или уменьшении их стоимости производства и обслуживания, но в первую очередь — с протекционистской политикой стран ЕС по отношению к ВИЭ и устранением любой конкуренции со стороны тепловой или атомной энергетики, подвергающейся дополнительному налоговому прессу (сборам за выбросы углекислого газа), а то и прямому запрету (как атомная энергетика в Германии).

Есть ли глобальное будущее у ВИЭ?

Безусловно, сама по себе концепция ВИЭ является жизненной и своевременной — запасы дешевого органического топлива (нефти, газа, угля) и даже урана на планете Земля не беспредельны, в силу чего востребованность альтернативных источников энергии будет только расти. Традиционная энергетика рано или поздно столкнется и с дефицитом доступного, дешевого топлива, и с ростом себестоимости производства электроэнергии.

Кроме того, безусловно, никто не возражает против разумного использования солнечной и ветряной энергетики. Во многих местах мира она может стать незаменимым вариантом ухода от традиционной генерации. Так, весьма разумным представляется использование ветряной и солнечной энергии в прибрежных, особенно островных, тропических территориях, куда затруднительно обеспечивать транспортировку традиционных энергоносителей (нефти и газа), либо же их использование экологически опасно (уголь).

Однако надо учитывать, что нынешний вариант альтернативной энергетики, который ставит во главу угла лишь солнечную и ветряную энергию, будет всегда страдать от нерегулярности их производства, удаленности выгодных районов для размещения ветряных и солнечных электростанций от возможных потребителей и несоответствия масштабов солнечных и ветряных электростанций даже текущим запросам человечества на производство электроэнергии, не говоря уже обо всей первичной энергии.

Сегодня «чистая» электроэнергия (в секторе которой и сосредоточено все производство энергии из ВИЭ) составляет лишь 9% от производства мировой первичной энергии. Остальные 91% первичной энергии потреблялся в иных формах — в виде энергии угля, нефти, газа и даже биомассы. Причем, что интересно, условных «дров» (биомассы) весь мир в 2016 году потребил даже больше, чем «чистой» электроэнергии — целых 11% от общего баланса. При этом «чистая» электроэнергия оказывалась практически везде в мире в 3–4 раза дороже даже качественной первичной энергии (нефти, газа, угля) в пересчете на кВт-час, не говоря уже об энергии биомассы.

Все это показывает очевидное — путь к новой энергетике не столь прост, как это представляется в рекламных проспектах Европейского союза. Впрочем, Петр Леонидович Капица говорил об этом еще 42 года тому назад...

Источник


Ключевые слова: Война и мир
Опубликовал Иван Петров , 27.07.2017 в 13:08

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Могучев Димыч
Могучев Димыч 27 июля 17, в 16:45 Причём тут Капица, это всё и так понятно любому школьнику (учившемуся в СССР).
Другое дело, что в мире существуют ещё бОльшие дураки, чем просто дураки - это, как правило, банкиры...
Текст скрыт развернуть
2
Михаил Лакомов
Михаил Лакомов 27 июля 17, в 20:43 Капмце если не нравилась ветро и солнечная энекргетика лучше ьбы зпнимался чем умеет..Ветроэнергия в США уже имеет в два раза больше энергии чем все виды энергии .это к международному опыту,а в россии по подсчётам ветроэнергия может дать в сто тысяч рахз больше энергии чем все существующие виды..вопрос в конструкции ветряка.лбюому идиоту ясно что горизонтальные установки пропеллерного типа не в состоянии давать нормально энергию.,а вертикальные далеко не везде разработаны..При такой конструктивной недоработке может появится монополист который захватит всё производство энергии на земле..хочу напомнить что существуют теплонасосы которык увеличивают в 5 раз энергию ветряков...и бдагодаря тому что ветряки можно ставить везде то это считайте и жэкологическмй транспорт и кголь будет неоюходим только для выработки пласстмасс и пластиковый мусор пойдёт на лопасти для ветростанций.позорно лищь одно что учёные не могут сформулировать стратегическое и тактическое развитие ветроэнергетики. да и развитие тепловых двигателей то же стоит на низком уровне..застой в науке очень заметен..бесспорно то что в прошлом информации ьыло меньше ,а поэтому даже академики ошибались в прогнозах..Правительства всех стран наступают на социальные права людей и не обращают внимания на грамотные технологии.это уменьшает возможности современного прогресса. Текст скрыт развернуть
-3
Показать новые комментарии
Показаны все комментарии: 2
Комментарии Facebook
А вы тоже тут видите судно?

А вы тоже тут видите судно?

18 янв, 22:39
+13 6
25 редких снимков, которые и…

25 редких снимков, которые изображают войну такой, какая она была на самом деле

18 янв, 22:16
+42 1
«Славяне — хорошие рабы»

«Славяне — хорошие рабы»

18 янв, 19:39
+1 0
Как Росгвардия будет оглушат…

Как Росгвардия будет оглушать нас системой «Шепот»

18 янв, 19:20
0 0
Город несломленных

Город несломленных

18 янв, 14:29
+10 2
Настоящий человек после войны

Настоящий человек после войны

18 янв, 13:54
+3 0
Cтранныe детские игрушки  18+

Cтранныe детские игрушки 18+

17 янв, 22:27
+1 0
Курьёзные военные истории

Курьёзные военные истории

17 янв, 16:13
+61 1
Как меняется наша жизнь - фо…

Как меняется наша жизнь - фото прошлого и настоящего

17 янв, 13:53
+3 1
Пентагон испугался российско…

Пентагон испугался российского подводного дрона с ядерными боеголовками

17 янв, 13:11
+1 0
Это моя скважина, и я ее дою…

Это моя скважина, и я ее дою: тонкости частной нефтедобычи по-индонезийски

17 янв, 12:35
+6 2
8 невероятных изобретений, с…

8 невероятных изобретений, секрет которых мы не узнаем

16 янв, 22:33
+59 42
Как кот меня замуж выдал

Как кот меня замуж выдал

16 янв, 18:37
+215 38
Улыбнуло. Знакомый полицай п…

Улыбнуло. Знакомый полицай показал объяснительную...

16 янв, 13:50
+3 0
Чудо на Ижме

Чудо на Ижме

16 янв, 13:31
+179 55
Дирижабль - небесный корабль…

Дирижабль - небесный корабль, воздушный дом и боевая единица Первой мировой

16 янв, 13:21
+1 0
Она демонстрирует тренировки…

Она демонстрирует тренировки в звездно-полосатом бикини, воодушевляя поклонников Трампа

16 янв, 12:49
+2 1
Как якорь удерживает на мест…

Как якорь удерживает на месте огромный корабль?

16 янв, 12:44
+32 2
Картинки с приколами

Картинки с приколами

16 янв, 12:00
+3 0
Художественная механика Арту…

Художественная механика Артура Гэнсона

16 янв, 02:19
+1 0
ФБР вместо «русских хакеров»…

ФБР вместо «русских хакеров»: Трамп разоблачил миф о вмешательстве России

16 янв, 01:24
+2 0
СУ-57 - новый истребитель пя…

СУ-57 - новый истребитель пятого поколения

15 янв, 23:39
+3 1
Максим Дмитриев: фотографии …

Максим Дмитриев: фотографии царской России

15 янв, 23:07
+27 26
10 историй о людях, чья воля…

10 историй о людях, чья воля к жизни оказалась сильнее судьбы

15 янв, 16:24
+15 8
Вот почему Кейт Миддлтон поз…

Вот почему Кейт Миддлтон позволено носить тиару, а Меган Маркл — нет

15 янв, 15:30
+8 0

Поиск по блогу

Запомнить
Читать
Чудо на Ижме

Чудо на Ижме

16 янв, 13:31
+179 55
Она погибла в 23 года, успев…

Она погибла в 23 года, успев спасти 360 человек

14 янв, 20:31
+105 17
Вселенная знает толк в фокус…

Вселенная знает толк в фокусах. Выходки природы, от которых бросает в дрожь

14 янв, 17:40
+69 9
Курьёзные военные истории

Курьёзные военные истории

17 янв, 16:13
+61 1
8 невероятных изобретений, с…

8 невероятных изобретений, секрет которых мы не узнаем

16 янв, 22:33
+59 42
25 редких снимков, которые и…

25 редких снимков, которые изображают войну такой, какая она была на самом деле

18 янв, 22:16
+42 1

Последние комментарии

Rafael Menden
А говорят что о-ни то-р-мо-зят)))
Rafael Menden А вы тоже тут видите судно?
Геннадий Мизантроп
Igor Ivanov
Alex Немо
Ирина_ К_
владимир рябченко
евгений никоненко
А, судно под кроватью....
евгений никоненко А вы тоже тут видите судно?
Нина Белых
А вот догадайтесь)))))???
Нина Белых А вы тоже тут видите судно?