Мир на пике – Мир в пике

Анпилогов Алексей Евгеньевич

Да, можно и так, отвечу я.

Можно поставить концентраторы и даже запустить какой-нибудь паровой цикл на воде или на фреоне. Можно воткнуть в центре концентратора и фотоэлемент, но тут главное — не переусердствовать с нагревом, ибо все, что мы не превратим в электричество, нам надо посчитать в тепло. И наша печка просто может сгореть от перегрева. По-честному, чисто за счет Первого начала термодинамики — все, что не забрали, надо излучить вокруг, в окружающую среду в виде тепла. Не можешь излучить тепло — нагревайся. Отсюда следует, что если фотоэлемент и не сгорит, то достаточно неслабо уменьшит свою полезную мощность.

Реальная

температура фотоэлемента определяется просто — при заданных температуре воздуха, концентрируемом солнечном потоке и еще парочке параметров.

Например, если вдесятеро поднять солнечный поток на фотоэлемент, то он при температуре воздуха в 45 °С вполне спокойно нагревается свыше 300 °С. Впрочем, даже для нормального потока и для обычной температуры воздуха в Сахаре в 45 °С температура фотопанельки уже резво скачет к 75 °С.

Для понимания того, что такое 300 °С или даже 70 °С для современных фотоэлементов, вот вам небольшой скучный график:

Рис. 97. График соотношения эффективности фотоэлемента и температуры нагрева.

Как всегда, эти печальные ученые мешают Емеле поехать на бесплатной печке.

В итоге получается печаль вселенского масштаба — там, где солнца мало (например в солнечной Аджарии), фотоэлементы нельзя сказать что сильно эффективны, а там где солнца много, как в той же Сахаре, почему-то еще и жарко, и фотоэлемент перегревается. К чему бы это?

«Мы будем охлаждать фотоэлемент!» Да не вопрос. Можно воздухом, что неэффективно, можно водой (особенно в Сахаре!). Короче, невесело по-любому.

«Ладно, тогда поставим зеркала, а греть будем какую-нибудь бочку с фреоном!» Можно и так, получается даже очень красиво — солнечные электростанции с зеркалами в южной Испании выглядят как громадные искрящиеся цветки. Правда, почему-то такая технология оказывается совсем не дешевле, чем для случая использования фотоэлементов.

< image l:href="#"/>

Рис. 98. График фактических стоимостей энергии, получаемой различным способом.

Как видите, энергия нефти, газа и угля, и особенно энергия атома, гораздо выгоднее ветряков или солнечных электростанций.

Концепт «бочки с водой и поля зеркал» на этом графике — это CSP (combine solar plant), то есть комбинированная солнечная электростанция. И эта себестоимость, заметьте, посчитана для случая солнечной Испании, которая как минимум на 50 % более солнечна, чем солнечный Батуми. Про Минск, Москву или даже Симферополь я лучше промолчу. Тут Емеля должен будет кочегарить печку сам.

Как видите, бесплатная самобеглая печка оказывается не такой уж бесплатной. Неудивительно в связи с вышеизложенным, что «Белое солнце пустыни», последняя надежда Четвертого Рейха, проект Desertec погас, так и не загоревшись. Солнечные дрова у нас пока очень сырые.

А что? Зеркала надо мыть, чистить, защищать от песка, да и вообще — постоянно поворачивать вслед за Солнцем для концентрации лучей на бочке с фреоном. Ужас. Емеля хотел на печке лежать и о

вечном думать, а тут, оказывается, зеркала крутить надо круглый световой день.

Да, световой день! Подождите, подождите. А как же вечер? Как же ночь? Ведь «любовь приходит и уходит, а кушать хочется всегда!». Солнце ведь садится каждый день!

Говорить о суточном графике мощности в случае ветра и солнца без слез нельзя. И даже как-то и неудобно — ведь это вообще напрочь хоронит всю доктрину RES.

«Мы телевизор и при свечке посмотрим, чай не гордые!» Знаменитая фраза из страшных российских 1990-х актуальна и сейчас. Суточный график потребления энергии в индустриальных северных странах забивает еще один гвоздь в гроб поклонников полежать на солнечной печке.

Одно дело, если мы имеем идеальное общество потребителей, которые создают спрос на гаджеты и жопоохлаждалки в какой-нибудь солнечной Калифорнии.

Рис. 99. График зависимости потребления энергии от времени суток в Калифорнии. [75]

И совсем другое дело, когда в холодной северной стране люди возвращаются после напряженной работы днем и хотят посидеть за чаем при электрическом свете, а не при хай-тек лучине. Тут можно даже и не считать телевизор — он потребляет сейчас не так много.

75

Modus Agendi — Образ Действия.

Рис. 100. График зависимости потребления энергии от времени суток в Белоруссии.

Как видите, графики отличаются, причем разительно. Кто не работает, тот ест.

Например, Москва сейчас уже представляет собой переходный график от работящей Белоруссии к ленивой Калифорнии, с более смазанным утренним пиком и с большим «плато» на дневной мощности — за счет потребления освещения в многоэтажной плотной застройке офисов или на нужды эскалаторов и лифтов торговых центров.

Впрочем, до кондиционеров Калифорнии нам еще работать и работать. В смысле расслабляться и расслабляться. Ну и, конечно же, электрочайники и «Доширак» в офисах. Это вселенское зло. Кстати, желательно чайники вообще убивать, пока они маленькие, и не выросли в солнечные паровозы, которые больше жрут энергию, нежели ее производят на благо людям.

Есть, конечно, пример использования ветра и солнца для компенсации суточных пиков мощности в той же Германии, которая надеялась перекрыть солнцем и ветром неравномерность потребления энергии в своей сети, в чем-то тоже очень показательный.