Лоутек возобновляемая энергетика

[vashu11]

Лоутек здесь употребляется в смысле - без солнечных элементов. По мотивам дискуссии.

Потребление энергии в Англии. 1800-1840 - 60 ГДж/человека, 1870-1900 - 60 ГДж/человека(другие страны сильно отставали - см. Power to the People Energy in Europe over the Last Five Centuries, стр. 278).

Сколько нам могут дать возобновляемые дрова(о возобновляемой металлургии, coppicing)? Грубо - 100 м3 на га за 10 лет, 1000 тонн леса в год с км2. С 30 человек на км2 и шестой частью территории под лес - 5 тонн дерева на человека, 60 ГДж/чел. Если брать по 3 тонны сухого(18 МДж/кг) дерева с гектара в год(см. обсуждение в комментариях), то при плотности 30 человек на км2 и третью территории под лес у нас будет 60 ГДж/чел(100 Вт механической энергии при КПД 5%, 400 Вт при 20%).

30 человек на км2 - плотность населения европейской части России в начале 20-го века, уровень вполне нормальный для средневековья, но втрое меньше уровня Англии 1850.

===

Россия потребляет 854 Вт электричества на человека, 16% - ГЭС. Итого 140 Вт гидроэнергии на человека.

Насколько быстро окупается ГЭС?

Красноярская ГЭС. "Годовая выработка электроэнергии - 18,350 млн кВт⋅ч В ходе строительства Красноярской ГЭС было переработано 9,45 млн м³ мягких грунтов, извлечено 6,4 млн м³ скальных пород, уложено 5,765 млн м³ бетона и железобетона, смонтировано 118 тыс. тонн металлоконструкций, механизмов и оборудования."

Итого получаем 70 ПДж в год. 5 млн м3 бетона при 500 МДж на м3 - 3 ПДж, 200 кило арматуры на м3 бетона - получаем порядка миллиона тонн стали.

На выплавку 1 т стали расходуется в среднем 700 - 800 кВт ч электроэнергии(электросталь) или полтонны кокса, 3 ГДж и 15 ГДж соответственно. Берем по максимуму - 15 ПДж энергии.

В общем EROI явно отличный. Может это какая-то ошибка или исключение?

Саратовская ГЭС "Годовая выработка электроэнергии - 5400 млн кВт⋅ч В ходе строительства Саратовской ГЭС было произведено 69,7 млн м³ выемки и 38,4 млн м³ насыпи мягкого грунта, 2,3 млн м³ каменной наброски, фильтров и дренажей, уложено 3,09 млн м³ бетона и железобетона, смонтировано 42,55 тыс. т металлоконструкций и механизмов."

Получаем 20 ПДж в год. Расход на бетон - 3 ПДж, сталь - 7 ПДж. Неплохо.

Comments

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

10 тонн/га кажется очень много, видел оценки 2 т/га средневековая чехия, 5 т/га англия (более влажный климат?)
сейчас наверное вырубки получают минеральные удобрения, и обрабатываются пестицидами, поэтому 10 и 20 т/га и даже больше можно получить

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

для перевозки дров еще нужен транспорт, собирать их с большой площади.
удобство угля было в том что он компактно расположен, можно проложить рельсы от шахты до реки или канала и дешево вывозить
кроме того, древесный уголь хрупкий и при транспортировке разрушается, читал что по земле его возили не дальше 20 км
лес вырубали вдоль рек и сплавляли по ним же, т.е. использовалась довольно узкая полоса земли вдоль реки

[govorilkin.livejournal.com]

-/1800-1840 - 60 ГДж/человека, 1970-1900 - 60 ГДж/человека

походу опечатка

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

кстати, а не знаете случайно какова производительность лесоруба?

мне попадалось следующее:
4 м3 в день на работника-женщину
https://jlm-taurus.livejournal.com/105201.html

[artem3kg09.livejournal.com]

Долго я тупил, но по Красноярской ГЭС получил: потрачено 15 ПДж (всё время, когда строилась станция), получено 70 ПДж (за один год).
В 6 раз больше, чем потрачено. А уже не один год она отработала. :)))

...... вспомнил, вспомнил же, только там без расчётов, что СШ ГЭС окупила себя за время строительства, т.к. 1-ый и 2-ой гидроагрегаты были сделаны по временной схеме, и только уже после построили все проектные 10 штук.

.... ещё вопрос, как считать энергию - ещё же человеки тратили энергию, ещё транспорт (логистика). Но Вы там указали, "берем по максимуму" (оценка сверху). Также мааааленькая поправка, вполне вероятно, что можно пренебречь, каждый год также тратится энергия на обслуживание станции, но вероятно, указана "чистая" цифра выработки. Ну капитальный ремонт побольше энергии потребует(требовал), что деталюшки (сталь и т.д.), что демонтаж-монтаж, но сам я не считал, может быть, существенно расчёты не поменяет и соотношение все равно останется в зоне: "производит больше энергии, чем было потрачено(и тратится во время эксплуатации)".

[vashu11.livejournal.com]

// В лесной промышленности ежегодно заготавливается около 0,5 млрд тонн биологической массы, из них в производство идет только 25 %. Не используются хвоя, кора, сучья, что видимо, связано с нерациональным использованием добытого сырья.

// В 2016 году в России было добыто 547,497 млн тонн нефти с газовым конденсатом

// уголь в 2018 г. добыто 439,3 млн т

// Основной объем приходится на растительный мир: 450 Гт или 80% всей биомассы.

// уголь В 2013 году мировая добыча достигла максимума 9 миллиардов тонн в год 4117 млрд тонн природный газ - 3 миллиарда тонн

[vashu11.livejournal.com]

Земные запасы древесины на корню составляют 350 млрд. м3, ежегодный их прирост - 5,5 млрд. м3 , средняя плотность древесины - где-то в районе 0,6 т/м3; доказанные запасы угля - около 1 трлн. т., ежегодная мировая добыча его в 1900 г. составляла 750 млн. т.; теплотворность дров в 2-3 раза ниже, чем у каменного угля.

[vashu11.livejournal.com]

https://en.wikipedia.org/wiki/Embodied_energy

Steel (general, av. recycled content) 20.1 MJ/kg
Cement mortar (1:3) 1.33 MJ/kg

[vashu11.livejournal.com]

Китай солнечная энергетика

Solar

2019 26.520 ГВт

2020 48.200 ГВт

2021 с солнечными установками: из 54.93ГВт новой установленной мощности

в 2022 году Китай поставил рекорд с 87.41ГВт новых солнечных батарей, увеличив установленную мощность на ~30%.

Китайское электричество - 2023 Китай установил просто безумные объемы ВИЭ в этом году.

216.88 ГВт солнечных батарей ... По количеству вырабатываемой энергии, эти 216.88 ГВт - это практически половина энергосистемы РФ

Вобщем то, за что так ругали европу - солнце/ветер/электромобили мы видим в Китае в полный рост - куда там той европе.