Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wrażenia po roku użytkowania domowej

Filip 17 Sep 2010 22:38 10178 73
  • #61
    kybernetes
    Level 39  
    Filip, czytaj uważnie - nieco wyżej masz podane parametry rzeczywiste paneli słonecznych.
  • #62
    User removed account
    User removed account  
  • #63
    _jta_
    Electronics specialist
    O ile się orientuję, nie jest tak - większość energii elektrycznej, nawet w rozwiniętych krajach, wytwarzamy przez spalanie paliw kopalnych,
    aczkolwiek są wyjątki, choćby Francja, czy (nie jestem pewien) Litwa. To jest poważny problem, bo zasoby tych paliw się kurczą, zostało ich
    na kilkadziesiąt lat (przy prognozowanym zużyciu), większość źródeł energii ma dość ograniczone możliwości i nie jest w stanie dostarczyć
    tyle, żeby zaspokoić choćby znaczącą część zapotrzebowania, naprawdę dużo mogą dostarczyć elektrownie jądrowe i słoneczne.
    Ale są z tym problemy: żeby elektrownie jądrowe dostarczyły dość energii, trzeba by uruchamiać więcej, niż jedną dziennie, co wydaje się
    niewykonalne; żeby uzyskać dość energii z ogniw słonecznych, trzeba by ich wytwarzać wielokrotnie więcej, niż mogą produkujące je firmy;
    robi się jeszcze elektrownie wykorzystujące ogrzewanie przez Słońce, np. szklarnia z kominem, w którym instaluje się turbinę...
    Raczej nie ma szans, żeby jakikolwiek sposób dostarczył większości potrzebnej energii - trzeba sięgać po wszystkie, może w sumie starczy.
    Oceniono, że pokrycie ogniwami słonecznymi obszaru wielkości Polski dostarczyłoby 1/2 tej energii elektrycznej, jakiej potrzebuje cały świat.
  • #64
    Filip
    Level 23  
    Proponuję trzymać się tematu.

    Wady obecnych systemów solarnych:
    1. brak ekonomicznego uzasadnienia konstrukcji z powodów:
    -mała efektywność energetyczna (z powodu niewielkiego nasłonecznienia w PRLu - nie do zmiany bez zmiany kierunku osi Ziemi, na Florydzie wychodzi na zero, u nas mniej...)
    -zbyt wysoka cena ogniw (wyższa niż w USA), sztuczne napędzanie koniunktury poprzez dotacje powoduje przerzucenie kosztów na społeczeństwo (dlaczego mam płacić wyższą ceną energii za fanaberie Kowalskiego polegającą na umieszczeniu ciemnego prostokąta na dachu).
    -negatywny wpływ na stabilność systemu dosyłu energii (konieczne zapewnienie dodatkowej rezerwacji zasobów gdy nie ma słońca oraz ograniczanie mocy, gdy nie ma zapotrzebowania. Ma to związek z dodatkowymi stratami w sieci, dodatkową produkcją CO2, koniecznością utrzymywania dodatkowych elektrowni, to kosztuje.

    Zalety:
    -jesteśmy ekologiczni :)
    -czasami mamy prąd 'gratis', najczęściej gdy jesteśmy w pracy...

    dodatkowo nie mówi się o:
    -odpadach po zużytych ogniwach (lub akumulatorach)
    -zmniejszeniu sprawności z czasem oraz konieczności konserwacji urządzeń i systemów (odkurzanie ogniw, wymiana uszkodzonych - po gradobiciu, serwis przetwornic, akumulatorów, synchronizacja z siecią).
    -konieczności przewymiarowywania systemów solarnych (dodatkowe koszta)
    -konieczności uwzględnienia dodatowych kilkuset kilogramów złomu na dachu w procesie projektowania plus dodatkowe kable, rurki, boxy, zabezpieczenia itd.

    Charakterystyczne dla zwolenników 'alternatywnych źródeł' jest cząstkowe epatowanie procentami oraz podawanie parametrów maksymalnych przy sugerowaniu,że są to wartości uśrednione (np 10KW system dostarcza średnio w roku 1kW enegii). Po przeprowadzeniu rzetelnego bilansu i porównaniu z kosztami 'klasycznych' źródeł okazuje się, że efektywniej poczekać na dopracowanie prototypów (koszty wytworzenia energii z 'klasycznych' źródeł też mogą ulec zmniejszeniu).

    Ograniczone zasoby: 50 lat temu oceniano zasoby węgla na 150lat. 'W międzyczasie' odkryto nowe złoża i opłaca się wydobycie złóż nieopłacalnych wówczas. Zasoby określamy znów na co najmniej 150 lat... Jeszcze ciekawiej jest zasobami uranu (tutaj może opłacać się ekspoatacja starych hałd, powtórne wykorzystanie paliwa i np starych arsenałów). W planie 50letnim można mówić o syntezie termojądrowej.

    PS: Francja i Litwa mają po 75% udziału energii jądrowej w produkcji energii elektrycznej. Tutaj są dane o udziale energii atomowej w bilansie. http://www.iaea.org/cgi-bin/db.page.pl/pris.nucshare.htm. Jak się podsumuje to jest to ok 15% światowej produkcji energii (zob: http://www.iaea.org/NewsCenter/PressReleases/2007/prn200719.html.).
    Ciekawe, że zacofane kraje nie mają swoich reaktorów.
    PS2 skupienie produkci energii solarnej na równiku również nie ma sensu, bo koszty transmisji do obszarów, gdzie jest zapotrzebowanie spowodują nieopłacalność inwestycji, nawet, jeśli energia jest 'za darmo'.

    Offtopic: CO2 nie jest gazem cieplarnianym o największym wpływie na efekt cieplarniany, a wahania temperatury średniej na Ziemi i poziomu CO2 są procesem naturalnym (Greena Lund).

    Gdzie jest kłódka od zamknięcia wątku?
  • #65
    _jta_
    Electronics specialist
    150 lat to może wychodzi, jak się założy, że zużycie energii pozostanie na stałym poziomie - pomija się w tym fakt,
    że jakieś kraje dopiero się rozwijają, i ich mieszkańcy będą chcieli żyć podobnie, jak mieszkańcy tych rozwiniętych
    - a wtedy zamiast 150 mamy ze 40. Syntezę termojądrową na skalę przemysłową planuje się może na rok 2100.
    Paliwa raczej nie potanieją, zwłaszcza kiedy będą się kończyć ich zasoby - już drożeją, bo ich zaczyna brakować.

    Ilość energii uzyskiwanej z ogniw słonecznych znacząco zależy od tego, czy stoją nieruchomo, czy kieruje się je
    w stronę Słońca - zysk może być prawie 2-krotny; można z tych samych ogniw mieć dużo więcej energii skupiając
    na nich światło (np. przy użyciu luster), ale to oznacza więcej problemów z chłodzeniem, żeby ich nie przegrzać.
    Może gdzieś podaje się parametry maksymalne jako uśrednione, akurat tutaj podano prawidłowo.
    Zmniejszenie kosztów ogniw jest konieczne, żeby ogniwa słoneczne się opłacały przy obecnych cenach, może jak
    energia podrożeje, to będzie inaczej? (jeszcze kwestia, czy ogniwa też nie podrożeją - w końcu przy ich produkcji
    zużywa się energię, surowiec wyjściowy to piasek, którego nie brakuje). A może wymyślą lepszy sposób produkcji,
    który pozwoli wytwarzać ogniwa dużo niższym kosztem? - prowadzi się badania w tym kierunku.

    Stwierdzenie o CO2 jest na tyle niejasne, że trudno powiedzieć, czy jest prawdziwe, czy fałszywe - to zależy od jego
    interpretacji. Mamy na forum temat o CO2 i zjawisku cieplarnianym, odsyłam do niego, jak kogoś ciekawi.
  • #66
    kybernetes
    Level 39  
    Próba oszacowania kosztów budowy szczytowej elektrowni słonecznej w Polsce zaspokajającej 20% krajowego zapotrzebowania energii elektrycznej.


    Dane od Wojtek60:
    2900 euro za kilowat zainstalowanej mocy
    2000 euro koszt samych paneli
    1000kWh z kilowata zainstalowanej mocy rocznie
    ~8m2 solarow na kilowat zainstalowanej mocy (orientacyjnie, na podst. wymiaru zespołu paneli)

    lub

    Dane od Soltec:
    8 paneli po 180W = 1,44 kW
    Panele mają łącznie 10,24 m2 powierzchni czyli na 1 kW zainst. mocy przypada 7,11 m2
    Taki zestaw daje 1340 kWh/rok czyli 930 kWh z 1 kW zainst. mocy a więc 1000 kWh rocznie uzyskamy z 1,075 kW zainst. mocy.
    Tak więc na 1000 kWh rocznie potrzeba: 7,11m2 * 1,075 = 7,65m2 ogniw

    Wyniki obliczeń powierzchni są bardzo podobne a więc przyjmujemy, że różnica pochodzi z tego, że nie da się idealnie ściśle pokryć powierzchni panelami - zawsze zostają jakieś szczeliny i puste powierzchnie. Tak więc można przyjąć, że w naszych warunkach 1000kWh rocznie uzyskamy z 7,65m2 standardowych ogniw monokrystalicznych.

    Ponieważ panele starzeją się a ich wydajność spada, należy dodatkowo to skompensować powiększając ich powierzchnię. Wydajność w ciągu 25 lat eksploatacji nie spadnie poniżej 80% a więc średnia wydajność będzie wynosiła 90%. Wobec tego powierzchnię paneli zwiększamy o stosowny współczynnik (1 / 0,9 = 1,11). A więc: 1,11 * 7,65 m2 = 8,5 m2.

    W takim razie, w naszych warunkach geograficznych i biorąc pod uwagę współczynnik starzenia się paneli solarnych, 1000kWh rocznie uzyskamy z 8,5m2 standardowych ogniw monokrystalicznych.

    Zużycie energii elektrycznej w Polsce w roku 2009 wyniosło 150 000 GWh (dokładnie to 148 718 GWh) czyli 150 000 000 000 kWh. Ponieważ nie znamy dostatecznie wydajnych sposobów magazynowania energii elektrycznej więc udział energii pochodzącej ze słońca (dostępnej okresowo w cyklu sezonowym) nie może być zbyt wielki. Zakładam, że 20% jest wartością bezpieczną dla systemu energetycznego. Pobór prądu z elektrowni słonecznej można przecież dowolnie regulować w zależności od zapotrzebowania. Elektrownie takie będą pełnić funkcję elektrowni szczytowych w okresie późna wiosna - lato - wczesna jesień. W pozostałym okresie roku ilość produkowanej przez nie energii spadnie do 1/4 mocy.

    20% ze 150 000 GWh to jest 30 000 000 000 kWh. Obliczmy powierzchnie paneli. Jak już wyżej obliczyliśmy na 1000 kWh rocznej produkcji energii potrzeba 8,5 m2 paneli słonecznych, tak więc:

    (30 000 000 000 kWh / 1000) * 8,5 m2 = 255 000 000 m2

    Czyli na pokrycie 20% zapotrzebowania energetycznego Polski potrzeba 255 milionów m2 paneli solarnych. To jest 25 500 hektarów albo 255 km2. Jest to powierzchnia samych ogniw, powierzchnia zajmowana przez taką elektrownię będzie większa (przestrzenie między panelami, drogi dojazdowe, rozdzielnie i stacje przetwornic itd.) - załóżmy, że o 25%, czyli będzie wynosiła 255 * 1,25 = ~320 km2. Czyli będzie to np. kwadrat o boku 18 km. W praktyce oczywiście nie będzie to jedna wielka elektrownia ale wiele mniejszych.

    Zainstalowana moc takiej elektrowni to 30 000 000 000 kWh / 1000 = 30 000 000 kW czyli 30 GW

    Sprobujmy teraz obliczyć cenę takich paneli. W wyliczeniach oprzemy się nie na detalicznych cenach Solteca ale na liczbach podanych przez Wojtka. Cena paneli elektrowni jaką opisał to 55% ceny Solteca. Myślę, że to sensowna cena, Soltec z pewnością nabija sobie typowo polską marżę handlową a towar rzadki więc luksusowy i jest z czego kroić.

    Wymiarowanie ogniw i tych z Solteca i tych od Wojtka60 z pewnością będzie podobne - więc zakładamy, że bateria 1 kW Solteca to powierzchnia odpowiadająca 1 KW Wojtkowej. Czyli 1 kW zaisnt. mocy to 7,11m2. Ten 1 kW kosztuje 2000 euro. Cena za 1 m2 baterii to: 2000 euro / 7,11m2 = 280 euro/m2. Wynik mnożymy przez 255 milionów potrzebnej powierzchni paneli: 280 euro * 255 000 000 = 71 400 000 000 euro. Czyli 286 mld zł. Trzeba założyć, że przy tak wielkich zakupach cena solarów spadnie - np. do 2/3 a może i jeszcze mniej - co dawałoby 190 mld zł. To koszt samych paneli. Co do kosztów infrastruktury trudno mi się wypowiadać. Wojtek60 opisuje system, gdzie koszty urządzeń to 30% ceny paneli. Ponieważ brak nam innego odnośnika załóżmy podobne wydatki: 190 / 7 * 3 = 80 mld zł. Łącznie 270 mld minimum dla całej inwestycji. Do tego dochodzą koszty gruntu (może udałoby się tego uniknąć lokalizując te elektrownie na terenach byłych poligonów wojskowych).

    Reasumując - za ok. 300 mld zł można wybudować elektrownię słoneczną pokrywającą 20% krajowego zapotrzebowania na energie elektryczną (czyli 30 000 GWh). Moc zainstalowana takiej elektrowni to 30 GW. Czyli z 1 kW mocy zainstalowanej otrzymujemy 1000 kWh energii rocznie.

    Porównajmy to z elektrownią atomową. Z jednego kilowata mocy zainstalowanej w elektrowni atomowej otrzymujemy (średnia światowa) ok. 5700 kWh energii rocznie. Wobec tego zainstalowana moc elektrowni atomowej o podobnej produkcji energii co wyżej obliczana elektrownia solarna powinna wynosić 30 000 GWh / 5700 = 5,3 GW. A należałoby się spodziewać, że nowa elektrownia atomowa miałaby znacznie wyższą wydajność energetyczną z zainstalowanej mocy (średnia światowa to przecież również obiekty przestarzałe i wyeksploatowane).

    Wojtek60, wspomniał o projekcie budowy w Polsce elektrowni atomowej o łącznej mocy 6 GW za sumę 100 mld zł. To byłoby co najmniej 3 razy taniej jak solary (licząc ceny paneli na 1/3 ceny detalicznej w Polsce). Nie wiadomo jak wygląda kwestia kosztów paliwa atomowego i jego utylizacji. Nie wiadomo jak wygląda kwestia kosztów utrzymania ruchu takiej elektrowni. Solarna zapewne nie potrzebuje zbyt wielkich nakładów?
  • #67
    wojtek60
    Level 22  
    Nie bylo i nie jest moim celem przekonanie kogokolwiek ze produkcja pradu ,,sloncem ,, bedzie tansza niz z elektrowni atomowej.Zaskoczyla mnie tylko ,,porownywalnosc,, kosztow i mocy.(swoja droga jak znam zycie to inwestycja planowana-elektrownia atomwa w tym wypadku po zbudowaniu bedzie o jakies 30%-50% drozsza)Dojda tez koszty demontazu tej elektrowni i utylizacji tego co po rozbiorce zostanie ...a to wcale nie maly wydatek.
    Tak na szybko liczac to 1kW atomowej mocy daje rocznie 8760 kWh a sloneczna elektrownia 1000kWh- wiec trzeba by powiekszyc osmio-dziewieciokrotnnie moc elektrowni slonecznej.
    Moze dajmy spokoj z tym oplaca sie nie oplaca,potraktujmy to jako ciekawostke techniczna ktora funkcjonuje na dosc duza skale.W Niemczech za 2009 rok jest to produkcja 6,2TWh energi elektrycznej(okolo 2 milionow systemow fotowoltaicznych podlaczonych do sieci) przy calkowitej produkcji 610TWh.
    Koszt eksploatacji elektrowni slonecznej z ubezpieczeniem ,odczytem licznikow konserwacja liczony jest ponizej 1% dochodu z uzyskanej energii.
  • #68
    _jta_
    Electronics specialist
    Ja się tak zastanawiam - może trzeba rozważyć poszukanie taniego materiału na lustra, i skupiać światło na ogniwach słonecznych.
    Daje to wielokrotnie większą moc z tych samych ogniw (więc niższy koszt ogniw na tę samą ilość energii) i może znaczączo zmienić
    bilans kosztów i zysku. Natomiast wymaga rozwiązania problemu nadmiernego nagrzewania ogniw - najgorsza sytuacja jest, kiedy
    jedno ogniwo z wielu połączonych szeregowo znajdzie się w cieniu, wtedy trzeba odłączać pobieranie mocy z tego szeregu ogniw,
    inaczej to, które jest w cieniu, będzie nagrzewane energią elektryczną wytwarzaną przez pozostałe i może ulec zniszczeniu.

    Ale może wystarczy, jak połączymy wszystkie takie szeregi równolegle, każdy szereg przez diodę, i będziemy pilnować (to ma robić
    elektronika), żeby przy chwilowym obniżeniu napięcia wyłączać pobieranie energii z całego systemu? Jeśli któreś ogniwo zostanie
    zasłonięte, to szereg da niższe napięcie, i "wyłączy się", bo inne dadzą wyższe; jakby zostało zasłoniętych wiele ogniw, po jednym
    w każdym szeregu, to elektronika ma wyłączyć cały system, żeby nie dopuścić do uszkodzenia ogniw.
    Bez luster ten problem jest mniej istotny - przeliczono konstrukcję tak, żeby ogniwa wytrzymywały to dodatkowe nagrzewanie.
  • #69
    kybernetes
    Level 39  
    Mnie zaskoczyło to, że koszty takiej elektrowni nie są jakieś horrendalnie wysokie w porównaniu do atomowej. Panele tanieją z każdym rokiem ich technologia jest stale ulepszana i pewnie w niedługim czasie stanie się konkurencyjna wobec innych źródeł. Pożyjemy - zobaczymy.

    Co do skupiania promieni - myślę, że to nie jest dobra droga. Płaskie panele solarne maja jedną wielką zaletę wobec innych źródeł energii - raz zamontowane nie potrzebują prawie żadnej obsługi i są bardzo długowieczne. No i są mało skomplikowane mechanicznie czyli niewrażliwe na uszkodzenia.
  • #71
    wojtek60
    Level 22  
    Och nie przesadzajmy. Jeszcze jedna warstwa plastiku to spadek sprawnosci,podniesienie temperatury pracy(tez spadek sprawnosci) i dodatkowy wydatek.Wszystkie ogniwa dopuszczone do sprzedazy w Europie musza spelniac wymagania co do obciazen mechanicznych. To jest 245kg na metr kwadratowy. Z wlasnego doswiadczenia powiem ze mialem to,,szczescie,, przekonac sie co to znaczy....musialem dobrze przywalic mlotkiem kilka razy zanim sie rozsypal.(podobnie jak szyba hartowana z folia)
  • #72
    kybernetes
    Level 39  
    Jeszcze jedna mała uwaga.

    Z przeprowadzonych wyżej obliczeń wynika, ze taka elektrownia zlokalizowana w krajach z dużym nasłonecznieniem, np. w Sudanie czy Somalii byłaby 2,25 razy tańsza (tzn. dawałaby 2,25 razy więcej energii z tej samej powierzchni wiec mogłaby być 2,25 razy mniejsza) i jej koszt mógłby zejść do 120-135 mld zł. I to już by była jakaś konkurencja dla el. atomowej. Niestety bieda tych krajów wyklucza zupełnie takie inwestycje (np. PKB Czadu: 8,4 mld $ przy PKB Polski: 428 mld $).
  • #73
    Tommy82
    Level 41  
    No tak ale w Czadzie nie maja eurosocjalizmu i beczka ON kosztuje jak zgrzewka wody mineralnej. Poza tym koszty przesyłu zeżarły by wszystko a produkcja lokalna rozproszona nie daje efektu skali.
  • #74
    kybernetes
    Level 39  
    W Czadzie to nie ma niczego prócz kóz i poletek orzeszków ziemnych a na zgrzewkę wody mineralnej w wielkie święta to stać tylko miejscowego księdza i naczelnika wioski - o ile ta wioska jest ludna i bogata, co się rzadko zdarza - reszta pija mętna wodę z kałuży, pewnie przez ten brak eurosocjalizmu. Jak już tam będzie ten eurosocjalizm to może i przemysł się pojawi a ludzie zaczną zużywać prąd i wtedy taka elektrownia będzie dla nich niezłym rozwiązaniem.