January 29th, 2018

"Суши весла" или что значит принцип "думать наоборот". Часть 1.

В комментах меня спросили - а что значит "думать наоборот"?

[Spoiler (click to open)]
Логика понятна - если все в процессе трансформационного перехода переворачивается кверх ногами, значит и думать надо "кверх ногами", чтобы получалось правильно.
Только как это?
Можно привести кучу примеров, но мне хотелось бы использовать это как повод к разговору на весьма важную тему, которой просто забит интернет.

А именно: можно ли всю электроэнергетику перевести на определенный и достаточно большой процент "зеленки", да так, чтобы это было дешевле, чем нынешняя угле-газо-атомная смесь?

Вопрос на самом деле архиважный, поскольку:

Во первых, куча процессов переходит с других видов энергии - на электроэнергию, начиная с 3d печати и электромобилей, и заканчивая отоплением(тепловыми насосами).

Во вторых, наличие газа-угля-урана не то, чтобы совсем заканчивается в земле, в рамках ближайших сотен лет, а становится все более дорогой в добыче. То есть традиционная энергетика в ее нынешнем виде имеет жесткий тренд на постоянное удорожание.

Поэтому - цена электроэнергии становится стратегическим параметром, поскольку означает конкурентоспособность экономики.

Что нам стоит дом электростанцию построить.

Сначала следует отметить тот важный факт, что основные разборки вокруг "зеленки", которые бушуют в развитой части планеты - базируются на одном простом факте.
На факте скорого окончания срока эксплуатации огромного количества блоков атомных и тепловых станций, построенных 40-50-60 лет назад.
В США, Европе, Австралии и т.д.

Вот пример, как будет выглядеть угольная генерация в США в 2040 году (отчет 2014 года), если ничего не менять:



80% станций угольной генерации будет 55-75 лет.
Тоже самое и с атомной генерацией, которую надо закрывать еще раньше.

И точно такая же картинка и в Европе, и в Японии, и в Австралии...

Их надо на что-то заменять.
А это бешеные деньги, вокруг которых пасутся толпы лоббистов.

И тут возникают интересные моменты.

Во-первых, если речь идет о цене электричества не со СТАРОЙ, уже окупившей свое строительство, газовой, угольной или атомной станции, а с НОВОЙ, где в цену киловатта забивается стоимость строительства...
То картинка получается весьма интригующей:

https://www.lazard.com/perspective/levelized-cost-of-energy-2017/



Это данные финансовой корпорации Lazard, которая отслеживает строительство различных видов генерации по всему миру.
Это цена мегаватт-часа с учетом стоимости постройки генерации.
И заметим - это уже БЕЗ СУБСИДИЙ.

Ветер и солнце уже бьет атом и уголь, просто одной левой.

Во-вторых, строительство угле-атомных станций означает обязанность их дальнейшей эксплуатации в течении 60-80 лет.
Просто представьте, что это будет стоять и через 50-60 лет, и производить для ваших детей-внуков электричество. Со всеми нюансами и проблемами, присущими этим технологиям. С горами шлака и ядерных отходов, с возможностью масштабных аварий, с выхлопами и выбросами (пусть даже в меньших объемах).

Я тут уже приводил пример - это все равно, что у вас сейчас есть такая супер-клевая вещь, как лошадь.
300 лет живущая, ага.
Которую вам оставил добренький прапрадедушка (200 лет назад это ведь вообще был чудо-девайс).

Но которая сейчас уже вовсе не такая вундер-вафля, как 200 лет назад.
На которой сейчас не совсем удобно ездить на работу.
И держать в квартире на 9 этаже.
Ну, или хотя бы в гараже - ежедневно кормить, убирать навоз и прочее.
А вы ОБЯЗАНЫ это делать, деньги уже уплачены, добрый прапрадедушка НА ВАС повесил выплату кредита за покупку этой чудо-лошади...
Это полная аналогия.

А нынешние солнечные панели и ветряки имеют срок эксплуатации 25-30 лет, и совершенствуются с такой скоростью, что уже через 20 лет после установки их выгоднее снести и поставить более современные. Что уже происходит, об этом тут писалось.

В третих, с другой стороны, альтернативная генерация, в отличии от угле-атомной, весьма нестабильна, и ее дешевизна, по большому счету, оказывается фиктивной.
Какой толк в дешевом электричестве, если его вообще нет, когда оно нужно?

То есть, с одной стороны - имеем лоббистов дорогой, и постоянно дорожающей традиционной энергетики.
А с другой - лоббистов альтернативки, дешевой, но в ее большой части не просто бесполезной, но и вредной.
Которые принципиально не хотят слышать друг друга.

Однако добавим - так оно есть в нынешнем, индустриальном укладе.
Значит надо менять сам уклад.
А значит, не только жить, но и думать наоборот.

И вот об этом - в следущей части "Суши весла".

"Суши весла" или что значит принцип "думать наоборот". Часть 2.

Чтобы не рисовать сферических коней в вакууме, давайте возьмем конкретный пример, на основании которого будем рассматривать различные тезисы.
И в качестве этого примера лучше всего взять Германию.

[Spoiler (click to open)]
Во первых, потому что это весьма развитая страна с весьма мощным потреблением электроэнергии.

Во вторых, это страна с очень мощной промышленностью.

Ну и в третих, потому что эта страна уже достаточно далеко продвинулась в сфере зеленой энергетики.
По итогам этого января около 45% произведенной электроэнергии - "зеленое" электричество.
И поэтому, все это можно пощупать, как говорится, руками.

Что немцу хорошо, то и другим неплохо.

Для того, чтобы "щупать руками", нам очень пригодится следущий сайт:
https://www.energy-charts.de/index.htm

Начнем с самого конца. То есть с самого серьезного аргумента, который выдвигается лоббистами угле-атома.
Что будет, если солнце не светит, и ветер не дует?
Вообще.
То есть имеем безветренный день где-то в темном январе.

Лоббисты зеленки именно на этом аргументе сыпятся и начинают изобретать какое-то немысленное количество батареек в сети.
Ага, усмехаются традиционщики - на такие случаи вам нужно держать дикое количество угле-газового резерва, чтобы покрыть пики потребления. А это будет стоить дикие деньги.
Поэтому - хрен вам, а не зеленая энергетика.

Но все ли так страшно?
Лезем сюда и смотрим. На темный январь:
https://www.energy-charts.de/power.htm?source=conventional&year=2018&month=1

Да, есть периоды штиля и самые неприятные два раза - с пиками 11 и 26 января.

Смотрим и замечаем одну небольшую деталь.
Догадайтесь с трех раз.

Сразу говорю - думаем НАОБОРОТ.
Как?
А как было раньше, наоборот. До индустриального уклада было тоже кверх ногами.

=================================

Как раньше работал крестьянин?
Правильно.
Дождь идет - на печке валяется.
Выглянуло солнышко - побежал сеять, косить, молотить и прочее, от рассвета до заката.

Это уже потом, в индустриальном укладе все встали за конвейер - снег, дождь, понос, золотуха... - сдохни, но приползи на рабочее место, даже если тебе, именно в этот день, делать там особо нечего.

А суббота-воскресенье - сиди дома, хоть у тебя завал на работе, хоть заказы горят, хоть клиенты рвут и мечут - сиди дома, гад, и КЗОТом по башке - чтоб не дергался. (Нет, реально, современная тарификация по удвоению зарплаты при работе в выходные - это идиотизм в кубе. Вместо того, чтобы подсчитать ПО НЕДЕЛЕ или даже по месяцу, и переработку умножить на коэффициент. А там хоть выходной в среду, хоть в пятницу - по барабану)

И потому в выходные - единой толпой во всякие развлекательные места, с дикими очередями, которые в будний день стоят пустые.
А в длинные праздники - всей огромной толпой на какой-нибудь локальный или нелокальный курорт. По диким ценам, ага, искуственный "горячий сезон".
Ибо - нефиг.
Бараны должны ходить строем.

=================================

Итак, что мы видим на картинке?
Два непокрытых ветровой генерацией пика потребления 11 и 26 января. 60 GW.
И ямy потребления по выходным, около 35 GW.
Почти в два раза меньше!
Особенно красивым выглядит 1 января, когда немцы гнали энергию на экспорт, как подорванные.

И вот теперь возникает простой вопрос.
А кто мешает сделать несколько "плавающих" выходных в году, которые попадают на такие штили?
Пушкин? Глобальное потепление, разжижающее мозги?

И вообще хороший вопрос, на хрена в постиндустриале два выходных по жесткому расписанию, когда куча экономики уходит в роботизацию, gig economy, удаленную работу из дома, и прочее, прочее, прочее.
Но это совсем отдельная тема.

=================================

Итак, возможные аргументы против:
- это повредит экономике. Господа, если по всему году будет дешевая энергия, это невероятно поможет экономике, можно сдвинуть ради этого несколько выходных.
- это нарушит бизнес-процессы. А сейчас, когда праздники выходят на выходные, и их сдвигают на будни - ничего не нарушает.
- это непривычно. Ну мало ли что непривычно. Вы по полгода привыкаете к одному распорядку, а потом вам БАЦ - на час раньше вставать. А через полгода - БАЦ, на час позже. Так перевод часов - это реально серьезная штука, и для здоровья и для всего прочего, по сравнению со сдвинутым выходным.
- это катастрофа для бизнесов, штили ведь могут быть по нескольку дней. Нет, катастрофа - это когда приходит ураган во Флориду, народ сваливает на несколько дней, а потом приезжает и находит дом без крыши и крокодила под кроватью. Да и то, бизнесы цветут и пахнут, никто с Флориды на Аляску переводить бизнес не собирается. А тут работникам на диване полежать надо, запасая энергию для активной работы - какая же это катастрофа.

=================================

Итак. Пощупанное нами руками потребление на минимуме выходного дня - около 35GW.
Но заметим, что это потребление низкое вовсе не из-за экономии!!!
В выходные народ активно делает всякую работу по дому, ходит по кинотеатрам и ресторанам и прочее.

А вот если это дело припечатать сверху смарт-гридом, то есть повышенной ценой на электричество в этот период, то потребление можно обвалить еще сильнее.
Постирать в другой день. Рубашки погладить в другой день. Иллюминацию включить не на полную катушку... Пиццу не печь в электодуховках. И так далее.
Если даже на 20%, то это уже получится менее 30GW.

А если в такой день объявить что-то типа "дня семьи", когда кинотеатры и прочая развлекуха закрыты - то еще меньше.
Но пока обойдемся без таких крайностей.

=================================

А теперь более подробнее щупаем руками, что там было в эти ужасные дни.
Суммарно разной "зеленки" - гидро, биомасса, хреновенькие ветер с солнцем, пыхтящие ГАЭСы... - около 15GW.

30-15=15

15 GW резервных мощностей пусть даже с близким к нулю КИУМ - для Германии это мизер, на который даже не стоит обращать внимания.

Ну и кроме того мы вообще не говорили о других опциях, которые сейчас проектируются или строятся.

Это оффшорные ветряки - в Германии их сейчас почти нет, а в море ветер есть всегда.
И сейчас они начали активно строится.
И это потенциально ДЕСЯТКИ гигаватт.

Это "дальнобойные" высоковольтные линии (HVDC) переброски электричества оттуда, где в этот момент ветер дует, а где-нибудь он дует всегда. Пример существующих уже в мире линий - на 6-7GW одна штука. Причем весьма недорогие в постройке и эксплуатации, если сравнивать с ТЭСами или АЭСами.
Закинуть крестом на четыре стороны света - и вуаля.
Которые замечательно смогут работать в обратном направлении, когда Германия аж пузырится, от распирающего ее избыточного электричества.
Одним концом креста - в Норвегию, как гидробатарейку ЕС.

Ну и различные накопители - от новых, строящихся сейчас ГАЭС разных моделей до простых батареек.

=================================

Ну и совсем небольшая резервная генерация на газе или угле - чисто на всякий случай, например на случай прихода резких морозов, на неделю-другую...

Кстати, этой резервной генерации сейчас - море, в любой традиционной энергосистеме, на случай тех же самых морозов или резкой жары, а еще на случай остановки, капремонтов или аварий мощных генерирующих станций, в период этих морозов или жары.
Если кто не знал.
Проблем с аварией, остановкой или ремонтом даже одновременно - десятков мизерных ветряков или панелек таких не вызовет.

То есть резервной генерации в системе зеленой энергетики нужно гораздо меньше, чем есть этой резервной генерации сейчас.
Что еще сильнее удешевит всю систему.

=================================

Мы конкретно рассмотрели совершенно реально работающую энергосистему в совершенно реально темный месяц года.
Короче, проблем нет вообще, от слова "никаких".
Если только периоды штиля снести указанными "плавающими выходными".
Нет ветра/солнца - суши весла, отдыхай. Подуло-засветило - греби, пока дует и светит. :)

Но для этого нужно отказаться от шаблонов индустриальной эпохи.