Електроцентрали с бърза промяна на натоварването срещу високоефективни

Ето един актуален пример за увеличаване на разходите и емисиите на CO2 чрез пренебрегване на прехода към рентабилност. Преди няколко десетилетия никой не си е представял, че слънчевата и вятърната енергия могат да осигурят повече електроенергия от всички калорични електроцентрали заедно. Нека погледнем назад във времето, за да разберем историческия контекст: Съществуват пикови електроцентрали, които работят основно по обяд. Те могат бързо да променят натоварването, така че няма проблем да ги замените в слънчев ден със слънчева електроенергия. Електроцентралите за средно натоварване също не са проблем. Но може би в бъдеще ще имаме толкова много фотоволтаична енергия, че ще се наложи да изключим дори базовите електроцентрали. Но тези базови електроцентрали имат твърде бавен спад, за да бъдат изключени до обяд, и твърде бавен ръст, за да имат пълна мощност при залез слънце. Така че базовите електроцентрали са враг на енергийния преход - те претоварват мрежата! Наистина, подобни изявления все още се правят от високопоставени зелени политици в Германия дори през 2025 г. Заключението: Всички нови електроцентрали трябва да бъдат за бърза смяна на товара. Кой убива електрическия автомобил в началото на XX век? Оловно-киселинната батерия. Моята Tesla Y с оловно-киселинни батерии би имала капацитет от 20 kWh и пробег от 100 км, пикова мощност от 40 kW, а батерията би трябвало да се сменя на всеки 6000 км. Без шега, болезнен опит при първия ми тест на електрически скутер, 2006-2009 г. (1). Същото важи и за всички идеи за батерии за мрежата. Така се ражда идеалът за бързо променяща се електроцентрала, която да се справи с промените във фотоволтаичната и вятърната енергия. Такъв е бил историческият контекст преди около 3 десетилетия. Шокиращо е, че все още се намираме в първата фаза на енергийния преход. Използването на възобновяемата енергия от слънцето и вятъра има три фази:

На случаен принцип слънцето грее или вятърът духа и ние намаляваме производството на калорични електроцентрали.
24-електричество, стабилно захранване в рамките на един ден; батериите правят възможно сътрудничеството между слънчеви, вятърни и калорични електроцентрали.
24×365 електроенергия, стабилни доставки за всеки ден от годината, а изкопаемото гориво за калоричните електроцентрали се заменя с енергия за X.

През първата фаза идеята е, когато слънцето грее или вятърът духа, да намаляваме производството на калорични електроцентрали. В другата посока - да увеличим мощността на калоричните електроцентрали, щом се стъмни или стане безветрие. Именно тогава се появи желанието всички електроцентрали да могат да извършват бързи промени в натоварването. Този метод има ограничение: не е възможно да се изключат повече електроцентрали, отколкото са в експлоатация. Поради този лимит и поради нежеланието на хората да мислят в перспектива, в продължение на много години като цел за разширяване на фотоволтаичната индустрия в Германия се посочваха 70 GW. Те дори не се замислиха, че възобновяемата енергия трябва да се развие от произволна до 24-електрическа. Защо? По това време литиевите батерии бяха твърде скъпи за тази задача и те не бяха убедени, че това може да се промени. Това е така въпреки целия опит с намаляването на цените в развиващите се индустрии. 24-electricity е сътрудничество между централи за възобновяема енергия и калорични централи. Има прогноза за времето и търсенето: на следващия ден разделяме производството на 80 % от възобновяеми източници и 20 % от калорични електроцентрали. Когато има 10 калорични електроцентрали, нека само 2 от тях работят с най-висока ефективност. Всички различни добиви на фотоволтаична и вятърна енергия през деня се изравняват от батериите. Изненадващо, нуждата от бързи промени в натоварването на електроцентралите отпада. Батериите правят възможна толкова бавна промяна на натоварването, че дори най-бавно променящата се базова електроцентрала може да я следва. Нека разгледаме настоящата ситуация с новите електроцентрали, които предстои да бъдат построени в Германия.

Електроцентрали с бърза промяна на натоварването срещу високоефективни
Кой убива електрическия автомобил в началото на XX век? Оловно-киселинната батерия. Същото важи и за всички мисли за батерии в мрежата в миналото.

10% по-малко CAPEX 10% по-малко природен газ за изгаряне вече е огромна разлика за версията с оптимизирана ефективност на батерията. Но мислейки в миналото, те продължават да говорят за електроцентрали с бърза промяна на натоварването.

Download: CORP paper PDF Slides PDF Video 189 MB

Резюме
	За да постигнем необходимите цели за оптимизиране на разходите, не можем да отделим енергийния проблем от всички останали проблеми: друг основен проблем е жилищното настаняване.

Въведение
	В миналото са били създадени много представи за нашето бъдеще с напълно различни параметри. Безконтролните заключения от миналото застрашават бъдещето ни с непоносими разходи.

Моят личен опит с прехода към рентабилност
	Птиците могат да летят, без да познават всички термини на аеродинамиката. Реагирах с промяната на дизайна си на протичащия "преход към рентабилност", без да знам термина в този момент.

Енергиен преход
	Дългият път от произволна електроенергия от слънцето и вятъра към електроенергия 24×365. Преходът към рентабилност трябва да се разглежда като голяма авария.

Добив на слънчева енергия и преобразуване в електроенергия 24×365
	Широкият диапазон на слънчевия добив става много по-широк след преобразуването на брутния добив в електроенергия 24×365. 6 примера от нашето проучване на 50 места.

Принципът GEMINI: двойно използване на земята
	Няма по-добра слънчева електроцентрала, няма по-добро жилище на същия терен - това е крайната цел на принципа GEMINI.

Селища за бързо зареждане извън мрежата
	Може да се започне с малък проект, някъде в село, с една къща GEMINI с голям фотоволтаичен навес и 100 kW DC зареждане.

Селско стопанство: Колко квадратни метра са нужни на един човек, за да се храни?
	Човечеството е започнало като ловци и събирачи. Преди 12 000 години на човек се падат от 500 000 до 2 500 000 m². Със селскостопанската революция използването на земята е намаляло с 2 пъти.

Заключение
	Всички параметри са в постоянно състояние на промяна. Трябва да проверяваме всички параметри и да предвиждаме развитието им в обозримо бъдеще.

Препратки
	Новини и изявления по актуални теми, свързани с енергийния преход, опазването на климата и необходимото развитие към глобален просперитет.