Rendimento solare e conversione in elettricità 24×365L'ampia gamma di rendimenti solari diventa molto più ampia dopo la conversione del rendimento lordo in elettricità 24×365. 6 esempi tratti dalla nostra ricerca su 50 località.
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| Ottimizzazione dei costi: la chiave per la transizione energetica e la protezione del clima |
| Astratto | |
| Per raggiungere i necessari obiettivi di ottimizzazione dei costi, non possiamo tenere il problema dell'energia separato da tutti gli altri problemi: un altro problema importante è quello degli alloggi. | |
| Introduzione | |
| Molte immaginazioni sul nostro futuro sono state create in passato con parametri completamente diversi. Le conclusioni incontrollate del passato mettono in pericolo il nostro futuro con costi insopportabili. | |
| La mia esperienza personale con una transizione di redditività | 
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| Gli uccelli possono volare senza conoscere tutti i termini dell'aerodinamica. Con la mia modifica al progetto ho reagito a una "transizione di redditività" in corso, senza conoscere il termine in questo momento. | |||
| Transizione energetica | |
| Il lungo cammino dall'elettricità casuale da sole e vento verso l'elettricità 24×365. Le transizioni di redditività non controllate devono essere considerate come incidenti gravi. | |
| Centrali elettriche a rapida variazione di carico vs. alta efficienza | 
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| Chi ha ucciso l'auto elettrica all'inizio del XX secolo? La batteria al piombo. Lo stesso vale per qualsiasi idea di batterie su scala di rete del passato. | |||
| Da elettricità 24 a elettricità 24×365 | 
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| La prossima frontiera è a 300 GW fotovoltaici e 750 GWh di batterie: qualche giornata estiva di sole e tutta la Germania sarà al 100% solare-elettrica per tutto questo tempo. | |||
| Simulazione di sistemi 24×365 | |
| Quindi una simulazione è di 16 anni × 365,25 giorni × 24 ore × 10 dimensioni di batterie × 10 dimensioni di alimentatori × 17 carichi diversi = 238.435.200 decisioni e calcoli. | |
| Idrogeno - metano - metanolo | |
| L'idrogeno ha il più alto rapporto potenza/efficienza perché non è necessaria la cattura diretta della CO2 da parte dell'aria. Ma la maggiore efficienza dell'idrogeno ha come prezzo i costi di stoccaggio. | |
| Prezzi utilizzati nella simulazione | |
| Le apparecchiature sono diverse a seconda delle caratteristiche del luogo. Quindi Aalborg ha bisogno di molta più energia e meno batterie rispetto a Kampala. | |
| Rete ad alta tensione o non rete ad alta tensione: questa è la domanda da porsi. | 
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| Per rispondere alla domanda, abbiamo aggiunto alla simulazione sistemi centrali ad alta efficienza con il 58% di potenza e il 54% di generazione, con perdite di rete già in efficienza. | |||
| Download e descrizione della simulazione | 
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| Il download contiene le 6 postazioni mostrate in questo articolo, ciascuna in 3 varianti: solo batteria, centrale e decentrata: https://climate.pege.org/2026/solar-yield.7z | |||
| Danimarca - Aalborg | 
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| Al solstizio d'inverno, il sole si trova a mezzogiorno a soli 9,47° sopra l'orizzonte. Abbiamo quindi una differenza molto drastica tra il solstizio d'estate e il solstizio d'inverno. | |||
| Austria - Salisburgo | 
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| Al solstizio d'inverno, il sole si trova a 18,76° sopra l'orizzonte a mezzogiorno, invece dei 9,76° di Aalborg. Questo è sufficiente per un aumento del 37,5% del rendimento 24×365. | |||
| Egitto - Il Cairo | 
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| I requisiti di stoccaggio a lungo termine sono determinati quasi esclusivamente dall'inclinazione dell'asse terrestre. Ciò si traduce in un aumento del 165% della resa 24×365. | |||
| Uganda - Kampala | 
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| Il clima determina i requisiti di stoccaggio a lungo termine. Resa lorda molto inferiore rispetto al Cairo, parzialmente compensata da una maggiore efficienza di conversione 24×365. | |||
| Indonesia - Timika | 
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| Timika ha un clima da foresta pluviale tropicale con precipitazioni da forti a molto forti durante tutto l'anno. Nonostante il tempo nuvoloso, c'è ancora il 63% in più di resa 24×365 rispetto a Salisburgo. | |||
| Nepal - Kathmandu | 
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| Indovinate quali sono i mesi della stagione delle piogge. Nonostante questo fenomeno meteorologico molto pronunciato, il 90% in più di resa 24×365 rispetto a Salisburgo. | |||
| Sviluppo della rete nel passato e oggi | 
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| I parametri erano completamente diversi. La rete doveva collegarsi a centrali elettriche a carbone o idroelettriche lontane. La produzione locale era un'opzione? No di certo! | |||
| L'energia da biomassa perde contro l'elettricità in eccesso | 
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| Sono necessari componenti come l'accumulo di energia chimica e le centrali caloriche. Quindi la biomassa compete con un solo componente: il sistema power-to-X. | |||
| Il principio GEMINI: doppio uso della terra | |
| Il principio GEMINI si prefigge l'obiettivo ultimo di non avere una centrale solare migliore o un'abitazione migliore sullo stesso terreno. | |
| Case unifamiliari vs. grandi case | 
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| Sulla base della domanda di energia per il riscaldamento e la mobilità, si è sviluppata l'idea che i condomini sono buoni e le case unifamiliari sono cattive. | |||
| Condominio contemporaneo di 16 appartamenti | |
| Dobbiamo porre fine al periodo in cui la nostra energia proveniva principalmente dalle miniere di carbone, dai pozzi di petrolio e dall'estrazione di gas. Da dove dovrebbe provenire tutta l'energia? | |
| Uso convenzionale con abitazioni e campi fotovoltaici separati | 
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| Mettiamo la palazzina di 16 appartamenti da qualche parte su 0,12 ettari di terreno e da qualche altra parte 0,88 ettari di impianti fotovoltaici in campo aperto. 1.670 moduli fotovoltaici orientati a sud con 1,094 MW di picco. | |||
| Uso ottimizzato per un alloggio migliore, più energia e meno costi | 
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| Confrontiamo ora questa situazione con un villaggio ottimizzato dal punto di vista energetico come quello presentato nel mio documento per CORP 2025. | |||
| GEMINI prossima Generazione casa tipo 60 e 70 | 
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| Il numero del tipo di casa rappresenta il numero di moduli solari da 1.134 mm × 2.378 mm. Sono stati progettati i tipi 50, 60, 70, 72, 80 e 84. | |||
| Altri vantaggi: protezione antiallagamento fino a 70 cm e "Opzione Venezia". | 
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| La maggior parte dei proprietari di casa deciderà in base alle tariffe assicurative: Cosa è più conveniente, l'acconto per l'"Opzione Venezia" o l'assicurazione contro le inondazioni? | |||
| Confronto tra insediamenti convenzionali e insediamenti ottimizzati dal punto di vista energetico | 
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| Confrontate punto per punto perché l'insediamento ottimizzato dal punto di vista energetico è molto più economico dell'approccio convenzionale. Iniziamo con il garage sotterraneo. | |||
| Insediamenti di ricarica rapida off-grid | 
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| Si può iniziare in piccolo, da qualche parte in un villaggio, con una singola casa GEMINI con una grande pensilina fotovoltaica e una ricarica da 100 kW in corrente continua. | |||
| Industria ad alta intensità energetica | |
| Una volta ho sviluppato una scala di possibilità solari off-grid in funzione delle dimensioni del fotovoltaico. Ma ora si tratta di fare un grande salto verso l'alto su questa scala: il funzionamento, l'industria ad alta intensità energetica. | |
| Modalità operative per l'industria ad alta intensità energetica | |
| Con i prezzi bassi delle batterie, la conversione da elettricità casuale a elettricità a 24 è sempre vincente. La conversione da elettricità 24 a elettricità 24×365 ha un prezzo. | |
| Produzione di cemento solo elettrica | 
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| Ma anche se correggiamo "famiglia" a 8.000 kWh/a, la differenza tra 15.000 famiglie e 90 lavoratori dell'industria ad alta intensità energetica è di due ordini di grandezza. | |||
| Produzione di lana minerale solo elettrica | 
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| Esistono anche i Cool Degree Days (CDD). Manila ha tanti CDD quanti HDD ha Obergurgl, il più alto villaggio permanentemente abitato dell'Austria. Finestre a vetro singolo e nessun isolamento. | |||
| Da rottame a acciaio per fusione elettrica | 
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| Circa il 29% della produzione mondiale di acciaio grezzo avviene attraverso la fusione in forno elettrico ad arco (EAF), che è il metodo principale per riciclare i rottami di acciaio (fusione elettrica). | |||
| Elettrolizzatore PEM o AEL | 
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| Un tempo il fotovoltaico e le batterie erano estremamente costosi. Un elettrolizzatore PEM non necessita di batterie e sfrutta al meglio il costoso fotovoltaico. | |||
| Dal minerale di ferro all'acciaio solo grazie all'elettricità | 
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| Il minerale di ferro è in realtà ruggine mista a pietre. Se si vuole il ferro, bisogna prima rimuovere la ruggine. Questo può essere fatto sia con il carbonio che con l'idrogeno. | |||
| Produzione di fertilizzanti tramite elettricità | 
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| Poiché la produzione di 1 kg di fertilizzante costa 9 kWh di elettricità, il rapporto meno favorevole per sostituire le emissioni di CO2 con elettricità pulita è di 6 kWh per evitare 1 kg di CO2. | |||
| Agricoltura: Di quanti metri quadrati ha bisogno un uomo per nutrirsi? | 
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| L'umanità è nata come cacciatori e raccoglitori. 12.000 anni fa, da 500.000 m² a 2.500.000 m² per uomo. Con la rivoluzione agricola, l'uso del suolo si è ridotto di 2 volte. | |||
| Coltivazione di alimenti: elettricità al posto di terra e acqua | 
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| Serra avanzata: Ricambio d'aria molto basso. Il ricambio d'aria è controllato mantenendo il livello di ossigeno al 25%. Al ricambio d'aria viene utilizzato il recupero dell'umidità. | |||
| La civiltà dei 1000 metri quadrati | 
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| Più spazio per la natura, più biodiversità: una civiltà ottimizzata per lo spazio. L'ostacolo principale non sono gli edifici e le strade, ma i terreni agricoli. | |||
| Conclusione | |
| Tutti i parametri sono in costante cambiamento. Dobbiamo controllare tutti i parametri e prevedere lo sviluppo per il futuro prevedibile. | |
| Riferimenti | |
| Notizie e dichiarazioni su temi attuali relativi alla transizione energetica, alla protezione del clima e al necessario sviluppo verso la prosperità globale. | |
