Свет в конце термоядерного туннеля?

Татарин, 07.12.2003 03:37:31:

Я уже упоминал, что поворот приемника даст прирост мощности в 1.6 раза.

А я что, говорил, что его сложно сделать?
Я говорил, что его сложно (невозможно) сделать таким, чтобы оно работало 30 лет без перерыва в условиях зимы, лета, дождей, града, заморозков, оттепелей, порывистого ветра, перепадов температуры в десятки градусов без всякого обслуживания в миллиардах экземпляров.

Вы представляете, что такое для подобного устройства впечатляющая в другой области наработка на отказ в один год?
Это для средней электростанции (один гигаватт) 300000(!) отказов в день.
Кто обслуживать будет?

 

 Почему это в 1.6 раза? Поподробнее пожалуйста.

 Какой кАшмар - "30 лет без перерыва и т. п." А кто и как фонари уличные меняет? Они тоже в "условиях зимы и т. п.".

15% хватит "выше крыши" для изменения микроклимата.
 Это у вас с физикой паршиво - чем более тело белое, тем сильнее оно нагревается для достижения равновесной температуры, потому что меньше излучает.

 

Во-первых, это глюк. Равновесная температура одна и таже и равна температуре излучающего черного тела (Солнце, 6000 градусов).

Во-вторых, что-то мне подсказывает, что воздух не даст переплавиться песку в стекло и отведет некоторую часть поглощенного тепла как от песка, так и от СБ.

Только от СБ этого тепла будет отведено МНОГО больше.

(Вообще, довольно забавно объяснять человеку, который типа ратует за солнечную энергетику, что черный предмет нагреется и нагреет что-то под собой в солнечный день сильнее, чем белый. )

 КПД обычной котельной 60%, остальное улетает в трубу.

 

"А теперь возьмем обычный порошок..."
При чем тут это?
Как это связано с Вашими заявлениями, что СБ - ключ для всех к светлому будущему?
Котельные должны быть реконструированы, и будут реконструированы. Но нужна энергия. Это независимо от.

(Кроме того, мы же говорим о масштабном замещении ископаемого топлива. В случае солнечной или термоядерной энергетики у Вас нет такой штуки, как "обычная котельная". Нефть можно потратить и более осмысленно, чем топить печки.)

 Различные лампы высокого КПД экономят от 50 до 70% электроэнергии уходящей на освещение. Это данные из документов по энергосбережению, энергонадзоровских документов.

 

Вполне реально до 80-90. Светодиоды. Коротковолновые светодиоды с люминофором широкого спектра в корпусе, в итоге - белые. Сейчас КПД - до 70%. Можно поднять. Ну и что?

 Угу, вам нужна та же водородная инфраструктура, да ещё и Термоядерный Реактор.

 

Да. Именно так.
Мне (и, надеюсь, не только мне нужны водородная инфраструктура и еще - термоядерный реактор.

Бродяга, 07.12.2003 03:38:17:

В том смысле, что технически не сложно транспортировать водород по трубам как нефть. Хотя это и не нужно, можно транспортировать электроэнергию.

 

Очень не уверен, что водород можно транспортировать по газопроводу без его существенных переделок. Ну а насчет нефтепроводов Вы это погорячились... да... Все насосные станции - как минимум (не одна сотня мегабаксов). Ну и знаете, там, где нефть сочится, водород под давлением будет... нда.

Насчет электроэнергии по проводам, я уже спрашивал у Вас, сколько стоит километр ЛЭП на сотню гигаватт (а это мелочи, у нас ведь даже не страна питается почти только через них - континент!). О потерях на линии Вы уже в курсе?

CaRRibeaN, 07.12.2003 03:38:43:

>Но сейчас принципиальные проблемы там решены.

Решены переводом в другую плосность - появилась принципиальная проблема стоимости.

Кстати как ни крути, все альтернативные иточники используют энергию солнца, кроме ПЭС использующих энергию вращения земли.

 

Это да.

Но "ишшо чуть-чуть, кисонька, ишшо граммулечку"... Ведь стоимость такая большая именно у ИТЭР и демонстратора, а "серийные" будут дешевле. Ну и все-таки топливную компоненту тут уж точно можно свести на нет...

Я бы добавил еще геотермальные. Фиг знает, от чего работают. :\

Почему это в 1.6 раза? Поподробнее пожалуйста.

 Какой кАшмар - "30 лет без перерыва и т. п." А кто и как фонари уличные меняет? Они тоже в "условиях зимы и т. п.".

 

Не точно. Примерно. Не везде, кое-где меньше.
Это тоже эксперементальные данные... по ссылке доступны.

Да-да, кошмар. В фонарях не движущихся частей. В среднем йодная лампа служит пять лет. Фонарей в стотысячном городе - порядка тысяч. Обслуживает их десяток человек. Кстати, хороший пример, спасибо.

[quote|Татарин, 07.12.2003 03:58:20:] [Во-первых, это глюк. Равновесная температура одна и таже и равна температуре излучающего черного тела (Солнце, 6000 градусов).

[/QUOTE]

 Е=q*T**4, где q - постоянная Больцмана q = 5.672*10**(-8) Вт/(м**2)*(K**4).
 Стандартная освещённость - Е=1000 Вт/М**2.
 Равновесная температура в этих условиях - Т = (1000/5.672**(-8)) К = 364 К. Примерно 91 градус цельсия.

 Понимаете ли, до Солнца эдак 15 миллонов километров, потому равновесная температура не 6000 К.

 Кроме того, вы знаете альбедо предмета в ИК-излучении? Это 40% солнечного потока.

Татарин, 07.12.2003 04:07:17:

Насчет электроэнергии по проводам, я уже спрашивал у Вас, сколько стоит километр ЛЭП на сотню гигаватт (а это мелочи, у нас ведь даже не страна питается почти только через них - континент!). О потерях на линии Вы уже в курсе?

 

 Стандартно 8%, реально до 20%. Только это ВСЕ ЛИНИИ.

 А вы реактор построите "рядом с Москвой" - одни идиоты аж в Москве построили.

Бродяга, 07.12.2003 03:12:23:

Да, вот ещё ссылочка по эффективности солнечных батарей СБ 34% там КПД.

 

А я говорил, что сейчас могут создать батарею даже с 45% КПД.
Вопрос лишь технологических изысков и цены. Ну, навроде как принципиальное наличие в природе Ламборджини не помогает среднероссийскому ездуну-водителю.

Конечно, на спутниках такие в дело идут просто на "ура". Но там совершенно другие критерии выбора.

Татарин, 07.12.2003 04:13:59:

Да-да, кошмар. В фонарях не движущихся частей. В среднем йодная лампа служит пять лет. Фонарей в стотысячном городе - порядка тысяч. Обслуживает их десяток человек. Кстати, хороший пример, спасибо.

 

 Ага, зато в фонаре есть нить накаливания, которая, знаете, греется аж до баааальшой температуры.

 "Движущиеся части" - моторчик, который вращает ферму со скоростью вращения Земли ... Ну ооооочень круто надёжным можно сделать.

Татарин, 07.12.2003 04:21:00:

А я говорил, что сейчас могут создать батарею даже с 45% КПД.
Вопрос лишь технологических изысков и цены. Ну, навроде как принципиальное наличие в природе Ламборджини не помогает среднероссийскому ездуну-водителю.

 

 Да, потому что нет массового производства. Будьте уверены - если Ламборджини делать сериями в миллионы - они будут не дороже "стандартного мерса".

 В качестве "ненужности" вроде термоядерной энергетики могу привести в пример МГД-генератор. Это штука-то простейшая.
 Но надо деньги вкладывать для массового внедрения, потому их и нет в практической энергетике. Проще трубы теплоизоляцией замотать.

 Ладно, не знаю сколько у вас времени, Татарин, а у меня - "много".
 Спокойной ночи, потом продолжим, если эмоциональный заряд останется.

Бродяга, 05.12.2003 23:17:10:

КВт*час на том реакторе сколько стоил?

 

Ну вот, вы уже торгуетесь. Видите как всё нестрашно на самом деле

Понимаете ли, до Солнца эдак 15 миллонов километров, потому равновесная температура не 6000 К.

 

Да... это я крепко увлекся.

Но Ваши высказывания насчет более горячих белых камней и менее горячих черных батарей от этого не теряют свой налет изысканной бредовости.

В чем дело? Дело в том, что если бы мы все это подогревали снизу, а тепло уходило бы излучением, то белые камни были бы горячее. Но у нас ситуация диаметрально противоположная. Так что...
Так что там не то что травку растить, там придется озаботиться интересной инженерной проблемой - как охладить СБ ниже температуры окружающей среды, когда прогревают их мощностью в 5 раз больше, чем свободной энергии в наличии.
Кстати, неплохо, если при этом что-нибудь для Сибири останется.

 Кроме того, вы знаете альбедо предмета в ИК-излучении? Это 40% солнечного потока.

 

Нет, оно не задано.

Насчет линий - вот тут крепко считать надо. Цифра в 8 процентов кажется мне сильно заниженной, и вот почему: КПД передачи разменивается на стоимость строительства. Что-то (калькулятор) мне подсказывает, что пару тераватт с потерей в восемь процентов по "обычной" миллионовольтной ЛЭП не передать.

 А вы реактор построите "рядом с Москвой" - одни идиоты аж в Москве построили.

 

ТЯР рядом с Москвой? Да легко. Абсолютно без угрызений совести и без всякого "авось".
И радом со своим домом - вполне такое потерплю.

 Ага, зато в фонаре есть нить накаливания, которая, знаете, греется аж до баааальшой температуры.

 "Движущиеся части" - моторчик, который вращает ферму со скоростью вращения Земли ... Ну ооооочень круто надёжным можно сделать.

 

Можно, можно. А почем?

Да, потому что нет массового производства. Будьте уверены - если Ламборджини делать сериями в миллионы - они будут не дороже "стандартного мерса".

 

Пока с СБ - увы! - не так.

И рынок-то есть! Ведь и нынешние СБ покупают - маломощные, громоздкие, дорогие и имеющие малый срок службы. Более того - буржуинские государства имеют программу поддержки для таких инноваций... и все равно - ну не идет дело в массы. Как же так?

 В качестве "ненужности" вроде термоядерной энергетики могу привести в пример МГД-генератор. Это штука-то простейшая.
 Но надо деньги вкладывать для массового внедрения, потому их и нет в практической энергетике. Проще трубы теплоизоляцией замотать.

 

Штука-то простейшая, а вот ресурс ее... :\

Выгорает просто при требуемых для нормального КПД температурах. Нафиг выгорает. Потому и отказались, а не потому, что "внедрить не могут".

 Ладно, не знаю сколько у вас времени, Татарин, а у меня - "много".
 Спокойной ночи, потом продолжим, если эмоциональный заряд останется.

 

Хорошего.

Татарин>Во-первых, это глюк. Равновесная температура одна и таже и равна температуре излучающего черного тела (Солнце, 6000 градусов).

Все же, замечу - вследствие того, что расстояние от Земли до Солнца примерно в 200 раз превышает радиус последнего, то равновесная температура нормальной к солнечному излучению поверхности абсолютно черного тела не может быть выше, чем 6000/(200)^2*1/4 ~ 400 К

P.S. Ну и вырос топик за ночь! Пришлось отвечать по мере поступления, поэтому возникло что-то вроде повтора, но заметно более короткое. И без новых ошибок.

 Я в своё время под Астраханью был. В тени по песку можно было ходить, на солнечном месте - нет. А про траву тоже не сам выдумал - я где-то видал такую картинку, но по телевизору и давно, потому не скажу где.

 8% - стандартная цифра. Она, правда, действует в Европе, у нас больше потери.

 По поводу СБ и стоимости СБ - вас устроят зеркала и турбина? Кремния не надо, однако.

 Что касается МГД-генераторов - да, есть проблемы с ресурсом, но дело не только в них. Есть действующее энергетическое оборудование, оно годами отработано. Это в книжке про МГД-генераторы написано, однако, очень научноей книжке, там 80% книжки формулы.

 Собственно, если засадить всю Сахару Травой (да, той самой ) и получать конопляное масло, которое потом сжигать - я думаю, больше электорэнергии получится, чем всё нынешнее потребление. А Заодно ...

Не спорю пока о конечном результате спора СБ с ТЯ. Многие данные приведённые Татарином, интересны и неожиданны (грубо говоря, казалось, что ситуация тяжёлая, но чтобы до такой степени... ладно, потом).

Вот что лучше скажите: если мы сможем получать ЭЭ (электроэнергию ) достаточно дёшево, кто мешает повсеместно использовать водород в качестве аккумулятора? Тут и экологичность, и гиперзвуковые полёты... Или дело в общей нагрузке на экосферу - т.е., больший разогрев Земли?..

>Но "ишшо чуть-чуть, кисонька, ишшо граммулечку"... Ведь стоимость такая большая именно у ИТЭР и демонстратора, а "серийные" будут дешевле.

Нет. Именно потому что серийный гигаватьный реактор, будь он построен по принципам ИТЭР будет размером с РБМК, именно в силу того, что принципиальные проблемы достижения критерия Лоусона решены путем раздувания реактора. При этом стоимость реактора растет быстрее чем в кубе от линейный размеров.

Надо еще заметить, что демонстраторы первых ядерных реакторов были заметно дешевле, чем промышленные установки, во-1 из-за меньших энергетических масштабов, а во-2 потому что для промышленного реактора работающего годами предъявляються более жесткие требования. Плюс паротурбинное хозяйство что-то стоит (немало).

>Ну и все-таки топливную компоненту тут уж точно можно свести на нет...

А вот и нет. Т.е. наверное на D+D реакции можно - дейтерий дешев, но в случае трития или He3 стоимость топлива будет заметна.

Но в общем-то все проблемы упираються в итоге в деньги. По цене 4000$/кВт установленной мощности термоядерную энергетику мало кто себе сможет позволить, т.е. скорее всего ее отложат до того момента, пока газ не подорожает раза в четыре. И уголь. И метангидраты. Или пока НьюЙорк затапливать не начнет.

Так что несмотря ни на что, магистральным направлением ближайшие лет 30 будут оставаться ПГТУ, газовые и угольные в перспективе. GE обещяет довести до 65% кпд таких установок, и с учетом возможной добычи метангидратов... Кто тут будет думать о термояде?

Насчет ЛЭП. Максимальные значения которые я встречал - 1,5 МВ напряжения и 400 А. Правда это была линии постоянного тока, для переменного обычно 750 кВ и те же 400 А на фазу (т.е. 900 МВт передаваемой мощности). При этом потери составляют 4% на тысячу км, на 6 тысячах значит 21,7%

Напряжение сильно задирать нельзя, выше мегавольта уже очень сложно обеспечить изоляцию, да и утечки на разрядах начинают не подеццки расти.

CaRRibeaN, 07.12.2003 14:17:36:

Насчет ЛЭП. Максимальные значения которые я встречал - 1,5 МВ напряжения и 400 А. Правда это была линии постоянного тока, для переменного обычно 750 кВ и те же 400 А на фазу (т.е. 900 МВт передаваемой мощности). При этом потери составляют 4% на тысячу км, на 6 тысячах значит 21,7%

Напряжение сильно задирать нельзя, выше мегавольта уже очень сложно обеспечить изоляцию, да и утечки на разрядах начинают не подеццки расти.

 

 Откуда цифры? Я не критикую - самому интересно. Я тоже всегда думал, что эти 8% - враки.

Streamflow, 07.12.2003 09:41:41:

Татарин>Во-первых, это глюк. Равновесная температура одна и таже и равна температуре излучающего черного тела (Солнце, 6000 градусов).

Все же, замечу - вследствие того, что расстояние от Земли до Солнца примерно в 200 раз превышает радиус последнего, то равновесная температура нормальной к солнечному излучению поверхности абсолютно черного тела не может быть выше, чем 6000/(200)^2*1/4 ~ 400 К

 

Да, это я не подумал, промахнулся.

Татарин, 07.12.2003 17:28:28:

Да, это я не подумал, промахнулся.

 

Бывает, особенно ночью, спросонья

 Кстати, Татарин, если МГД-генератор "выгорит", почему термоядерный реактор не "выгорит" и КАК вы будете менять теплозащту внутри реактора?

 Дело в том, Татарин, что "ваш термоядерный реактор" - такой же трёп, как "Синерлёт Streamflow-а" - кто-то что-то где-то делает, а вы уже тащите из этого "далеко идущие выводы" - "Энергетика Будущего" это.
 Если КВт*час на обычной электростанции будет стоить 10 центов, а у вас 20 - до чего вам десятки лет работать (условно "Вам", разумеется) - Вы Ничего Не Добились.

Я в своё время под Астраханью был. В тени по песку можно было ходить, на солнечном месте - нет. А про траву тоже не сам выдумал - я где-то видал такую картинку, но по телевизору и давно, потому не скажу где.

 

Если в таком месте положить на землю железные черные листы, то на них можно будет жарить яишницу.

Вы все-таки настаиваете на том, что белое под ярким солнцем нагревается сильнее, чем черное?

8% - стандартная цифра. Она, правда, действует в Европе, у нас больше потери.

 

Стандартная цифра чего? Это потери на 1000 километров? на 1000 миль? в распределительной сети? В ЛЭП? ЛЭП на мегаватт? На гигаватт? С какой стоимостью на километр?

Без ответов на все эти вопросы цифра значения не имеет никакого. Лучше взять и честно подставить циферки в закон Ома, а затем посмотреть на сечение, вес проводов, расстояние от земли и пр., пр., многое из чего просто жестко регламентировано в ПУЭ (у вас - в ПУЭ, у нас - свои "риигистандардид", но принципиально они не отличаются. Бо физика.).
Как-нибудь, когда время будет и нефиг будет делать , подниму литературу, залезу в гугль и посчитаю.

По поводу СБ и стоимости СБ - вас устроят зеркала и турбина? Кремния не надо, однако.

 

Меня - да. А вот тех, кому нужна энергия - вряд ли.
Имеет следующие непрухи:
— высокая стоимость за установленный киловатт. Это ж не только зеркала, но и котел, паровое хозяйство, турбина(-ы), если все это дело далеко от водоема с пресной водой, то еще воду как-то охлаждать надо - градирня, значит, ну и т.п.
— КПД даже в идеальном режиме - как у хорошего паровоза и не более.
— невозможность работать с рассеянным светом.
— ОЧЕНЬ большая зависимость от погоды. Как и любая грелка.
Вот этот последние два пункта и сводят все на нет. Если вдруг облако на солнце набежало, то СБ просто станет давать энергии в два раза меньше. А для коллекторной станции - это перерыв в работе. Если СБ наружняя температура - по фиг, то для такой станции это вопрос КПД и вообще функционирования... короче, где-то как-то имеет право на жизнь и должно быть построено. Но "где-то как-то" - это не широкомасштабная энергетика. Это именно те самые проценты, о которых Вам все время и говорят.
Не к тому говорят, что солнце и/или ветер - полная ерунда и не должны использоваться, наоборот - должны везде, где можно. Только вот можно при нынешнем раскладе - далеко не везде.

В СССР 5МВт станция такого типа была в Крыму.

Что касается МГД-генераторов - да, есть проблемы с ресурсом, но дело не только в них. Есть действующее энергетическое оборудование, оно годами отработано. Это в книжке про МГД-генераторы написано, однако, очень научноей книжке, там 80% книжки формулы.

 

Я знаю. Но тут тройственная зависимость - КПД-цена-ресурс. И, кстати, действительно, такие штуки применяются, если, например, надо выдать на короткое время большую мощность от относительно компактной установки. Да и то, вроде, сейчас турбины уже теснят со стороны больших мощностей и большего времени работы.

Собственно, если засадить всю Сахару Травой (да, той самой ) и получать конопляное масло, которое потом сжигать - я думаю, больше электорэнергии получится, чем всё нынешнее потребление. А Заодно ...

 

Ну, надо сначала... а потом уж потом ЗАОДНО - энергию добывать в таком месте и таким способом. Сахару еще и орошать надо при этом... как?

Нет. Именно потому что серийный гигаватьный реактор, будь он построен по принципам ИТЭР будет размером с РБМК, именно в силу того, что принципиальные проблемы достижения критерия Лоусона решены путем раздувания реактора. При этом стоимость реактора растет быстрее чем в кубе от линейный размеров.

 

Это да, что раздули - это все верно.
Вопрос в другом. Вы утверждаете, что доля НИОКР в стоимости ИТЭР пренебрежимо мала, а основное - собственно сами конструкции... черная работа, короче. А почему?
Мне вот все отсюда видится наоборот, бо дело новое, многое (от СП тоннами до материаловедческих разработок) делается просто впервые. Чем-то свою мысль подтвердить можете?

Второе. Пропорционально кубу растет сложность и стоимость магнитной системы. Например, опорные конструкции - линейно, а стоимость инфосистемы так и вообще почти не растет. А так ли велика стоимость магнитной системы в стоимости реактора? Это половина от 4 миллиардов? Четверть? 10%? Я видел оценки в проценты, сейчас только ссылки не найду.

Третье. Пропорционально объему растет не только стоимость магнитной системы, но и мощность реактора. Например, сегодняшний вариант ИТЭР стоит 4 миллиарда (я имею в виду реактор, а не весь проект целиком, а то в зависимости от того, что туду включить, стоимость может сильно плыть). Этот вариант имеет мощность полгигаватта в термояде (Q - неважно, оставим). Прошлый вариант имел стоимость 6 миллиардов и мощность в термояде - полтора гигаватта. Так ли страшны размеры, если подумать?
(Это не значит, конечно, что можно наращивать размеры до бесконечности, ведь площадь бублика растет пропорционально квадрату, т.е., нагрузка на стенки будет расти с размером, а она и сейчас не хороша).

Надо еще заметить, что демонстраторы первых ядерных реакторов были заметно дешевле, чем промышленные установки, во-1 из-за меньших энергетических масштабов, а во-2 потому что для промышленного реактора работающего годами предъявляються более жесткие требования. Плюс паротурбинное хозяйство что-то стоит (немало).

 

Да, конечно. И паровое хозяйство надо учесть.
Но насчет демонстраторов... это Вы погорячились, ИМХО. Разные технологии. Нельзя сравнивать.

Первый двигатель внутреннего сгорания и сегодняшний. В чью пользу сравнение себестоимости?
Наоборот: демонстратор того, что уголь способен гореть, я вам за рубль сооружу. А вот котельная на город - гораздо дороже. И о чем это говорит?

Ну и все-таки топливную компоненту тут уж точно можно свести на нет...

 

А вот и нет. Т.е. наверное на D+D реакции можно - дейтерий дешев, но в случае трития или He3 стоимость топлива будет заметна.

 

Гелий-3 - понятно. Но причем тут тритий? Исходное топливо - литий (кстати, его энерговыделение при переработке в тритий тоже стоит учесть). Переработка литиевого бланкета - задача серьезная из-за радиоактивности, но сама по себе не заморочная. Не энергоемкая. Не трудоемкая... насколько можно судить на этом этапе.

Но в общем-то все проблемы упираються в итоге в деньги. По цене 4000$/кВт установленной мощности термоядерную энергетику мало кто себе сможет позволить, т.е. скорее всего ее отложат до того момента, пока газ не подорожает раза в четыре. И уголь. И метангидраты. Или пока НьюЙорк затапливать не начнет.

 

Как всегда. Я абсолютно согласен, что термояд - это не источник энергии даже через двадцать лет. Да, уголь, нефть, газ... По мелочи - ветер, геотерм, ГЭС... СБ вот, опять же.

Но чтобы было потом куда отступать, нужно сейчас подготавливать позиции.