Когда-то на форуме я уже считал гуманитариям, способным оперировать только категориями "мне кажется" и "я уверен" примерную площадь солнечных панелей для питания г. Москвы. Попробую повторить. Итак, погнали.
Вводные данные:
КПД панелей примем за 22%. На сегодняшний день это наиболее распространенные виды солнечных элементов и рост КПД традиционными методами больше не ожидается.
Москва вырабатывает на своих мощностях в год 72-75 миллионов кВт*ч электроэнергии. (потребляет 108 млн)
Инсоляцияв московской области составляет в среднем 3.5 кВт*ч. Зимой 1.4, с углом 75 град
Посчитаем площадь исходя из средней величины и исходя из средних и максимальных значений
Умножаем инсоляцию на КПД панели = 3,5*0.22 = 0,77 кВт*ч с 1 квадратного метра панели.
Площадь панелей 75 000 000 / 0.77 = 97 500 000 квадратных метров = 97, 5 квадратных километров панелей (для среднегодовой генерации)
Теперь посчитаем исходя из минимальной генерации зимой в декабре:
Мощность с 1 квадратного метра панели = 1.4 * 0.22 = 0,31 кВт*ч
при угле склонения солнца 75 град к горизонту панели надо располагать отстоящими друг от друга на некотором расстоянии чтобы они не загораживали свет друг другу. Если панель квадратная, то это расстояние = 1/cos 75 град = 1 /0.31 = 3,24 метра. Грубо примем, что 1 м^2 панель приходится на 3,5 метра площади.
с учетом инсоляции 0, 31 получаем:
Площадь под панели = ( 75 000 000 / 0, 31 ) * 3, 5 = 846 000 000 кв метров = 846 квадратных километров.
С панелей надо регулярно убирать снег, смывать пыль, ремонтировать, охранять. С учетом маленького напряжения на панели возникает астрономическая проблема с огромными токами и преобразованием мощностей.
А еще есть такое явление как ночь, когда генерации нет совсем. Надо как то запасать электроэнергию, а значит генерирующие мощности и площади увеличиваются еще. Минимально в двое для лета и разика в 3-4 для зимы, потому что в декабре солнечный день на широте Москвы всего
7 часов а его склонение не выше 75 град.
Можно и дальше топить за зелёную энергию, экологию, будущее детей и другие темы, но выше головы не прыгнешь.
P.S. А если еще и
4.7 млн автомобилей в Москве заряжать по 100 кВт каждый, то площади "зелёной" генерации вырастают просто до идиотских значений. Никто никогда всерьез эти мегапроекты рассматривать не будет.
На текущем уровне развития науки, техники, общества - зелёной энергетикой озабочены только энтузиасты. Флаг им в руки, это трудный и тернистый путь. Лет через 30-50 можем начинать осваивать плоды их трудов в промышленных масштабах.
Это сообщение отредактировал ТоптуновПотапов - 14.08.2020 - 15:25
yaplakal.com