Водородная энергетика

[МВВ]

19.08.2021 в 17:05, Леша гальваник сказал:

 

Спасибо. Не совсем понял, о каком "тепловом балансе" идёт речь. Возможно. об энергетическом (КПД). Даже и не думал, что на куб водорода надо почти треть кВт часа.

На сайте нетрадиционной энергетики (Скиф.нет) пишут, что КПД электролиза 60%.

С другой стороны, тогда на кубе водорода (32 кВч) можно долго ездить (или , как оказалось - летать).

 

П.С.Сегодня в "60 минут" на Россия 1 был сюжет, как раз по возможным поставкам Украиной "Зелёного" водорода в Германию А ночью, мне попалась статья на эту тему. Там по подробнее расписано - где собираются брать Кулоны на Украине.

«Handelsblatt: вместо русского газа Украина может гнать в Европу «зеленый» водород».
http://inosmi.info/handelsblatt-vmesto-russkogo-gaza-ukraina-mozhet-gnat-v-evropu-zelenyy-vodorod.html "... Ровно год назад, в августе 2020 года, Германия и Украина договорились о более тесном сотрудничестве в области энергетики. Приоритетными направлениями этой кооперации должны стать развитие возобновляемых источников энергии, совместное производство водорода и повышение эффективности энергетики, а также поддержка Украины в структурной модернизации её угледобывающих регионов. Благодаря соглашению по «Северному потоку — 2» между ФРГ и США, в рамках которого Германия объявила о своей готовности сделать значительные инвестиции в украинскую энергетику и в развитие водородной промышленности, это начинание получило новый импульс.
Восточный комитет немецкой экономики содействует германо-украинскому сотрудничеству в области энергетики с самого начала. Вместе с представителями немецких компаний мы регулярно говорим с украинскими ответственными лицами о возобновляемых источниках энергии, водороде, интеграции Украины в энергетический рынок ЕС, а также о превращении Украины в газораспределительный центр.
Развитие возобновляемых источников энергии, в особенности энергии ветра, вполне успешно продвигалось в последние годы. Местным и зарубежным инвесторам на сегодняшний день удалось реализовать проекты в области ветряной энергетики на сумму почти в один миллиард евро. Это развитие было подкреплено кредитами таких международных финансовых институтов как Европейский банк реконструкции и развития, но также и политической поддержкой стран G7.
Однако развитие этой отрасли происходит не без проблем: закон о поддержке возобновляемой энергии был принят на Украине до политических перемен 2014 года. Он содержит помимо прочего положения, дающие особые привилегии отдельным группам интересов, в частности это касается «зеленых тарифов», которые позже стали тяжелым бременем для государственного бюджета и были снижены лишь в 2020 году.
В то же время операторы ветряных энергетических комплексов получали свои деньги с большим опозданием. В итоге сумма их непогашенных долгов достигла одного миллиарда евро. Надежное и долговременное решение этой проблемы — центральная предпосылка для будущих инвестиций в возобновляемую энергетику на Украине. В Киеве родилась идея выпуска «зеленых бондов», доходы от их продажи должны пойти на погашение долгов. Это призвано смягчить проблему...."

П.С.П.С.
По моему, даже после развала промышленности. у Украины дефицит электроэнергии. Если только по ночам «Майнить» водород.

Посчитал, сколько на куб приходится  -  8000 Ампер на 2.21 вольта и поделил на 537 кубов, получилось — 33 кВт часа.
В Беларуси тарифы, порядка 0.8$ за кВт (для отопления жилища - спецтариф - 1 евроцент, с января этого года после пуска Бел АС, а так и до 0.15 $ за кВт час доходит в часы пик). Это порядка 2.5 долл за куб водорода. что почти на порядок дороже российского метана. И это при том. что проблемы с газовой перекачкой водорода по обычным стальным трубам - сталь становится хрупкой. от наводороживания.

 

П.С.П.С П.С

Зачитался я этой водородной энергетикой. Есть и плюсы и минусы. как оказалось, квадракоптеры на топливных элементах летают в 3-4 раза дольше, чем на литии (https://habr.com/ru/post/379749/). Ну  вообще, в космосе широко использовать стали
Несколько статей в тему. Одна на Харбе.(https://habr.com/ru/company/toshibarus/blog/428511/)
 Особенно, познавательны комменты к ней.  В частности, что хохлам предложили, касается :
"Что-то не уловил суть этой идеи.
Работает от солнечной энергии (элементы с кпд 10-15%), на эти проценты получает водород и потом с кпд 60% его преобразует в э/э, так?
То есть суммарный кпд= (10-15)%х0,6=(6-9)%
Понимаю, что некоторых редких случаев, когда выдвинуты специфические требования по массе, температуре и т.п. типа квадракоптеры, имеет смысл такое понижение экономичности, для реалий нужно аккумулирование, ГАЭС, маховики, аккумуляторы
Или я неправильно понял принцип работы этого устройства?"
Ну и по хранению водорода статейка.(http://www.abitura.com/modern_physics/hydro_energy/hydro_energy4.html)
А это - про буржуйские топливные элементы для ЛП, - весьма лёгкие (es.sg/aerostak), баллоны и прочие причиндалы (https://www.hes.sg/accessories)
П.С. атак общий (реальный) КПД преобразования электроэнергия-водород-электроэнергия-механическая энергия электродвигателя, немногим больше чем реальный КПД автомобиля на бензине - 22% (кто то написал:"У ДВС так же указан КПД только самого ДВС, без трансмиссии например (КПП прежде всего). Причем для лучших моделей находящихся в идеальных условиях работы (на оптимальных постоянных оборотах при работе на постоянную нагрузку, как например в паре с электрогенератором на одном валу). В автомобиле эти условия далеки от идеальных и хорошо если 20% КПД получается. В легковом по крайней мере, в дизельном грузовике монотонно пилящем на крейсерской скорости по трассе побольше будет, ближе к теоретическому.

У водородного вся длинная цепочка от выработки водорода электролизом его доставке, хранении, КПД ТЭ, КПД электродвигателя и т.д («power-plant-to-wheel») оказывается повыше чем у одного ДВС по отдельности: butane.chem.uiuc.edu/pshapley/Environmental/L11/2.html
Тут 22% всей цепочки при КПД электролизера 70% и КПД ТЭ 50%, что не рекордные показатели, а скорее средние."

 

[Ruslan_Sharipov]

19.07.2021 в 15:32, МВВ сказал:

Заправка Toyota Mirai длилась примерно 6 минут и стоила 9 000 рублей..."

Глянул в Википедии про эту Тоёту Марию :

"...Сердцем автомобиля является гибридная установка на водородных топливных элементах под названием FC stack, модель установки — FCA110. В результате химической реакции взаимодействия водорода и кислорода вырабатывается электроэнергия. Реакция происходит без процесса горения. Максимальный КПД преобразования водорода в электрический ток составляет 83 %.

Какой чистоты должен быть водород, чтобы топливные элементы не забились грязью после пары поездок  на таком автомобиле?

 

На сколько километров пути хватает одной заправки стоимостью 9000 рублей?

[Ruslan_Sharipov]

16.07.2021 в 06:28, mirs сказал:

Синтез газ можно из дров получать и из любой другой органики.

Если богато с дровами, то есть с лесами, то можно получать из дров синтез газ и его же использовать для восстановления (деоксигенации) древесины. Из целлюлозы и гемицеллюлоз будут получаться углеводороды C5-C6. Лигнин даст метан (С1) ,  пропилциклогексан (С9) и некоторое количество олигомеров на основе пропилциклогексана (С18, С27 и т. д.). Будут и прочие разнообразные добавки, но их будет немного.

[МВВ]

21.08.2021 в 04:45, Ruslan_Sharipov сказал:

Если богато с дровами, то есть с лесами, то можно получать из дров синтез газ и его же использовать для восстановления (деоксигенации) древесины. Из целлюлозы и гемицеллюлоз будут получаться углеводороды C5-C6. Лигнин даст метан (С1) ,  пропилциклогексан (С9) и некоторое количество олигомеров на основе пропилциклогексана (С18, С27 и т. д.). Будут и прочие разнообразные добавки, но их будет немного.

 Когда , лет 10 назад, нефть стоила более 100 долл за бочку, читал статью , что в США была программа, по получению жидкого и газообразного топлива из древесины.Потом, видимо. её перебила по цене сланцевые нефть и газ.

 В Беларусь. леса - валом. Если верить ТВ - даже не успеваем вырубать, как растёт новая древесина. Возможно, что растёт быстро не деловая древесина.

Сейчас, после пандемий, когда в США начался строительный бум, пиломатериалы там подорожали в разы (чуть ли не порядок). Ну и у нас подорожало, раза в два. Дрова, за куб (не понятно, как они считают кубатуру ) стоят порядка 10 долл.

 В парадигме глобального или локального апокалипса. разрабатываю автономную систему электропитания.

Вот. этот синтез-газ и углеводороды C5-C6 вполне бы подошли для питания ДВС для получения электроэнергии и просто механической работы.

Типа. топишь печь, на подобие как на картинках и видео, но стационарная. Тепло - для обогрева, жидкая фракция - про запас. а синтез-газ сразу на ДВС.

 

 

[бродяга_]

21.08.2021 в 04:45, Ruslan_Sharipov сказал:

Если богато с дровами, то есть с лесами, то можно получать из дров

 

[МВВ]

8 часов назад, бродяга_ сказал:

 

Я думал. что вы дали ссылку. как получают в России из дров синтез-газ и бензин. А то что мебель из опилок, в России - дешевле, чем из дерева - просто ужас. Причем всё завозное, кроме опилок и стружек.Еще и травим себя смолами.

 П.С. Вот и Россия клюнула на водородную тему. Даже в железнодорожном транспорте.

"Пилить, так пилить..."

"... Премьер-министр Михаил Мишустин утвердил план мероприятий по развитию отечественной водородной энергетики. До 2024 года в России разработают новые меры поддержки водородной отрасли, а также сформируют научно-исследовательскую базу в области водородного транспо

 

 

 

 

По словам Мишустина, уже в следующем году в России будет сформирована рабочая группа, которая займется разработкой и поддержкой технологических проектов, в рамках применения водородных технологий. Среди основных разработок специалисты выделяют создание газовых турбин на метано-водородном топливе и установок по производству водорода без выбросов углекислого газа.

В число пилотных проектов, планируемых реализовать до 2024 года, вошло создание опытного образца железнодорожного транспорта на водороде, который будет способен работать без выбросов в атмосферу. По мнению правительства, преимуществом использования водородных топливных элементов на транспорте является то, что они способны вырабатывать электроэнергию практически бесшумно и без какого-либо вреда для экологии. В то же время водород можно получать из любой жидкости на водной основе...".

https://motor.ru/news/rushydrogen-26-10-2020.htm

[Никитин]

21.08.2021 в 01:08, МВВ сказал:

Посчитал, сколько на куб приходится  -  8000 Ампер на 2.21 вольта и поделил на 537 кубов, получилось — 33 кВт часа.

При умножении ампер на вольты получаются ватты... Но и это еще не все - там стоит 164 ячейки (по 2,21 В на каждой)

[МВВ]

47 минут назад, Никитин сказал:

При умножении ампер на вольты получаются ватты... Но и это еще не все - там стоит 164 ячейки (по 2,21 В на каждой)

Спасибо. Пересчитал по-новой.Получилось, 5.4 кВт на куб водорода. Если электроэнергия по 0.1$ за  кВТ *ч, то примерно полдоллара за куб. Всё равно дороже метана.

На Украине. которая предполагается, будет заваливать Германию водородом, Электроэнергия, гдето 0.05 долл за кВт*ч. Тогда и водород обойдётся в четверть доллара. Можно отказаться и самим от закупок метана. (... С 1 сентября кВт*ч 1.68 гривны) При нынешнем курсе 27 гривен за бакс, это порядка - 0.33$ за куб метана.

 

"...1 октября следует ожидать появление второго тарифа. Поэтому те, кто:

• потребляют менее 250 киловатт-часов в месяц, будут платить по тарифу 1,44 гривны за киловатт-час.
• потребляют свыше 250 киловатт-часов, будут платить по-прежнему 1,68 гривны.

Как отметил Денис Шмыгаль в телеграмме, в среднем украинская семья потребляет 168 киловатт-часов в месяц. Поэтому большинство украинцев почувствуют удешевления тарифа.

К тому же, 40% населения потребляет менее 100 киловатт-часов. Однако, как рассказал 24 каналу председатель Союза потребителей коммунальных услуг Олег Попенко, это энергетическая бедность.

Но при этом мы должны говорить, что это энергетическая бедность, и фактически эти 40% украинцев не имеют возможности в полной мере пользоваться электроэнергией и экономят буквально на всем,
– отмечает Олег Попенко.

https://economy.24tv.ua/ru/tarif-na-jelektrojenergiju-sentjabr-2021-dlja-naselenija-ukraina_n1713519
 

П.С.

Как только что прочел про сжижение угля "... 17 августа 2006 года газета Wall Street Journal указала, что для обеспечения прибыльности нефть должна оставаться выше 30-35 долларов за баррель. Sasol в Южной Африке является крупнейшим в мире производителем сжиженного угля. В Южной Африке нет нефти, но запасы угля в избытке. С 1950-х годов Sasol начал эксплуатировать завод по сжижению угля, производя 150 000 баррелей сжиженного угля в день, заменяя треть потребности Южной Африки в нефти. (Учитывая, что Россия производит 10,3 млн баррелей в день, а Саудовская Аравия производит 99,5 млн баррелей сырой нефти по состоянию на май 2017 года, это очень мало) На долю Sasol Limited в настоящее время приходится 20 % южноафриканского рынка автомобильного топлива. «Наш завод по сжижению угля экономически оправдан, если мировые цены на сырую нефть превышают 16-17 долларов за баррель», — сказал технический директор Sasol Джон Бокка. В апреле 2017 года средняя цена нефти Дубая на Ближнем Востоке составляет 52,3 доллара за баррель.

Компания Sasol в настоящее время строит 27 заводов по сжижению угольного угля в Нинбо, Китай. Чтобы построить завод, способный производить 80 000 баррелей нефти в день (около 4 млн тонн в год), необходимо шесть миллиардов долларов...".https://ru.wikipedia.org/wiki/Сжижение_угля

Изменено 23 Августа, 2021 в 21:13 пользователем МВВ

[бродяга_]

8 часов назад, МВВ сказал:

Получилось, 5.4 кВт на куб водорода.

5.4 кВт час на куб водорода. в реале 3,9–4,1 кВт · ч/м3

[Леша гальваник]

17 минут назад, бродяга_ сказал:

5.4 кВт час на куб водорода. в реале 3,9–4,1 кВт · ч/м3

От установки сильно зависит. 5,4 КВт*ч на куб - конкретно для описаной ФВ-500 в книге 40-летней давности. 

Так-то потери на нагрев электролита все же очень большие, хотя утилизировать это тепло можно и нужно.