Доступный для России супертяж

[Artemkad]

Shestoper пишет:
1 Вт мощности солнечной батареи стоит в производстве примерно как 10 кВт*часов энергии, произведенной на ТЭС. Такую энергию батарея отдаст за 10 тысяч часов работы на максимальной мощности. Или за 30-35 тысяч часов реального времени, с учетом неравномерности освещенности в течении суток. То есть примерно за 4 года. А срок службы батарей - порядка 30 лет. Причем через 25 лет из-за деградации их мощность снижается только на 10%.

Урежь осетра... Максимальная мощность это в полдень на экваторе при температуре батареи в 25градусов. При росте температуры, облачности, угле освещения, широте, .... производимая электроэнергия падает. В средних широтах хорошо если 1Вт мощности за сутки произведет 5-6 Вт*ч электроэнергии, а в реальности без поворота за Солнцем - 4-5 Вт*ч (инсоляция практически всей европейской территории России за исключением северной части 3-4,5кВт на метр кв. в сутки). Итого 10тыс. превращаются в 50тыс. часов. Плюс к этому - судя по тому что твой источник не уточнял тип солнечного элемента, речь скорее всего идет о наиболее дешевых тонкопленочных СБ на аморфном кремнии у которого срок службы 10 лет. И говорит этот срок службы (10 лет для аморфного и 30 лет для кристаллического) лишь о сроке за который мощность СБ падает в ДВА раза.

ЗЫ. А теперь сравни со стоимостью электроэнергии АЭС или ГЭС...

[Shestoper]

Artemkad пишет: Плюс к этому - судя по тому что твой источник не уточнял тип солнечного элемента, речь скорее всего идет о наиболее дешевых тонкопленочных СБ на аморфном кремнии у которого срок службы 10 лет. И говорит этот срок службы (10 лет для аморфного и 30 лет для кристаллического) лишь о сроке за который мощность СБ падает в ДВА раза.

ЗЫ. А теперь сравни со стоимостью электроэнергии АЭС или ГЭС...

Речь шла о поликристаллическом кремнии, в тексте ссылки это упоминается.

А что до сравнения с ГЭС - я не спорю, что пока СБ дороже. Но производители грозятся достичь паритета цены кВт*ч уже к 2020 для стран с высокой инсоляцией, к 2030 - для приполярных.
Это не просто рекламный трындеж.
Когда освоят производство наноантенн производительной рентгеновской литографией (сейчас штампуют электронной) - цена СБ снизится минимум на порядок. 
Наноантенны очень нужны для фотоники, так что в освоение их производства производители элементной базы большие средства вкладывают.

[Leonar]

Да не надо с Шестопером спорить..
Профессор любит говорить, он не слушает, его не переубедишь
Как с танком носится весом в полтыщи тонн с метровой комбинашкой от пкр гранит...
Что тут с СЭС...якобы будет дешево, когда будет...
И совершенно в корне не соглашается, что все его цели в его же лозунгах, решаются куда более простыми средствами

[Artemkad]

Павел73 пишет:

Artemkad пишет:
То бишь, по нынешнему состоянию рынка пусковых услуг можно сказать, что Россия гораздо эффективнее чем США расходует ресурсы т.к. выводит больше при том, что имеет ресурсов в разы меньше?

По пусковым услугам Россия эффективнее, чем США, при этом имеет сопоставимые ресурсы. Отсюда и многоразовый Маск. Попытка увеличить эффективность за счёт получения принципиального технического преимущества.

С учетом того, что население США более чем в 2 раза больше(а именно население обеспечивает те самые ресурсы страны), плюс население по всему миру которое активно работает на экономику США за зеленые фантики  , ресурсы у Штатов в разы больше.

[Shestoper]

Leonar пишет:
Да не надо с Шестопером спорить..
Профессор любит говорить, он не слушает, его не переубедишь

Что тут с СЭС...якобы будет дешево, когда будет...

А Вы выдвигайте аргументы поосновательнее, чем многозначительные многоточия, и я с удовольствием послушаю.
Я нигде не писал, что построить СКЭС и пусковую петлю - плевое дело. 
Это очень серьёзный проект. Сейчас до космической энергетики примерно такой путь, как от ракет Годдарда до Р-7 - лет 20-30 исследований и проектирования.
И я никогда не говорил, что в ближайшие полвека солнечная энергия обязательно  станет самой дешевой из всех видов генерации. Вот сопоставимой с другими видами - скорее всего станет, есть серьёзные предпосылки.
СКЭС - это очень удачный способ нарастить космическую экспансию. Промежуточное звено между современной эпохой редких АМС и коммерческих связных спутников, и эпохой развертывания в космосе массовой высокоавтоматизированной промышленности и крупных поселений в будущем.

[Artemkad]

Shestoper пишет:
А что до сравнения с ГЭС - я не спорю, что пока СБ дороже. Но производители грозятся достичь паритета цены кВт*ч уже к 2020 для стран с высокой инсоляцией, к 2030 - для приполярных.
Это не просто рекламный трындеж.

Судя по тому сколько этот трындёж уже слышно - именно рекламный. А с учетом того, что разработки ГЭС(к примеру приливных) и  АЭС так-же не стоят на месте, вероятно не догонят никогда.

Shestoper пишет:
Когда освоят производство наноантенн производительной рентгеновской литографией (сейчас штампуют электронной) - цена СБ снизится минимум на порядок.

Не поможет. Основная проблема это энергия на изготовление площади кремниевой пластины и она не зависит от литографии.  Т.е. нет фокуса который происходит с микроэлектроникой в которой при снижении проектной нормы в два раза в четыре раза увеличивается число годных микросхем с той-же площади, а значит примерно в 4 раза снижается цена микросхемы при прочих равных.

[Shestoper]

Artemkad пишет:

Shestoper пишет:
А что до сравнения с ГЭС - я не спорю, что пока СБ дороже. Но производители грозятся достичь паритета цены кВт*ч уже к 2020 для стран с высокой инсоляцией, к 2030 - для приполярных.
Это не просто рекламный трындеж.

Судя по тому сколько этот трындёж уже слышно - именно рекламный. А с учетом того, что разработки ГЭС(к примеру приливных) и АЭС так-же не стоят на месте, вероятно не догонят никогда.

Shestoper пишет:
Когда освоят производство наноантенн производительной рентгеновской литографией (сейчас штампуют электронной) - цена СБ снизится минимум на порядок.

Не поможет. Основная проблема это энергия на изготовление площади кремниевой пластины и она не зависит от литографии. 

Вы поинтересуйтесь статистикой снижения цены СБ за последние 20 лет. Цифры очень впечатляющие. Это не трындеж, это уже есть. 

Что до подложки - для наноантенн ей совсем не обязательно быть полупроводниковой.
И ещё, КПД у них может быть 70-80%.
Ну и есть такая штука, как СБ с концентратором луча, рассчитанные на работу при высокой плотности энергии. У них площадь подложки - только малая часть площади, с которой собирают энергию

[Artemkad]

Shestoper пишет:
Что до подложки - для наноантенн ей совсем не обязательно быть полупроводниковой.
И ещё, КПД у них может быть 70-80%.

А это очень вряд-ли. Солнечный свет не является монохромным

Shestoper пишет:
Ну и есть такая штука, как СБ с концентратором луча, рассчитанные на работу при высокой плотности энергии. У них площадь подложки - только малая часть площади, с которой собирают энергию

На это еще есть какие-то надежды - если смогут деградацию СБ под концентратором довести до приемлемого уровня.

[Кубик]

Shestoper:
СКЭС - это очень удачный способ нарастить космическую экспансию.   Промежуточное звено между современной эпохой редких АМС и коммерческих связных спутников, и эпохой развертывания в космосе массовой высокоавтоматизированной промышленности и крупных поселений в будущем.

Экспансию затрат - это точно.. Ну и куда там "редким АМС" до сооружений, требующих производства не слишком простых по техническому уровню сооружений на земных производствах в объёмах по массе тысячи тонн и их выводу на высокие орбиты, плюс наземная инфраструктура, без которой они не пригодны для энергетики Земли, а в космосе - это ещё такая маниловщина :|  Пока все проекты, обещающие супердешёвый вывод -чистая химера - ни "петли", ни "роторы", ни даже катапульты простейшие невозможно сооружать в нынешних условиях, и даже - что они потащат на орбиту? Пакеты "досок" и ящики с комплектующими? Сколько стоит и как будет проходить сборка - автоматами? Ещё одна задачка не хилая..

[vlad7308]

EROEI СБ составляет 4-7.
Это очень мало, практически на пределе экономической целесообразности.
Для сравнения - EROEI ГЭС около 100, угольной генерации - до 80, АЭС около 20, нефтянки - 30-40

[garg]

Артемке - не пользуйтесь пожалуйста учебниками из первой половины 20-го века, лучше интернетом. Если даже законы физики меняются/уточняются, то про технологии и говорить нечего. Если вы пользуетесь счетами, это не означает что не существует калькуляторов.
Уже 10 лет как нормой на рынке СБ за срок службы считается падение мощности до 80% , а не в 2-е. - и это давно 25 лет. Есть кремниевые панели с заявленным сроком службы в 50 лет.
Про невыработку энергии на производство - это баян 60-х годов. Вы еще какашками мамонта попробуйте аргументировать. Весомо получится.
Передача Энергии быстро не нашел, но осенью была новость - японцы построили стенд с линейной передачей на дистанцию 1-4км. На последнем рубеже потери были всего 40%, т.е. КПД уже 60%.

[Shestoper]

vlad7308 пишет:
EROEI СБ составляет 4-7.
Это очень мало, практически на пределе экономической целесообразности.
Для сравнения - EROEI ГЭС около 100, угольной генерации - до 80, АЭС около 20, нефтянки - 30-40

Не спорю.
Но, во-первых, как я уже писал, у СБ ещё есть резервы для очень серьёзного совершенствования. В том числе по снижению энергоемкости производства и увеличению рабочего ресурса.

Во-вторых, одним из способов повышения эффективности СБ и является их выведение в космос, при наличии дешёвой и производительной транспортной системы.

В-третьих, если судить только по ЕROEI, то не угольные ТЭС и АЭС тоже имеют немного шансов для развития. Тем не менее они существуют и развиваются.
Влияет ещё много факторов - удобство добычи и транспортировки топлива, объём его запасов и т. д.

В, четвёртых, при среднегодовом росте энергетики на 3% за столетие она вырастет в 19 раз. И это не так много, если учесть рост населения в полтора раза и тот факт, что сейчас в странах золотого миллиарда  потребление энергии на душу населения в 5 раз выше среднемирового. Только чтобы обеспечить 11-миллиардное население энергией по современному американскому стандарту, нужно производство нарастить на порядок.

Уже к концу текущего века при умеренных темпах роста энергетика может увеличиться настолько, что не хватит никаких горючих ископаемых. Нефть, газ, уголь, сланцы, даже газогидраты - при таком потреблениии всех их запасов хватит всего на несколько десятилетий. А совокупная энергия морских приливов, к примеру - около 3 ТВт. Это сопоставимо с современной энергетикой, для резкого роста не хватит.
Остаётся 3 источника энергии подходящих размеров - термояд, Солнце и реакторы на быстрых нейтронах с добычей урана из морской воды.
Кроме того, при энергетике, на порядок больше современной уже вероятно серьёзное влияние теплового загрязнения на экологию. Человеческая энергетика тогда составит порядка 1% от получаемого Землёй с Солнца. А ведь на создание ветров и течений идёт малая часть энергии нагрева Земли Солнцем.
 
Так что, как не крути, уже во второй половине текущего века или отказаться от наращивания производства энергии и роста жизненного уровня большинства человечества, или заниматься переходом на нетрадиционные сейчас источники энергии и выводом промышленности и части населения в космос. 

Ну и если говорить про использование самовоспрризводящихся машин (их создание в ближайшие 30-50 лет очень вероятно) - с такой техникой энергетика может расти гораздо быстрее, чем на 3% в год. Тогда возможен рост за десятилетия в тысячи раз. И, разумеется, не на Земле, а в космосе - такое колоссальное энергопотребление понадобится для строительства комфортной космической жилплощади для миллиардов людей, для отправки межзвездных зондов. 
Это все может стать реальностью уже в 22 веке. С учётом развития биотехнологий и продления человеческой жизни - может до этого и ныне живущие доживут.

Вся эта футурология фантастично звучит, но базируется на очень вероятных технических достижениях, которые скорее всего будут реализованы уже в ближайшие полвека.

И солнечная энергетика, которая сейчас существует на грани рентабельности, в этот мир отлично вписывается и может стать одной из его основ - наряду с термоядом, робототехникой, биотехнологиями и массовым косммческим транспортом. 

Прямо сегодня у человечества нет жизненной необходимости сломя голову бежать строить пусковую петлю. Но где-то лет через 30 придётся жестко определяться - заниматься всерьёз космической экспансией или скукоживать энергопотребление, жизненные стандарты и закукливаться на Земле.
То, что я предлагаю, начать разработку новых средств выведения в ближайшие годы - это совсем небольшое опережение исторических закономерностей развития.

Повторю ещё раз - происходящее уже сегодня, разжигание военных конфликтов в Евразии, создание США Азиатской и Атлантической ассоциаций свободной торговли с прицелом на расцвет американской промышленности за счёт удушения азиатской и европейской вполне может являться не только ситуативной борьбой за рынки, но и сознательным переходом к мироустройствy, где доступ к передовым технологиям и высоким жизненным стандартам будет закреплён только за ничтожным меньшинством человечества. А большинство просто не нужно и подлежит постепенному сокращению поголовья. 
Очень вероятно, что тузы капитализма тоже решили на десятилетия опередить тот момент, когда выбор траектории развития станет неизбежным, выбрали антиутопии (как более простую в реализации и привлекательную лично для них) и занялись её строительством.

Для борьбы с такими тенденциями очень полезно опираться не только на лозунги социальной справедливости (как делал СССР в 20 веке), но и в условиях 21 века иметь разработанную технологию дешевого доступа в космос - как наглядный пример, что альтернативный путь развития возможен и реализуется.

[Mark]

Artemkad пишет:

Mark

пишет:
Ангару будут делать на самых лучших западных станках и западных патентах как фрикционная сварка баков катораа на много уменьшит сухую массу Ангары. Контракы были подписане с фирмой FPT ((Италия). Это уже мала революция в строению носители в России..

Первый носитель на этой технологии фрикционной сварки была Delta II каторая успешно в 1999 году стартовала..

Вот только маленькая подробность... Стоимость Delta II в разы превышает стоимость Союза изготовленного без этой "революционной технологии"(известной еще во времена СССР) при том, что еще и выводит Delta-II меньше Союза. Так чего там с революцией?

Я вижу что вы вобще не поняли что фрикцёная сварка.Про Ангару:

«Самое ценное в этом проекте то, что ,,Ангара" — вершина уже существующих технологий российской космонавтики, — рассказал ,,АиФ" Сергей Александров, инженер-конструктор космических аппаратов, историк космонавтики, авиации, подводного флота и военной техники. — Все наши ракеты, которые сейчас летают, созданы на основе носителя ,,Зенит", разработанного ещё в 1970-х. ,,Ангара" же вобрала в себя достижения почти 30 лет развития промышленных технологий. При её строительстве используется множество невидимых простым глазом улучшений. Например, наш отечественный секрет — фрикционная сварка (сварка под давлением), которая существенно увеличивает грузоподъёмность. За счёт сильного трения при сварке металл, из которого состоит ракета, становится похожим на пластилин». По словам разработчиков проекта, им удалось уменьшить толщину свариваемых кромок, не теряя прочности. А тут важен каждый грамм: чем меньше металла в ракете, тем больше полезной нагрузки она способна вывести на орбиту.

Или коротко сказать, получаем большую прочность, уменьшаем на много сухую массу, получаем большую ПН на носителях и самолетах. Смотрите например использование на Спейс Шаттла и А-380.


Тоже про Friction Stir Welding, FSW:

http://www.twi-global.com/technical-knowledge/published-papers/german/reibruehrschweissen-erfindung-innovationen-und-industrialisierung/

[Shestoper]

Кубик пишет:

Shestoper :
СКЭС - это очень удачный способ нарастить космическую экспансию.    Промежуточное звено между современной эпохой редких АМС и коммерческих связных спутников, и эпохой развертывания в космосе массовой высокоавтоматизированной промышленности и крупных поселений в будущем.
 

Экспансию затрат - это точно.. Ну и куда там "редким АМС" до сооружений, требующих производства не слишком простых по техническому уровню сооружений на земных производствах в объёмах по массе тысячи тонн и их выводу на высокие орбиты, плюс наземная инфраструктура, без которой они не пригодны для энергетики Земли, а в космосе - это ещё такая маниловщина  :|  Пока все проекты, обещающие супердешёвый вывод -чистая химера - ни "петли", ни "роторы", ни даже катапульты простейшие невозможно сооружать в нынешних условиях, и даже - что они потащат на орбиту? Пакеты "досок" и ящики с комплектующими? Сколько стоит и как будет проходить сборка - автоматами? Ещё одна задачка не хилая..    

Задачек нехилых придётся решить, безусловно, немало.
А Транссиб легко было построить? 
А Уралмаш? 
А Р-7 создать?
То, что я предлагаю в области средств выведения - это часть перехода на новый технологический уклад. 
Конечно, создавать клоны Энергии на основе технологий 30-летней давности - это проще.
Но с таким подходом наше отставание от мировых технологических лидеров будет только расти и крепнуть.
Чтобы нам что-то представлять в этом мире, и не позволить новоявленным глобальным нацистам загнать большинство человечества (и Россию в том числе) в Средневековье - нам нужно не просто догнать мировой уровень технологий, а опередить.
Это трудно. Лечь и сдохнуть намного проще.

[Сергей]

Mark пишет:
Mark

пишет:
Ангару будут делать на самых лучших западных станках и западных патентах как фрикционная сварка баков катораа на много уменьшит сухую массу Ангары. Контракы были подписане с фирмой FPT ((Италия).

Mark пишет:
Например, наш отечественный секрет — фрикционная сварка (сварка под давлением), которая существенно увеличивает грузоподъёмность. За счёт сильного трения при сварке металл, из которого состоит ракета, становится похожим на пластилин». По словам разработчиков проекта, им удалось уменьшить толщину свариваемых кромок, не теряя прочности.

"наш отечественный секрет" и западное оборудование - как обычно. Только приветствую фрикционную сварку, но писать, что "на много уменьшит сухую массу Ангары" не следует.

[Mark]

Сергей
но писать, что "на много уменьшит сухую массу Ангары" не следует.

На Шаттле получаем черес Friction Stir Welding около 10% (3,1 тонн) болъшую ПН, видно из документов НАСА.

Для Ангары брак даных, сухая масса будет меньше, это очевидно и факт. Потому и Роскосмос покупал лицензию на
Friction Stir Welding,.

[Сергей]

Mark пишет:

Сергей
но писать, что "на много уменьшит сухую массу Ангары" не следует.

 На Шаттле получаем черес Friction Stir Welding около 10% (3,1 тонн) болъшую ПН, видно из документов НАСА.

Для Ангары брак даных, сухая масса будет меньше, это очевидно и факт. Потому и Роскосмос покупал лицензию на

В далекие 60-е годы при сварке листовых алюминиевых сплавов в королевской конторе аргоно-дуговой сваркой 
равно-толщинных листов потеря прочности примерно 80% ( при обязательной термообработке после сварки, зачистке швов, травлении, нанесении защитных покрытий), для обеспечения равнопрочности достаточно утолщения кромок свариваемых листов на 25% на ширине примерно 10 толщин листа в обе стороны от стыка. Дальше отнесите произведение 0,25*20 толщин листа* длину сварных швов к площади бака, умножьте на 100 и получите в процентах увеличение массы бака ,навскидку и процента не наберете, соответственно увеличение ПН и того меньше. Что касается Шаттла - детали крупногабаритные , после сварки могли и не делать термообработку ( мысленный эксперимент в доказательство эффективности затрат на оборудование для фрикционной сварки, закладывать для сравнения большую потерю прочности и большие толщины для компенсации потери прочности) и то цифры сомнительны.

Сергей пишет:
Только приветствую фрикционную сварку, но писать, что "на много уменьшит сухую массу Ангары" не следует.

[Artemkad]

Mark пишет:
Я вижу что вы вобще не поняли что фрикцёная сварка

Mark пишет:
Или коротко сказать, получаем большую прочность, уменьшаем на много сухую массу, получаем большую ПН на носителях и самолетах. Смотрите например использование на Спейс Шаттла и А-380.

Нет, это Вы не поняли. Просто уменьшение сухой массы ракеты ни о чем не говорит. Важно какой ценой это достигается. И если в результате такой технологии  цена ракеты растет в разы, толку от этой технологии никакого не будет. И Ваши примеры с Шаттлом, Дельтой и А-380 тут как раз показатель хреновой стоимости.

[Кубик]

Shestoper :
...А Транссиб легко было построить? .А Уралмаш? А Р-7 создать?
То, что я предлагаю в области средств выведения - это часть перехода на новый технологический уклад.

Чтобы нам что-то представлять в этом мире, и не позволить новоявленным глобальным нацистам загнать большинство человечества (и Россию в том числе) в Средневековье - нам нужно не просто догнать мировой уровень технологий, а опередить. Это трудно. Лечь и сдохнуть намного проще.

Прежде всего ваш посыл по организации дешёвого трафика в космос требует установления "мирового коммунизма" - вы же глобальные сооружения предлагаете :!: , пусть не в той дикой форме, которой всех пугают - но никаких военных конфликтов, борьбы за ресурсы между территориями, всеобщее согласие при всеобщем решении глобальных проблем - не слабО вам это? Никакие технологии не решат идеологических проблем, если они будут использоваться в военных целях ради достижения  преимуществ над другими..Думаете , если Россия опередит всех по дешевизне вывода  - это так всех обрадует и заживём счастливо?

[Mark]

Artemkad пишет:

Mark

пишет:
Я вижу что вы вобще не поняли что фрикцёная сварка

Mark

пишет:
Или коротко сказать, получаем большую прочность, уменьшаем на много сухую массу, получаем большую ПН на носителях и самолетах. Смотрите например использование на Спейс Шаттла и А-380.

Нет, это Вы не поняли. Просто уменьшение сухой массы ракеты ни о чем не говорит. Важно какой ценой это достигается. И если в результате такой технологии цена ракеты растет в разы, толку от этой технологии никакого не будет. И Ваши примеры с Шаттлом, Дельтой и А-380 тут как раз показатель хреновой стоимости.

Абсолютный бред что вы пишете:

Переход с аргонодуговой сварки на сварку трением с перемешиванием при изготовлении топливных баков ракет (рис. 6) позволил снизить почти в 2 раза стоимость сварки [63] и улучшил качество швов. За первые четыре года было выполнено свыше 2,5 км бездефектных швов при сварке трением с перемешиванием панелей из алюминиевого сплава 2014. В настоящее время фирма BOEING производит с применением сварки трением с перемешиванием топливные баки ракеты Delta IV диаметром более 5 м.