Прикладная маскология

0
+
2
-

В ноябре 2016 года профильные гуманитарные “гиковские” СМИ, монетизирующие клики на научноподобной поп-тематике, всколыхнула новость из любимой категории “Ну вот и всё… Началось”.
Суть новости была примерно такой:
Tesla Motors объявила о переключении острова в Американском Самоа (территория США в южной части Тихого океана) на солнечные батареи. Об этом компания сообщила на своей странице в Twitter.

«Остров в Американском Самоа переведен почти на 100%-е обеспечение солнечной энергией благодаря более чем 5,3 тыс. солнечных панелей и 60 аккумуляторов Tesla», — говорится в сообщении. Вместо архаичных дизельных генераторов инженеры Tesla оборудовали остров энергосистемой из 5328 солнечных панелей с фотоэлементами и 60 фирменных аккумуляторов Powerpack.

Эпитеты, в зависимости от СМИ, менялись, но гарцевали вокруг “прорыв”, “будущеерядом”, “успешныйуспехуспешен” и тому подобными звонкими фантиками, в которые по традиции заворачивается ключ от пустого чулана.
Что же по факту произошло? Давайте разберёмся.

Первоисточник новости – запись в блоге убыточной компании, на тот момент принадлежащей двоюродному брату И.Маска, SolarCity. Компания успешна в стиле Тесла – она не выполнила ни одного успешного проекта и на один доллар прибыли имеет 6 долларов убытков. Сейчас компания куплена Теслой.

Речь идёт об острове Тау, который юридически относится к США, но по факту находится в примерно 6500 километрах от Америки. Население острова составляет около 600 человек, в основном аборигенов, электричество для которых появилось в последние несколько десятилетий. На острове есть даже аэропорт, принимающий несколько воздушных судов в день, но используется он исключительно для частных перелётов.
В части чисел декларируется следующее:
— Установлено 5328 солнечных панелей, способных при нужной погоде генерить до 1,4 МВт;
— Установлено 60 аккумуляторов Powerpack (это промышленный аккумулятор, не путать с Powerwall), способных хранить до 6 МВт*ч;
С этим объёмом хранения электричества на потребности острова может хватить до 3х дней;
Ранее острову в год надо было около 415 тысяч литров солярки;
Что ж, начнём.

Ситуация с заменяемыми генераторами

Для подчёркивания экологичной экологичности идёт постоянный акцент на том, что “плохие и дымящие дизельные генераторы, на которые расходовалось дикое количество топлива, были успешно заменены”.
Посчитаем. Декларируемые 415 тысяч литров солярки – это пять цистерн на весь остров на год, чуть больше тонны на сутки.
И тут мы натыкаемся на первую странность – если попробовать найти дизель-генератор, исходя из такого потребления, то пиковая мощность у таких систем будет около 270 кВт
Фактическая мощность устройств, потребляющих такие объёмы топлива, в несколько раз меньше, чем задекларированная в проекте мощность солнечных батарей в 1.4 МВт. Вариантов “почему так” может быть много, впрочем, для варианта “доврали про установленную мощность, и завысили исходное потребление” подойдёт отлично.

Итак, остров в пике потребляет 220 кВт. Весь проект – не замена дизельной генерации солнечной, а балансировка и увеличение надёжности. На остров хватает 1 (одного) генератора, и ещё 2 – в запасе.
Картинка, скажем так, уже сильно отличается от декларируемой. Смотрим дальше.

Экологичность

В первозданной природе острова вырубили огромную проплешину, а генераторы – остались. Как и запас топлива для них. Кстати, один генератор занимает около 3 квадратных метров. Ну да зачем лес-то жалеть, если речь об экологии?
Для монтажа и строительства, которое длилось около года, потребовалось несколько рейсов грузовых судов, привозящих нужное оборудование.

Вопросы обслуживания системы

Обслуживание дизель-генератора – штука тривиальная. Можно научить аборигена, это быстро и недорого.
Другое дело – массив солнечных батарей и аккумуляторов Powerpack. Всё ж высокотехнологичное, подключённое к Интернету, требующее специального обслуживания и наблюдения.
Остров Тау в плане климата – это крайне жаркое место. Температура там весь год классифицируется как “жарко” и “очень жарко”, и воздух прогревается под 40 градусов Цельсия. Если столько градусов воздух – можно представить, как может прогреться предмет, стоящий на открытой местности. Максимальная допустимая температура систем Powerpack, как следует из официальной документации + 50 градусов Цельсия. Системы развёрнуты под открытым небом, под прямыми солнечными лучами – следовательно, вопрос активного охлаждения их даже в “пассивном” состоянии – очень актуален, иначе они могут просто сдетонировать. Не говоря уже о ситуации, когда идёт активная зарядка или разрядка, и тепло выделяется ещё сильнее. Сколько электричества потребляет эта постоянно работающая система, сколько стоит её обслуживание – нигде не упоминается. А система данная обязательно потребляет электричество, т.к. это всегда двигатель, который по контуру прокачивает реагент-охладитель. То есть вполне возможна ситуация “входящей мощности с панелей недостаточно даже для охлаждения аккумуляторных блоков” – в этом сценарии система будет потреблять мощность “снаружи” просто чтобы остыть до безопасной температуры. Насколько падает КПД в данном случае – не уточняется.

Равно как и то, как поле солнечных панелей выдерживает характерные для Американского Самоа тайфуны. Безусловно, специфические солнечные панели, которые выдержат тайфун есть – вопрос в том, сколько в результате это обошлось по стоимости, насколько это удорожает каждый киловатт-час и сколько стоит поддержка (мониторинг состояния, уборка поверхности, ремонт, замена повреждённых панелей).

На тему уборки можно отметить отдельный момент – панели надо регулярно мыть, тем более в случае эксплуатации в тропиках, при сколь-нибудь сильном ветре, листья растений и грязь/мусор будут налипать на эти конструкции весьма активно (насмотрелся на такое, т.к. с тайфунами лично сталкиваться на Хайнане приходилось не раз). Моются солнечные панели со специальной химией – что также “резко улучшает” общую экологичность. Эта химия в случае 5 с лишним тысяч батарей будет расходоваться весьма бодро, вопрос её утилизации опять же добавляется в общую копилку.
Интересно было бы оценить разницу в трудоёмкости, рисках и затратах между “планово подгонять раз в год мелкую посудину с дизельным топливом (по морским меркам 400-450 т. дизеля вообще ни о чём)” и “судно с бригадой рабочих и спецов именно по данному виду батарей, краном (один Powerpack – 1.6 тонны), грузовиком, а также топливом для крана и грузовика и собственно заменяемыми аккумуляторами”, которые этими краном будут грузиться, грузовиком развозиться, и которые теперь становятся обязательными к замене расходными материалами.

Интересным моментом также является гарантийный срок работы Powerpack, скорость деградации батарейного блока и вопросы замены оного. Я попытался найти эту информацию на официальном сайте Теслы:
Найдя в поиске ссылку на официальную страницу Powerpack обнаружил, что страница “самой успешной, переворачивающей мировую энергетику батарейки” удалена с сайта и теперь её больше нет.
Что ж, придётся действовать по аналогии – ведь батарейные модули в Powerpack те же, что и в Powerwall, это декларируется Теслой изначально. Возьмём гарантию на Powerwall и посмотрим:
— Мегаватт-часы у нас будут, безусловно, другими, но темп деградации аккумуляторного блока будет явно либо такой же, либо очень схожий – технология-то одна и та же.
15% потерь через 2 года после начала использования – говоря проще, задача ежегодного обслуживания, притом с доставкой новых Powerpack и батарейных модулей к ним – очевидна и регулярна. Как, интересно, это ложится в канву “труднодоступный жутко далёкий остров»- вопрос. Раз в год дизеля цистерну притащить проблема, а туда-сюда мотаться за экзотическими комплектующими к штучному решению – видимо, куда как проще.
Впрочем, всё упирается в сумму затрат – а она, судя по явному умалчиванию и отговоркам при помощи сектантских мантр — огромна.

Финансирование

Несмотря на подачу “раз на солнечной энергии, то всё точно дешевле, чем обычное”, при переходе к конкретике, вопрос как-то внезапно затихает.
Действительно, на практике не окупаются даже обычные, самые дешёвые и простые солнечные панели – какой-то разумный срок хотя бы возврата средств появляется разве что при специально высокой цене на электроэнергию. А уж специфичные, для работы на удалённом острове, в сложных погодных условиях – можно представить себе расходную часть.
Впрочем, как и у других показательных проектов SolarCity, всё проще:
На реализацию проекта у Tesla и SolarCity ушло меньше года. Финансированием занимались Агентство по защите окружающей среды США, Министерство внутренних ресурсов и Управление по экономическому развитию Американского Самоа.
То есть очередное успешное освоение госбюджета на штучное показательное решение, которое не улучшает, а лишь ухудшает ситуацию с экологией. Успех за успехом, что и сказать.

Итог

Состоялось показательное и явно стоящее огромных денег развёртывание некоторых компонентов системы электроснабжения, покрывающего масштаб “резервная генерация для одного многоквартирного дома”.
Экологический эффект – отрицательный — на маленьком островке с красивой природой, для красивой рекламной картинки, вырубили кучу леса и сделали “показательное” поле солнечных батарей.
Реальное количество солнечных панелей и промышленных систем энергосбережения – исчисляется тысячами. И при этом количестве они все равно не могут обеспечить ситуацию “теперь дизель-генераторы можно убирать совсем” – т.е. эта схема не подразумевает надёжности решения в случае работы “без генератора”.
Реальные затраты на проект неизвестны, но даже лобовое сложение стоимости нескольких тысяч солнечных панелей, плюс десятков Powerpack, плюс их доставки за тысячи километров и монтажа на острове, с предварительной расчисткой девственной природы, даёт числа, которые позволяют сотни лет покупать 400 тонн солярки в год. При том, повторюсь, что солярку на остров привозить приходится, генераторы продолжают использоваться.
Что по итогам? Очередная дико дорогая и неудачная показуха в тесла-стиле и сказочность сценария «пока-пока Газпром”.
Хотя, в общем – а разве кто-то сомневался?

Источник материала