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Autore Topic: Energy matters 2  (Letto 1402 volte)
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Crono
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« il: 22 Settembre 2009, 14:16:45 »

a qualche testa d'uovo e' venuta fuori con una fantastica idea: catturare il CO2 generato durante la combustione di combustibili fossili per poi immagazzinarlo da qualche parte

suppongo costoro avranno comunque il problema di trovare dove immagazzinare questo CO2, visto che nessuno lo vorra' dietro casa e visti gli enormi problemi politici a trovare siti di stoccaggio di scorie radioattive, che hanno dimensioni minuscole a paragone. i "verdi" comunque si oppongono a re-iniettare il CO2 sottoterra, dove sembra che comunque petrolio e gas naturale siano rimasti indistrubati per milioni di anni. nulla sembra andar bene per i verdi, a parte tornare al medio evo. i verdi ovviamente tendono a ignorare che sottoterra si trova tutto il CO2 che componeva originariamente l'atmosfera terrestre. ma sto divagando



il processo di ricattura del CO2 ha un grosso problema: consuma enormi quantita' di energia.
il sistema piu' efficiente al momento si pappa il 30% dell'energia prodotta, usata per poi ricatturare il CO2. notare che al 50% ci si troverebbe nella ridicola situazione di dover bruciare il doppio di combustibile per generare la stessa quantita' di energia e CO2. al 30% il circolo vizioso e' evitato di misura, ma significa che applicando il sistema a esistenti centali in un colpo solo si perderebbe il 30% di capacita' produttiva, che andrebbe rimpiazzato, e si brucerebbe piu' combustibile accelerando il suo inevitabile esaurimento.
il costo dell'energia inoltre aumenterebbe di almeno il 50%.

amenoche non si scelga di non rimpiazzare la capacita' produttiva, generando una carestia di energia, che raddoppierebbe o triplicherebbe il suo costo.

purtroppo molte nazioni si stanno buttando a corpo morto nell'impresa della cattura del CO2, ignorando costi in termini di soldi e energia.

quindi vediamo: poca o nulla nuova capacita' produttiva e comunque ci vogliono decenni per costruire una centrale elettica, vecchie centrali condannate alla chiusura perche' inquinano, costo di produzione di energia circa raddoppiato dal costo dei carbon credits (di fatto una tassa), enormi investimenti nel solare e eolico che producono poco o nulla, prima o poi obbligo di cattura del CO2 che consumera' enormi quantita' di energia prodotta, l'idroelettrico ormai tutto sfruttato sino all'ulima goccia, nucleare escluso a priori.

e i governi come cercano di risolvere il problema della scarsita' di capacita' produttiva? bannando le lampadine a filamento e costringendoci a comprare costose lampade elettroniche. le quali essendo costose generano comunque CO2, visto che i soldi non crescono sugli alberi. e i cinesi ci ridono dietro.

io ho comprato un generatore diesel, sinche' rimane legale. e voi?


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ivo
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« Risposta #1 il: 22 Settembre 2009, 19:00:47 »

Energia, distribuzione

A livello europeo la distribuzione d’energia elettrica avviene come rete senza confini, e c’è un motivo ben preciso: dunque parlando del territorio tedesco che conosco bene, inizialmente la corrente si faceva e si fa tuttora con il carbone, nero da miniere e marrone da vaste fosse a cielo aperto che possono arrivare alla grandezza di intere regioni. Il tutto elettrificato in centrali termiche che, giustamente come scrivi tu, necessitano di una conduzione possibilmente non variabile a causa dell’inerzia e deli’efficienza del processo termico che c’è alla base. Di conseguenza, queste fonti risultano adatte per coprire il fabbisogno base (Grundlast).
Ma purtroppo la richiesta elettrica varia di parecchio durante il giorno, settimana, stagione. Alla mattina quando parte l’industria e non solo, fra le 7 e le 9 c’è un picco, si abbassa notevolmente verso le 10.30, risale di nuovo fra le 11 e le 2, riscende alle 16, risale etc, alle variazioni orarie si sovrappone il ciclo del week-end, estate-inverno, gli orari solari legali, i fusi orari fra gli urali e il Portogallo che fanno circa 3 ore di differenza e altre variabili dipendenti da anni freddi o caldi. Dato che gli unici generatori di corrente erano prevalentemente di natura termica e di conseguenza, molto lenti di reazione e non adatti a seguire il ritmo di richiesta variabile, si è passati ad integrare nella rete di distribuzione anche i sistemi di dighe in montagna con lago a valle. In momenti di sovrapproduzione si manda la corrente alle pompe che pompano l’acqua del lago in su alla diga, che verso le 12 viene di nuovo fatta scendere a valle, e le stesse pompe funzionano anche come generatore e creano la corrente per colmare il picco momentaneo di richiesta. Tali unità di pompaggio (Pumpspeicherwerke) ce ne sono diverse distribuite nell’arco alpino e in Norvegia dove vengono utilizzati per tale scopo i fiordi. Anche fiumi flottabili vengono sfruttati (Wehre), lasciando crescere verso le 10 di 1m il livello, scaricandolo poi in modo accelerato verso le 12.30, 1m moltiplicato per centinaia di chilometri (Rhein, Mein, Neckar, atc.) fa un notevole volume di potenziale sfruttabile nel arco di 3-4 ore.  Aggiungendosi poi in Germania il nucleare, anche esso termico che copre bene il fabbisogno di base, ma per coprire i picchi i sistemi di pompaggio diventano indispensabili (aggiungendo poi nei anni 60 in parallelo anche diverse turbine a gas per ‘sparare in 10 minuti il generatore connesso a regime per coprire i picchi particolarmente ripidi, o non facilmente programmabili anticipatamente (vincita di qualche campionato di calcio).
Attualmente tale sistema di rete europea è molto integrata e a distribuzione capillare (basata su diversi accordi interstatali, che spaziano dal Portogallo alla Russia) e indispensabile per sfruttare tutte le fonti di energia sfruttabile, anche se di carattere completamente diverse). Per esempio: I reattori nucleari tedeschi e in particolare quelli francesi hanno per esempio fra le 10 e le 11 una notevole sovrapproduzione che non possono ridurre e che in questo modo inviano alle dighe svizzere e austriache.  Lungo il mare del nord fra la Francia e il baltico ci sono i generatori eolici on e off shore (solo in Germania circa 18mila) che possono essere fermi proprio quando serve corrente e produrla in dismisura durante un uragano quando non c’è bisogno. O la corrente ricavata dal solare termico concentrante ‘Desertec’ secondo l’accordo dei paesi leader europei Germania  Francia con i paesi desertici del nord africa, Marocco, Algeria, Libia, Tunisia, Egitto, Sicilia. Il solare termico elettrificato ha sicuramente di notte un notevole calo. 
Tutte le fonti di energia elettrificata, sia del tipo costante (termica: nucleo, carbone, olio, gas naturale, geo, biogas, liquami, legna, immondizia) a variabile (dinamica: onde, vento, sole) ha bisogno di equalizzazione intermedia per essere utilizzabile. Lo scambio della corrente in rete funziona strettamente su base commerciale, dettata da offerta e richiesta oraria, durante la sovrapproduzione nucleare francese, l’acquisto dei loro kwh dalla rete costa meno, durante i picchi di più, se c’è forte vento nel nord Europa e siamo fuori orario, l’energia eolica si riduce di prezzo, etc.  Non esiste mai un diretto invio di corrente dal produttore al consumatore. Dalla spina a casa non si vede se la corrente è stata generata da una centrale nucleare francese, o da un generatore eolico olandese, o da un panello solare posizionato nel deserto dietro la tenda di Gheddafi.
Se nel Europa industrializzata, ci sono zone con incremento del consumo elettrico, vuol dire che tale aree soffrono di scarsa efficienza. Il progresso tecnologico attuale si manifesta nel generare di più beni utili, con meno impegno di risorse (e non viceversa!). Negli stati centrali europei, si osserva attualmente una diminuzione della crescita del fabbisogno elettrico, nei paesi marginali c’è ancora una tendenza alla crescita del consumo elettrico, ma progressivamente invertibile a utilizzo più efficiente.
(Io personalmente osservo che quando viene proposto un nuovo impianto industriale, quello che conta è i rapporto fra efficienza produttiva e il costo energetico a lungo termine, una volta il conto energia non contava, tale tendenza alimenta la ricerca per ottimizzare i sistemi produttivi industriali, il risultato è una riduzione del fabbisogno energetico generale che serve a tutti, al portafoglio anche individuale, al ambiente etc. A livello di dati abbastanza dettagliati statali tedeschi espressi in GWh ho della documentazione recente (purtroppo solo in lingua tedesca) , tali dati utilizzati per generare prognosi di generazione-consumo di energia elettrica, si parla per il 2020 di una percentuale di energia rigenerativa in Germania del 47%.
http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/432/branchenprognose-2020-strom.html,
http://www.desertec.org/en/foundation/
L’opinione dei addetti ai lavori riporta che naturalmente il nucleare resterà presente in media europea attorno al 15-25% tendenza calante per il servizio base, il petrolio e il carbone fra 50 anni ci sarà ancora ma non più per essere bruciato ma solo per l’industria chimica, i sistemi di stoccaggio potenziale temporaneo dell’energia ricavata da fonti fluttuanti cresceranno e anche l’efficienza dei sistemi di vita e consumo quotidiani cresceranno ulteriormente, riducendo il fabbisogno energetico generale (tale processo vale anche per Cina e India, ci impiegheranno solo qualche anno in più). Io mi ricordo che la mia auto da studente consumava il doppio della mia attuale e aveva la metà della potenza, i parenti regolavano la temperatura d’inverno nelle loro case aprendo la finestra, l’isolamento non esisteva, tanto il petrolio per il riscaldamento costava in Germania nei anni 50-60 circa 0,10 DM. A neanche 50 anni di distanza ci sono case a consumo 0 (Nullenegiehauser), poche ma ci sono e quello in Germania, in Italia o Spagna potrebbero essere già tutte cosi, fra altri 50 anni le case saranno sicuramente tutte a 0 energia. La storia insegna che l’utilizzo dell’energia disponibile continua a migliorare e è giusto che sia cosi. La via tracciata è già imboccata ed è percorribile.   
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Crono
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« Risposta #2 il: 22 Settembre 2009, 20:06:45 »

interessantissimo post. sono ovviamente d'accordo su tutto eccetto che non credo al 47% di energia rigenerativa, che sembra piuttosto utopistico nel breve arco di tempo descritto, 11 anni. per ora siamo a percentuali assai piu' misere, soprattutto se si conta l'energia realmente prodotta e non quella installata.

le case a zero energia esistono in germania ma sono accettabili solo per una minoranza di "verdi" hardcore, perfino prendendo in considerazione la proverbiale taccagneria teutonica, vivere in una casa a 15 gradi e senza aprire una finestra per settimane o mesi mi pare estremo e poco confortevole. e perfino poco salutare.

sono d'accordo sulla crescita dell'efficienza, ma pochi sono in grado di ricostruire la casa ogni 20 anni per mantenersi ai vertici dei parametri di isolamento.
qui in svizzera sono molto diffusi i sistemi a pompa di calore geotermica ma l'isolamento richiesto e' estremo con spessori di anche 20cm di styrofoam nelle pareti. solo le case costruite negli ultimi 8-10 anni hanno coefficienti di isolamento sufficienti a permettere l'uso della pompa di calore geotermica, che comunque usa elettricita' che e' una forma di energia molto costosa e che costera' sempre di piu'. questo tipo di case comunque rimangono una piccola minoranza e alla portata di mano di gente col portafogli in buona saluite. ma anche qui nella ricca svizzera esse sono una piccolissima percentuale.

per la stragrande maggioranza delle case il riscaldamento a combustibile rimane l'unico efficace, e le cose rimarranno cosi per altri 30-50 anni. soprattutto nei climi freddi di oltealpe.

insomma nnon confondiamo la tecnologia disponibile con la tecnologia acquistabile dalle masse.
« Ultima modifica: 22 Settembre 2009, 20:11:55 da Crono » Loggato

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« Risposta #3 il: 23 Settembre 2009, 00:06:21 »

tutto quasi giusto...  Wink
solo per aggiungere qualcosa... (spero di non stupido).

non sono d'accordo con Crono quando auspica il una estesa produzione di energia (tendente ad un ipotetico 100%) di energia nucleare. secondo me è necessario un valido mix di energia prodotta da più fonti, ognuna con le sue peculiarità, come ben espresso dal post di Ivo.

penso però che i paesi sviluppati comunque aumenteranno la richiesta di energia. si, forse come dici tu (Ivo) forse diminuirà il tasso di crescita, ma la richiesta ogni anno sarà comunque superiore a quella dell'anno precedente. e questa energia come la soddisfiamo? (Ho parlato di energia e non di potenza... troppo facile).

Un colpo e Crono (cerchio) ed uno a Ivo (botte) (anzi no forse è meglio il contrario  :Smiley ).

è vero che le case di nuova costruzione, opportunamente progettate, possono essere "case passive"(consumo per riscaldamento da fonti tradizionali uguale a zero), ma l'impatto in termini energetici, anche nel medio periodo è risibile. la diffusione di case passive, sul parco  dell'edilizia residenziale, è attualmente irrilevante (speriamo comunque ce ne siano sempre di più); inoltre i consumi energetici di una nazione in termini di riscaldamento per edilizia abitativa sono una frazione del totale.
non so se fra 50 anni l'incremento del fabbisogno energetico dell'europa possa essere convenientemente compensato dall'aumento di efficienza dei sistemi di riscaldamento dell'edilizia abitativa.

d'altra parte, ti assicuro Crono, che li comfort abitativo di una casa passiva, naturalmente progettata con tutti i crismi, è assolutamente superiore ad una casa tradizionale. i 15° C li hai solo se li vuoi. hai un controllo completo sia della temperatura che dell'umidità dell'aria, con un grado di filtrazione deciso in fase di progettazione. certo, le case passive costano di più, ma se deciso in fase progettuale l'aumento dei costi non ha un eccessiva incidenza.. (più o meno come l'IVA in italia  Lips Sealed ).
se mi chiedi se questo maggior costo si ammortizza in termini normali (5 -8 anni) scappo. in termini di durata dell'investimento (casa e impianti) sicuramente si.

vero è che non tutto deve essere per forza ridotto ad un mero confronto di costi.. altrimenti noi invece di volare ci sposteremmo con l'autobus  Cry

non credo ad un futuro con il nucleare solo al 25% dell'energia totale necessaria all'europa (ocio: ripeto energia e non potenza... spesso alcuni ci giocano troppo con queste... definizioni).

Marco
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« Risposta #4 il: 23 Settembre 2009, 00:16:40 »

ciao Marco :-)

100% nucleare non e' forse possibile, ma io ci andrei il piu' vicino possibile, usando reattori veloci e immagazzinamento idroelettrico, il che permetterebbe di arrivare a percentuali altissime, molto vicine al 100%

le altre fonti "rinnovabili" rimangono un'utopia costosissima. per il resto rimane poco che non sia legato ai combustibili fossili, che io conserverei per usi per i quali sono per ora insostutuibili, e cioe' il trasporto.

considero il nucleare una fonte "rinnovabile", visto che e' praticamente eterna. usando breeder ractors c'e' uranio per millenni, e estraendo l'uranio dall'acqua di mare, che ne contiene 2ppm, ce n'e' per decine di milioni di anni.

a questo proposito ricordo che il costo del combustibile, nella produzione nucleare, e' pressoche irrilevante.

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« Risposta #5 il: 23 Settembre 2009, 15:53:40 »

con il nucleare allo stato attuale (e per stato attuale comprendo anche quello che si sta progettando ora...) non è possibile seguire le variabilità di carico della rete. certo c'è l'immagazzinamento dell'energia... attualmente l'idrolelettrica è la più adeguata, ma non basta da sola ad eliminare tutte le punte.
cosa ne facciamo del surplus prodotto? idrogeno da utilzzare come vettore energetico con tutti i rendimenti (leggi perdite) delle due trasformazioni?

In ogni caso chiaro è, a mio parere, che l'incidenza dell'energia prodotta dal nucleare sul totale deve aumentare.

non dimentichiamo che il fabbisogno energetico di una nazione non è e non potrà essere solo soddisfatto da energia elettrica; il petrolio ed il carbone purtroppo ci accompagneranno per un sacco di anni.
bisogna tendere ad eliminare queste dipendenze sia attraverso il nucleare sia attraverso le rinnovabili (per quel poco che riescono a contribuire.... da noi c'è un detto dialettale "pütost che nient, l'è mei pütost").

se poi vogliamo sostenere che le rinnovabili siano convenienti... va be ma allora... ditelo che mi volete far del male...

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« Risposta #6 il: 23 Settembre 2009, 16:18:35 »

ci sono enormi margini di crescita per il nucleare. basta vedere cosa fa la francia

il surplus di energia elettrica si puo' usare in tanti modi. considerando il basso costo e che non inquina, perche' non usare elettricita' per il riscaldamento?
poi c'e' sempre la possibilita' di usare il calore prodotto da una centrale nucleare per il teleriscaldamento.  cosa che all'estero si fa da tempo e non solo per il nucleare.







con il nucleare allo stato attuale (e per stato attuale comprendo anche quello che si sta progettando ora...) non è possibile seguire le variabilità di carico della rete. certo c'è l'immagazzinamento dell'energia... attualmente l'idrolelettrica è la più adeguata, ma non basta da sola ad eliminare tutte le punte.
cosa ne facciamo del surplus prodotto? idrogeno da utilzzare come vettore energetico con tutti i rendimenti (leggi perdite) delle due trasformazioni?

In ogni caso chiaro è, a mio parere, che l'incidenza dell'energia prodotta dal nucleare sul totale deve aumentare.

non dimentichiamo che il fabbisogno energetico di una nazione non è e non potrà essere solo soddisfatto da energia elettrica; il petrolio ed il carbone purtroppo ci accompagneranno per un sacco di anni.
bisogna tendere ad eliminare queste dipendenze sia attraverso il nucleare sia attraverso le rinnovabili (per quel poco che riescono a contribuire.... da noi c'è un detto dialettale "pütost che nient, l'è mei pütost").

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« Risposta #7 il: 24 Settembre 2009, 14:36:26 »

ho trovato un interessantissimo documento che tratta del settore eolico in spagna.

si tratta di numeri e grafici, non di opinioni.

occhio, file piuttosto grosso

http://www.aeeolica.es/userfiles/file/aee-publica/AEE_anuario_ingles08.pdf

lo sto studiando, ovviamente una delle prime cose che sono andato a verificare e' la efficienza produttiva, e cioe' quanta energia veramene produce l'eolico rispetto alla potenza installata. e siamo intorno al 20%

siccome i costi per kwh vengono, purtroppo, quasi sempre calcolati in base alla potenza installata e non a quella prodotta reale, si tratta di stime molto ottimistiche, che vanno spesso quintuplicate per avere valori reali.

ed e' questa la grande menzogna dell'eolico. un watt installato produce sono un quinto.

leggendo il documento si capisce anche una cosa che vado dicendo da tempo, e cioe' che quando si va oltre un decimo della domanda totale prodotta dall'eolico si incorre in grossi problemi di bilanciamento e si deve cominciare a tirare il freno.
quindi installare generatori a go-go e' inutile, perche' una rete non puo' normalmente digerire grossi quantitativi di energia eolica se non in condizioni particolari e sorvegliate attentamente, il che capita solo per pochi giorni all'anno.

gia' ora il parco eolico spagnolo produce potenzialmente piu di quello che la rete puo' digerire, nonostante cio' la spagna pianifica di TRIPLICARE la potenza installata tra il 2007 e il 2020,  anche se prevede di raddoppiare solo la produzione, paghi tre prendi due insomma.

per mettere un po di numeri in prospettiva, l'intera domanda elettrica per il 2007 in spagna e' stata
261000 GWh
la capacita' produttiva installata eolica e' stata  di
133000 GWh cioe' circa la meta'.
ma la produzione reale e' stata di
27000 GWh cioe' un quinto, circa il 10% della domanda totale, un parametro ancora ragionevole
ma nel 2020 la spagna pianifica di avere ben
350000 GWh di potenza installata!!! cioe' il 40% in piu' della domanda totale. se quindi tutti i generatori installati nel 2020 fossero messi in funzione contemporaneamente, salterebbero le valvole all'intera spagna!!!!

ha senso tutto cio? per me no.....



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« Risposta #8 il: 24 Settembre 2009, 17:21:53 »

ecco un'altro interessantissimo documento, uno studio commissionato dal DOE, che verifica costi e fattibilita' della produzione del 20% della domanda energetica elettrica USA totale dall'eolico.

il documento non e' di parte, e' uno studio che si basa sullo stato dell'arte tecnologico.

http://www1.eere.energy.gov/windandhydro/pdfs/41869.pdf

file di circa 10mb
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« Risposta #9 il: 24 Settembre 2009, 19:22:01 »

Veramente molto interessante. Per ora l'ho solo sfogliato, ma lo leggerò con calma.
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« Risposta #10 il: 24 Settembre 2009, 20:12:38 »

vedi, io cerco di passare dati, non solo rigurgiti di parte ;-)

Veramente molto interessante. Per ora l'ho solo sfogliato, ma lo leggerò con calma.
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