В мире около 1,5 млрд автомобилей, и 99% из них работают за счёт ДВС. Но доля электромобилей увеличивается, а с ней — и потребности в электроэнергии. И есть мнение, что в этом случае её либо не хватит вообще, либо придётся строить чуть ли не угольные ТЭС, чтобы компенсировать энергодефицит. Я решил прикинуть, сколько солнечных панелей нужно, чтобы обеспечить энергией 100% мирового автопарка, то есть 1,5 млрд электромобилей. Изначально мне казалась, что придётся покрыть батареями всю планету…
Сколько энергии тратит мировой автопарк
Итак, у нас есть 1,5 млрд электромобилей. Средний расход энергии я взял в 30 кВт*ч на 100 км. Для сравнения, городской электромобиль летом потребляет порядка 10-15 кВт*ч на 100 км, а Zeekr 001 уральской зимой — 40 кВт*ч. Так что моё значение плюс-минус можно считать средним для всего мира (северных стран в нём не так много).
Средний пробег я выбрал 20 тысяч километров в год: в этом расчёте для простоты мы будем говорить только про легковой и лёгкий коммерческий транспорт: для дальнобойных фур можно посчитать отдельно.
Итого каждый электромобиль в год будет потреблять 6000 кВт*ч. Увеличим эту величину на 25%, чтобы учесть потери в линиях электропередач и зарядных станциях, и получим 7500 кВт*ч в год. Тогда 1,5 млрд электромобилей потребуют 11,25 триллионов кВт*ч в год. Мягко говоря, устрашает.
Сколько батарей нужно
Итак, в африканских пустынях много свободного места, а интенсивность солнечного излучения оценивается в 2200 кВт*ч/м2 в год. Эффективность солнечных батарей я выбрал в 20%, итого — 440 кВт*ч/м2 в год. Теперь поделим наши чудовищные 11,25 триллиона на 440, и получим площадь батарей в 25,6 млрд квадратных метров. А чтобы учесть все мыслимые погрешности расчёта, а также технические проезды и площадь для оборудования подстанций и ЛЭП, увеличим это значение в 2 раза, получив 51,2 млрд квадратов. Значит, наша гипотетическая гелеостанция займёт квадрат с длиной стороны 226 километров. Конечно, это эпическое сооружение, но поскольку мы говорим об автопарка всей Земли сразу, то и оценивать его лучше в масштабах Земли. А выглядит такой квадрат вот так: видите красный квадрат где-то на границе Мали и Алжира?
Уральский сценарий
А если размещать батареи в наших широтах? На Урале плотность солнечной энергии оценивается в 1045 кВт*ч/м2, а в южный областях, что граничат с Казахстаном, чуть выше. Площадь нашей станции увеличивается в 2,1 раза до 108 млрд квадратных метров. Это квадрат со стороной 328 км, что, конечно, немало. Но на карте России это опять же не такое уж чудовищное пятно.
Если натыкать батареи так плотно, Урал станет мировой житницей энергии, но вряд ли в этом есть смысл, так что мысленно можете растащить эту площадь по другим странам. Плюс, уповать только на гелиостанции мы вряд ли будем, и этот расчёт лишь показывает, что приходящая на Землю энергия Солнца настолько огромна, что даже целый автопарк планеты съест лишь небольшую её часть. При реальном проектировании придётся учитывать и дальность передачи энергии, и качество земель, которые уйдут под солнечные плантации (мы же не хотим остаться без лесов), а где-то, может быть, лучше будет ставить их в океане. Но и спешки в этом вопросе нет, потому что 1,5 млрд электромобилей по Земле поедут в лучшем случае лет через 50, так что инвестиции такого рода потребуются не враз. Главное, что фундаментальной проблемы с их энергообеспечением нет даже за вычетом атомной энергетики и угольных ТЭЦ. Думаю, в реальности мы вряд ли сделаем ставку исключительно на солнечную энергетику, но она вполне может быть неплохим подспорьем, особенно если продумать энергосистему в масштабах всей планеты.
Об энергетике и менталитете
И ещё я подумал, как ограниченно мы живём. Нам ведь внушают мысль об ограниченности ресурсов, о безальтернативности нефтегазового или атомного пути, а ещё — о необходимости воевать за клочки земли, потому что кто владеет нефтью или чем-то там ещё — тот и правит бал. Но по факту причин для войн нет, есть причины для мира. Ресурсов гораздо больше, чем мы думаем, просто для их использования нужен иной тип мышления, который преодолел фазу средневековой кровожадности. Тот же африканский проект не требует размещения батарей на жилых или плодородных землях: у него нет минусов, кроме ряда технических сложностей (передача энергии, балансирование нагрузки по времени суток и так далее). Что мешает? Мешают не технические и даже не экономические причины, мешает, скорее, политика. А если шире, мешает наш менталитет, наша заскорузлость, местечковое и сиюминутное мышление. Этот проект возможен технически, но он, вероятно, невозможен психологически — для него нужно вырастить новую породу людей. Ведь кто в нашей реальности захочет вливать миллиарды долларов в африканские пустыни? Против этого говорят политические аспекты и многочисленные риски. А если кто и захочет, выставит такие условия, что африканцы снова окажутся в статусе колоний, на этот раз энергетических. Мы не способны мыслить, как человечество, и извлекать из этого обоюдную пользу.
У нас есть новые формы энергетики и есть масса других возможностей, но мы будем пестовать нефтянку и атомпром, объявляя этот путь безальтернативным. Только ничто не вечно, мир меняется быстро, и рано или поздно придём к новой концепции энергетики. Просто выгодополучатели старого мира будут оттягивать этот момент, пока смогут.
Чтобы пришла новая порода людей — старая должна уйти, совсем. Этим весь мир людей сейчас активно и занимается.
Ну да, только старая порода активно осеменяет мозги молодёжи своей философией, представляя её как некий абсолют. И тем самым осложняя транзит
Читал недавно про Кириенко, что тот большой фанат позднего союза. С огромной ностальгией вспоминает коммомольство, стройки и прочее вот это все номенклатурные. Собственно, это и пытаются реинкарнировать
Да и Путин явно считает то время золотым. Я к позднему СССР тоже нормально относился и всегда считал, что мягкий переход к какой-то новой форме был бы гораздо разумнее того, что случилось. Но попытки провернуть фарш назад нелепы
В общем, собралась толпа ностальгирующих пенсионеров