Жизнь за тераватты

вот некоторые цифры:

1. Производство энергии во всем мире составило в 2007 году 475 квадрлионов Btu, что является эквивалентом примерно 139 триллионам квт.час. Для производства такого объема требуется непрерывно работающие в течение года мощности 15.89 млрд.киловатт.

Источник - http://tonto.eia.doe.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm?tid=44&pid=44&aid=1

2. Солнечная постоянная - 1367 ватт на квадратный метр, но это вне атмосферы. На практике в идеальных условиях на поверхности земли солнечный поток составляет не более 1020 ватт на метр. Но это на экваторе в полдень без облаков. Усредненное, с учетом облачности и т.д. реальное значение, основанное на периоде наблюдений за несколько лет даже на экваторе находится в диапазоне 200-300 ватт на метр. Даже в пустыне Сахара, например, эта величина составляет 260 ватт на метр.

Источник - http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/

3. Поделив 15.89 на 200, мы получаем, что площадь солнечной электростанции, чтобы покрыть хотя бы энергозатраты 2008 года, должна составить примерно 80 тысяч квадратных километров при условии идеального КПД, причем будучи расположенной в экваториальных зонах.

4. С учетом того что даже многослойные дорогие батареи GaInP/GaAs/Ge имеют коэффициент фотоэлектрического преобразования 32%, мы можем умножить площадь в три раза до 240 тысяч квадратных километров. Это минимально требуемое количество для того, чтобы законсервировать производительность жителей планеты на прежнем уровне, с миллиардом голодающим и огромным количеством низкопродуктивных рабочих мест, что объективно обуславливает нищету.

Источник - http://www.nitolsolar.com/rutechnologies/

5. Для избавления от голода и нищеты на планете и создания сотен миллионов новых продуктивных рабочих мест, требуется увеличение генерирующих мощностей не менее, чем в 4 раза (по сравнению с 2007, при сохранении той же численности населения). То есть требуемые площади составят около миллиона квадратных километров. Для сравнения - площадь всей суши составляет 149 миллионов квадратных километров. Прошу учесть, что все эти площади выбудут из нормальных процессов фотосинтеза, и будут иметь непредсказуемый эффект как на пищевые цепочки, так и на циркуляцию воздушных потоков.

И самое интересное:

6. До этого мы оценивали масштабы и площади. Давайте теперь оценим физическую экономику проекта. Точные оценки энергии требуемой на производство и установку солнечных батарей я не нашел, но сделал следующие оценки. Согласно оценкам национальной лаборатории Берклей, стоимость установки одного ватта мощностей в 2007 в США составила около 8 долларов. Причем интересно, что последние годы она уже не меняется (если смотреть с поправкой на инфляцию), то есть "эффект масштаба" при переходе на массовое производство себя уже исчерпал.

Источник - http://eetd.lbl.gov/EA/EMS/reports/lbnl-1516e-ppt.pdf

7. Давайте предположим, что 70% из этих 8 долларов составили энергозатраты, как производственного процесса (начиная от добычи ресурсов), так и процесса установки. Иными словами, оценим стоимость потраченной энергии в 5.6 долларов. Стоимость электроэнергии в 2007 в США составляла 9.13 центов за квт.час. Это дает нам следующую оценку - для установки одного ватта мощностей солнечная энергетика требует вложения около 60 квт.час энергии.

8. Отсюда и из пункта 1 следуют следующие оценки - для покрытия энергетических затрат 2008 года, на строительство солнечной электростанции мощности 15.89 млрд.киловатт потребовалось бы потратить 15890 млрд * 60 квт.час = 953 триллиона.квт.час, то есть семилетний мировой энергобаланс. То есть, если человечество 7 лет не будет работать на заводах, не будет одеваться, не будет есть, не будет ездить на автомобилях, не будет включать свет - то за 7 лет оно теоретически сможет соорудить солнечную батарею требуемого размера. При этом следует помнить что срок службы солнечных батарей составляет 30-50 лет. То есть через 30 лет процесс нужно будет повторять заново.

9. Вывод. Это путь к новой темной эре. Аналогия периоду времен собирательства и охоты достаточно полная, ибо большая часть человечества будет лишена энергии, продуктивных рабочих мест, впав в дикость и деградируя, а немногочисленные энергетические источники будет контролировать олигархия.