Pull to refresh

Comments 40

>Основные потребители электроэнергии работают с мощностями ниже мегавольта
И с мощностью всё не слава богу…
Обратил внимание, что это, оказывается, публикует Toshiba. Я понимаю, что статью писал не инженер, а журналист, но зачем же так себя позорить? Можно было бы обойтись вовсе без статей, если уж не хватает возможностей нанять грамотного человека.
UFO just landed and posted this here
UFO just landed and posted this here
Забыли о таком процессе, как Хранение энергии.

С этим в энергоиндустрии вообще очень плохо (ничтожно мало и малоэффективно). AFAIK, cамое эффективное решение хранения на данный момент это ГАЭС.
У вас в тексте силовой диод из кремния, а на картинке — из индия.
и ус отклеился;

а по теме, частотные преобразователи используемые для питания электродвигателей — это мегавесчь, без них невозможно представить современное производство, а они сами невозможны без мощных и надёжных полупроводников; россия в проектировании и в производстве таких устройств находится, к сожалению, на сильно отстающих позициях;
я поменьше знаю в микроэлектронике, поэтому спрошу твоего мнения:
правильно ли я понимаю, что фраза «Два крайних перехода — анод и катод, а средний — управляющий.» — некорректна, и электродами являются не переходы, а области?
Электродами являются металлические электроды, присоединенные к областям. Переходы тут, разумеется, ни при чем. Управляющих электродов может быть ноль, один или два.
На сколько снижается выброс СО при применении 1-го полупроводникового диода (тиристора)?
В советские времена любую научно-техническую статью следовало начинать с претворения в жизнь решений очередного съезда КПСС, иначе не напечатают. Ну а теперь времена поменялись и теперь не печатают без отсылки на борьбу с изменением климата.
Достался студенту билет про блох выбросы CO2, а он знает только про слонов полупроводники. Ну, садится он к преподавателю, и начинает рассказывать: выбросы CO2 можно снизить, используя альтернативную энергетику. А в энергетике используется электроника, а раз электроника — значит, и полупроводники.
А вообще полупроводники бывают…
ваш сарказм — плохая попытка прикрыть свою дремучесть;

в частотнике, конечно, не один тиристор, а множество, и куча ещё различных деталей, но в итоге частотник помогает снизить общее энергопотребление, это при том, что он сам имеет кпд ≈90%, частотник помогает сохранить подключенный к нему двигатель, частотник отменяет необходимость ставить двигатель избыточной мощности (тем самым сохраняется ресурс, который был бы затрачен на производство двигателей как запасных, так и более мощных), частотник позволяет эффективно и точно управлять процессом; в нынешних реалиях двигатель без частотника воспринимается как круглая сирота, его (двигатель) банально жалко; двигатели без частотников, к примеру, на лифтах — это уже анахронизм и безобразная расточительность, они испытывают ударные нагрузки (и передают их дальше на исполнительные механизмы), они жрут больше электроэнергии, они буквально жгут контактные группы в коммутационных устройствах, они сами чаще выходят из строя (перегорают), и наконец, они не обеспечивают комфортного плавного перемещения;

без полупроводников не будет и четверти возможностей современной энергетики; вспомним ещё и про массовый бытовой комфорт, который сейчас воспринимается как данность и обыденность; а ведь это всё достигнуто только благодаря массовому внедрению полупроводниковых технологий, ваш винил, так и быть, можете послушать на ламповом усилителе, но вот автоматическую стиральную машину на лампах пока не выпускали, холодильники с управлением на полупроводниковой базе тратят в разы меньше энергии, работают тише, выдают температурный режим ровнее, чем их предшественники работавшие на элементарных реле; а есть ещё твёрдотельные реле, те же тиристоры в общем-то, но их можно использовать там, где реле противопоказаны абсолютно, по соображениям безопасности, или по массогабаритным факторам;

основная заслуга в современной энергоэффективности всего — именно у тиристоров;
без полупроводников не будет и четверти возможностей современной энергетики

основная заслуга в современной энергоэффективности всего — именно у тиристоров

Энергетика (производство электроэнергии) и энергоэффективность — разные вещи.
Давайте рассматривать и систему и надсистему…
Да. Применение частотников (кстати на МОСФЕТ транзисторах, а не на тиристорах), ЛЕД ламп (драйверы тоже кстати без тиристоров как правило) и т.д. позволяет получить тот-же комфорт без дополнительных мощностей. Т.Е. можно не строить новые станции. Это первый реальный эффект снижения СО.
Применение электромобилей с электроникой — тоже серьезный взнос в копилку, при условии массового распространения авто.
Применение современных утеплителей позволяют не строить теплогенерирующие мощности — котельные и прочее. ИМХО — здесь больший вклад в снижение СО.
В альтернативной энергетике тиристором формируют синус из постоянного тока.

Но, как бы мы не крутились, на сегодня ГЭС имеет самую низкую стоимость за кВт. Потом АЭС. Потом ТЭС. И уж потом ветер-солнце-приливы…

Поэтому я повторю вопрос — на сколько снизится СО при применении 1 кг полупроводников. О чем статья в принципе?
это в каких частотниках вы нашли MOSFETы? все какие мне попадались от 3 киловатт до мегаватных — все были на ИГБТ сборках. На тиристорах работали старые тролейбусы переходные — их было немного и они быстро сдувались. а вот современные троллзы и прочие — все поголовно на игбт и колекторных двигателях… есть и на асинхронниках но по шуму они сильно проигрывают колекторным и по тяге с низов ну и то что 6 силовых сборок надо а не две как у колекторного привода.
Вот где реально применяются силовые тиристоры это в выпрямителях. причем на титанические мощности в основном именно тиристоры и ставят до сих пор.
Согласен — мои познания в силовой электронике остались в 20 веке.
Вопрос все равно открыт: как влияет полупроводники на выброс СО?
Ведь все, что описывается — это энергосбережение.
Т.е. при существующих выбросах мы получаем более высокое качество жизни. При той-же потребляемой электрической мощности больше полезного эффекта. Не строятся новые станции генерации.
Ведь все, что описывается — это энергосбережение.
А значит, при том же потреблении нужно меньше генерировать. Соответственно, меньше и выбросов CO в атмосферу.
Смотрите! простой пример
есть две линии в городе с тролейбусами. старыми… в них стоят реостатные регуляторы мощности. они на старте имеют кпд 5%. депо подключено одним общим счетчиком и трансформатором в сеть. трансформатора хватало впритык на оба эти тролейбуса. все было хорошо пока не решиливвести третью линию. и тут возникла дилема. взять троллзы с вдвое меньшим током старта и более высоким кпд, оставить старый транс с проводкой и подводом 10-ки силовой и соответственно не строить ещё одну электростанцию/не давать газу на остальных или взять ещё один старый тролейбус, поменять трансформатор(а старый выкинуть) поменять подвод 10-ки на более мощный(а старый кабель похорошить) и после пары таких примечательных случаев в паре других городов — достраивать блок какой-то электростанции.
тоесть тут полупроводники позволили увеличить на 50% пасажиропоток при нулевом а скорее всего и положительном энергобалансе т.к. в новых тролзах и рекуперация есть а с его массой это существенная энергия.

другой пример — стоимость производства моторов. мотор под реостатник раза в 4 больше и мощнее чем под частотник просто потому что тот мотор на реостате должен уметь выдерживать жуткие скачки тока на старте. это опять же понижает кпд(больше энергии тратится на извоз самого себя) и возникает вопрос о стоимости производства бОльшего кол-ва меди, большего куска чугуния и прочие нюансы которые стоят дорого с точки зрения СО2. поэтому производство этих малышей силиконовых позволяет сильно уменьшить размер чугуниевых и медных болванок под полом тролейбуса, уменьшить размеры трансформаторов на подстанциях и если все осавить максимально нагруженным как и сейчас со старыми троликами — позволит раза в два большее кол-во людей перевозить. или перевозить те же количества людей но зимой делать +25 в салоне а летом +18 кондиционировать. тут улучшится качество. Тоесть экономия электроэнергии это всегда плюс.
есть две линии в городе с тролейбусами. старыми… в них стоят реостатные регуляторы мощности. они на старте имеют кпд 5%

Законы сохранения никто не отменял. Для перевозки тонны пассажиров на километр требуется 1000 джоулей энергии в среднем за сутки. И КПД двигателя — больше 90%. При применении частотников мы меняем только пусковые токи и не рассеиваем энергию на тепло тормозных резисторов. Итак вопрос: сколько теперь нужно джоулей на перевозку тонны пассажиров на километр? Хорошо если вы получите упомянутые вами 5%. О 50% речи как-бы не идет.
другой пример — стоимость производства моторов. мотор под реостатник раза в 4 больше и мощнее чем под частотник просто потому что тот мотор на реостате должен уметь выдерживать жуткие скачки тока на старте

В плане самообразования буду рад услышать от вас информацию по сериям двигателей под частотник (т.е. которые запрещено пускать напрямую).

Я все равно не получил ответ на вопрос: на сколько реально снижается выброс СО2 при применении полупроводников?

ИМХО — полупроводники дело хорошее, оно двигает экономику-науку-производство, но с точки зрения экономии и экологии нет волшебных цифр.
ещё раз — вы часто видите тролейбусы,, летающие на максималке по городу?
У нас в одессе оби быстрее 15 кмч не ездял 90% времени. у них нет никакого регулятора напряжени я — тупо мотор через 4 резистора в сеть в разных комбинациях этих резисторов 32 ступеньки. так или иначе но когда оно трогается с места на амперметре 600 ампер есть, 400 вольт по контактной сети есть а движения нет. кпд = 0. разницу НАПРЯЖЕНИЙ мотора и сети высаживают в адские огромные мощные резисторы на крыше которые постоянно до красна раскаленные!!! вы правда не понимаете в чем проблема? половина всех электропоездов также само резисторами высаживает мегаваты в тепло просто потому что небыло в 60-х годах совецкого союза игбт сборок нужной мощности… были тиристоры но хреновые по качеству и небыло нормлаьных схем их управления.
так что все зависит от места применения но не надо говорить о 90% кпд тролейбуса… его кпд на резисторах на круг — 15% максимум… иначе это гоночный болид на кольцевой трассе — тогда да 90.
Взято с просторов интернета.
lepestriny.livejournal.com/3245977.html
Примерно то, что надо было писать
Множество копий ломается за и против троллейбусов в Москве. Выдвигается множество доводов за и против, плюсов и минусов. По сути, большинство из них сводятся к личным предпочтениям авторов. Однако, есть, как минимум, один параметр — эффективность по выбросам, который можно оценить по цифрам на калькуляторе. И конечно же, троллейбусы оказываются заметно лучше.
Выбросы автобусов, на настоящий момент, регламентируются экологическим стандартом Евро-5, в котором указываются предельные значения выбросов CO — 4 г/кВт*ч, CmHn — 0.55 г/кВт*ч и NOx — 2 г/кВт*ч. Следует отметить, что стандарт Евро-5 не регламентирует уровень парниковых газов безвредных для человека, например, основного парникового газа — CO2.
Выбросы самих троллейбусов, в силу их конструкции, отсутствуют. Поэтому, при сравнении выбросов следует учитывать выбросы электростанций. Для московских троллейбусов электричество вырабатывается на московских ТЭЦ (ТЭЦ-16, ТЭЦ-26) оснащённых современными энергоблоками ПГУ-420, которые работают на природном газе.

Автобус Евро-5 ЛиАЗ-5292 — мощность 176 кВт (240 л.с.), расход топлива 45 л/100км (рекламные характеристики для гибридной модели 136 кВт и 29 л).
Итого часовые выбросы (пусть как в рекламе, на 20 км потреблено 9 л дизтоплива обычной моделью и 6 л гибридной):
обычная модель: CO — 700 г, CmHn — 97 г, NOx — 350 г, CO2 — 22 кг;
гибридная модель: CO — 540 г, CmHn — 75 г, NOx — 270 г, CO2 — 14 кг (без учёта утилизации аккумуляторов или суперконденцаторов);

Троллейбус Тролза-5265 — мощность 170 кВт, расход 90 Вт*ч/тонн*км, вместимость 100 чел., снаряжённая масса 18000 кг.
За час сам троллейбус потребит 37 кВт*ч, средние потери контактной сети 15%, КПД ПГУ-420 — 60%, т.е. потребит 9.4 кг условного топлива или 7.1 м3 природного газа. Средняя за год мощность отопления салона для Москвы — 4.3 кВт, увеличивает выбросы ещё на 12%.
Итого часовой выброс троллейбуса питающегося от ТЭЦ с энергоблоком ПГУ-420:
CO — 22 г, CmHn — 29 г, NOx — 41 г, CO2 — 10 кг;

Кроме того, за час использования троллейбуса ещё 0.03 Гкал (32 кВт*ч) можно будет направить на нагрев горячей воды и отопление.
Автобусы Евро-5, даже гибридные и самые дорогие, загрязняют окружающую среду в существенно больше, чем троллейбусы. И проигрывают им с треском. Против второго закона термодинамики не попрешь.

P.S.
К вопросу о потерях в контактной сети троллейбусов до одной трети. Согласно СНиП 2.05.09-90 “…Падение напряжения до токоприемника подвижного состава на должно превышать в нормальном режиме питания 90 В, в вынужденном — 170 В…”. Падение 90В — соответствует потерям мощности 20%, а падение 170В — 40% потерь, но это ж потери в худшем случае, а в среднем они в два раза меньше.
P.P.S.
В худшем случае, отопления троллейбуса Тролза-5265 при -25Cº — 14 кВт, выбросы составят:
CO — 27 г, CmHn — 36 г, NOx — 51 г, CO2 — 12 кг;

Взято отсюда: www.bolshoyvopros.ru/questions/2173172-skolko-elektroenergii-potrebljaet-trollejbus.html
Если судить по статистике различных Горэлектротрансов, то в среднем отечественный троллейбус с тиристорным управлением потребляет 3,6 кВт-ч на километр пробега, из этой величины около 30% составляют потери в контактной сети, т.е. расход жнергии непосредственно самим троллейбусом будет на уровне 2,5 кВт-ч на км, или 250 кВт-ч на более привычную сотню. Для сравнения, нормативы потребления дизельного топлива городскими автобусами не превышают 40 л на 100 км.

Если брать тарифы для юридических лиц (в среднем по России 6 руб. за кВт-ч), то получается, что троллейбус на 100 км расходует 2200 рублей, а автобус — всего 1400 (при стоимости дизтоплива 35 руб. за литр). По этой причине во многих городах мира постепенно сворачивают троллейбусное движение в пользу обычных автобусов.
Сорок литров на 100 км? Литр это около 2 кВт*ч (а не 10, как следует из плотности 850 кг/куб м и теплотворной способности в 43 МДж/кг, потому что есть КПД маневрирующего дизеля, а ещё и рекуперировать некуда, и электроторможение более эффективно, чем колодками, смотреть хоть в теслы, хоть в лифы); но 80 кВт*ч на 100 км пути versus 250 — что-то тут не так в расчётах, или у троллейбусников ещё и воруют напропалую, или они, получаются, ездят на зажатых тормозах, так, что ли?

И, да, давно уже солярку по 35 не видел. По 45 запросто, но тогда 1800.
Взято с просторов интернета.

Если мы сейчас прикинем топливо от скважины до зарядной розетки электромобиля- там тоже цифры неоднозначные будут…
Мне кажется, что эксперты по интернетам — это плохие эксперты.
image
Так мы в отличии от В.И.Ленина, живем по заветам Ильича — «доверяй, но проверяй».
Поэтому и сравниваем, разные источники.
Это маломощные частотники на полевиках делают, а мощные частотники вроде 1МВт делают исключительно на тиристорах. По мере роста мощности эффективней всего применять полевики->IGBT->тиристоры. Для высоких напряжений выше 1-2кВ транзисторов раз-два и обчёлся, поэтому тиристоры.
UFO just landed and posted this here
Автоматические стиральные машинки, кстати, выпускались и без всякой электроники. На механических командоаппаратах.
Могу сказать на собственном опыте, что силовые полупроводники могут повлиять на выбор жизненного пути.
В детстве я играл с мощными тиристорами типа ТЛ2-200 которые отец принес с работы. Меня завораживала розовая керамика корпуса, солидный витой проводник катода, тоненький управляющий электрод, пристегнутый к тросу катода пластиковой стяжкой и огромный вывод анода с резьбой и гайкой под нешуточных размеров ключ.
Вырос инженером.
image
Розовая керамика — это магия:) Особенно в сочетании с золотом :)
зы в детстве использовал такие таблетки-тиристоры на 630А как противовес для КВ антенны для заброски на дерево с балкона… извините если задел этим чувства:)
" напряжениях в сотни мегавольт. "

Это где ж такие тиристоры есть? Можно привести хоть один тип на сотню мегавольт?
UFO just landed and posted this here
Постоянка, в 400Кв? Пожалуй, это скорее в качестве исключений… таких установок по миру наверно не так уж много.
UFO just landed and posted this here
Электрические сети

Использование полупроводниковых преобразователей при транспортировке и распределении электричества позволяет экономить до 25% электричества. Таким образом, повсеместное внедрение полупроводниковых силовых компонентов позволяет отказаться от строительства новых электростанций и обойтись мощностями уже работающих.


Каким образом это можно сделать в сетях не объяснили… Экономить — имеется в виду снижать потери? Если имелась в виду вставка постоянного тока в линиях, то у нее совсем другое предназначение
UFO just landed and posted this here
Я этот абзац читал применительно к нашей стране (России). Напиши автор 5%, вопросов бы не было, откуда еще 20%?.. Повсеместное внедрение несет за собой и строительство преобразователей, об этом не упомянули. А применительно к нашей стране вставки постоянного тока применяются больше для объединения электрических сетей.
UFO just landed and posted this here
Вы забываете, что переход на постоянный ток позволяет поднять напряжение в 1,41 раза.
Динамические потери из-за емкости ЛЭП могут и 15% достигать, которые полностью уходят при переходе на постоянный ток.
Еще если ЛЭП трехпроводная, то для постоянного тока нужно всего два провода. Если попеременно менять провода, подавая на каждый в 1/3 больше тока, то можно еще увеличить емкость линии.
Как видите, тут и 50% может набежать.
Sign up to leave a comment.