Ситуация такова: есть город с разными районами, каждый из которых обеспечен электроэнергией от разных электростанций:
Все люди исчезли одновременно, среди бела дня, так что электростанции теперь никто не обслуживает.
Я предполагаю, что некоторая электрическая нагрузка все еще будет, потому что приборы и машины будут работать, но эта нагрузка со временем упадет. Сначала она резко упадет, когда перестанут работать машины с большой нагрузкой, а затем следующие серьезные падения, вероятно, будут вызваны сбоями в сети в течение недель или месяцев.
Будут ли электростанции продолжать производить и поставлять электроэнергию в дома?
Конечно, то, как долго заводы будут работать, во многом зависит от того, насколько они нуждаются в управлении. Многие вещи можно автоматизировать, даже не обращая внимания на такие вещи, как управление ИИ.
На угольной электростанции быстро закончится топливо (как упоминалось в другом ответе), но атомная электростанция обычно заправляется каждые 18-24 месяца, а у гидро/ветровой/солнечной энергии точно нет проблем с топливом.
Тем не менее, я думаю, что первое, что убьет сеть, — это автоматические защитные устройства, которые срабатывают, когда выработка электроэнергии и нагрузка становятся неравномерными. Вы не можете просто генерировать всю мощность, которую хотите, независимо от нагрузки, вы должны управлять генерацией в соответствии с нагрузкой. Это требует тщательного постоянного контроля в энергосистеме США. Если люди перестанут это делать, энергосистема может выйти из строя через несколько часов. Я не знаю, насколько это автоматизировано на данный момент, но, учитывая то, что я читал от людей, работающих в энергетической отрасли, похоже, требуется много человеческих усилий, чтобы поддерживать бесперебойную работу даже изо дня в день.
Независимо от того, как управляется сеть, вполне вероятно, что любая действующая генерирующая электростанция, такая как атомная или угольная, просто автоматически отключится, если люди перестанут появляться.
Как скоро выйдет из строя каждая электростанция?
Уголь / атомная энергетика
На угольных электростанциях закончится топливо или они быстро остановятся без рабочих. Атомные станции тоже должны были бы автоматически отключаться, если бы инженеры, разработавшие их, были умны. Ни одна из электростанций не сломается сама по себе, но я ожидаю, что и угольная, и атомная перестанут вырабатывать электроэнергию в течение 24 часов или около того.
Ветер
Как это бывает, ветряные турбины также нуждаются в значительном обслуживании и управлении. Электрические компоненты выходят из строя, коробки передач нуждаются в замене жидкости, а иногда и замене, и вы не можете просто позволить ветряной турбине делать свою работу, независимо от того, что делает ветер. Если ветер слишком сильный, он может разрушить башню. Кто контролирует, в какую сторону обращена турбина? Это автоматизировано? Может быть, и это важный вопрос.
Если турбины просто перестанут обслуживаться и не будут убиты сильным ветром, а смогут оставаться направленными против ветра, из некоторых данных о техническом обслуживании, которые я нашел в Интернете, я ожидаю, что мощность ветряной электростанции снизится до <30% в год. один год и полностью умер к ~ 18 месяцам.
Гидро
Гидростанции довольно просты в обслуживании, но, опять же, требуют большого управления. Это более простая задача, чем проблема с ветровой электростанцией, поскольку она просто решает, куда направить воду через плотину. Но что-то должно принимать эти решения. Если он управляется компьютером, а компьютер также управляет резервуаром, то станция, вероятно, могла бы функционировать в течение многих лет, просто производя достаточно электроэнергии, чтобы поддерживать себя в рабочем состоянии. В конце концов коррозия возьмет свое, и турбины начнут выходить из строя, но при минимальной нагрузке на это может уйти десятилетие или больше.
Гидроплотины, вероятно, будут отключены из-за засорения водозаборов до того, как выйдет из строя оборудование, при условии компьютерного управления. Таким образом, это может занять от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от того, какие у них проблемы с мусором.
Если нет автоматического управления системой, то это большое жирное «от этого зависит». В каком состоянии была гидроэлектростанция, когда все исчезли? Работали ли турбины на полную мощность, чтобы соответствовать пиковой мощности в течение дня? Был ли это сезон паводков, и они пропускали много воды, чтобы поддерживать уровень водохранилища на приемлемом уровне? Ни одна из этих ситуаций не была бы хорошей для завода. Если растение было в неправильном состоянии во время великого исчезновения, оно могло быть быстро повреждено или опустошено в засушливый сезон. Итак, от нескольких дней до месяцев завод будет остановлен.
Солнечная
Солнечные панели довольно долговечны. Я полагаю, что типичная солнечная панель прослужит около 25 лет. Они со временем ухудшаются, и, естественно, выходная мощность падает, если они запылены. Снег, конечно, вообще помешает им работать.
Слабое место в солнечной системе — аккумуляторная батарея. Свинцово-кислотные аккумуляторы требуют обслуживания. Соединения подвергаются коррозии, и электролит испаряется. Оставленный без присмотра, подвергающийся ежедневному циклу зарядки/разрядки, батарея в доме может работать только 3 месяца и, конечно, ненамного дольше. Некоторые батареи будут убиты из-за отсутствия технического обслуживания, в то время как другим потребуется только новая дистиллированная вода, чтобы снова нормально работать.
Существуют и другие аккумуляторные технологии, которые прекрасно работают с солнечными батареями и требуют меньше обслуживания, но они значительно дороже, чем обычные свинцово-кислотные аккумуляторы. Таким образом, система могла бы быть спроектирована более надежной, но, вероятно, этого не произошло бы.
Сетки
Опять же, есть еще забота об обслуживании сети. Трансформаторы выходят из строя, переключатели выходят из строя, линии электропередач обрываются и т. д. Когда эти вещи выходят из строя, некоторые из них становятся фактически незаменимыми. Даже починить линию электропередач — задача нетривиальная. Я думаю, что энергосистема начнет давать сбои в течение 6 месяцев, что приведет к отключению частей города.
Как долго можно будет использовать электроэнергию в заброшенных домах этого города?
Я так понимаю, вы хотите, чтобы каждый район питался от своей независимой сети, привязанной к одному из типов генераторов?
Предполагая автоматическое управление энергосистемой, чтобы она не просто отключилась, приблизительные оценки:
Солнечная энергия — лучший выбор для долгосрочного энергоснабжения, потому что, даже если в домах нет собственных панелей, вы можете просто переместить и перепроводить панели с солнечной фермы, чтобы кормить дома, которые вы хотите кормить. Это предполагает, что у человека, который это делает, есть ключ и некоторые основные инструменты, включая, конечно, мультиметр.
Случается ли катастрофа (вроде взрыва ядерного реактора)?
Возможно нет. Если сеть полностью зависит от человеческого контроля без автоматизации или мер безопасности, сбои в сети, вероятно, приведут к пожару.
Какие станции прослужат дольше?
См. выше.
Другие комментарии
Во многом это сводится к «Ну, это зависит от того, как они спроектировали системы». В большинстве случаев автоматизация не выполняется просто потому, что дешевле платить 20-30 долларов в час группе людей за то, чтобы они смотрели на циферблаты и кнопки (или наводили ветряные мельницы), чем проектировать, строить и модифицировать автоматическую систему. Такая автоматизация обычно становится стандартной на протяжении десятилетий, поскольку новые системы создаются для замены старых, изношенных. Исключение составляют случаи, когда человеческие затраты достигают уровня, при котором просто модернизировать автоматическую систему становится дешевле. Вот почему рестораны быстрого питания начинают заменять работников роботами.
Итак, если вы хотите, чтобы в вашем мире энергия была доступна даже после того, как все люди исчезнут, это, безусловно, возможно с современными технологиями, если, например, общество придавало большое значение воспринимаемой безопасности устранения человеческой ошибки из уравнения.
Есть и другие способы получить власть. Вероятно, в таких местах, как больницы, были аварийные генераторы. Некоторые люди будут владеть ими для кемпинга или в качестве резервных копий (у меня есть генератор Yamaha <30 фунтов мощностью 1000 Вт, который был удивительно полезен). Вы можете получить энергию от сварочных аппаратов/генераторов. У RV есть генераторы, как и у некоторых прицепов-рефрижераторов. Бензин можно использовать в течение года и более, а дизельное топливо может прослужить гораздо дольше при правильном обращении. Также возможно модифицировать двигатели внутреннего сгорания для работы на спирте. Таким образом, есть много способов получить электричество в городе, даже если сеть не работает, если вы не беспокоитесь о том, что люди остановят вас грабить это место.
Если под «тепловой электростанцией» вы имеете в виду угольную электростанцию, вы можете исключить ее как источник энергии в течение дня.
Большой угольный поезд, называемый «единичным поездом», может иметь длину два километра (более мили) и содержать 130–140 вагонов со 100 короткими тоннами угля в каждом, при общей нагрузке более 15 000 тонн. Большой завод с полной нагрузкой требует, по крайней мере, одну партию угля такого размера каждый день. Растения могут получать от трех до пяти поездов в день, особенно в «пиковый сезон».
Судя по этой записи , уголь постоянно доставляется, так что вы будете получать суточную мощность электростанции этого типа. Нет поставок, нет больше энергии.
edit: примечание о Loads . Комментарий, упомянутый выше, загружает, и он имеет отношение к этому сценарию. Различные электростанции спроектированы так, чтобы реагировать по-разному в зависимости от нагрузки на систему. Некоторые электростанции автоматически отключались, если нагрузка на сеть была ниже определенного уровня.
Из ответа на Solar мы уже видим, что система отключается, когда отключается какой-либо «основной» источник в сети. Поскольку солнечная и ветровая энергия являются нестабильными источниками, я предполагаю, что оба они будут работать в режиме «повторителя нагрузки» и будут отключены почти сразу же, как только все исчезнут. В следующей статье «Загрузка» также упоминается, что гидроэлектростанции работают в любом режиме, так что вы можете перейти к гидро- и атомной энергетике (были и другие вопросы и ответы, касающиеся атомных станций...)
Что ж, солнечной электростанции на моей крыше должно хватить на 15 лет, прежде чем инверторы закончат свой срок службы. Панели должны противостоять граду, но если одна из них будет повреждена, она не предназначена для защиты от града; кто-то должен был бы, самое простое, отключить неисправный и залатать разъемы по обе стороны от него отрезком провода. Можно построить систему, в которой каждая панель изолирована, а не последовательно, но для обычного использования это того не стоит.
Будучи системой «связи с сетью», она также отключается, если подача сетки не работает. Тем не менее, есть переключатель (на каждом инверторе), чтобы отключить его от сети и вместо этого включить розетку мощностью 1500 Вт . Так что, если бы центральное электричество было отключено, в доме не было бы электричества, но «Sandy Switch» позволяли бы мне заряжать свои устройства и даже включать холодильник или что-то еще на удлинителе.
В системе с локальным хранилищем энергии будет больше ошибок. Как долго прослужат батареи? Тем не менее, будучи разработанным для работы без подключения к сети, он может питать дом, щелкая несколькими переключателями и перемыкая некоторые вещи, даже если батареи плохие или зарядное устройство разряжено.
Я полагаю, что такой, как мой, мог бы питать дом (каким бы количеством энергии он ни обладал), если бы он был отрезан от сети, если бы он был открыт и каким-то образом залатан. Может потребоваться опорный сигнал 60 Гц для синхронизации и подделки индикаторов.
Но дело в том, что вы можете подойти к нему через десять лет и использовать его. В нем нет движущихся частей, современные инверторы не содержат трансформаторов, а сам фотоэлектрический материал никогда не изнашивается. Если вам не нужен стандартный домашний переменный ток, вы можете пропустить инверторы и использовать низковольтный постоянный ток прямо с панелей.
Если вы хотите что-то, что будет работать даже после того, как вас забросят, то это то, что вам нужно. В некоторых регионах он очень популярен.
Вероятно, вы можете прожить несколько лет с гидроэлектростанцией, за исключением оборванных проводов или неисправных трансформаторов.
Я был внутри одного из этих растений, и в этом нет ничего особенного. Вода подается на турбину, поступает с другой стороны и выпускается.
Турбины, как правило, рассчитаны на многолетнюю работу практически без обслуживания.
Я не уверен, как в наши дни проектируются ядерные системы, но если не было настроено автоматическое отключение без необходимости вмешательства человека, цепная ядерная реакция могла бы вызвать расплавление, которое, если бы оно было расположено слишком близко к другим системам производства электроэнергии. может уничтожить их в процессе довольно быстро ... не говоря уже о том, что эффекты самого излучения могут повлиять на передачу электричества через них посредством ионизации и в любом случае сделать сеть в целом бесполезной ...
Можно было бы предположить, что люди смогут найти коммутационные станции, которые направляют электроэнергию от электростанций, и внести коррективы, чтобы отвести электроэнергию в ключевые области от любых систем, которые все еще можно было использовать, предполагая, что они не были полностью разрушены, хотя можно предположить, что это необходимо. чтобы сохранить оставшиеся энергосистемы, было бы разумнее направить эту энергию в отдаленные деревни, а не в крупные города, поскольку холодильники и тому подобное требуют большей нагрузки и будут немедленно активны, когда сеть снова подключится в своем наивысшем состоянии ... так что, если они не перейдут к каждый дом и перевернутые выключатели перезагружают систему после такой проблемы, которая может быть невозможна для системы в крупных городах ....миллионы холодильников, нуждающихся в +20 ампер, чтобы сделать этот начальный оборот, чтобы снова запустить двигатели, скорее всего, поджарят системы, пытающиеся обеспечить питание в одиночку, даже если существующие источники теоретически могут обеспечить мощность, необходимую для этого, также будет огромное напряжение всплеск обратной подачи в сеть, когда это произошло, когда все эти двигатели ожили ... просто подумайте, когда у вас есть старые лампы накаливания, и ваш холодильник пнул, как мощность тускнеет, становится яркой, а затем возвращается к нормальному, теперь подумайте о дополнительном напряжение, которое включает умножение на количество домов, и тот факт, что затем оно бросится назад через трансформаторные подстанции, которые, вероятно, взорвутся, а если нет, то все равно перегрузят любую электронику, подключенную для управления им ...
Тем не менее, мы не знаем, почему все эти люди исчезают, то есть от удара метеорита в результате ядерной атаки, вторжения инопланетян или «восторга», и какой эффект мог иметь глобальный выход из строя оборудования, а внезапный толчок также мог нарушить работу задействованных защитных охранников. в любом из этих механизмов .... не говоря уже о главных линиях, которые управляют контрольными станциями, чтобы подавать питание на подстанции, обычному гражданину гораздо труднее получить доступ к ним, если они были повреждены и работают на гораздо более высоком напряжении что делает их более опасными в обращении.
JDługosz
Майкл Зайферт