Serie: Gruvedrift og materialer • del 14 av 14
Skalering av sivilisasjon: spill med terawatt
Historien så langt: vi har gravd ut det første rene hullet og formet det til en innsjø. Vi lærte bergarter å "tilstå", trykket sollys, smeltet uten røyk, flyttet fjell med batterier, fraktet produkter i stedet for jord, laget lys av sand, bygde fabrikker som lego, konstruerte objekter helt opp til superdatamaskiner, lukket alle sløyfer og designet byer som elsker sine innsjøer. Nå trekker vi oss tilbake: hvor mange terawatt kan vi bygge — rolig, raskt, vakkert?
Dagens oppgave
Definer terawatt med atomer, jord, skip, team og uker — ikke slagord.
Publiser forhåndsberegnede scenarier for PV, lagring, stål, glass, kobber og beregningsbelastninger.
Vis kloningsmatematikk: fabrikker som bygger fabrikker til solen blir standard drivstoff.
Hva terawatt betyr (og hvorfor vi vil bygge mange)
Terawatt notat (PV-fokus)
| Mengde | Planleggingsverdi | Notater |
|---|---|---|
| Årlig energi / TWp | ~1,6–2,0 PWh/år | Avhenger av klima og tilbøyelighet |
| Gjennomsnittlig effekt | ~180–230 GW | Av energi ÷ 8 760 t |
| 12 t lagring par | ~2,2–2,8 TWh | Gj.sn. GW × 12 |
| Areal (montert på bakken) | ~16–22 tusen km² | 1,6–2,2 ha/MW |
| PV-modulers masse | ~45–60 Mt | ~45–60 t/MW |
Intervaller «binder oss til bakken» på forskjellige breddegrader, med følgere og BOS-løsninger.
Enkel «hvorfor»
- Elektroner ≫ drivstoff: vi foretrekker å flytte ledninger fremfor fjell.
- Ren varme: ovner og forbrenningsanlegg følger strømmen (del 4–6, 9).
- Forutsigbar belastning: beregning og fabrikker gir stabil grunnlast som lagring liker (del 10–12).
Kloningsmatematikk — fabrikker som bygger fabrikker
Frø → snøball (PV-fabrikker, etter 1 GW/år)
| Kalenderpunkt | Operative fabrikker | PV-kapasitet/år | Merk |
|---|---|---|---|
| 0 mnd. | 1 | 1 GW/år | Frøfabrikk (del 3) |
| 12 mnd. | 4 | 4 GW/år | Første kloner (10 deler) |
| 24 mnd. | 16 | 16 GW/år | «Snøball»-tempo |
| 36 mnd. | 36–64 | 36–64 GW/år | Begrenses av team og pods |
| 60 mnd. | 150–250 | 150–250 GW/år | Regionale klynger er tilkoblet |
Veksten begrenses av mennesker/pods, ikke fantasi; kvaliteten forblir kjedelig høy.
Kostnadsoverslag for klonsett (for ett 1 GW/år PV-anlegg)
| POD | Mengde | Gj.sn. belastning | Kroppsareal |
|---|---|---|---|
| Power PP‑20 | 3 | ~60 MW | — |
| Water WP‑500 | 2 | — | ~180 m² hver |
| Heat HP‑20 | 1 | — | ~400 m² |
| Linje-poder | 12 | — | ~1 200 m² hver |
| Kontrollere + mennesker | 1 + 3 | — | QA + laboratorier |
Det er samme «lego»-grammatikk som vi brukte i hele serien (del 10).
Hvordan unngå kvalitetsfall når skalaen er stor?
Podene frakter ferdigheter; anleggene — betong. Hver pod er sjekket i frøfabrikken, med serienummer, skannet ved oppstilling og startet etter manus. Vi skalerte den kjedelige delen — sjekklister, ikke risiko.
Atomer per terawatt (det vi faktisk beveger og smelter)
PV-utstyr per TWp (montert på bakken)
| Element | Per MW | Per TW | Notater |
|---|---|---|---|
| Moduler (masse) | ~45–60 t | ~45–60 Mt | Glass + ramme (del 9) |
| Festestål/Al | ~60–100 t | ~60–100 Mt | Sinkbelagt stål + Al-skinner |
| Kobber (Cu) | ~1,2–2,0 t | ~1,2–2,0 Mt | Fra strenger til inverter |
| Glassareal | ~5 000 m² | ~5 000 km² | Lavt jerninnhold (del 9) |
| Areal | 1,6–2,2 ha | 16–22 000 km² | Følgere, mellomrom |
Summene for én TW fordelt på regioner og år; vi transporterer former (del 8), ikke jord.
Fabrikker som forsyner den TW
| Linje / linje | Enhetskapasitet | Enheter 1 TW | Notater |
|---|---|---|---|
| Solglasslinje | ~1 Mt/år | ~45–60 | For moduler og fasader |
| Mini-kverner (stål) | ~1 Mt/år | ~60–100 | Profiler + bånd (5 deler) |
| Al-ekstruderingsfabrikk | ~0,2 Mt/år | ~100–200 | Skinner, rammer |
| Kobberraffinering/EW | ~0,5 Mt/år | ~3–5 | For skinner, kabler |
| PV-fabrikker | ~1 GW/år | ~1 000 | Eller 200 klynger på 5 GW/år |
Disse enhetene — pods i forkledning (del 10). Vi vil multiplisere rolig, ikke kaotisk.
"Er det ikke for mye stål og glass?"
Ja — derfor lager vi dem med elektroner (del 4–6, 9). Modulære mini-møller og glasslinjer er laget spesielt for dette arbeidet, drevet av PV vi allerede har produsert (del 3).
Jord, vann og naboer (lokal fugl og spill)
Jordens "matematikk" (kontekst, ikke unnskyldninger)
- Per TW: ~16–22 tusen km² PV-enger.
- Verdens landareal: ~0,01–0,02 % (omtrentlig omfang).
- Dobbelt formål: PV-felt som enger, beitemarker, pollinator-korridorer (del 13).
Vann og innsjøer
- Prosesskonturer: 85–95 % gjenbruk i fabrikker (del 12).
- Innsjøer: sesongmessige dempere + stier + habitater (del 13).
- Regn: bioslør + våtmarker foran innsjø.
Lagring og stabilitet (lys "høflig" slukker ikke)
Regler vi faktisk følger
- PV‑min (MWp) ≈ Gj.snitt MW × 5,14 (5,5 PSH, 85 % DC→AC) — se del 3, 10–12.
- Lagring (MWh) ≈ 12 t × Gj.snitt MW for rolige operasjoner.
- For stor størrelse: 1,5–2,0× PV å dele med naboer og forkorte kloningssykluser (del 10).
Eksempelpar (forhåndsberegnet)
| PV-størrelse | Gj.sn. effekt | 12 t lagring | Hvor det passer |
|---|---|---|---|
| 1 TWp | ~180–230 GW | ~2,2–2,8 TWh | Regionalt nett |
| 100 GWp | ~18–23 GW | ~220–280 GWh | Statlig knutepunkt |
| 10 GWp | ~1,8–2,3 GW | ~22–28 GWh | Mega‑campus + by |
Lagring kan være batteri-, termisk, pumpekraft eller park (flåte) pakker (del 7). Vi velger den roligste blandingen.
Hvorfor gjør beregning lagring enklere?
Stativene jobber 24/7 med konstant kraft (del 11). Den stabile etterspørselen gjør at PV + lagring kan fungere forutsigbart; overskuddsvarme varmer blokker og hus (del 9, 12–13). Et roligere nett er et billigere nett.
Transport og strømmer (vi flytter former, ikke fjell)
TEU og jernbane (sunn fornuft-sjekker)
| Sett | Over 100 MWp | Over 1 TWp | Notater |
|---|---|---|---|
| Solenergipakke | ~1 000–1 600 TEU | ~10–16 mill. TEU | Fordelt på regioner |
| Jernbanestål | ~6 kt / 50 km | Skala med korridorer | Elektrifisert (del 8) |
| Moduler | Transporteres over korte avstander | Lokal «finishing» | Vi bygger ved siden av etterspørselen |
Vi unngår globale modulkaravaner ved å klone fabrikker (del 10). Atomene forblir nær sin destinasjon.
Lastebiler, jernbane, taubaner
- Megavogner (200 t): 3–5 MWh pakker, for spisser — svinghjul (7 deler).
- Jernbanens «ryggrad»: for planlegging 0,04 kWh/t-km (8 deler).
- Transportbånd/taubaner: der veier ikke lønner seg (8 deler).
Team og opplæring (arbeid med rene hender)
Folk per klon (typisk)
- PV-fabrikk 1 GW/år: ~300–500 FTE
- Glasslinje: ~250–400 FTE
- Mini-kvern 1 Mt/år: ~600–900 FTE
- Beregningshall 20 MW: ~80–150 FTE + støtte
Opplærings«ryggrad»
- Hver campus sender først Folkepod: sikkerhet, klinikk, klasse (10 deler).
- Digitale tvillinger av linjer; trening med virtuelt stål før varmt stål.
- Praksis knyttet til pods: elektrikere, lastebilsjåfører, kontrollører, QA.
Flere retningslinjer (2, 5, 10 år — velg tempo)
Toårig «Spyris»
- Klon PV til ~16 GW/år (fra 1 GW frø).
- Bygg 4–8 glasslinjer, 4–8 mini-møller.
- Installer 5–10 GWp PV-enger i gruver og byer.
- Start 2–3 innsjøbyer (del 13).
Femårs «Gardel»
- 150–250 GW/år PV-kapasitet i tre regioner.
- 20–30 glasscampuser; 20–30 mini-møller.
- Regional lagring opp til ~0,5–1,0 TWh.
- 10–20 byer; den første kystknutepunktet.
Tiårs «TW-vane»
- ≥1 TW/år PV-kloningstakt på kontinentene.
- Kostnader for glass og stål er tilpasset PV-behov.
- Databehandlingssaler varmer opp hele distrikter (del 11).
- Campusløkker er så kjedelige at de er usynlige (del 12).
«Er dette bare kurver på et lysbilde?»
Nei: hvert tall her er basert på pods og fabrikker vi allerede har plassert — PV-linjer (del 3), ovner (del 4–6), logistikk (del 8), glass (del 9), kloningssett (del 10). Dette er en byggeplan, ikke en stemning.
Forhåndsberegnede globale scenarier
Scenario A — 1 TWp/år utvikling 10 år
| Indikator | Verdi | Notater |
|---|---|---|
| Lagt til PV (10 år) | 10 TWp | Jevn fremdrift |
| Årlig energi @ 1,7 PWh/TW | ~17 PWh/år | Når installert |
| Parret 12 t lagring | ~22–28 TWh | Med full effekt |
| Stål for festemidler | ~600–1 000 Mt | I løpet av tiåret |
| Glass | ~450–600 Mt | Kun for modulglass |
| Edderkopp | ~12–20 Mt | Fra masser til invertere |
Disse tiårets omfang krever titalls glasshjørner og mini-kverner — nettopp vårt sett (5, 9 deler).
Scenario B — 5 TWp/år «spurt» (5–10 år)
| Indikator | Verdi | Notater |
|---|---|---|
| Lagt til PV (5 m.) | 25 TWp | Kloningsfeber |
| Årlig energi @ 1,7 PWh/TW | ~42,5 PWh/år | Kun fra spurten |
| Parret 12 t lagring | ~55–70 TWh | Fordelt på regioner |
| PV-engareal | ~0,4–0,55 mill. km² | Dobbel funksjon |
«Spurten» krever en moden forsyningskjede for pods og trente regionale team (del 10).
Scenario C — Balansert rute (elektrisk industri + byer)
La oss anta at regionen når 500 GWp PV, industriens kjerne — 5 små stålverk, 5 glasslinjer, 2 datasentre.
| Posisjon | Planleggingsverdi | Kommentar |
|---|---|---|
| Gjennomsnittlig effekt | ~90–115 GW | Fra PV |
| Lagring (12 t) | ~1,1–1,4 TWh | Batterier + termisk blanding |
| Stålproduksjon | ~5 Mt/år | Lokale profiler/bånd |
| Glassproduksjon | ~5 Mt/år | Moduler + fasade |
| Beregning | ~40 MW | Sentralisert varmeanker |
| Innsjøbyer | ~4–8 | Hver med 5–25 tusen mennesker (del 13) |
Det er en flis i verdens mosaikk. Kopier, roter, lim inn.
FAQ
«Hvor kommer materialene fra — og vil det være nok?»
I tidligere deler vurderte vi rene gruver-som-fabrikker: malmen sortert (del 2), smeltet uten røyk (del 4–6) og transportert som former (del 8). PV-utstyr veier stål og glass; begge kan lett økes med elektrisitet. Kobber må vedlikeholdes, men mengdene er ensifrede Mt per TW, håndtert via resirkulering (del 12).
«Vil ikke landet bli en flaskehals?»
Dobbeltbrukte PV-enger, tak, parkeringsplasser, kanaler og forlatte områder «legger seg sammen». Med ~16–22 tusen km²/TW landbaserte felt snakker vi om hundredeler av prosent — pent plassert rundt byer og habitater (del 13).
«Hvordan beholde det trivelig å bo i nærheten?»
Elektrisk bevegelse, lukkede linjer, dekkede transportbånd, stille gårdsplasser, mørk himmel-belysning, offentlige oversiktstavler (del 7–9, 12–13). Vi designer for fugler, lek og søvn.
«Hva er det vanskeligste?»
Folk. Derfor sender vi først ut Folk-pods, investerer mer i opplæring og lar pods bære kompetanse, slik at lokale team kan bygge karrierer uten å flytte (del 10).
Vedlegg — huskelister, konverteringer og lenker
Raske konverteringer vi baserte oss på
| Emne | Regel fra praksis | Hvor brukt |
|---|---|---|
| PV-energi per TWp | ~1,6–2,0 PWh/år | I alle scenarier |
| PV-område | 1,6–2,2 ha/MW | Jordtabeller |
| Lagringsparring | 12 t × Gj.sn. MW | Lagringstabeller |
| Jernbaneenergi | 0,04 kWh/t‑km | Logistikk (del 8) |
| E-lastebil (på stedet) | 0,25 kWh/t‑km | Campusstrømmer (del 7) |
Kryssreferanser (denne serien)
- Del 1 — Innsjøer og det første hullet: vannbuffer og fremtidige parker.
- Del 3 — Solfrøfabrikken: hvor snøballen begynner.
- Del 4–6 — Ovner og metaller: elektroner, ikke røyk.
- Del 8 — Transport: vi frakter verdi, ikke jord.
- Del 10 — Lego-fabrikker: pods og porter.
- Del 12 — Sykliske sløyfer: «avfall» med arbeid.
- Del 13 — Byer: liv rundt innsjøen.
Avsluttende merknad: Vi spurte ikke om tillatelse fra fysikken — bare for klarhetens skyld. Velg bergart, sorter, smelt med solenergi, transportér former, legg sammen deler og lov innsjøen at du kommer tilbake med en pontongbro. Sånn er planen. Fremover med byggingen.