Scaling Civilization: Playing in Terawatts

توسيع الحضارة: اللعب في التيراووات

السلسلة: التعدين والمواد • الجزء 14 من 14

توسيع الحضارة: اللعب في التيراووات

القصة حتى الآن: حفرنا الحفرة النظيفة الأولى وشكلناها إلى بحيرة. علمنا الصخور الاعتراف، طبعنا ضوء الشمس، ذبنا بدون دخان، حركنا الجبال بالبطاريات، نقلنا المنتجات وليس التراب، صنعنا الضوء من الرمل، ربطنا المصانع معًا، بنينا أشياء تصل إلى الحواسيب العملاقة، أغلقنا كل حلقة، وصممنا مدنًا لتحب بحيراتها. الآن نبتعد: كم عدد التيراووات التي يمكننا بناؤها — بهدوء، بسرعة، وجمال؟

مهمة اليوم
تعريف التيراووات بالذرات، الأرض، السفن، الفرق، والأسابيع — وليس الشعارات.
نشر السيناريوهات المحسوبة مسبقًا لـ PV، التخزين، الصلب، الزجاج، النحاس، وأحمال الحوسبة.
عرض رياضيات الاستنساخ: المصانع التي تبني مصانع حتى يصبح ضوء الشمس وقودنا الافتراضي.

Regional lattice of campuses Mine+Factory Port Hub Town + Lake Factory cloning → TW/year Year 0 Year 3 Year 6 Year 8+ Legend: Clean campus node Rail/ship link PV meadow S‑curve panel shows how cloning picks up speed after foundations & pods mature.

ماذا يعني التيراووات (ولماذا سنبني العديد)

ورقة غش التيراووات (مركزية على PV)

الكمية قيمة التخطيط ملاحظات
الطاقة السنوية / TWp ~1.6–2.0 PWh/yr يعتمد على المناخ والميل
متوسط القدرة ~180–230 GW من الطاقة ÷ 8,760 ساعة
زوج تخزين 12 ساعة ~2.2–2.8 TWh متوسط GW × 12
المساحة (تركيب أرضي) ~16–22 ألف كم² 1.6–2.2 ha/MW
كتلة وحدات PV ~45–60 Mt ~45–60 طن/MW

النطاقات تحافظ على مصداقيتنا عبر خطوط العرض، والمتعقبات، وتصميم BOS.

السبب البسيط

  • الإلكترونات ≫ الوقود: نفضل تحريك الأسلاك على تحريك الجبال.
  • حرارة نظيفة: الأفران والأفران الصناعية تستجيب للكهرباء (الأجزاء 4–6، 9).
  • حمل متوقع: الحوسبة والمصانع تعطينا الحمل الأساسي المستقر الذي يحبّه التخزين (الأجزاء 10–12).
الفيزياء قبل السياسة

رياضيات الاستنساخ — مصانع تبني مصانع

البذرة → كرة الثلج (مصانع PV، 1 GW/سنة لكل منها)

نقطة التقويم المصانع العاملة سعة PV/سنة تعليق
الشهر 0 1 1 GW/سنة مصنع البذور (الجزء 3)
الشهر 12 4 4 GW/سنة أول الاستنساخات (الجزء 10)
الشهر 24 16 16 GW/سنة إيقاع "كرة الثلج"
الشهر 36 36–64 36–64 GW/سنة طاقم و بود محدود
الشهر 60 150–250 150–250 GW/سنة العناقيد الإقليمية على الإنترنت

نحن نحد النمو بالأشخاص/البودات، وليس بالخيال؛ الجودة تبقى مملة وعالية.

فاتورة مجموعة الاستنساخ (لكل 1 GW/سنة مصنع PV)

بود العدد متوسط الحمل مساحة الغلاف
طاقة PP‑20 3 ~60 MW —
ماء WP‑500 2 — ~180 م² لكل منها
تسخين HP‑20 1 — ~400 م²
خط الـpods 12 — ~1,200 م² لكل منها
الضوابط + الأشخاص 1 + 3 — QA + المختبرات

هذه هي نفس قواعد Lego التي استخدمناها عبر السلسلة (الجزء 10).

كيف نتجنب هبوط الجودة أثناء التوسع السريع؟
تحمل الـPods المهارة؛ وتحمل المواقع الخرسانة. يتم اختبار كل pod في متجر البذور، وترقيمه، ومسحه عند التثبيت، وتشغيله بواسطة سكريبت. نحن نوسع الجزء الممل — قوائم التحقق — وليس المخاطر.

ذرات لكل تيراواط (ما نحركه ونذوبه فعليًا)

معدات PV لكل TWp (تركيب أرضي)

عنصر لكل MW لكل TW ملاحظات
الوحدات (الكتلة) ~45–60 t ~45–60 Mt زجاج + إطار (الجزء 9)
تركيب فولاذ/ألمنيوم ~60–100 t ~60–100 Mt فولاذ مجلفن + قضبان ألمنيوم
النحاس ~1.2–2.0 t ~1.2–2.0 Mt Strings → inverter
مساحة الزجاج ~5,000 م² ~5,000 كم² منخفض الحديد (الجزء 9)
المساحة 1.6–2.2 هكتار 16–22 k كم² المتعقبات، التباعد

الإجماليات لكل TW موزعة عبر المناطق والسنوات؛ نحن نشحن shapes (الجزء 8)، وليس التراب.

المصانع لتغذية ذلك TW

الخط / الحرم إنتاج الوحدة وحدات لـ 1 TW ملاحظات
حرم الزجاج الشمسي ~1 Mt/yr ~45–60 وحدات التغذية والواجهة
المطاحن الصغيرة (الصلب) ~1 Mt/yr ~60–100 الأقسام + الملف (الجزء 5)
مصانع بثق الألمنيوم ~0.2 Mt/yr ~100–200 السكك الحديدية، الإطارات
مصفاة النحاس/EW ~0.5 Mt/yr ~3–5 قضبان التوصيل، الكابلات
مصانع PV ~1 GW/yr ~1,000 أو 200 @ 5 GW/yr مجموعات

هذه الوحدات هي كبسولات متنكرة (الجزء 10). نحن نتكاثر بهدوء، وليس بشكل فوضوي.

“أليس هذا الكثير من الصلب والزجاج؟”
نعم — ولهذا السبب نصنعها باستخدام الإلكترونات (الأجزاء 4–6، 9). توجد مصانع المود-كيت الصغيرة وخطوط الزجاج لهضم هذا الحمل بالضبط، مدعومة بـ PV التي صنعناها بالفعل (الجزء 3).

الأرض والمياه والجيران (مساحة للطيور والألعاب الكرة)

حسابات الأرض (سياق، وليس أعذار)

  • لكل TW: ~16–22 ألف كم² من مروج PV.
  • حصة الأرض العالمية: ~0.01–0.02% (سياق ترتيب الحجم).
  • الاستخدام المزدوج: حقول PV كمروج، للرعي، وممرات الملقحات (الجزء 13).
الألواح في الأعلى، الحياة في الأسفل

المياه والبحيرات

  • حلقات المعالجة: 85–95% إعادة تدوير في المصانع (الجزء 12).
  • البحيرات: عوازل موسمية + مسارات + موائل (الجزء 13).
  • العواصف: bioswales + wetlands قبل البحيرة.
الحلقات المغلقة بشكل افتراضي

التخزين والثبات (للحفاظ على الأنوار مضاءة بأدب)

القواعد التي نستخدمها فعليًا

  • PV‑min (MWp) ≈ Avg MW × 5.14 (5.5 PSH, 85% DC→AC) — انظر الأجزاء 3، 10–12.
  • Storage (MWh) ≈ 12 h × Avg MW للعمليات الهادئة.
  • Overbuild: 1.5–2.0× PV للمشاركة مع الجيران وتقليل دورات النسخ (الجزء 10).
الرياضيات البسيطة تتفوق على "الأجواء"

أزواج أمثلة (محسوبة مسبقًا)

حجم PV متوسط الطاقة تخزين 12 ساعة أين يناسب
1 TWp ~180–230 GW ~2.2–2.8 TWh الشبكة الإقليمية
100 GWp ~18–23 GW ~220–280 GWh محور على مستوى الدولة
10 GWp ~1.8–2.3 GW ~22–28 GWh ميغا‑كامبوس + المدينة

يمكن أن يكون التخزين من البطاريات، أو التخزين الحراري، أو المضخات، أو حزم الأسطول (الجزء 7). نحن نختار المزيج الأكثر هدوءًا.

لماذا يجعل الحوسبة التخزين أسهل؟
تعمل الرفوف على مدار الساعة بطاقة ثابتة (الجزء 11). هذا الشهية المستقرة تسمح لتشغيل PV+storage بشكل متوقع؛ الحرارة المهدرة تدفئ الكتل والمنازل (الأجزاء 9، 12–13). شبكة هادئة هي شبكة رخيصة.

Shipping & flows (move shapes, not mountains)

TEU & rail (sanity checks)

حزمة لكل 100 MWp لكل 1 TWp ملاحظات
عدة مزرعة شمسية ~1,000–1,600 TEU ~10–16 M TEU موزع عبر المناطق
فولاذ السكك الحديدية ~6 kt / 50 km يتوسع مع الممرات Electrified (Part 8)
Modules شحن مسافات قصيرة التشطيب المحلي نبني بالقرب من الطلب

نتجنب قوافل الوحدات العالمية عن طريق استنساخ المصانع (الجزء 10). تبقى الذرات قريبة من مصيرها.

الشاحنات، السكك الحديدية، الحبال

  • الشاحنات العملاقة (200 t): حزم 3–5 MWh، قمم العجلة الطائرة (الجزء 7).
  • عمود السكك الحديدية: تخطيط 0.04 kWh/t‑km (الجزء 8).
  • ناقلات/حبال: حيث لا تكون الطرق منطقية (الجزء 8).
الإلكترونات تجذب أكثر مما فعل الديزل

الفرق والتدريب (وظائف بأيدي نظيفة)

عدد الأشخاص لكل استنساخ (نموذجي)

  • مصنع PV 1 GW/yr: ~300–500 موظف بدوام كامل
  • خط الزجاج: ~250–400 موظف بدوام كامل
  • المصنع الصغير 1 Mt/yr: ~600–900 موظف بدوام كامل
  • قاعة الحوسبة 20 MW: ~80–150 موظف بدوام كامل + دعم
الأتمتة حيث يكون الأمر مملًا، والبشر حيث يهم الأمر

عمود التدريب

  • كل حرم جامعي يشحن People Pod أولاً: السلامة، العيادة، الفصل الدراسي (الجزء 10).
  • التوائم الرقمية للخطوط؛ التدريب على الفولاذ الافتراضي قبل الفولاذ الساخن.
  • التدريب المهني مرتبط بالوحدات: كهربائيون، رافعات، تحكم، ضمان الجودة.
المواهب المحلية تنمو بأسرع وتيرة

خرائط الطريق (2، 5، 10 سنوات — اختر سرعتك)

سنتان "Kick"

  • استنساخ PV إلى ~16 GW/yr (من 1 GW seed).
  • إقامة 4–8 خطوط زجاج، 4–8 مصانع صغيرة.
  • نشر 5–10 GWp مروج PV في المناجم والمدن.
  • ابدأ 2–3 مدن بحيرة (الجزء 13).
مرحلة الثقة

خمس سنوات "Lattice"

  • 150–250 GW/yr قدرة PV في ثلاث مناطق.
  • 20–30 حرم زجاجي؛ 20–30 مصانع صغيرة.
  • تخزين إقليمي يصل إلى ~0.5–1.0 TWh.
  • 10–20 مدينة؛ أول مركز ساحلي.
نسيج إقليمي موجود

عشر سنوات "عادة TW"

  • معدل استنساخ PV ≥1 TW/yr عبر القارات.
  • إنتاج الزجاج والصلب متوافق مع احتياجات PV.
  • صالات الحوسبة تسخن أحياء كاملة (الجزء 11).
  • حلقات الحرم الجامعي مملة لدرجة أنها غير مرئية (الجزء 12).
إعدادات ضوء الشمس الافتراضية
هل هذه مجرد منحنيات على شريحة؟
لا: كل رقم هنا يعود إلى pods and plants التي وضعناها بالفعل — خطوط PV (الجزء 3)، الأفران (الأجزاء 4–6)، اللوجستيات (الجزء 8)، الزجاج (الجزء 9)، مجموعات الاستنساخ (الجزء 10). إنها خطة بناء، ليست مزاجًا.

السيناريوهات العالمية المحسوبة مسبقًا

السيناريو أ — 1 TWp/yr البناء لمدة 10 سنوات

المقياس القيمة ملاحظات
الطاقة الشمسية المضافة (10 سنوات) 10 TWp إيقاع منتظم
الطاقة السنوية @ 1.7 بيتاواط/تيراواط ~17 PWh/yr بمجرد التثبيت
تخزين لمدة 12 ساعة مرفق ~22–28 TWh عند التأثير الكامل
فولاذ للحوامل ~600–1,000 Mt على مدار العقد
الزجاج ~450–600 Mt زجاج الوحدة فقط
النحاس ~12–20 Mt مصفوفات إلى محولات

تتطلب هذه الإجماليات لعقود عدة عشرات من الحرم الجامعية الزجاجية والمصانع الصغيرة — تمامًا مجموعتنا (الأجزاء 5، 9).

السيناريو ب — 5 TWp/سنة "sprint" (السنوات 5–10)

المقياس القيمة ملاحظات
الطاقة الشمسية المضافة (5 سنوات) 25 تيراواطp حمى الاستنساخ
الطاقة السنوية @ 1.7 بيتاواط/تيراواط ~42.5 بيتاواط ساعة/سنة من الاندفاع وحده
تخزين لمدة 12 ساعة مرفق ~55–70 تيراواط ساعة منتشرة إقليميًا
منطقة مرج الطاقة الشمسية ~0.4–0.55 مليون كم² أرض ذات استخدام مزدوج

يتطلب "Sprint" إمدادًا ناضجًا من الكبسولات وفرقًا إقليمية مدربة (الجزء 10).

السيناريو ج — شبكة متوازنة (الصناعة الكهربائية + المدن)

افترض أن المنطقة تستهدف 500 GWp من الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وصناعة مدعومة بخمس مصانع صلب صغيرة، وخمس خطوط زجاج، وقاعتين حوسبة.

عنصر قيمة التخطيط تعليق
متوسط الطاقة ~90–115 جيجاواط من الطاقة الشمسية الكهروضوئية
التخزين (12 ساعة) ~1.1–1.4 تيراواط ساعة البطارية + المزيج الحراري
إنتاج الصلب ~5 مليون طن/سنة العوارض/اللفائف المحلية
إنتاج الزجاج ~5 مليون طن/سنة الوحدات + الواجهة
حساب ~40 ميغاواط مرساة حرارة المنطقة
مدن البحيرات ~4–8 كل 5–25 ألف شخص (الجزء 13)

هذه قطعة واحدة في شبكة عالمية. انسخ، دوّر، الصق.

Tap‑to‑open Q&A

“من أين تأتي المواد — هل لدينا ما يكفي؟”
قمنا بتحديد حجم المناجم كالمصانع النظيفة في الأجزاء السابقة: يتم فرز الخام (الجزء 2)، وصهره بدون دخان (الأجزاء 4–6)، وشحنه كـ أشكال (الجزء 8). الحديد والزجاج يهيمنان على كتلة معدات PV؛ كلاهما سهل التوسع باستخدام الكهرباء. النحاس يحتاج إلى عناية لكنه يقاس بملايين الأطنان المفردة لكل TW — يمكن التحكم فيه مع إعادة التدوير (الجزء 12).
“ألن تكون الأرض هي عنق الزجاجة؟”
المروج ذات الاستخدام المزدوج لـ PV، الأسطح، مواقف السيارات، القنوات، والمناطق البنية تتجمع. عند ~16–22k كم²/TW على الأرض، نحن نتحدث عن أجزاء من المئة من الأرض — مرتبة بعناية حول المدن والموائل (الجزء 13).
“كيف نحافظ على هذا المكان لطيفًا للعيش بجواره؟”
الحركة الكهربائية، الخطوط المغلقة، الناقلات المغطاة، الساحات الهادئة، إضاءة السماء المظلمة، لوحات المعلومات العامة (الأجزاء 7–9، 12–13). نصمم للطيور، مباريات الكرة، ووقت النوم.
“ما هو الجزء الأصعب؟”
الناس. لهذا السبب نشحن People Pods أولاً، ونستثمر بشكل مفرط في التدريب، وندع الـ pods تحمل الخبرة حتى تتمكن الفرق المحلية من بناء مسيراتهم المهنية دون مغادرة المنزل (الجزء 10).

الملحق — الغش، التحويلات، والروابط المتبادلة

تحويلات سريعة استخدمناها

شيء قاعدة عامة مستخدم في
طاقة PV لكل TWp ~1.6–2.0 PWh/yr جميع السيناريوهات
منطقة PV 1.6–2.2 ha/MW جداول الأراضي
تزاوج التخزين 12 س × متوسط ميغاواط جداول التخزين
طاقة السكك الحديدية 0.04 kWh/t‑km اللوجستيات (الجزء 8)
E‑truck (site) 0.25 kWh/t‑km تدفقات الحرم الجامعي (الجزء 7)

الروابط المتقاطعة (هذه السلسلة)

  • الجزء 1 — البحيرات والحفرة الأولى: مخازن المياه والمتنزهات المستقبلية.
  • الجزء 3 — مصنع البذور الشمسية: حيث تبدأ كرة الثلج.
  • الأجزاء 4–6 — الأفران والمعادن: الإلكترونات، لا الدخان.
  • الجزء 8 — النقل: شحن القيمة، لا الأوساخ.
  • الجزء 10 — مصانع Lego: الكبسولات والموانئ.
  • الجزء 12 — الحلقات الدائرية: "النفايات" مع وظيفة.
  • الجزء 13 — المدن: الحياة حول البحيرة.
كل شيء متصل
ملاحظة نهائية: لم نطلب أبدًا إذنًا من الفيزياء — فقط الوضوح. اختر صخرة، صنفها، أذبها بأشعة الشمس، اشحن الأشكال، رتب الأجزاء، وأخبر البحيرة أنك ستعود بجسر خشبي. هذه هي الخطة. لنبدأ البناء.
Back to blog