Serie: Mining & Materials • Deel 14 van 14
De beschaving opschalen: Spelen in terawatts
Het verhaal tot nu toe: We groeven de eerste schone kuil en vormden die tot een meer. We leerden stenen bekennen, drukten zonlicht af, smolten zonder rook, verplaatsten bergen met batterijen, verplaatsten producten in plaats van aarde, maakten licht van zand, klikten fabrieken aan elkaar, bouwden objecten tot supercomputers, sloten elke kringloop en ontwierpen steden die van hun meren houden. Nu zoomen we uit: hoeveel terawatt kunnen we bouwen — rustig, snel, mooi?
De missie van vandaag
Definieer een terawatt in atomen, land, schepen, teams en weken — niet in slogans.
Publiceer vooraf berekende scenario's voor PV, opslag, staal, glas, koper en rekenbelasting.
Toon de kloonwiskunde: fabrieken die fabrieken bouwen totdat zonlicht onze standaardbrandstof is.
Wat een terawatt betekent (en waarom we er veel zullen bouwen)
Terawatt spiekbriefje (PV‑gericht)
| Hoeveelheid | Planningswaarde | Notities |
|---|---|---|
| Jaarlijkse energie / TWp | ~1,6–2,0 PWh/jaar | Klimaat & helling afhankelijk |
| Gemiddeld vermogen | ~180–230 GW | Van energie ÷ 8.760 u |
| 12 u opslagpaar | ~2.2–2.8 TWh | Gemiddeld GW × 12 |
| Oppervlakte (grondmontage) | ~16–22 k km² | 1,6–2,2 ha/MW |
| PV-module massa | ~45–60 Mt | ~45–60 t/MW |
Bereiken houden ons eerlijk over breedtegraden, trackers en BOS-ontwerp.
De eenvoudige reden
- Elektronen ≫ brandstoffen: we verplaatsen liever draden dan bergen.
- Schone warmte: ovens en branders luisteren naar elektriciteit (Delen 4–6, 9).
- Voorspelbare belasting: computers & fabrieken geven ons de constante basisbelasting waar opslag van houdt (Delen 10–12).
Kloonwiskunde — fabrieken die fabrieken bouwen
Zaad → sneeuwbal (PV-fabrieken, 1 GW/jaar elk)
| Kalenderpunt | Fabrieken actief | PV capaciteit/jaar | Opmerking |
|---|---|---|---|
| Maand 0 | 1 | 1 GW/jaar | Zaadfabriek (Deel 3) |
| Maand 12 | 4 | 4 GW/jaar | Eerste clones (Deel 10) |
| Maand 24 | 16 | 16 GW/jaar | “Snowball” cadans |
| Maand 36 | 36–64 | 36–64 GW/jaar | Bemanning & pod beperkt |
| Maand 60 | 150–250 | 150–250 GW/jaar | Regionale clusters online |
We beperken groei met mensen/pods, niet met verbeelding; kwaliteit blijft saai en hoog.
Clone kit factuur (per 1 GW/jaar PV-fabriek)
| Pod | Aantal | Gemiddelde belasting | Schiloppervlak |
|---|---|---|---|
| Vermogen PP‑20 | 3 | ~60 MW | — |
| Water WP‑500 | 2 | — | ~180 m² elk |
| Verwarm HP‑20 | 1 | — | ~400 m² |
| Lijnpods | 12 | — | ~1.200 m² elk |
| Besturing + Mensen | 1 + 3 | — | QA + laboratoria |
Dit is dezelfde Lego-grammatica die we in de hele serie gebruikten (Deel 10).
Hoe vermijden we een kwaliteitskloof terwijl we snel opschalen?
Pods dragen de vaardigheid; locaties dragen het beton. Elke pod wordt getest in de seed shop, geserialiseerd, gescand bij setdown en in gebruik genomen met een script. We schalen het saaie deel — checklists — niet het risico.
Atomen per terawatt (wat we daadwerkelijk verplaatsen en smelten)
PV-hardware per TWp (grondmontage)
| Item | Per MW | Per TW | Notities |
|---|---|---|---|
| Modules (massa) | ~45–60 t | ~45–60 Mt | Glas+frame (Part 9) |
| Montagestaal/Al | ~60–100 t | ~60–100 Mt | Gegalvaniseerd staal + Al rails |
| Koper | ~1.2–2.0 t | ~1.2–2.0 Mt | Strings → inverter |
| Glasoppervlakte | ~5.000 m² | ~5.000 km² | Laag-ijzer (Part 9) |
| Oppervlakte | 1.6–2.2 ha | 16–22 k km² | Trackers, afstand |
Per-TW totalen verspreid over regio's en jaren; we verzenden shapes (Part 8), niet aarde.
Fabrieken om die TW te voeden
| Lijn / Campus | Eenheidsoutput | Eenheden voor 1 TW | Notities |
|---|---|---|---|
| Zonneglas-campus | ~1 Mt/jaar | ~45–60 | Voedt modules & gevel |
| Mini‑mills (staal) | ~1 Mt/jaar | ~60–100 | Secties + spoel (Deel 5) |
| Al-extrusie-installaties | ~0.2 Mt/jaar | ~100–200 | Rails, frames |
| Koperraffinaderij/EW | ~0.5 Mt/jaar | ~3–5 | Busbars, kabels |
| PV-fabrieken | ~1 GW/jaar | ~1.000 | Of 200 @ 5 GW/jaar clusters |
Deze eenheden zijn pods in vermomming (Deel 10). We vermenigvuldigen rustig, niet chaotisch.
“Is dat niet veel staal en glas?”
Ja — daarom maken we ze met elektronen (Delen 4–6, 9). De mod-kit mini-molens en glaslijnen bestaan om precies deze werklast te verwerken, aangedreven door de PV die we al hebben gemaakt (Deel 3).
Land, water & buren (ruimte voor vogels en balsporten)
Landberekening (context, geen excuses)
- Per TW: ~16–22 duizend km² aan PV-weiden.
- Aandeel van het wereldland: ~0,01–0,02% (orde-van-grootte context).
- Dubbel gebruik: PV-velden als weiden, begrazing, corridors voor bestuivers (Deel 13).
Water & meren
- Proceslussen: 85–95% recycling in fabrieken (Deel 12).
- Meren: seizoensbuffers + paden + habitat (Deel 13).
- Stormen: bioswales + wetlands vóór het meer.
Opslag & stabiliteit (houd de lichten beleefd aan)
Regels die we daadwerkelijk gebruiken
- PV‑min (MWp) ≈ Gem MW × 5,14 (5,5 PSH, 85% DC→AC) — zie Delen 3, 10–12.
- Opslag (MWh) ≈ 12 u × Gem MW voor rustige werking.
- Overbouw: 1.5–2.0× PV om te delen met buren en klooncycli te verkorten (Deel 10).
Voorbeeldcombinaties (vooraf berekend)
| PV grootte | Gemiddeld vermogen | 12 u opslag | Waar het past |
|---|---|---|---|
| 1 TWp | ~180–230 GW | ~2.2–2.8 TWh | Regionaal net |
| 100 GWp | ~18–23 GW | ~220–280 GWh | Nationaal schaal hub |
| 10 GWp | ~1.8–2.3 GW | ~22–28 GWh | Mega‑campus + stad |
Opslag kan batterijen, thermisch, gepompt of vlootpacks zijn (Deel 7). Wij kiezen de rustigste mix.
Waarom maakt compute opslag makkelijker?
Rekken draaien 24/7 op constante kracht (Deel 11). Die stabiele vraag laat PV+opslag voorspelbaar werken; restwarmte verwarmt blokken en huizen (Delen 9, 12–13). Een rustig net is een goedkoop net.
Scheepvaart & stromen (verplaats vormen, geen bergen)
TEU & rail (sanity checks)
| Bundel | Per 100 MWp | Per 1 TWp | Notities |
|---|---|---|---|
| Zonneparkset | ~1.000–1.600 TEU | ~10–16 M TEU | Verspreid over regio's |
| Spoorstaal | ~6 kt / 50 km | Schaalt met corridors | Geëlektrificeerd (Deel 8) |
| Modules | Verzend korte afstanden | Lokale afwerking | We bouwen dicht bij de vraag |
We vermijden wereldwijde modulecaravans door fabrieken te klonen (Deel 10). Atomen blijven dicht bij hun bestemming.
Vrachtwagens, spoor, touwbanen
- Mega busjes (200 t): 3–5 MWh pakketten, vliegwielpieken (Deel 7).
- Spoorruggengraat: 0.04 kWh/t‑km planning (Deel 8).
- Transportbanden/touwbanen: waar wegen geen zin hebben (Deel 8).
Teams & training (banen met schone handen)
Mensen per kloon (typisch)
- PV-fabriek 1 GW/jaar: ~300–500 FTE
- Glaslijn: ~250–400 FTE
- Mini‑mill 1 Mt/jaar: ~600–900 FTE
- Compute 20 MW hal: ~80–150 FTE + ondersteuning
Opleidingsruggengraat
- Elke campus verzendt eerst een People Pod: veiligheid, kliniek, klaslokaal (Deel 10).
- Digitale tweelingen voor lijnen; oefenen op virtueel staal voordat het heet staal is.
- Leerplaatsen gekoppeld aan pods: elektriciens, takelaars, besturing, QA.
Routekaarten (2, 5, 10 jaar — kies je tempo)
Tweejarige “Kick”
- Kloon PV naar ~16 GW/jaar (van 1 GW zaad).
- Zet 4–8 glass lines, 4–8 mini‑mills op.
- Implementeer 5–10 GWp PV-weiden bij mijnen & steden.
- Start 2–3 meersteden (Deel 13).
Vijfjarige “Lattice”
- 150–250 GW/jaar PV-capaciteit in drie regio's.
- 20–30 glass campuses; 20–30 mini‑mills.
- Regionale opslag tot ~0,5–1,0 TWh.
- 10–20 steden; eerste kusthub.
Tienjarige “TW Habit”
- ≥1 TW/jaar PV clone rate over continenten.
- Glas- en staalproductie afgestemd op PV-behoeften.
- Compute halls verwarmen hele wijken (Deel 11).
- Campuslussen zo saai dat ze onzichtbaar zijn (Deel 12).
“Is dit gewoon krommen op een dia?”
Nee: elk getal hier is terug te voeren op pods and plants die we al hebben uitgewerkt — PV-lijnen (Deel 3), ovens (Delen 4–6), logistiek (Deel 8), glas (Deel 9), clone kits (Deel 10). Het is een bouwplan, geen stemming.
Vooraf berekende wereldwijde scenario's
Scenario A — 1 TWp/jaar uitbouw voor 10 jaar
| Maatstaf | Waarde | Notities |
|---|---|---|
| PV toegevoegd (10 j) | 10 TWp | Gelijkmatige cadans |
| Jaarlijkse energie @ 1,7 PWh/TW | ~17 PWh/jaar | Eenmaal geïnstalleerd |
| 12 u opslag gekoppeld | ~22–28 TWh | Op volle kracht |
| Staal voor bevestigingen | ~600–1,000 Mt | Gedurende het decennium |
| Glas | ~450–600 Mt | Alleen moduleglas |
| Koper | ~12–20 Mt | Arrays naar omvormers |
Deze decenniumtotalen vragen om tientallen glas campussen en mini‑mills — precies onze uitrusting (Parts 5, 9).
Scenario B — 5 TWp/jaar “sprint” (jaren 5–10)
| Maatstaf | Waarde | Notities |
|---|---|---|
| Toegevoegde PV (5 j) | 25 TWp | Kloonkoorts |
| Jaarlijkse energie @ 1,7 PWh/TW | ~42,5 PWh/jaar | Alleen van de sprint |
| 12 u opslag gekoppeld | ~55–70 TWh | Regionaal verspreid |
| PV weidegebied | ~0,4–0,55 M km² | Dubbelgebruik land |
“Sprint” vereist volwassen pod-levering en getrainde regionale teams (Deel 10).
Scenario C — Gebalanceerd rooster (elektrische industrie + steden)
Ga ervan uit dat een regio 500 GWp PV nastreeft, industrie verankerd door 5 staal mini‑fabrieken, 5 glaslijnen, 2 computerhallen.
| Item | Planningswaarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Gemiddeld vermogen | ~90–115 GW | Van PV |
| Opslag (12 u) | ~1.1–1.4 TWh | Batterij + thermische mix |
| Staalproductie | ~5 Mt/yr | Lokale balken/coil |
| Glasproductie | ~5 Mt/yr | Modules + gevel |
| Berekenen | ~40 MW | Warmteanker voor wijkverwarming |
| Merensteden | ~4–8 | Elke 5–25k mensen (Deel 13) |
Dit is één tegel in een wereldrooster. Kopiëren, roteren, plakken.
Tap‑to‑open Q&A
“Waar komen de materialen vandaan — hebben we genoeg?”
We hebben schone mijnen-als-fabrieken in eerdere delen geschaald: ertsen worden gesorteerd (Deel 2), geraffineerd zonder rook (Delen 4–6), en verzonden als vormen (Deel 8). Staal en glas domineren de massa van PV-hardware; beide zijn makkelijk op te schalen met elektriciteit. Koper vereist zorg maar wordt gemeten in enkelcijferige Mt per TW — beheersbaar met recycling (Deel 12).
“Wordt land niet de bottleneck?”
Dubbelgebruik PV-weiden, daken, parkeerplaatsen, kanalen en braakliggende terreinen tellen op. Bij ~16–22k km²/TW grondmontage praten we over honderdsten van een procent van het land — zorgvuldig gerangschikt rond steden en habitats (Deel 13).
“Hoe houden we het prettig om ernaast te wonen?”
Elektrische beweging, afgesloten lijnen, overdekte transportbanden, stille terreinen, donker-hemelverlichting, openbare dashboards (Delen 7–9, 12–13). We ontwerpen voor vogels, balsporten en bedtijd.
“Wat is het moeilijkste deel?”
Mensen. Daarom verzenden we eerst People Pods, investeren we extra in training, en laten we pods expertise dragen zodat lokale teams carrières kunnen opbouwen zonder weg te gaan (Deel 10).
Appendix — Cheats, conversions, & cross‑links
Snelle omrekeningen die we gebruikten
| Ding | Vuistregel | Gebruikt in |
|---|---|---|
| PV-energie per TWp | ~1,6–2,0 PWh/jaar | Alle scenario's |
| PV-oppervlakte | 1,6–2,2 ha/MW | Landtabellen |
| Opslagkoppeling | 12 u × Gem MW | Opslagtabels |
| Spoorenergie | 0.04 kWh/t‑km | Logistiek (Deel 8) |
| E‑truck (site) | 0.25 kWh/t‑km | Campusstromen (Deel 7) |
Kruisverwijzingen (deze serie)
- Deel 1 — Meren & eerste gat: waterbuffers en toekomstige parken.
- Deel 3 — Zonnezaadfabriek: waar de sneeuwbal begint.
- Delen 4–6 — Ovens & metalen: elektronen, geen rook.
- Deel 8 — Transport: vervoer waarde, geen vuil.
- Deel 10 — Lego-fabrieken: pods & havens.
- Deel 12 — Circulaire lussen: “afval” met een taak.
- Deel 13 — Steden: leven rond het meer.
Laatste opmerking: We hebben nooit toestemming gevraagd aan de natuurkunde — alleen duidelijkheid. Kies een steen, sorteer het, smelt het met zonlicht, verzend vormen, stapel onderdelen, en vertel het meer dat je terugkomt met een boardwalk. Dat is het plan. Laten we bouwen.