Serie: Gruvdrift & material • Del 14 av 14
Skalning av civilisationen: Lek i terawatt
Historien hittills: Vi grävde den första rena gropen och formade den till en sjö. Vi lärde stenar att bekänna, tryckte solljus, smälte utan rök, flyttade berg med batterier, flyttade produkter inte jord, gjorde ljus av sand, satte ihop fabriker, byggde objekt upp till superdatorer, slöt alla kretsar och designade städer som älskar sina sjöar. Nu zoomar vi ut: hur många terawatt kan vi bygga — lugnt, snabbt, vackert?
Dagens uppdrag
Definiera en terawatt i atomer, mark, fartyg, team och veckor — inte slogans.
Publicera förberäknade scenarier för PV, lagring, stål, glas, koppar och beräkningsbelastningar.
Visa klonmatematiken: fabriker som bygger fabriker tills solljus är vårt standardbränsle.
Vad en terawatt betyder (och varför vi kommer bygga många)
Terawatt fusklapp (PV‑centrerad)
| Kvantitet | Planeringsvärde | Anteckningar |
|---|---|---|
| Årlig energi / TWp | ~1,6–2,0 PWh/år | Klimat- & lutningsberoende |
| Genomsnittlig effekt | ~180–230 GW | Från energi ÷ 8,760 h |
| 12 h lagringspar | ~2.2–2.8 TWh | Genomsnitt GW × 12 |
| Area (markmonterad) | ~16–22 k km² | 1,6–2,2 ha/MW |
| PV-modulers massa | ~45–60 Mt | ~45–60 t/MW |
Intervall håller oss ärliga över latituder, trackers och BOS-design.
Det enkla varför
- Elektroner ≫ bränslen: vi föredrar att flytta ledningar framför berg.
- Ren värme: ugnar och brännugnar lyssnar på elektricitet (Delar 4–6, 9).
- Förutsägbar belastning: datorer & fabriker ger oss den jämna baslast som lagring älskar (Delar 10–12).
Klonmatematik — fabriker som bygger fabriker
Seed → snowball (PV factories, 1 GW/yr each)
| Kalenderpunkt | Fabriker i drift | PV kapacitet/år | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Månad 0 | 1 | 1 GW/år | Seed factory (Part 3) |
| Månad 12 | 4 | 4 GW/år | Första klonerna (Del 10) |
| Månad 24 | 16 | 16 GW/år | ”Snowball” takt |
| Månad 36 | 36–64 | 36–64 GW/år | Crew & pod begränsat |
| Månad 60 | 150–250 | 150–250 GW/år | Regionala kluster online |
Vi begränsar tillväxt med människor/pods, inte fantasin; kvaliteten förblir tråkig och hög.
Clone kit bill (per 1 GW/yr PV factory)
| Pod | Antal | Genomsnittlig belastning | Skalarea |
|---|---|---|---|
| Effekt PP‑20 | 3 | ~60 MW | — |
| Vatten WP‑500 | 2 | — | ~180 m² vardera |
| Värme HP‑20 | 1 | — | ~400 m² |
| Line pods | 12 | — | ~1,200 m² vardera |
| Kontroller + Människor | 1 + 3 | — | QA + laboratorier |
Detta är samma Lego-grammatik som vi använde i hela serien (Del 10).
Hur undviker vi en kvalitetsklippa samtidigt som vi skalar snabbt?
Pods bär på kompetensen; platserna bär betongen. Varje pod testas i seed shop, serialiseras, skannas vid setdown och driftsätts med ett skript. Vi skalar den tråkiga delen — checklistor — inte risken.
Atomer per terawatt (det vi faktiskt flyttar och smälter)
PV-hårdvara per TWp (markmonterad)
| Post | Per MW | Per TW | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Moduler (massa) | ~45–60 t | ~45–60 Mt | Glas+ram (Del 9) |
| Montera stål/Al | ~60–100 t | ~60–100 Mt | Galv. stål + Al-skenor |
| Koppar | ~1.2–2.0 t | ~1.2–2.0 Mt | Strängar → inverter |
| Glasyta | ~5,000 m² | ~5,000 km² | Lågjärn (Del 9) |
| Yta | 1.6–2.2 ha | 16–22 k km² | Spårare, avstånd |
Per‑TW-totaler fördelade över regioner och år; vi levererar former (Del 8), inte smuts.
Fabriker för att förse den TW
| Linje / Campus | Enhetsutgång | Enheter för 1 TW | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Solglas-campus | ~1 Mt/år | ~45–60 | Förser moduler & fasad |
| Mini‑verk (stål) | ~1 Mt/år | ~60–100 | Sektioner + spole (Del 5) |
| Al-extruderingsanläggningar | ~0.2 Mt/år | ~100–200 | Räls, ramar |
| Kopparraffinaderi/EW | ~0.5 Mt/år | ~3–5 | Bussningar, kablar |
| PV-fabriker | ~1 GW/år | ~1 000 | Eller 200 @ 5 GW/år-kluster |
Dessa enheter är pods i förklädnad (Part 10). Vi multiplicerar lugnt, inte kaotiskt.
”Är inte det mycket stål och glas?”
Ja — därför gör vi dem med elektroner (Parts 4–6, 9). Mod-kit mini-mills och glaslinjer finns för att hantera just denna arbetsbelastning, drivna av den PV vi redan tillverkat (Part 3).
Mark, vatten & grannar (plats för fåglar och bollspel)
Markmatematik (sammanhang, inte ursäkter)
- Per TW: ~16–22 tusen km² PV-ängar.
- Andel av global mark: ~0.01–0.02% (storleksordningssammanhang).
- Dubbelanvändning: PV-fält som ängar, bete, pollinerarkorridorer (Part 13).
Vatten & sjöar
- Processloopar: 85–95% återvinning i fabriker (Part 12).
- Sjöar: säsongsbuffertar + stigar + habitat (Part 13).
- Stormar: bioswales + våtmarker före sjön.
Lagring & stabilitet (håll ljusen artigt tända)
Regler vi faktiskt använder
- PV-min (MWp) ≈ Medel MW × 5.14 (5.5 PSH, 85% DC→AC) — se Delar 3, 10–12.
- Lagring (MWh) ≈ 12 h × Medel MW för lugn drift.
- Överbyggnad: 1.5–2.0× PV att dela med grannar och förkorta kloncykler (Del 10).
Exempelparningar (förberäknade)
| PV-storlek | Genomsnittlig effekt | 12 h lagring | Var det passar |
|---|---|---|---|
| 1 TWp | ~180–230 GW | ~2.2–2.8 TWh | Regionalt nät |
| 100 GWp | ~18–23 GW | ~220–280 GWh | Nationellt nav |
| 10 GWp | ~1.8–2.3 GW | ~22–28 GWh | Mega‑campus + stad |
Lagring kan vara batterier, termisk, pumpad eller fordonsflottor (Del 7). Vi väljer den lugnaste mixen.
Varför gör beräkning lagring enklare?
Ställningar körs dygnet runt med jämn effekt (Del 11). Den stabila efterfrågan låter PV+lagring fungera förutsägbart; spillvärme värmer kvarter och hem (Delar 9, 12–13). Ett lugnt nät är ett billigt nät.
Frakt & flöden (flytta former, inte berg)
TEU & järnväg (sunt förnuft-kontroller)
| Paket | Per 100 MWp | Per 1 TWp | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Solcellspark-kit | ~1,000–1,600 TEU | ~10–16 M TEU | Distribuerat över regioner |
| Rälsstål | ~6 kt / 50 km | Skalbar med korridorer | Elektrifierad (Del 8) |
| Moduler | Skeppa korta avstånd | Lokal efterbearbetning | Vi bygger nära efterfrågan |
Vi undviker globala modulkaravaner genom att klona fabriker (Del 10). Atomer stannar nära sitt öde.
Lastbilar, järnväg, repvägar
- Mega vans (200 t): 3–5 MWh paket, svänghjulspeakar (Del 7).
- Rail spine: 0.04 kWh/t‑km planering (Del 8).
- Conveyors/ropeways: där vägar inte är meningsfulla (Del 8).
Team & utbildning (jobb med rena händer)
Personer per klon (typiskt)
- PV factory 1 GW/år: ~300–500 FTE
- Glass line: ~250–400 FTE
- Mini‑mill 1 Mt/år: ~600–900 FTE
- Compute 20 MW hall: ~80–150 FTE + support
Utbildningsryggrad
- Varje campus skickar en People Pod först: säkerhet, klinik, klassrum (Del 10).
- Digitala tvillingar för linjer; öva på virtuellt stål innan varmt stål.
- Lärlingsplatser kopplade till pods: elektriker, riggare, styrning, QA.
Vägar (2, 5, 10 år — välj din takt)
Tvåårig "Kick"
- Klona PV till ~16 GW/år (från 1 GW frö).
- Starta 4–8 glaslinjer, 4–8 mini‑fabriker.
- Distribuera 5–10 GWp PV-ängar vid gruvor & städer.
- Starta 2–3 sjöstäder (Del 13).
Femårig ”Lattice”
- 150–250 GW/år PV-kapacitet i tre regioner.
- 20–30 glascampusar; 20–30 mini‑fabriker.
- Regional lagring till ~0,5–1,0 TWh.
- 10–20 städer; första kustnav.
Tioårig ”TW Habit”
- ≥1 TW/år PV clone rate över kontinenter.
- Glas- och ståltillverkning anpassad efter PV-behov.
- Compute halls värmer hela distrikt (Del 11).
- Campusloopar så tråkiga att de är osynliga (Del 12).
”Är detta bara kurvor på en bild?”
Nej: varje nummer här kan spåras tillbaka till pods and plants som vi redan har lagt fram — PV-linjer (Del 3), ugnar (Delar 4–6), logistik (Del 8), glas (Del 9), clone kits (Del 10). Det är en byggplan, inte ett humör.
Förberäknade globala scenarier
Scenario A — 1 TWp/år utbyggnad i 10 år
| Mått | Värde | Anteckningar |
|---|---|---|
| PV tillagt (10 år) | 10 TWp | Jämn takt |
| Årlig energi @ 1,7 PWh/TW | ~17 PWh/år | När installerad |
| 12 h lagring kopplad | ~22–28 TWh | Vid full effekt |
| Stål för fästen | ~600–1,000 Mt | Under årtiondet |
| Glas | ~450–600 Mt | Endast modulglas |
| Koppar | ~12–20 Mt | Arrayer till växelriktare |
Dessa årtiondestotaler kräver dussintals glascampus och mini‑verk — precis vår utrustning (Parts 5, 9).
Scenario B — 5 TWp/år “sprint” (år 5–10)
| Mått | Värde | Anteckningar |
|---|---|---|
| PV tillagt (5 år) | 25 TWp | Klonfeber |
| Årlig energi @ 1,7 PWh/TW | ~42,5 PWh/år | Endast från sprinten |
| 12 h lagring kopplad | ~55–70 TWh | Regionalt spridd |
| PV-ängsområde | ~0,4–0,55 M km² | Mark för dubbel användning |
“Sprint” kräver mogen pod-leverans och utbildade regionala team (Del 10).
Scenario C — Balanserat nätverk (elektrisk industri + städer)
Anta att en region siktar på 500 GWp PV, industri förankrad av 5 stålmini‑verk, 5 glaslinjer, 2 datorsalar.
| Post | Planeringsvärde | Kommentar |
|---|---|---|
| Genomsnittlig effekt | ~90–115 GW | Från PV |
| Lagring (12 h) | ~1.1–1.4 TWh | Batteri + termisk mix |
| Stålproduktion | ~5 Mt/år | Lokala balkar/spole |
| Glasutbyte | ~5 Mt/år | Moduler + fasad |
| Beräkning | ~40 MW | Fjärrvärmeankare |
| Sjöstäder | ~4–8 | Varje 5–25k personer (Del 13) |
Detta är en ruta i ett världsgaller. Kopiera, rotera, klistra in.
Tryck‑för‑att‑[open] Q&A
”Var kommer materialen ifrån — har vi tillräckligt?”
Vi dimensionerade rena gruvor-som-fabriker i tidigare delar: malm sorteras (Del 2), smälts utan rök (Delar 4–6) och skickas som former (Del 8). Stål och glas dominerar PV-hårdvarans massa; båda är lätta att skala med elektricitet. Koppar kräver omsorg men mäts i ensiffriga Mt per TW — hanterbart med återvinning (Del 12).
”Kommer inte marken att bli flaskhalsen?”
Dubbelanvända PV-ängar, tak, parkeringar, kanaler och förorenade områden räknas ihop. Vid ~16–22k km²/TW markmontering handlar det om hundradelar av en procent av marken — ordnat genomtänkt runt städer och livsmiljöer (Del 13).
”Hur håller vi det här trevligt att bo intill?”
Elektrisk rörelse, inneslutna linjer, täckta transportband, tysta gårdar, mörk-himmel-belysning, offentliga instrumentpaneler (Delar 7–9, 12–13). Vi designar för fåglar, sportevenemang och läggdags.
”Vad är det svåraste?”
Människor. Det är därför vi skickar People Pods först, överinvesterar i utbildning och låter pods bära expertis så att lokala team kan bygga karriärer utan att lämna hemmet (Del 10).
Bilaga — Fusk, omvandlingar och korslänkar
Snabba omvandlingar vi använde
| Sak | Tumregel | Används i |
|---|---|---|
| PV-energi per TWp | ~1,6–2,0 PWh/år | Alla scenarier |
| PV-område | 1,6–2,2 ha/MW | Marktabeller |
| Lagringsparning | 12 h × Genomsnitt MW | Lagringstabeller |
| Järnvägsenergi | 0.04 kWh/t‑km | Logistik (Del 8) |
| E‑truck (site) | 0.25 kWh/t‑km | Campusflöden (Del 7) |
Cross‑links (this series)
- Del 1 — Sjöar & första hålet: vattenbuffertar och framtida parker.
- Del 3 — Solfröfabrik: där snöbollen startar.
- Delar 4–6 — Ugnar & metaller: elektroner, inte rök.
- Del 8 — Transport: skeppa värde, inte smuts.
- Del 10 — Lego-fabriker: pods & ports.
- Del 12 — Cirkulära loopar: ”avfall” med ett jobb.
- Del 13 — Städer: livet runt sjön.
Slutlig notering: Vi bad aldrig om tillstånd från fysiken — bara klarhet. Välj en sten, sortera den, smält den med solljus, skeppa former, stapla delar och säg till sjön att du kommer tillbaka med en boardwalk. Det är planen. Låt oss bygga.