Будущее энергетики: Будущее энергетической отрасли – Дассо Систем

Будущее энергетической отрасли – Дассо Систем

Но несмотря на то, что станции SBSP создают площадку для развития новых технологий, все они строятся на земле, а ведь именно в ней заложен настоящий потенциал. Правда в том, что мощность достигающей поверхности Земли солнечной энергии — даже ослабленной атмосферой — во много раз превосходит потребности человечества. В 2015 году ведущие британские эксперты по энергетике обнародовали программу Global Apollo, утверждая, что солнце посылает на Землю в 5000 раз больше энергии, чем в данный момент требуется людям.

Более того, производство электричества на основе солнечной энергии с каждым годом становится все дешевле. Стоимость современных солнечных панелей снизилась до 1/20 от их стоимости 25 лет назад, в то время как эффективность, наоборот, возросла. Современные полупроводниковые солнечные панели преобразуют в электричество около 20% всего попадающего на них солнечного света — в три раза больше, чем раньше. Новые панели, изготовленные из таких композитов, как арсенид галлия, который обладает более высокой электрической проводимостью по сравнению с кремнием, позволят достичь еще более впечатляющих результатов.

И это несмотря на то, что эффективность солнечных панелей ограничивается различными физическими факторами. К этим факторам относится, например, потеря энергии при отражении и ее частичное поглощение проводящими материалами (предел Шокли-Квейссера).

Так почему же солнечная энергетика на сегодняшний день обеспечивает всего 1% от мировой потребности в электричестве? Согласно программе Global Apollo и отчету MIT о будущем солнечной энергии за 2015 год, основное ограничение заключается не в технологиях, а в политической инертности, которая поддерживается в основном интересами гигантских корпораций, производящих органическое топливо. Кроме того, сказывается нехватка инвестиций. В этих отчетах показано, как огромные мировые субсидии скрывают настоящую стоимость электроэнергии, производимой на основе органического топлива, и как в эту стоимость безуспешно пытаются включить стоимость устранения экологических проблем и проблем здравоохранения, связанных с этими источниками энергии.

“Зеленое” будущее: мир на пороге внедрения новых энергетических технологий

Плюсы и минусы альтернативных технологий генерации энергии, их преимущества перед традиционной энергетикой обсудят на XX ПМЭФ. О ситуации в сфере энергетики и ее возможном будущем – в материале ТАСС

Сегодня никто не знает ответа на вопрос, каким будет полноценный облик энергетики будущего. Казалось бы, передовые технологии получения электрической и тепловой энергии на основе возобновляемых источников (ВИЭ) постепенно выталкивают на обочину истории так называемую классическую генерацию с углеводородным топливом.

В то же время альтернативная генерация до сих пор так и не избавилась от проблем, которые мешают ее масштабному внедрению, что сильно повышает шансы на продолжение самого широкого использования (как минимум в обозримой перспективе) ископаемого топлива для генерации энергии.

Уже появились новые идеи и новые технологии, реализуются уникальные проекты, которые в перспективе могут не только сделать ненужными газовые и угольные электростанции, но и сильно сократить использование альтернативной генерации.

Поэтому в настоящий момент человечество находится в начале трудного пути преобразования энергоотрасли, финал которого только лишь проступает сквозь туман технологической перспективы.

“Зеленое” будущее?

Как минимум одну характеристику энергетики будущего мы знаем уже сегодня. Совсем недавно мир обсуждал в Париже важнейшую проблему изменения климата на планете, и более 170 стран подписались под новым климатическим соглашением.

По мнению экспертов,  для достижения поставленных в документе целей необходимо развивать “зеленую” мировую генерацию, поскольку сейчас на производство энергии приходится две трети глобальных выбросов парниковых газов. Таким образом, будущее за экологически чистой генерацией, и Россия здесь может сыграть ключевую мировую роль.   

В ближайшие десятилетия потребление энергии человечеством будет только расти. В Международном энергетическом агентстве (МЭА) считают, что мировой спрос на энергию к 2040 году увеличится на 37%. Существенно изменится и структура мирового потребления – к этому сроку в лидеры выйдут страны Азии (прежде всего Китай), Африки и Ближнего Востока, где ожидается бурный экономический рост, для обеспечения которого и потребуются колоссальные энергоресурсы.

Ископаемые виды топлива сохранят свое доминирование, этому послужил современный “сланцевый прорыв”, отодвинувший на несколько десятилетий угрозу исчерпания эффективно добываемых нефтегазовых ресурсов.

Как отмечается в докладе аналитического центра при правительстве РФ, доля нефти и газа в мировом потреблении первичной энергии к 2040 году останется практически неизменной – 51,4% (53,6% в 2010 году).

Согласно прогнозам экспертов, газ к 2040 году станет основным топливом в энергобалансе стран ОЭСР. К 2040 году вырастет на 15% мировой спрос и на уголь, основным потребителем которого будет Китай. Как известно, именно тепловые электростанции являются главными источниками эмиссии парниковых газов в атмосферу. Мировые запасы угля колоссальны, но надеяться на то, что современные технологии позволят свести на нет парниковые выбросы угольных ТЭС, не приходится.

В последние годы заметно расширяется использование альтернативных источников энергии. По словам главы “Роснано” Анатолия Чубайса, это связано с экологической чистотой ВИЭ, отсутствием эмиссии углекислого газа при их использовании и отсутствием риска техногенных аварий, которые могут повлечь загрязнение окружающей среды.

На ВИЭ в 2014 году пришлась почти половина от всех новых генерирующих мощностей в электроэнергетике, лидерами в развитии ВИЭ стали Китай, США, Япония и Германия, инвестировавшие в эту сферу $270 млрд.

В настоящее время в России мощность всех источников альтернативной генерации в общем энергобалансе достигает максимум 1%. Надо сказать, что Минэнерго РФ в ближайшие 20 лет планирует в 10 раз увеличить производство электрической энергии на основе возобновляемых источников. К примеру, после того, как в Крыму к концу 2017 года подключат солнечную электростанцию мощностью 110 МВт, ВИЭ займут 50% от общей мощности выработки энергии в этом российском регионе.

Ставка на солнце

Берлин несколько лет назад сделал ставку на масштабное развитие солнечной генерации, решив постепенно отказаться от атомных объектов для выработки электроэнергии. Определенных успехов в этой области Германия достигла в июле 2015 года, когда солнечные батареи, установленные по всей стране, произвели столько же электроэнергии, что и атомные электростанции: объем генерации и тех, и других составил по 5,18 ТВт/час.

Уже в 2014 году ветер, солнце, биомасса и вода обеспечили 26,2% всей произведенной в Германии электроэнергии, впервые обогнав по этому показателю традиционного для отрасли лидера – бурый уголь, на долю которого пришлось 25,4%.

Некоторые эксперты считают, что к 2030 году страна может полностью перейти на ВИЭ при производстве электроэнергии, уйдя от всех ископаемых, а также ядерных источников получения энергии.

На примере Германии видно, к каким последствиям способно привести чисто политическое решение по отказу от стабильного источника энергии, в данном случае атомной генерации. В числе внутренних последствий – рост стоимости электрической энергии для конечных потребителей, в числе внешних – потеря важнейших компетенций в высокотехнологичной атомной отрасли, и это на фоне того, что в мире вновь бурно развивается строительство АЭС и все новые страны заявляют о планах создания собственной атомной генерации.

Высокая зависимость ВИЭ от государственной поддержки делает “зеленую” энергетику уязвимой в кризисной экономической ситуации. К тому же ВИЭ имеют те самые родовые недостатки, заключающиеся в том, что объем производства энергии на объектах альтернативной генерации сильно зависит от погоды, в случае с солнечной генерацией – еще и от времени суток.

Для обеспечения энергоснабжения крупного промышленного производства солнечной генерацией надо покрыть панелями колоссальную территорию в десятки квадратных километров. К тому же солнечная генерация не работает в вечерние, пиковые часы потребления, а значит необходимо аккумулировать в огромных объемах энергию, полученную в течение светового дня, что приведет к еще большему удорожанию и так далеко не дешевой фотовольтаики.

Сторонники альтернативной генерации называют ее экологически чистой, критики в ответ на это подчеркивают несколько существенных моментов: строительство крупных ГЭС приводит к затоплению огромных территорий, уничтожению флоры и фауны и необратимому изменению климата в регионе, ветроэлектростанции являются реальной угрозой для птиц и причиной эрозии почвы из-за постоянной вибрации, а производство пластин для фотовольтаики не только очень дорогое и энергозатратное, но и крайне токсичное.

Инвестиции растут

Но очевидно, что все эти проблемы представляют собой технологические задачи, решаемые в обозримой перспективе, тем более что поток инвестиций в ВИЭ постепенно растет.

Мировые инновационные гиганты, такие как Apple и Google, активно вкладываются в совершенствование технологий альтернативной генерации, в частности компания Apple инвестировала в 2015 году больше $800 млн в развитие солнечной фермы в Сан-Франциско.

В то же время инвестиции Евросоюза в ВИЭ в прошедшем году упали на 21%, с $62 млрд до $48,8 млрд. В других регионах мира инвестиции растут. К примеру, страны Ближнего Востока и Африки увеличили вложения в ВИЭ на 58% – до $12,5 млрд.

И это не могло не сказаться на росте альтернативной генерации в мире: согласно данным британской BP, доля ВИЭ в производстве электроэнергии в 2015 году уже достигла 2,8% мирового потребления энергоресурсов.

Активное развитие ВИЭ не заставило ЕС, где эксплуатируется 131 АЭС общей мощностью около 121 ГВт, отказаться от атомной генерации.

Европейский союз намерен инвестировать в атомную энергетику, в том числе в разработку и строительство современных реакторов для мини-АЭС, первую из которых предполагается ввести в эксплуатацию не позднее 2030 года.

Дело в том, что при всех сложностях в использовании атомной генерации она обладает важной особенностью – вклад АЭС в выбросы парниковых газов близок к нулю. Замещение с помощью АЭС тепловой генерации приводит к ожидаемому снижению эмиссии СО₂.

Поэтому постепенная замена выбывающих старых атомных мощностей на новые ядерные энергоблоки в странах, давно эксплуатирующих “мирный атом”, и вхождение все новых государств в мировой атомный клуб – это естественная тенденция как минимум нескольких ближайших десятилетий. Обусловлена она как задачей обеспечения стабильного и надежного энергоснабжения, так и необходимостью ввода новых, экологически безопасных объектов генерации.

Проекты будущего

На фоне “дележа пирога” мирового энергобаланса между классической генерацией и ее молодой соперницей в лице ВИЭ, особняком стоят проекты, которые в итоге могут сыграть ключевую роль в формировании энергетики будущего. Человечество ищет надежный, безопасный и дешевый источник энергии, который бы не только не загрязнял окружающую среду, но и решал накопившиеся проблемы.

В этом плане надо обратить внимание на Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР), строительство которого идет во французском Кадараше. Это крупнейший мировой научный проект, на территории Франции реактор возводят практически всем миром: участвуют ЕС, Швейцария, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США. Страны Европы вносят около 50% объема финансирования проекта, на долю России приходится примерно 10% от общей суммы, которые будут инвестированы в форме высокотехнологичного оборудования.

В основе реактора отечественная технология токамака, и это будет первая крупномасштабная попытка использовать для получения электроэнергии термоядерную реакцию, подобную той, что происходит на Солнце. Если ИТЭР будет успешным (появления первого прототипа коммерческой термоядерной электростанции мир ожидает к концу века), все участники получат полный доступ к технологиям для строительства объектов термоядерной генерации. Запасы топлива для такой станции на планете практически неисчерпаемы, к тому же термоядерная генерация экологически безопасна.

“ИТЭР – это ворота в термоядерную энергетику, через которые мир должен пройти”, – говорил почетный президент НИЦ “Курчатовский институт”, академик РАН Е.П. Велихов.

Еще один проект, способный повлиять на формирование облика энергетики будущего, – “Прорыв”, реализуемый в Росатоме. Он предусматривает создание ядерных энергетических технологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах (БН). Развитие атомной генерации на основе реакторов БН позволит решить проблему накопленных радиоактивных отходов, топлива для таких реакторов человечеству должно хватить на очень длительный период.

“Цель проекта “Прорыв” – это не только уникальный результат научно-исследовательских или опытно-конструкторских работ, но и создание конкурентоспособной технологии, с помощью которой атомная отрасль России сможет не только сохранить, но и усилить свое лидерство на мировом рынке в ближайшие 30 лет”, – считает генеральный директор Росатома Сергей Кириенко.

В мире поиском генерации будущего занимаются не только государства и крупные корпорации, но и частные инвесторы, вкладывающие свои средства в передовые проекты. К примеру, компания TRI ALFA ENERGY разрабатывает компактную термоядерную электростанцию – возможного конкурента ИТЭР.

Билл Гейтс инвестировал в компанию TerraPower, которая создает инновационный ядерный реактор на бегущей волне и планирует построить его прототип к 2020 году.

Активно совершенствуются системы аккумулирования энергии – Илон Маск в 2015 году представил новую компактную систему Tesla Powerwall, которая способна днем накапливать электроэнергию от солнечных панелей для использования в ночном режиме. Подобные аккумуляторы не являются чем-то новым, но важен сам факт совершенствования и удешевления данных систем для того, чтобы их можно было использовать в домашних условиях.

Скупые очертания будущей мировой энергетики можно увидеть в планах развития распределенной генерации, в повышении энергоэффективности и проектах модернизации действующих объектов тепловой генерации, а также вывода старых мощностей из эксплуатации.

У России сегодня сильные позиции в ряде энергетических направлений, в том числе в атомной сфере, мы и в перспективе точно должны оставаться в лидерской группе стран, создающих инновационные технологии энергогенерации, которые и определят  энергетическое будущее человечества.      

Андрей Ретингер, независимый эксперт в энергетической отрасли

Новости: Энергетика будущего: на сто лет вперед – Эксперт

Согласно их исследованию, уже к середине века уголь и нефть начнут терять свое значение в качестве источников энергии, ископаемое топливо заменится энергией солнца. Но для этого придется менять всю парадигму отношений внутри отрасли — и технологии, и психологию игроков.

Большая энерготройка

По мнению экспертов «Глобальной энергии» (в их число входят 20 ученых из различных стран мира, в том числе, например, и лауреат Нобелевской премии мира Родни Аллам), к 2100 году доля нефти и угля в мировом топливно-энергетическом балансе составит 2,1% и 0,9% соответственно, термоядерная энергетика займет десятую часть рынка, а более четверти всей мировой электроэнергии будет производиться благодаря солнцу. Причина таких изменений — постепенное снижение добычи углеводородов и переориентирование на строительство более чистых энергомощностей.

Изменится и влияние разных государств на рынке энергетики: так, к 2035 году крупнейшим производителем топливно-энергетических ресурсов будет США (24%), второе место займет Россия (21%) и Китай (16%). Однако через 50 лет, по оценкам экспертов, на первое место выйдет Россия (19%), Китай станет вторым (18%), а США «опустится» до третьего места (17%). К 2100 году, однако, диспозиция изменится вновь: на первое место вырвется уже Китай (20%), а Россия и США будут занимать вторую и третью строчки рейтинга (16% и 14% соответственно).

Эксперты назвали и факторы, которые, по их мнению, мешают топливно-энергетическому комплексу развиваться в «зеленом» направлении: более трети ученых, участвовавших в исследовании, отметили, что пока альтернативные источники энергии слишком дороги, а конкуренция со стороны углеводородной и ядерной энергетики высока. В то же время активно формируется образ «традиционной» энергетики как нежелательной и неэкологичной, кроме того, современная экономика требует более эффективного использования имеющихся ресурсов, развития переработки отходов и смежных технологий. В такой ситуации, по мнению экспертов, дополнительные стимулы к развитию получат такие направления, как биоэнергетика и разработка биотоплива, а также термоядерных реакторов.

Результаты исследования, представленные «Глобальной энергией» на Петербургском международном экономическом форуме, вызвали оживленную дискуссию о будущем энергетики в целом и энергетики России в частности. Тренды трендами, но стартовые позиции и структура экономики у разных стран (и разных регионов одной страны) все же отличаются, а значит, путь к тройке энергетических лидеров мира Россия, Китай и США будут проходить по-разному.

Угля станет меньше, но больше

Большинство экспертов считает, что одна из предпосылок к снижению доли углеводородов в мировом балансе, — это Парижские климатические соглашения, одной из главных тем которых было замораживание угольных проектов. Многие банки и финансовые институты заявили об отказе от инвестиций в угледобывающую сферу и энергетику. Планы масштабного строительства угольных электростанций остались только у четырех стран — Вьетнама, Индии, Индонезии и Китая, хотя есть и более мелкие игроки, не желающие отказываться от развития этого сектора экономики, в частности, Пакистан и Турция. Вместе с тем есть идеи и проекты по возрождению угольной составляющей с учетом новых, более щадящих технологий, а также идеи восстановления и развития добычи твердого топлива в арктических территориях.

Один из таких проектов, например, реализуется в арктической зоне Красноярского края: на полуострове Таймыр находится одно из самых больших в мире месторождений антрацитов, в 2015 году началась его разработка. Только на одном участке «Река Малая Лемберова» запасы высококачественного антрацита составляют порядка 600 миллионов тонн. К 2020 году УК «Восток-Уголь» планирует добывать здесь до 30 миллионов тонн в год и отправлять антрацит в страны Европы по Севморпути.

А вот на нефтяной сектор напрямую Парижские соглашения влияния, скорее всего, не окажут, считает президент Ассоциации по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия» Игорь Лобовский.

— Существенные изменения последуют с наступлением эры повсеместного развития автотранспорта на электро­энергии и иных источниках энергии, не имеющих отношение к углеводородам, эксперты прогнозируют такого рода процессы не ранее 2030 года, поэтому максимальное снижение доли углеводородов прогнозируется только к 2070 году, — рассуждает он.  — Подобный сценарий экономически обоснован в случае снижения стоимости производства электро­энергии от возобновляемых источников — и это действительно должно происходить в ближайшие десятилетия. Например, лауреат премии «Глобальная энергия» 2017 года Михаэль Гретцель является изобретателем так называемых «ячеек Гретцеля» — солнечных батарей нового поколения, производство которых обходится дешевле в несколько раз по сравнению с производством кремниевых батарей. Подобные изобретения позволят возобновляемой энергетике развиваться повсеместно и, как следствие, значительно снизить ее стоимость.

Так что уточненный сценарий развития углеводородных отраслей следует читать так: доля углеводородов в энергетике будет снижаться, но потребление расти.

— Мы забываем, что нефть на нынешний день все больше используется в нефтехимии, в производстве товаров народного потребления, — говорит министр энергетики России Александр Новак, — У нас 9 из 10 товаров на нынешний день содержат продукты нефтепереработки. И если сегодня 11 миллионов баррелей всего идет на нефтехимию, то по самым скромным прогнозам через лет пятнадцать на нефтехимию будет уже 17 миллионов баррелей идти, а может быть дальше еще больше, в более ускоренном режиме.

— Подумайте об авиации, о морских перевозках, о нефтехимии, — вторит главный исполнительный директор Royal Dutch Shell Plc Бен ван Берден (Ben van Beurden). — Масса процессов требует высокой температуры и крайне высокой температуры для нагрева. И, конечно же, углеводороды займут свое место.

Когда подует ветер?

Потребителю нужна дешевая энергия — вот основной фактор, сдерживающий развитие альтернативной энергетики. Чтобы сделать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) привлекательными, нужна либо высокая цена на нефть, либо финансовая поддержка государства или институтов развития.

— Когда цена на нефть достигает 100 долларов за баррель, это создает почву для развития новых технологий, включая ВИЭ, — говорит президент компании Total Патрик Пуянне.

Пока стоимость строительства ВИЭ в России достаточно высока, а коэффициент использования установленной мощности не так велик, как хотелось бы (и не только в России: по данным энергетического агентства США, средний КИУМ солнечных станций составляет порядка 26%). А значит, высока и стоимость киловатт-часа для потребителя. Опять же, строительство — это последний этап, необходимо развивать собственное производство солнечных панелей и других элементов. Но следует признать, что солнечная энергетика в России — это уже не стартап, а вполне сформировавшаяся отрасль. И ее развитие зависит от приоритетов государства.

— Есть явление, сетевой паритет — точка, когда себестоимость кВт/час электроэнергии, выработанной в альтернативной энергетике, оказывается равной себестоимости кВт/час электро­энергии, выработанной в традиционной энергетике. Спор идет — когда это случится? — рассуждает председатель правления ООО «УК «РОСНАНО» Анатолий Чубайс. — В ряде стран оно уже случилось, в России произойдет чуть позже, но оно неизбежно хотя бы потому, что потенциальный апгрейд ветра и солнца существенно больше, чем потенциальный апгрейд даже в парогазовых технологиях в тепловой генерации или гидрогенерации. Мы точно придем к моменту, когда альтернативная энергетика станет дешевле.

Эксперты прогнозируют, что это случится уже к 2050 году. По мнению Чубайса, сейчас в России создана абсолютно работоспособная система поддержки альтернативной энергетики, и препятствий для ее развития нет. Следующая задача, которую придется решить, — это найти способы промышленного хранения электроэнергии. И это задача не на отдаленную перспективу, а на ближайшие десять лет.

Однако не все эксперты разделяют оптимизм о перспективах ВИЭ — по крайней мере, они довольно сдержанно оценивают объем возобновляемых технологий, необходимых мировой энергетике.

— Я думаю, что человечество будет поощрять использование возобновляемых источников энергии в неких формах государственных субсидий. В последнее время данный сегмент продемонстрировал значительное снижение стоимости и возможность более быстрого внедрения, — считает председатель комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», нобелевский лауреат Родни Аллам.  — Возобновляемые источники энергии будут представлены системами с низкой интенсивностью, требующими огромных площадей; для них будут строиться «солнечные фермы» в пустынях и морские ветровые электростанции. Данный сегмент энергетики должен составлять определенный процент от общего объема рынка. Я считаю, что 20 процентов — это разумный предел.

Будущее — за атомной энергетикой

По мнению авторов доклада, снижение доли углеводородов — это единственный возможный сценарий для успешного развития цивилизации, вопрос только в том, когда наступит этот переломный момент. Эксперты «Глобальной энергии» считают, что это может произойти уже после 2050 года. Сейчас доля «зеленой» энергетики в мире составляет не более 30%. При этом к «зеленой» энергетике эксперты относят атомные электростанции, которые вырабатывают порядка 11% мировой электроэнергии. Ведь АЭС характеризуются низкими выбросами углерода в атмосферу.

— Мы на пороге четвертого промышленного уклада, на пороге очередной революции. Это время горизонтальных связей, цифровой информатики, искусственного интеллекта, время продажи и покупки жизненных циклов, а не конкретного объекта. Атомная энергетика как никто другой соответствует роли модератора этого процесса, — считает генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев.

Одна из основных проблем атомной энергетики — не технологическая, а психологическая: Чернобыль, Фукусима, испытания ядерного оружия — в общем, есть повод для беспокойства и недоверия.

— Важное условие для развития ядерной энергетики — это социальное принятие. Для того, чтобы ядерная энергетика возникла в какой-то стране, общество должно ее принимать, — говорит генеральный директор Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) Юкия Амано.

Какие бы сценарии развития энергетики ни строились, одно в них неизменно: потребление электроэнергии в мире будет расти. Население Земли увеличивается, запросы человечества растут: за последние сто лет мы потребили энергии больше, чем за всю предыдущую историю от сотворения мира. При этом более миллиарда человек на планете до сих пор не имеют доступа к электричеству!

По прогнозам ученых, к 2050 году на Земле будет жить еще на 2,5 миллиарда больше людей, децентрализация энергетики и строительство малых мощностей даст доступ к этому ресурсу значительно большему количеству человек и повысить их качество жизни. А значит, потребность в электроэнергии снова будет расти. И здесь на помощь приходит атомная энергетика: высокопроизводительная, с низким уровнем выброса загрязняющих атмосферу веществ и не­ограниченными запасами топлива. При этом речь идет не только об ископаемом уране, но и об отработавшем ядерном топливе, находящемся на хранении: топливные сборки выработали свой ресурс не более, чем на четыре процента, и это огромный ресурс для вторичного использования. Не говоря уже о том, что переработка топлива из ОЯТ позволяет решить задачу необратимой утилизации оружейного плутония и замкнуть производственны цикл, срабатывая весь ресурс ядерного топлива.

Особый путь Сибири

По соглашению между США и Россией каждая из стран должна утилизировать по 34 тонны оружейного плутония, и начало этой работы было назначено на 2018 год. Но пока технологией выработки так называемого МОКС-топлива обладает только Россия: первый в мире завод по его производству находится в Железногорске (бывший Красноярск-26), на мощностях Горно-химического комбината, входящего в структуру «Росатома».

— Важно стандартизировать требования к производственной безопасности в различных юрисдикциях и странах для создания безопасной атомной энергетики, — считает президент энергетической корпорации Fortum Corporation Пекка Лундмарк. — Я считаю, что атомная энергетика будет играть ключевую роль, но не как единственная технология, а в сочетании с солнечной энергетикой, гидроэнергетикой и экологичным биотоп­ливом. Однако для того, чтобы атомная энергетика оставалась конкурентоспособной и продолжала играть важную роль в будущем, ей тоже требуется модернизация.

При этом «законодателем мод» в атомной энергетике вполне может стать Сибирь. Эксперты склоняются к мысли, что именно эта отрасль энергетики будет в регионе ведущей.

— Сибирский регион обладает всеми возможностями для развития атомной энергетики, обеспечивающими полный ядерный цикл от добычи и переработки уранового сырья и изготовления топливных сборок до утилизации облученного ядерного топлива, что может обеспечить и оптимизировать функционирование современных АЭС, — говорит Игорь Лобовский.  — На долгую перспективу решить энергетические проблемы Сибирского региона можно за счет атомных энергоисточников, в частности, за счет строительства современных АЭС с реакторами типа ВВЭР-1300. Да, в соответствии с соглашением между Россией и США о прекращении производства оружейного плутония все ядерные реакторы Сибирской АЭС были остановлены в 2008 году, но в Северске сохранилась развитая инфраструктура и кадровый потенциал, а это существенно ускорит и удешевит строительство новой АЭС, которое на данный момент отложено до 2020 года.

Впрочем, КПД, КИУМ, себестоимость, доступность, технологичность — далеко не все требования, которые предъявляются энергетике будущего. И это тоже — вызов.

— Хотелось бы, чтобы энергетика будущего была незаметной — в том смысле, что мы не должны видеть ее негативных последствий, она должна быть бе­зопасной, — считает президент РСПП, председатель Наблюдательного совета ассоциации «Глобальная энергия» Александр Шохин. — Экологическое негативное воздействие, в том числе в той же атомной и даже гидроэнергетике и тепловой энергетике должно быть минимальным, а безопасность — максимальной. Я считаю, что главный критерий — это не то, что, какая доля будет, например, у возобновляемых видов энергетики, а именно то, что все виды энергетики должны быть безопасными и эффективными.

Трудно поспорить.

Мировой энергетический совет обсудил главные векторы развития – Информационно-аналитическая система Росконгресс

17 июня состоялась онлайн-конференция «COVID-19: ускорить переход к энергетике будущего для всех», первая из серии онлайн-мероприятий «На пути к Конгрессу 2022». Министр энергетики Российской Федерации Александр Новак, генеральный секретарь и главный исполнительный директор Мирового энергетического совета Анджела Уилкинсон и ведущие эксперты энергетической отрасли рассказали о своем видении перехода к новой посткризисной «нормальности». Организаторами конференции выступили Фонд Росконгресс и Мировой энергетический совет (МИРЭС) при поддержке ассоциации «Глобальная энергия» и ПАО «Россети».

Падение спроса на энергию, низкие цены на нефть, задержки платежей, сокращение капитальных затрат и в то же время улучшение экологической ситуации — COVID-19 стал существенным и неоднозначным по последствиям стрессовым фактором для мировой энергетической сферы. Возможные сценарии гибкой адаптации энергетики к новой посткризисной «нормальности» — главная тема дискуссии на онлайн-конференции.

Вместе с Александром Новаком и Анджелой Уилкинсон участие в обсуждении приняли генеральный директор ПАО «Россети» Павел Ливинский, управляющий директор и руководитель отдела стратегии на глобальных сырьевых рынках, направление глобальных исследований, RBC Capital Markets Хелима Крофт, член правления E.ON и главный исполнительный директор компании Innogy Леонард Бирнбаум. Модератором выступил президент ассоциации «Глобальная энергия» Сергей Брилев.

«Несмотря на то, что кризис еще не закончился, мы уже можем сделать некоторые выводы. Мировая экономика столкнулась с беспрецедентным шоком — непредсказуемым поведением рынков, изменением образа жизни. При падении показателей мировой экономики на 5 %, энергетика также испытала на себе последствия кризиса. В апреле мы наблюдали снижение спроса на продукты нефтяной отрасли на 28-30%. Однако даже в такой ситуации энергетика осталась устойчивой. Услуги по предоставлению электроэнергии, качественных нефтепродуктов, угля — все это продолжало работать в непрерывном режиме», — отметил Министр энергетики Российской Федерации Александр Новак.

Глава ведомства также сообщил, что в будущем структура энергетической отрасли изменится, и прежние прогнозы будут скорректированы. Если, например, ранее планировалось, что к 2040 году доля углеводородной энергетики с 85 % снизится до 75%, теперь очевидно, что этот показатель будет ниже. По мнению Александра Новака, в ближайшее время произойдет активное развитие современных технологий. IT, цифровые системы и облачные технологии — все это отразится и на развитии энергетики.

Устойчивость системы к подобным кризисам, возможность достижения энергетического баланса, затраты на производство традиционной и возобновляемой энергии, а также централизация сетей — ключевые вопросы, на которых сосредоточили внимание спикеры во время онлайн-конференции «COVID-19: ускорить переход к энергетике будущего для всех».

«Вскоре мы станем свидетелями крупнейшего в истории перераспределения мирового капитала, и принятие правильных инвестиционных решений сейчас важнее, чем когда-либо прежде. Глобальное энергетическое сообщество нуждается в ориентирах, а подходящее решение может быть найдено в процессе обмена передовым опытом и изучения сценариев потенциального будущего. Мировой энергетический конгресс выступает в качестве уникальной платформы для этой задачи, объединяя представителей энергетического сообщества, а также новых игроков и новых пользователей ориентированной на потребителя энергетической системы», — сказала д-р Анджела Уилкинсон, генеральный секретарь и исполнительный директор Мирового энергетического совета.

«Вся ситуация, связанная с COVID-19, лишний раз подтвердила безальтернативность курса на ускоренное внедрение новых технологий в самых разных секторах экономики от ритейла до электроэнергетики. Благодаря тому, что за последние годы цифровая трансформация стала безусловным приоритетом группы „Россети“, российский сетевой комплекс в период пандемии показал высокую устойчивость к вызовам», — убежден генеральный директор ПАО «Россети» Павел Ливинский.

Мероприятие прошло при информационной поддержке телеканалов «Россия 24», Bloomberg и журнала «Энергетическая политика».

Посмотреть запись трансляции можно на сайте 25-го Мирового энергетического конгресса, сайте Фонда Росконгресс и на YouTube-канале 25-го Мирового энергетического конгресса.

Россия планирует с нуля создать будущее мировой энергетики — Российская газета

Водорода в мире сейчас производится гораздо меньше, чем о нем говорят. Мирового рынка водорода не существует, а спрос на этот ресурс локален и ограничен. Европа, США и страны Азии, пока особенно не заинтересованы в заметном увеличении производства водорода, но и быть против такого пути развития энергетики не могут. Это ничем не противоречит общему тренду на декарбонизацию.

Инфографика “РГ” / Леонид Кулешов / Сергей Тихонов

Концепция развития водородной энергетики, принятая в августе правительством, – это собственная программа действий России в мировой климатической повестке. Нашей стране не придется принимать чужие правила игры – Евросоюза или других стран – и будет что противопоставить пограничным мерам углеродного регулирования.

Вряд ли сама по себе водородная энергетика получила бы в России такой импульс, если бы не вызовы со стороны потребителей традиционных энергоносителей, особенно из Европы, считает эксперт Аналитического центра при правительстве РФ Александр Курдин. По его мнению, экологическая повестка, конечно, требует от человечества серьезного пересмотра подходов к производству и потреблению энергии, но у этих изменений есть и перераспределительные эффекты, и есть бенефициары, которые форсируют темпы ее развития.

Европе, где традиционные ресурсы почти иссякли, надоело самой оплачивать свои эксперименты с солнечной и ветровой энергетикой, которая по-прежнему живет за счет преференций, субсидирования и льгот (в разных странах от 20 до 50%. – “РГ”), говорит глава Фонда национальной энергетической безопасности Константин Симонов. Поэтому в ЕС придумали пограничный углеродный налог, который перенес бы нагрузку финансирования развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на страны, экспортирующие углеводороды.

В ответ на это Россия предложила развивать водородную энергетику, которая позволяет использовать в качестве сырья углеводороды, но при этом считается низкоуглеродной. Проблема только в том, что если сфера традиционных ВИЭ в Европе активно развивается уже пару десятилетий, то водородная энергетика пока находится в зачаточном состоянии. Теперь перед Россией стоит задача создать и быстро развить новую отрасль. В плюс нам идет то, что определенная база для этого в нашей стране уже есть. Это технологии и сырье.

С точки зрения партнера GКEM Analytica Евгения Гавриленкова, окажется ли российский водород востребован на внешних рынках и насколько, пока неясно. А вот переход на более широкое использование водорода как топлива внутри страны должен позволить снизить углеродный след в самой России, что поможет вписаться во взятые на себя международные обязательства.

Пока совокупный ежегодный спрос на водород – 72 млн тонн, а включая смеси с другими газами – 116 млн тонн в год. В России производится ежегодно около 5 млн тонн водорода, который весь предназначается для внутреннего рынка – для промышленности и нефтепереработки. Аналогичная ситуация в других странах, водород производится рядом с предприятием его использующим. Причина в том, что транспортировка водорода в промышленных масштабах пока невозможна.

Вопрос о транспортировке водорода является важным, но пока не стоит на повестке, так как видимых путей его решения нет, отмечает директор практики стратегического и операционного консалтинга КПМГ в России и СНГ Максим Малков. Водород нельзя транспортировать, потому что он просто просачивается через металл и улетучивается. Поэтому сейчас производить водород можно только в местах его потребления. А главная проблема – это создание дешевой технологии его производства, уточняет эксперт.

“Сегодня водород из природного газа уже может конкурировать в отдельных странах в определенных сегментах потребления, в частности, на транспорте и в распределенной генерации”, – говорит старший консультант VYGON Consulting Екатерина Колбикова. При сегодняшней оптовой цене российского газа себестоимость “серого” водорода (из газа без улавливания CO2. – “РГ”) составляет 0,9 доллара за кг, тогда как стоимость “голубого” водорода (из газа с использованием технологий улавливания и хранения СО2) на 70% выше. Водороду, получаемому путем электролиза воды на базе АЭС и ВИЭ (“желтый” и “зеленый” водород соответственно. – “РГ”), пока сложно конкурировать с альтернативой из углеводородного сырья – в текущих условиях производство “желтого” и “зеленого” обойдется в 4,4 и 5,4 доллара за кг соответственно, уточняет эксперт.

Для Европы приоритетом является получение “зеленого” водорода. Но обеспечение заявленных потребностей только за счет ветра и солнца, скорее всего, будет невозможно, отмечает директор департамента налогов и права “Делойт” в СНГ Юлия Меньшикова. В ЕС отмечают важность развития других технологий. А Россия как экспортер с перспективами в области производства “голубого” водорода, имеет все шансы занять важное место на европейском рынке.

Поставлять в Европу “зеленый” водород наша страна едва ли сможет. Сектор ВИЭ в России развит слабо. К тому же никаких конкурентных преимуществ перед водородом местного производства или сделанного в странах с высоким КПД солнечной и ветровой генерации (южных или прибрежных) у нашего водорода не будет.

Развитие водородной энергетики внутри страны поможет снизить углеродный след

При этом импорт “зеленого” водорода из РФ может быть привлекательнее по сравнению с собственными производствами в странах, где высокие цены на газ и электроэнергию. К примеру, в Южной Корее себестоимость выпуска “зеленого” водорода в среднем составляет 10,2 доллара за кг. Поэтому конкурентоспособность может быть обеспечена за счет развития технологий в транспортировке водорода, считает Колбикова.

Пока технологий транспортировки нет, Россия, например, может поставлять газ до места потребления водорода в Европе и здесь производить “голубой” водород, забирая в хранилища улавливаемый СО2, предполагает Малков. Но, по сути, это будет все тот же экспорт газа, уточняет эксперт.

По мнению руководителя научного проекта в области повышения энергоэффективности и снижения выбросов в атмосферу ANSELM Максима Канищева, наибольшие перспективы у нашей страны в производстве “желтого” водорода. У нас есть возможность производить водород дешевле, чем это делают европейцы, благодаря наличию большого количества атомных станций и компетенций по их строительству. При этом ветровая и солнечная генерация дороже, а их негативное влияние на окружающую среду скоро будет оценено Европой и объем инвестиций в эти виды генерации будет существенно скорректирован, считает Канищев.

При этом на повестке дня также остается вопрос безопасности хранения водорода. Пока его решение обходится слишком дорого и все равно не дает стопроцентной гарантии безопасности. Водород при утечке из хранилища и при соединении с кислородом очень взрывоопасен и горюч. В 2019 году в Норвегии взорвалась водородная заправка. К счастью, обошлось без жертв, но серьезно пострадало около 500 машин в радиусе полкилометра от заправки. Бензиновые АЗС тоже могут загореться, но масштабы аварий несопоставимы.

Будущее возобновляемой энергетики в России

https://events.vedomosti.ru/events/vie19

Будущее возобновляемой энергетики в России

InterContinental Moscow Tverskaya

22 Tverskaya streetМосква

2019-12-11T07:58:05+03:00

2019-12-11T19:00:10+03:00

https://cdn.vedomosti.ru/image/2019/88/qk6m0/original-yf8.jpg

VIII ежегодная конференция

Ведомости. Конференции

АвтуховМихаилЗаместитель председателя правления – руководитель корпоративно-инвестиционного блока«Совкомбанк»

БаркинОлегЗаместитель председателя правления, член правленияАссоциация «НП «Совет рынка»

БузуевВладимирНачальник управления проектного и инфраструктурного финансирования – вице-президентБанк ВТБ

ГрабчакЕвгенийЗаместитель министраМинистерство энергетики Российской Федерации

ДормидонтовВадимИсполнительный вице-президент по энергетике и ЖКХ«Газпромбанк»

ЕлистратовВикторДиректорНаучно-образовательный центр «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» СПбПУ

ЖихаревАлексейПартнер, практика электроэнергетики Vygon ConsultingДиректор, Ассоциация развития возобновляемой энергетики

ЗубакинВасилийНачальник департамента координации энергосбытовой и операционной деятельности«Лукойл»

КалановАлишер Руководитель инвестиционного дивизиона ВИЭУК «Роснано»

КобинМаксимВице-президент«Российский экспортный центр»

КопыловАнатолийГенеральный директор«Акта консалт»

КорчагинАлександрГенеральный директор, «Новавинд»Директор, ассоциация «Цифровая энергетика»

ЛисянскийМихаилПредседатель совета директоров«Солар системс»

МаневичЮрийЗаместитель министраМинистерство энергетики Российской Федерации

МатюшоваЮлияФинансовый директор«Энел Россия»

МолчановМихаил Генеральный директор«Солар системс»

НисимовСтаниславЗаместитель директора образовательных проектов и программФонд инфраструктурных и образовательных программ

ОсьмаковВасилийЗаместитель министраМинистерство промышленности и торговли Российской Федерации

Палашано ВилламаньяКарлоГлаваEnel в России

РасстригинМихаилЗаместитель министраМинистерство экономического развития РФ

РижинашвилиДжорджЧлен правления, первый заместитель генерального директора«Русгидро»

СавинВасилийПартнер, руководитель практики по работе с компаниями сектора энергетики и коммунального хозяйстваКПМГ в России и СНГ

СоломоновДаниилГенеральный директор«Сименс Гамеса реньюэбл энерджи»

СтарченкоАлександрПредседатель наблюдательного советаАссоциация «Сообщество потребителей энергии»

ТимербаевНаильЗаведующий кафедрой «возобновляемые источники энергии», директор научного центра перспективных энерготехнологийКГЭУ

УхановаОльгаСтарший экспертАссоциация развития возобновляемой энергетики (АРВЭ)

ХохловАлексейРуководитель направления «электроэнергетика»Центр энергетики Московской школы управления «Сколково»

ХудаловМаксимСтарший директор – руководитель группы оценки рисков устойчивого развитияРейтинговое агентство «АКРА»

ШахрайИгорь Генеральный директорГруппа компаний «Хевел»

ШестопаловаТатьянаДиректорИнститут гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии НИУ «МЭИ»

ЮсуповКималГенеральный директор«Вестас рус»

Шпракебюлль: поселок, где будущее ″зеленой″ энергетики уже наступило | Анализ событий в политической жизни и обществе Германии | DW

“Я горжусь Шпракебюллем. Приятно услышать от людей из других мест, что наш поселок стал известен своим использованием экологической энергии”, – говорит Кристина Йоханнсен (Christina Johannsen). Вместе с мужем она управляет биофермой и держит фермерский магазин, многие клиенты расспрашивают ее об образцовом зеленоэнергетическом поселке, в котором проживает 260 человек. Потому что в Шпракебюлле, что в федеральной земле Шлезвиг-Гольштейн, поворот к альтернативной энергетике уже удалось осуществить.

Кристина Йоханнсен с сыном

Клиенты могут заряжать свои электромобили прямо напротив магазина Йоханнсенов. За ним строятся дома для молодых семей. А возведение новой пожарной части по соседству было профинансировано за счет доходов от местной ветряной электростанции, с гордостью поясняет бургомистр поселка Карл-Рихард Ниссен (Karl-Richard Nissen), указывая на шесть светло-серых ветряков, расположенных примерно в двух километрах отсюда.

Деньги в бюджет и высокое признание

“Альтернативные источники энергии принесли только положительное”, – продолжает Ниссен. Налоги поступают в муниципальную казну от работы ветряков и установок, преобразующих энергию солнца. “Мы можем позволить себе то, на что иначе не было бы денег”, – отмечает бургомистр.

Каждый житель поселка через каршеринг может дешево пользоваться электромобилем

Так, в Шпракебюлле проложены велосипедные дорожки, местные власти субсидируют  уроки музыки для детей, и каждый житель поселка посредством каршеринга может за небольшую плату пользоваться имеющимся в поселке электромобилем.

Самым важным фактором успеха является участие граждан в проектах, поясняет Ниссен. Без такого участия, например, здесь не появился бы второй ветропарк. В поселковом совете не все проголосовали за это, но все приняли результаты голосования. “Решающим было то, что мы не передавали здесь земельные площади крупным инвесторам”, – вспоминает бургомистр.

Обязательства и отдача от чистой энергии

Первый коммунальный ветропарк подключили к сети в Шпракебюлле еще в 1998 году. Уставной капитал с трудом собрали местные жители и фермеры. Без тех инвестиций и предоставления в качестве залога собственных домов банки тогда вряд ли бы выдали кредиты в размере 7,5 млн евро для закупки и установки пяти ветротурбин, рассказывает фермер Ханс-Кристиан Андресен (Hans-Christian Andresen), один из инициаторов проекта. Сегодня банковские кредиты для таких проектов – не проблема, и в сооружении нового ветропарка участвуют многие местные жители.

Тепло для поселка вырабатывает эта биоустановка

Они также активно поддержали и возведение двух солнечных парков в Шпракебюлле. Кроме того, на крышах домов многих местных жителей также установлены солнечные батареи. В целом, в деревне вырабатывается примерно в 50 раз больше электроэнергии, чем потребляется.

Что касается отопления, то мазут шпракебюлльцы давно не используют: в 2013 году все дома в поселке были подключены к собственной тепловой сети. Тепло вырабатывается в биоустановке, расположенной рядом с фермерским магазином Йоханссенов, куда биогаз с их фермы подается после разложения биомассы.

Инновации как средство против миграции населения из сельской местности

В 1960-х годах в Шпракебюлле было 26 фермерских хозяйств, сегодня их три, делится бургомистр Ниссен. И признается, что без возобновляемых источников энергии “мы были бы очень бедным регионом”. Это хорошо заметно в соседней Дании, граница с которой находится всего в 15 км. “В Дании альтернативные источники энергии не развивались в такой форме. Когда вы едете туда, то видите вымершие деревни. Сельское хозяйство там, как и здесь, деградировало. И больше нет ничего другого”.

Полевые роботы могут работать на солнечной энергии

А без работодателей из инновационных сфер бизнеса, таких как Андресены, у которых заняты 30 человек, вероятно, имел бы место “массовый исход из сельской местности, и тогда меня бы здесь не было”, подтверждает Кристиан Андресен.

Ему 42 года, он получил образование инженера-агронома и присоединился к компании, основанной его отцом в 2007 году. Андресен строит системы, преобразующие энергию солнца, обслуживает ветряки и парки с солнечными батареями, а также консультирует фермеров по переходу к использованию полевых роботов, работающих на солнечной энергии.

Хорошие перспективы на будущее

Инженер-агроном полагает, что в итоге в выигрыше оказался весь регион: “Здесь появилась масса ноу-хау и инновационного потенциала, многое еще в процессе развития, идет поиск решений, которые можно реализовать с помощью электричества”.

Установка про производству “зеленого” водорода

Это также относится и к успешному водородному проекту в Хаурупе, что в 20 км. Там водород получают при электролизе воды с помощью электроэнергии, которую выработали ветряки. После чего водород подается в трубопровод для природного газа.

“С технической и финансовой точек зрения полностью обеспечить мир возобновляемыми источниками энергии к 2030 году – не проблема”, – уверен Андресен. Поселок, в котором он живет, – хороший пример того, что в этой области “все пойдет намного быстрее, чем многие думают сегодня”.

Смотрите также:

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Электростанция из аккумуляторов

  Как хранить в промышленных масштабах излишки электроэнергии, выработанной ветрогенераторами и солнечными панелями? Соединить как можно больше аккумуляторов! В Германии эту технологию с 2014 года отрабатывают в институте общества Фраунгофера в Магдебурге (фото). По соседству, в Шверине, тогда же заработала крупнейшая в Европе коммерческая аккумуляторная электростанция фирмы WEMAG мощностью 10 МВт.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Большие батареи на маленьком острове

  Крупнейшие аккумуляторные электростанции действуют в США и странах Азии. А на карибском острове Синт-Эстатиус (Нидерландские Антилы) с помощью этой технологии резко снизили завоз топлива для дизельных электрогенераторов. Днем местных жителей, их около 4 тысяч, электричеством с 2016 года снабжает солнечная электростанция, а вечером и ночью – ее аккумуляторы, установленные фирмой из ФРГ.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Главное – хорошие насосы

  Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) – старейшая и хорошо отработанная технология хранения электроэнергии. Когда она в избытке, электронасосы перекачивают воду из нижнего водоема в верхний. Когда она нужна, вода сбрасывается вниз и приводит в действие гидрогенератор. Однако далеко не везде можно найти подходящий водоем и нужный перепад высот. В Хердеке в Рурской области условия подходящие.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Место хранения – норвежские фьорды

  Оптимальные природные условия для ГАЭС – в норвежских фьордах. Поэтому по такому кабелю с 2020 года подводная высоковольтная линия электропередачи NordLink длиной в 623 километра и мощностью в 1400 МВт будет перебрасывать излишки электроэнергии из ветропарков Северной Германии, где совершенно плоский рельеф, на скалистое побережье Норвегии. И там они будут храниться до востребования.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Электроэнергия превращается в газ

  Избытки электроэнергии можно хранить в виде газа. Методом электролиза из обычной воды выделяется водород, который с помощью СО2 превращается в метан. Его закачивают в газохранилища или на месте используют для заправки автомобилей. Идея технологии Power-to-Gas родилась в 2008 году в ФРГ, сейчас здесь около 30 опытно-промышленных установок. На снимке – пилотный проект в Рапперсвиле (Швейцария).

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Водород в сжиженном виде

  Идея Power-to-Gas дала толчок разработкам в разных направлениях. Зачем, к примеру, превращать в метан полученный благодаря электролизу водород? Он и сам по себе отличное топливо! Но как транспортировать этот быстро воспламеняющийся газ? Ученые университета Эрлангена-Нюрнберга и фирма Hydrogenious Technologies разработали технологию его безопасной перевозки в цистернах с органической жидкостью.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  В чем тут соль?

  Соль тут в тех круглых резервуарах, которые установлены посреди солнечной электростанции на краю Сахары близ города Уарзазат в Марокко. Хранящаяся в них расплавленная соль выступает в роли аккумуляторной системы. Днем ее нагревают, а ночью используют накопленное тепло для производства водяного пара, подаваемого в турбину для производства электричества.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Каверна в роли подземной батарейки

  На северо-западе Германии много каверн – пещер в соляных пластах. Одну из них энергетическая компания EWE и ученые университета Йены превратили в полигон для испытания технологии хранения электроэнергии в соляном растворе, обогащенном особыми полимерами, которые значительно повышают эффективность химических процессов. По сути дела, речь идет о попытке создать гигантскую подземную батарейку.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Крупнейший “кипятильник” Европы

  Человечество давно уже использует тепло для производства электроэнергии. Возобновляемая энергетика поставила задачу, наоборот, превращать электричество, в том числе и избыточное, в тепло (Power-to-Heat). Строительство в Берлине крупнейшего “кипятильника” Европы мощностью 120 МВт для отопления 30 тысяч домашних хозяйств компания Vattenfall намерена завершить к концу 2019 года.

• Технологии хранения энергии из возобновляемых источников

  Накопители энергии на четырех колесах

  Когда по дорогам мира будут бегать миллионы электромобилей с мощными аккумуляторными батареями, они превратятся в еще один крупный накопитель энергии из возобновляемых источников. Этому поспособствуют умные сети энергоснабжения (Smart grid): они будут стимулировать подзарядку по низким ценам в моменты избытка электричества. (На фото – заправка для электромобилей в Китае).

  Автор: Андрей Гурков

Каким будет наше энергетическое будущее к 2040 году?

Мировой энергетический ландшафт быстро меняется. Но вопрос о том, насколько быстро и в какой степени. Ответы на эти важные вопросы означают сотни миллиардов долларов в инвестиционных решениях, программах городского планирования и экологических затратах. На карту поставлены миллионы средств к существованию, помимо прибыли.

Некоммерческое исследовательское учреждение Resources for the Future (RFF) пытается ответить на эти вопросы в своем флагманском отчете Global Energy Outlook (GEO), опубликованном 1 июля ^st .Анализ GEO делает то, что не делают другие – объединяет прогнозы компаний, государственных органов и экспертных организаций, таких как Агентство энергетической информации, BP, Exxon, Международное энергетическое агентство и других, в полезное сравнение энергии “ яблоки к яблокам ”. прогнозы до 2040 года. Такой подход «исследования исследований» типичен для социальных наук и других академических дисциплин.

В прогнозах ведущих компаний и организаций, приведенных в GEO, делается вывод о том, что, несмотря на рост населения, глобальное потребление первичной энергии в следующие 25 лет значительно замедлится по сравнению с предыдущими десятилетиями.В период с 1990 по 2015 год мировое потребление энергии выросло на 190 квадриллионов БТЕ (qBtu) до 550 qBtu. Прогнозы предполагают, что в следующие 20 лет рост составит всего от 30 до 80 квт БТЕ – и может даже снизиться на 4 квт в амбициозных климатических сценариях (ACS).

Исследование также предполагает, что нефть сохранит свои позиции в качестве наиболее плодовитого единого источника топлива в мире даже при резком переходе на другой вид топлива к 2040 году. Прогнозы делятся 50/50 на самый быстрорастущий источник энергии в этот период времени, причем половина прогнозируется на природный газ и другой указывает на возобновляемые источники энергии.

Прогнозы мирового потребления первичной энергии до 2040 г.

Ресурсы будущего

Крупнейшие компании в энергетике имеют разные взгляды на глобальное потребление первичной энергии к 2040 году. Для целей настоящего исследования сценарии, в которых не вводится новая глобальная политика, известны как «Базовые сценарии». Прогнозы также включают «Развивающиеся сценарии», в которых новые стратегии и технологии развиваются в соответствии с последними тенденциями, и «Амбициозные климатические сценарии», которые отражают изменения политики / рынка, приводящие к повышению средней глобальной температуры до 2 ° C с течением времени.

В то время как сценарий текущей политики МЭА показывает наивысшее потребление к 2040 году на уровне 767 кв. Сценарий развития – 544 кв. Тепловых единиц и Shell Sky – 534 кв. Тепловых единиц) – все они демонстрируют более медленный рост энергопотребления во всем мире к 2040 году.

Доли мирового потребления энергии в зависимости от прогноза топлива до 2040 года

Ресурсы будущего

Если посмотреть на анализ прогнозов GEO с точки зрения доли мирового потребления первичной энергии в разбивке по видам топлива в 2040 году, можно выделить определенные прогнозы.Уголь теряет долю рынка по всем прогнозам, в то время как возобновляемые источники энергии, особенно ветряные и солнечные, демонстрируют рост по всем прогнозам. В обычных условиях возобновляемые источники энергии увеличиваются с 14% в 2015 году до 16-17%. Согласно амбициозным климатическим сценариям, они станут крупнейшим источником первичной энергии в мире, обогнав нефть и достигнув 31% в 2040 году. Это преобразование энергии в действии. Однако большинство прогнозов не предсказывают реального перехода от углеродных видов топлива к 2040 году за счет использования возобновляемых источников энергии.

Важно отметить, что ископаемое топливо, которое составляло 82% мировой первичной энергии в 2015 году, преобладает в сценариях базовой и развивающейся политики, варьируясь от 74% до 79% в 2040 году (см. Выше). Согласно амбициозным климатическим сценариям, ископаемое топливо сокращается до 60–62%. Вот почему большинство прогнозов предсказывают, что произойдет добавление энергии, а не переходы.

Уровни глобального потребления первичной энергии по прогнозам до 2040 года

Ресурсы будущего

На графике выше, показывающем прогнозы потребления первичной энергии в мире на 2040 год в разбивке по видам топлива, потребление угля увеличится или останется неизменным в половине сценариев, описанных здесь.Потребление природного газа будет расти при каждом сценарии, а потребление жидких углеводородов будет расти во всех сценариях, кроме двух. Доля ядерной энергетики наиболее высока в условиях амбициозных климатических сценариев. Возобновляемые источники энергии, во главе с ветряной и солнечной энергией, быстро растут, хотя они в первую очередь дополняют, а не вытесняют ископаемое топливо, если не будут приняты более амбициозные меры в области климата.

Проблемы с выбросами, экономический рост, спрос и торговля будут означать трудный выбор политики для национальных правительств и крупных энергетических компаний.Эти решения будут определять будущий энергетический ландшафт земного шара. GEO обеспечивает согласованную компиляцию этих прогнозов и предлагает нам лучшее представление об этом будущем на данный момент.

Тахир Казыханов участвовал в написании статьи

Самая мощная возобновляемая энергия

Концепция Natel, получившая название Restoration Hydro, отходит от обычных больших плотин к более распределенному подходу, основанному на биомимикрии. До вмешательства человека и создания акведуков и каналов большинство рек Северной Америки были забиты древесным мусором и бобровыми плотинами. Каскады, имитирующие структуры бобра, замедляют скорость воды, создавая небольшие пруды и заболоченные места; это дает достаточно времени, чтобы вода просочилась в землю, что, в свою очередь, поднимет уровень грунтовых вод. Более высокий уровень грунтовых вод означает больше запасов грунтовых вод, что помогает водосборным бассейнам выдерживать длительные периоды засухи.

Эти связанные распределенные системы специально разработаны для восстановления связи рек для рыб и других диких животных, улучшения водоотведения и повышения продуктивности сельского хозяйства, а также поддержки средств к существованию и социально-экономического развития местных сообществ, что делает систему Natel очевидным выбором для развивающихся стран.«Наш подход является распределенным, – говорит Гиа, – с небольшими индивидуальными проектами, которые объединены в группы, работающие согласованно, чтобы мы могли генерировать гидроэлектроэнергию без больших плотин».

Поскольку гидроэлектростанции могут вырабатывать электроэнергию в сеть немедленно, они обеспечивают необходимую резервную мощность во время крупных отключений или перебоев в подаче электроэнергии (на самом деле, во время кризиса, связанного с Covid-19, гидроэнергия пользовалась большим спросом, так как производство электроэнергии было мало затронуто из-за до степени автоматизации в современных объектах).

Хотя турбина Natel Energy все еще находится на начальной стадии, она уже введена в эксплуатацию: компания открыла свою первую гидроэлектростанцию ​​в 2019 году в Соединенных Штатах, а вторая находится в стадии строительства, а ввод в эксплуатацию запланирован на конец этого года. По мере того, как компании во всем мире стремятся перейти на энергосистему с низким или нулевым выбросом углерода, улучшенные турбины могут помочь в достижении высокой надежности и накопления энергии, повышая устойчивость к климату, сохраняя при этом лосось, благополучно плывущий вверх по течению.

–

Выбросы от путешествий, которые потребовались, чтобы сообщить об этой истории, составили 0 кг CO2: писатель опрашивал источники удаленно.Цифровые выбросы из этой истории составляют от 1,2 до 3,6 г CO2 на просмотр страницы. Узнайте больше о том, как мы рассчитали этот показатель здесь .

–

Присоединяйтесь к одному миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook , или подписывайтесь на нас в Twitter или Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельник BBC.com предлагает информационный бюллетень , который называется «The Essential List». Отобранная подборка историй из BBC Future , Культура , Worklife и Travel , доставленных на ваш почтовый ящик.

Каким будет будущее энергетики?

Energy поддерживает развитие экономики – она ​​приводит в действие машины, которые заставляют нас работать, дает нам электричество, необходимое для питания наших домов, и дает работу миллионам людей по всему миру.Когда мы думаем о траектории развития энергетической отрасли, она развивается по нескольким направлениям: технологические достижения привели к тому, что США стали нетто-экспортером нефти, возобновляемые источники энергии продолжают увеличивать свою долю в общем производстве электроэнергии и энергии. компании все больше сосредотачиваются на движении денежных средств и прибыльности, а не только на производстве.

Цены на энергоносители диктуются спросом и предложением, и прямо сейчас мир наводнен нефтью; после сланцевого бума в 2015 году компания U.С. стал маржинальным производителем нефти в мире, подорвав ранее существовавшую динамику. В будущем поставки нефти должны оставаться легкодоступными, поскольку бурильщики США продемонстрировали способность и готовность увеличить объем бурения в ответ на повышение цен на нефть. Однако в долгосрочной перспективе попутный ветер в экономике должен продолжать поддерживать переход от ископаемого топлива к более устойчивым источникам энергии.

Мы ожидаем, что Соединенные Штаты останутся нетто-экспортером нефти, но в то же время признаем, что мировая экономика будет продолжать увеличивать свою зависимость от возобновляемых источников энергии.По данным Управления энергетической информации (EIA), возобновляемые источники энергии, как ожидается, станут самым быстрорастущим источником выработки электроэнергии в США до 2050 года, при этом более благоприятные затраты на солнечную и ветровую энергию будут способствовать этому переходу. Фактически, производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии должно вырасти с 17% в 2019 году до 22% в 2021 году.

Энергетика была одним из секторов с наихудшими показателями с начала года, но была подготовлена ​​почва для отскока акций энергетических компаний по мере того, как экономика возвращается в строй.Тем временем инвесторы должны сосредоточить внимание на компаниях с управляемой суммой дивидендных перерывов, качественными балансами, обширным перечнем перспектив бурения и низкими затратами. Более того, сосредоточение внимания на возобновляемых источниках энергии кажется разумным, учитывая происходящий в настоящее время энергетический переход, а также доход, который эти активы, как правило, приносят. Сегодня энергетика может быть нелюбимым сектором, но мы смотрим в будущее, и у нас есть значительные возможности.

Стоимость ветровой, солнечной энергии, природного газа и угля

Среднее значение LCOE *, долл. За мегаватт-час

Источник: Lazard, J. П. Морган Управление активами.
* LCOE – это приведенная стоимость энергии, чистая приведенная стоимость удельной стоимости электроэнергии в течение срока службы генерирующего актива. Его часто принимают в качестве прокси для средней цены, которую генерирующий актив должен получить на рынке, чтобы достичь безубыточности в течение своего срока службы.
Данные основаны на доступности по состоянию на 13 октября 2020 г.

0903c02a82a2daf9

Энергетика будущего

КОММЕНТАРИЙ

Энергия будущего – за электричеством.Это будущее, которое быстро развивается, принося значительные изменения. Традиционные поставщики изо всех сил пытаются заявить о своих претензиях и оставаться актуальными. Рыночные тенденции указывают на низкоуглеродное будущее. Будущий рынок принесет более низкие затраты для одних, но более высокие цены и больше перебоев в подаче электроэнергии для других. Этот переход обусловлен тенденциями, которые отраслевые эксперты называют «тремя D», а именно декарбонизацией, цифровизацией и децентрализацией. Эти три тенденции влияют на энергосистему и спровоцируют изменения, которые обеспечивают более надежную подачу электроэнергии для одних потребителей, но создают больше проблем для других.

Микросети повлияют на рынок энергии

Microgrids – пример схождения трех D. Представьте себе клиентов, которые решили взять под свой контроль свою энергетическую судьбу, установив комбинацию распределенных энергоресурсов (ДЭР). DER могут включать солнечную, ветровую, аккумуляторную, комбинированную выработку тепла и электроэнергии (ТЭЦ), топливные элементы и многое другое. Эти элементы могут быть объединены в микросеть, что дает потребителям возможность изолировать себя от электрической сети.

Если электросеть по какой-либо причине отключится, микросети могут поддерживать работу объектов.При правильном проектировании микросети могут обеспечить рентабельную, надежную и относительно чистую электроэнергию. Эти качества чрезвычайно важны для объектов, которые должны работать круглосуточно, таких как больницы, центры обработки данных, аэропорты, производственные предприятия или очистные сооружения, – и этот список постоянно растет. После урагана Харви в 2017 году крупные медицинские центры, а также некоторые заправочные станции и круглосуточные магазины смогли продолжить обслуживание населения благодаря микросетям.

Распространение микросетей окажет огромное влияние на то, как работает энергетический рынок как для тех, кто использует микросети, так и для тех, кто этого не делает. Рост микросетей может привести к возникновению ситуации «есть / не имеют» в области энергетики, так как те, у кого нет микросетей, могут столкнуться с более высокими затратами и большими сбоями, в то время как те, у кого есть микросети, будут иметь доступ к надежному источнику энергии, даже если электрическая сеть испытывает проблемы.

Увеличение затрат для некоторых клиентов

По мере того, как все больше организаций переходят на микросети и уменьшают зависимость от традиционных поставщиков электроэнергии или вообще выходят из сети, пул клиентов сокращается, а фиксированные затраты на передачу электроэнергии и обслуживание инфраструктуры распределяются между меньшим количеством клиентов. Таким образом, по мере развития рынка электроэнергии потребители, полагающиеся на традиционных поставщиков, могут столкнуться с ростом затрат, а также столкнуться с увеличением количества перебоев в подаче электроэнергии или снижением качества электроэнергии из-за устаревшей инфраструктуры с ограниченными ресурсами для модернизации и ремонта.

Несмотря на то, что многие энергетические компании сосредотачиваются на получении энергии из более чистых, возобновляемых источников, они по-прежнему сталкиваются с ценовым давлением. Природа электрической сети в США затрудняет прогнозирование того, действительно ли переход на возобновляемые источники энергии снизит затраты для конкретного потребителя, даже если стоимость ветровой и солнечной энергии резко упадет.

Электрическая сеть США не управляется центральным органом власти. Это действительно много отдельных сетей, которые связаны между собой. Некоторые из них принадлежат инвесторам, некоторые являются кооперативами, а некоторые – муниципальными предприятиями. Это приводит к несогласованности в инвестициях в оборудование, выборе технологий и других решениях по управлению сетью.

государства также имеют свои собственные цели в отношении возобновляемых источников энергии, что приводит к различным стратегиям. В этом смысле США похожи на 51 отдельную страну. В то время, когда U.S. больше полагается на электроэнергию, чем когда-либо, надежность снижается как из-за проблем управления, описанных выше, так и из-за устаревания инфраструктуры и тенденции к более нестабильным погодным явлениям, которые могут нарушить энергоснабжение. Еще одним фактором, способствующим этому, является отсутствие единой стратегии по сокращению выбросов углерода для решения проблемы изменения климата с различными целями, ведущими к расхождениям в ценах по всей стране.

Низкоуглеродная энергия и затраты на передачу

В то время как стоимость многих источников энергии снижается, фактическая стоимость доставки электронов практически не изменилась. Другими словами, для доставки более дешевой энергии, производимой ветряными электростанциями в Айове или других сельских районах, по-прежнему требуются линии передачи и распределения для выхода на рынок. Даже если стоимость ветровой и солнечной энергии упадет ниже уровня природного газа, общие затраты для среднего потребителя могут все же вырасти отчасти из-за стоимости передачи, распределения и других факторов.

Несмотря на то, что снижение стоимости передачи и распределения является сложной задачей, окончательным фактором, влияющим на затраты, может стать сочетание возобновляемых источников энергии с аккумуляторными батареями.Такие технологии, как солнечная энергия, ветер или усовершенствования аккумуляторов, развиваются так быстро, что кривые затрат, полученные всего два года назад, теперь полностью устарели. Стоимость батарей снижается, солнечная энергия сейчас дешевле, чем обычная генерация, а ветряные турбины становятся больше и эффективнее. Сейчас производство природного газа компенсирует перебои с возобновляемыми источниками энергии, но в будущем технологии хранения заполнят эту пустоту еще больше.

Способ производства и потребления энергии в мире меняется.Ясно, что в будущем будет больше производства низкоуглеродной энергии, но что это будет означать для расходов конечного пользователя и как будет адаптироваться энергосистема, все еще остается без ответа. ■

– Мэтт Хакенстад – вице-президент по электрическим услугам компании Kinect Energy. Он возглавляет группу консультационных услуг, которая предоставляет консультационные услуги по широкому спектру проектов, связанных с энергетикой.

World Energy Outlook 2020 показывает, как реакция на кризис Covid может изменить будущее энергетики – Новости

Это был неспокойный год для мировой энергетической системы.Кризис Covid-19 вызвал больше потрясений, чем любое другое событие в новейшей истории, оставив шрамы, которые сохранятся на долгие годы. Но будет ли этот переворот в конечном итоге способствовать или мешать усилиям по ускорению перехода к чистой энергии и достижению международных целей в области энергетики и климата, будет зависеть от того, как правительства отреагируют на сегодняшние вызовы.

The World Energy Outlook 2020 , флагманское издание Международного энергетического агентства, фокусируется на поворотном периоде следующих 10 лет, исследуя различные пути выхода из кризиса.В новом отчете представлен последний анализ воздействия пандемии МЭА: глобальный спрос на энергию должен сократиться на 5% в 2020 году, выбросы CO2, связанные с энергетикой, на 7%, а инвестиции в энергию – на 18%. Установленный подход WEO – сравнение различных сценариев, показывающих, как может развиваться энергетический сектор, – более ценен, чем когда-либо в это неопределенное время. Четыре пути, представленные в этом WEO , описаны более подробно в конце этого пресс-релиза.

В сценарии заявленной политики , который отражает объявленные сегодня политические намерения и цели, мировой спрос на энергию в начале 2023 года восстановится до докризисного уровня.Однако этого не произойдет до 2025 года в случае затяжной пандемии и более глубокого спада, как показано в Сценарии отложенного восстановления . Замедление роста спроса снижает перспективы цен на нефть и газ по сравнению с докризисными тенденциями. Но резкое падение инвестиций увеличивает риск волатильности рынка в будущем.

Возобновляемые источники энергии играют главные роли во всех наших сценариях, в центре внимания которых находится солнечная энергия. Поддерживающая политика и развивающиеся технологии открывают очень дешевый доступ к капиталу на ведущих рынках.Солнечные фотоэлектрические системы в настоящее время неизменно дешевле новых угольных или газовых электростанций в большинстве стран, а солнечные проекты теперь предлагают одни из самых низких цен на электроэнергию из когда-либо существовавших. Согласно сценарию государственной политики, возобновляемые источники энергии будут обеспечивать 80% роста мирового спроса на электроэнергию в течение следующего десятилетия. Гидроэнергетика остается крупнейшим возобновляемым источником, но основным источником роста является солнечная энергия, за которой следуют наземные и морские ветры.

«Я вижу, что солнечная энергия становится новым королем мировых рынков электроэнергии. Исходя из сегодняшних настроек политики, он будет устанавливать новые рекорды по развертыванию каждый год после 2022 года », – сказал д-р Фатих Бирол, исполнительный директор МЭА.«Если правительства и инвесторы активизируют свои усилия в области экологически чистой энергии в соответствии с нашим сценарием устойчивого развития , рост солнечной и ветровой энергии будет еще более впечатляющим – и будет очень обнадеживающим для преодоления мировых климатических проблем».

WEO-2020 показывает, что сильный рост возобновляемых источников энергии должен сочетаться с надежными инвестициями в электрические сети. Без достаточных инвестиций сети окажутся слабым звеном в трансформации электроэнергетического сектора, что скажется на надежности и безопасности электроснабжения.

Ископаемое топливо сталкивается с различными проблемами. Спрос на уголь не возвращается к докризисному уровню в Сценарии государственной политики, при этом его доля в структуре энергопотребления на 2040 год упала ниже 20% впервые после промышленной революции. Но спрос на природный газ значительно возрастает, в основном в Азии, в то время как нефть остается уязвимой перед серьезной экономической неопределенностью, вызванной пандемией.

«Эпоха роста мирового спроса на нефть закончится в следующем десятилетии», – сказал д-р Бирол.«Но без значительного изменения государственной политики нет никаких признаков быстрого спада. Исходя из сегодняшних политических установок, восстановление мировой экономики вскоре вернет спрос на нефть до докризисного уровня ».

Наихудшие последствия кризиса ощущаются среди наиболее уязвимых слоев населения. Пандемия обратила вспять снижение числа людей в странах Африки к югу от Сахары, не имеющих доступа к электричеству, в течение нескольких лет. А рост уровня бедности, возможно, сделал базовые услуги электроснабжения недоступными для более чем 100 миллионов человек во всем мире, у которых есть подключения к электросети.

Глобальные выбросы будут восстанавливаться медленнее, чем после финансового кризиса 2008–2009 годов, но мир все еще далек от устойчивого восстановления. Поэтапное изменение инвестиций в чистую энергию предлагает способ стимулировать экономический рост, создавать рабочие места и сокращать выбросы. Этот подход еще не фигурировал в планах, предложенных на сегодняшний день, за исключением Европейского Союза, Великобритании, Канады, Кореи, Новой Зеландии и некоторых других стран.

В сценарии устойчивого развития, который показывает, как направить мир на путь к полному достижению целей устойчивой энергетики, полная реализация Плана устойчивого восстановления МЭА переводит мировую энергетическую экономику на другой посткризисный путь.Помимо быстрого роста технологий повышения эффективности использования солнечной энергии, ветра и энергии, в следующие 10 лет мы увидим значительное увеличение объемов улавливания, использования и хранения водорода и углерода, а также новый импульс ядерной энергетики.

«Несмотря на рекордное сокращение глобальных выбросов в этом году, мир еще далеко не делает достаточно для того, чтобы привести их к решительному сокращению. Экономический спад временно снизил выбросы, но низкий экономический рост – это не стратегия с низким уровнем выбросов – это стратегия, которая послужит лишь дальнейшему обнищанию наиболее уязвимых групп населения в мире », – сказал д-р Бирол.«Только более быстрые структурные изменения в способах производства и потребления энергии могут навсегда переломить тенденцию выбросов. Правительства обладают способностью и ответственностью принимать решительные меры для ускорения перехода к чистой энергии и направить мир на путь достижения наших климатических целей, включая нулевые выбросы ».

Значительная часть этих усилий должна быть сосредоточена на сокращении выбросов от существующей энергетической инфраструктуры, такой как угольные, сталелитейные и цементные заводы.В противном случае международные климатические цели будут недостижимы, независимо от действий в других областях. Подробный новый анализ в WEO-2020 показывает, что если сегодняшняя энергетическая инфраструктура продолжит работать так же, как и до сих пор, она уже зафиксировала бы повышение температуры на 1,65 ° C.

Несмотря на такие серьезные проблемы, видение мира с нулевыми выбросами становится все более актуальным. Амбициозный путь, намеченный в Сценарии устойчивого развития, основан на том, чтобы страны и компании своевременно и полностью выполнили объявленные цели по нулевым выбросам, в результате чего к 2070 году весь мир сведет их к нулю.

Достижение этой точки двумя десятилетиями ранее, как в случае с новым нулевым уровнем выбросов к 2050 году, в случае , потребует ряда значительных дополнительных действий в течение следующих 10 лет. Чтобы сократить выбросы примерно на 40% к 2030 году, необходимо, например, чтобы источники с низким уровнем выбросов обеспечивали почти 75% мирового производства электроэнергии в 2030 году по сравнению с менее чем 40% в 2019 году – и чтобы более 50% проданных легковых автомобилей во всем мире в 2030 году будут производиться электричество, по сравнению с 2,5% в 2019 году. Электрификация, инновации, изменения в поведении и значительное повышение эффективности – все это сыграет свою роль. Ни одна часть энергетической экономики не может отставать, так как маловероятно, что другой сможет действовать достаточно быстро, чтобы компенсировать разницу.

7 типов возобновляемых источников энергии: будущее энергетики

Что такое возобновляемые источники энергии?

Возобновляемая энергия – это энергия, полученная из природных ресурсов Земли, которые не являются конечными или исчерпаемыми, таких как ветер и солнечный свет. Возобновляемая энергия – это альтернатива традиционной энергии, основанной на ископаемом топливе, и она, как правило, гораздо менее вредна для окружающей среды.

7 видов возобновляемой энергии

Солнечная

Солнечная энергия получается путем улавливания лучистой энергии солнечного света и преобразования ее в тепло, электричество или горячую воду. Фотоэлектрические системы могут преобразовывать прямой солнечный свет в электричество за счет использования солнечных батарей.

Преимущества

Одно из преимуществ солнечной энергии – бесконечность солнечного света. . Благодаря технологиям для его сбора существует неограниченный запас солнечной энергии, а это означает, что ископаемое топливо может оказаться устаревшим.Использование солнечной энергии, а не ископаемого топлива, также помогает нам улучшить здоровье населения и состояние окружающей среды. В долгосрочной перспективе солнечная энергия также может сократить расходы на электроэнергию, а в краткосрочной перспективе сократить ваши счета за электроэнергию. Многие местные органы власти, правительства штатов и федеральные органы власти также стимулируют инвестиции в солнечную энергию, предоставляя скидки или налоговые льготы.

Ограничения по току

Хотя солнечная энергия сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе, она, как правило, требует значительных первоначальных затрат и является нереальным расходом для большинства домашних хозяйств. В личных домах домовладельцам также необходимо иметь достаточно солнечного света и места для размещения своих солнечных панелей, что ограничивает круг лиц, которые могут реально внедрить эту технологию на индивидуальном уровне.

Ветер

Ветряные электростанции улавливают энергию ветрового потока с помощью турбин и преобразуют ее в электричество. Есть несколько форм систем, используемых для преобразования энергии ветра, и каждая из них различается. Промышленные ветроэнергетические системы могут питать множество различных организаций, в то время как одинарные ветряные турбины используются в дополнение к уже существующим энергетическим организациям.Другая форма – ветряные электростанции коммунального масштаба, которые закупаются по контракту или оптом. Технически энергия ветра – это форма солнечной энергии. Явление, которое мы называем «ветром», вызвано разницей температуры в атмосфере в сочетании с вращением Земли и географией планеты. [1]

источник

Преимущества

Энергия ветра – это чистый источник энергии, а это означает, что он не загрязняет воздух, как другие виды энергии. Энергия ветра не производит углекислый газ и не выделяет каких-либо вредных продуктов, которые могут вызвать ухудшение окружающей среды или негативно повлиять на здоровье человека, например, смог, кислотный дождь или другие улавливающие тепло газы.[2] Инвестиции в технологии ветроэнергетики также могут открыть новые возможности для создания рабочих мест и профессионального обучения, поскольку турбины на фермах необходимо обслуживать и поддерживать, чтобы они продолжали работать.

Сделайте следующий шаг, выбрав лучший энергетический план для своего дома! justenergy.com/

Ограничения по току

Поскольку ветряные электростанции, как правило, строятся в сельских или отдаленных районах, они обычно находятся далеко от шумных городов, где больше всего требуется электричество.Энергия ветра должна транспортироваться по переходным линиям, что ведет к более высоким затратам. Хотя ветряные турбины производят очень мало загрязнения, некоторые города выступают против них, поскольку они доминируют над горизонтом и создают шум. Ветровые турбины также угрожают местной дикой природе, например птицам, которых иногда убивают, ударяя по лопастям турбины во время полета.

Гидроэлектростанция

Плотины – это то, что у людей больше всего ассоциируется с гидроэнергетикой. Вода течет через турбины плотины для производства электроэнергии, известной как гидроаккумулирующая энергия.Русловая гидроэлектростанция использует канал для отвода воды, а не через плотину.

Преимущества

Гидроэлектроэнергия очень универсальна и может быть произведена как с помощью крупномасштабных проектов, таких как плотина Гувера, так и небольших проектов, таких как подводные турбины и нижние плотины на небольших реках и ручьях. Гидроэлектроэнергия не приводит к загрязнению и поэтому является гораздо более экологически чистым вариантом энергии для нашей окружающей среды.

Ограничения по току

Мост-У.Гидроэлектростанции С. потребляют больше энергии, чем они могут произвести для потребления. В системах хранения может потребоваться использование ископаемого топлива для перекачки воды. [3] Хотя гидроэлектроэнергия не загрязняет воздух, она нарушает водные пути и отрицательно влияет на животных, которые в них живут, изменяя уровень воды, течения и пути миграции для многих рыб и других пресноводных экосистем.

Геотермальная

Геотермальное тепло – это тепло, которое удерживается под земной корой в результате образования Земли 4.5 миллиардов лет назад и от радиоактивного распада. Иногда большое количество этого тепла уходит естественным путем, но все сразу, что приводит к знакомым явлениям, таким как извержения вулканов и гейзеры. Это тепло можно улавливать и использовать для производства геотермальной энергии с помощью пара, который поступает из нагретой воды, перекачиваемой под поверхность, которая затем поднимается вверх и может использоваться для работы турбины.

Преимущества

Геотермальная энергия не так распространена, как другие виды возобновляемых источников энергии, но имеет значительный потенциал для энергоснабжения. Поскольку его можно построить под землей, он оставляет очень мало следов на суше. Геотермальная энергия восполняется естественным образом и поэтому не подвержена риску истощения (в человеческом масштабе времени).

Ограничения по току

Стоимость играет важную роль, когда речь идет о недостатках геотермальной энергии. Мало того, что строительство инфраструктуры обходится дорого, еще одной серьезной проблемой является ее уязвимость к землетрясениям в определенных регионах мира.

Океан

Океан может производить два типа энергии: тепловую и механическую.Тепловая энергия океана зависит от температуры поверхности теплой воды для выработки энергии с помощью множества различных систем. Механическая энергия океана использует приливы и отливы для выработки энергии, которая создается вращением Земли и гравитацией Луны.

Преимущества

В отличие от других видов возобновляемой энергии , энергия волн предсказуема, и легко оценить количество энергии, которое будет произведено. Вместо того, чтобы полагаться на различные факторы, такие как солнце и ветер, энергия волн гораздо более последовательна.Этот тип возобновляемой энергии также широко распространен, наиболее густонаселенные города, как правило, расположены вблизи океанов и гаваней, что облегчает использование этой энергии для местного населения. Потенциал волновой энергии является поразительным, но пока еще неиспользованным энергетическим ресурсом с оценочной способностью производить 2640 ТВтч / год. Всего 1 ТВтч / год энергии может обеспечить электричеством около 93850 домов в США в год, что примерно вдвое превышает количество домов, существующих в США в настоящее время [4].

Ограничения по току

Те, кто живет рядом с океаном, определенно извлекают выгоду из энергии волн, но те, кто живет в государствах, не имеющих выхода к морю, не будут иметь доступа к этой энергии.Еще один недостаток энергии океана состоит в том, что она может нарушить работу многих хрупких экосистем океана. Хотя это очень чистый источник энергии, поблизости необходимо построить крупное оборудование, чтобы помочь улавливать энергию этой формы, которая может вызвать разрушение дна океана и морской жизни, которая его обитает. Еще один фактор, который следует учитывать, – это погода: когда наступает ненастная погода, она меняет плотность волн, тем самым производя меньшую отдачу энергии по сравнению с обычными волнами без штормовой погоды.

Водород

Водород необходимо объединить с другими элементами, такими как кислород, чтобы получить воду, поскольку он не встречается в природе как газ сам по себе.Когда водород отделяется от другого элемента, его можно использовать как для топлива, так и для электричества.

Преимущества

Водород можно использовать в качестве экологически чистого топлива, что приводит к меньшему загрязнению и более чистой окружающей среде. Он также может использоваться для топливных элементов, которые похожи на батареи, и может использоваться для питания электродвигателя.

Ограничения по току

Поскольку для производства водорода нужна энергия, он неэффективен для предотвращения загрязнения.

Биомасса

Биоэнергетика – это возобновляемая энергия, получаемая из биомассы . Биомасса – это органическое вещество, которое поступает из недавно появившихся растений и организмов. Использование дров в вашем камине – это пример биомассы, с которым знакомо большинство людей.

Существуют различные методы, используемые для выработки энергии за счет использования биомассы. Это можно сделать путем сжигания биомассы или использования газа метана, который образуется в результате естественного разложения органических материалов в прудах или даже на свалках.

Преимущества

Использование биомассы в производстве энергии создает углекислый газ, который попадает в воздух, но регенерация растений потребляет такое же количество углекислого газа, которое, как утверждается, создает сбалансированную атмосферу. Биомассу можно использовать по-разному в нашей повседневной жизни не только для личного пользования, но и для бизнеса. В 2017 году энергия биомассы составляла около 5% от общего объема энергии, используемой в США. Эта энергия поступала из древесины, биотоплива, такого как этанол, и энергии, вырабатываемой из метана, улавливаемого со свалок или сжигания городских отходов.(5)

Ограничения по току

Хотя новым растениям для роста нужен углекислый газ, растениям нужно время, чтобы вырасти. У нас также пока нет широко распространенной технологии, позволяющей использовать биомассу вместо ископаемого топлива.

источник

Возобновляемые источники энергии: что вы можете сделать?

Как потребитель, у вас есть несколько возможностей улучшить окружающую среду, выбрав более экологичное энергетическое решение. Если вы домовладелец, у вас есть возможность установить в доме солнечные батареи. Солнечные панели не только снижают ваши затраты на электроэнергию, но и помогают повысить уровень жизни за счет более безопасного и экологически чистого варианта энергии , который не зависит от ресурсов, наносящих вред окружающей среде. Есть также альтернативы более экологичному образу жизни, предлагаемые вашими электрическими компаниями. Just Energy позволяет потребителям выбирать варианты экологически чистой энергии, которые помогут вам уменьшить воздействие на окружающую среду за счет компенсации энергопотребления. Добавьте JustGreen в свой план электроснабжения или природного газа, чтобы снизить воздействие уже сегодня!

Привезено к вам компанией justenergy.com

Источники:

1. Energy.gov, Преимущества и проблемы ветроэнергетики, Источник: https://www.energy.gov/eere/wind/advantages-and-challenges-wind-energy
2. Energy.gov, Преимущества и проблемы ветроэнергетики, Источник: https://www.energy. gov/eere/wind/advantages-and-challenges-wind-energy
3. Управление энергетической информации США, Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии ?, Источник: https: // www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=427&t=3
4. Bureau of Ocean Energy Management, Ocean Wave Energy, Источник: https://www.boem.gov/Ocean-Wave-Energy/
5. Управление энергетической информации США, объяснение биомассы, получено с: https://www.eia.gov/energyexplained/?page=biomass_home

Точка зрения энергетики будущего

Растущий спрос на энергию, обусловленный ростом населения, инициативами «энергия для всех» и экономическим развитием, привел к увеличению выбросов парниковых газов.Поскольку обеспечение устойчивости становится проблемой во всем мире, наша отрасль должна задаться вопросом: как достижения в области технологий, изменение политики и изменение поведения могут помочь решить эту проблему?

В Capgemini мы создали уникальную точку зрения, чтобы представить наш взгляд на то, как ожидается развитие энергетической отрасли в следующие 20–30 лет. Мы выбрали эти временные рамки целенаправленно, поскольку прогнозы на 2040 и 2050 годы оставляют достаточно времени для разработки стратегических планов, а также улавливают необходимое ощущение безотлагательности в связи с изменением климата.

При подготовке этого отчета мы основывались на трех общепринятых прогнозах: 1. К 2040 году население мира увеличится на 1,7 миллиарда человек, в основном в городских районах; 2. К 2040 году потребность в энергии увеличится более чем на четверть; и 3. Маловероятно, что мир в целом достигнет целей, поставленных в Парижском соглашении 2015 года или аналогичных энергетических соглашениях.

Хотя в этом отчете основное внимание уделяется энергетическому будущему для отдельных стран и регионов, наш анализ предназначен для более широкого применения.Это исследование предлагает глобальный взгляд на то, как на энергетический ландшафт могут повлиять появление новых технологий, изменение поведения потребителей и политические изменения.

Это исследование – последнее исследование Capgemini, проведенное от имени наших клиентов и партнеров. Дополнительные усилия включают:

• Обсерватория мировых энергетических рынков (WEMO), годовой отчет, исследующий рынки электроэнергии и газа в Европе, США, Канаде, Австралии, Китае, Индии и Юго-Восточной Азии.В документе представлена ​​текущая картина энергетического рынка и обозначены тенденции трансформации.
• Стратегии для игроков в энергетике, клиентские проекты, анализирующие энергетический рынок и определяющие бизнес-стратегию на ближайшие три-пять лет.

Основные прогнозы в отношении энергии к 2040–2050 гг. Включают:

• Рост населения и экономическое развитие во всем мире привели к растущему спросу на энергию, транспорт и строительство, что, в свою очередь, увеличивает выбросы парниковых газов
• Как указано в отчете, прогнозирование будущего энергетического сценария для любого региона мира является сложной задачей и включает в себя до 20 взаимосвязанных ключевых факторов.
• Развитие технологий будет продолжаться, но в ближайшие 20-30 лет не ожидается никаких фундаментальных технологических сбоев, которые существенно повлияют на достижение углеродной нейтральности
• Тем не менее, прогресс цифровых технологий в ключевых областях может оказаться полезным для решения ряда проблем и пробелов, которые в настоящее время наблюдаются в отрасли

Скачать отчет

Спасибо за Ваш интерес.