Энергетика будущего
Тренд на возобновляемую энергетику становится всё более очевидным в масштабах планеты. Он необходим, чтобы уменьшить негативное влияние продуктов переработки углеводородов на окружающую среду. На долю солнечной и ветровой энергетики уже приходится около 8 процентов мирового потребления электроэнергии.
В России с 2014 года работает государственная программа «Развитие энергетики», в рамках которой предусмотрены долгосрочные стратегии развития отрасли на основе возобновляемых источников (ВИЭ). Это ветроэнергетика, солнечная энергетика, геотермальная энергетика. Также предполагается строительство объектов генерации на основе ВИЭ и производство оборудования для альтернативной энергетики.
Научные центры вносят существенный вклад в развитие прорывных экологичных разработок согласно Стратегии научно-технологического развития РФ.
Представляем дайджест достижений вузов, входящих в Проект 5-100, которые еще на шаг приближают нас к эре альтернативной энергетики.
В Дальневосточном федеральном университете установили закономерности влияния формы тепловых аккумуляторов на их эффективность.
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) провели серию экспериментов, в ходе которых удалось установить корреляцию между формой теплового аккумулятора и его эффективностью. Благодаря новым сведениям удастся модифицировать устройства накопления энергии и сделать их более производительными и экономически выгодными.
В исследовании рассматривались тепловые накопители, которые применяются в прогрессивных энергетических системах. При нагревании гранулы активного вещества плавятся, тепловая энергия (газ) накапливается. Но при остывании снова происходит переход в твердое состояние, и газ высвобождается.
Фото: zimaletostroy.ru
«Исследуя процессы зарядки и разрядки тепловых аккумуляторов разных форм, мы применили шесть различных критериев эффективности, – объясняет профессор Инженерного департамента Политехнического института ДВФУ, заведующий лабораторией ИАПУ ДВО РАН Николай Луценко, – иногда наиболее предпочтительным может быть такой аккумулятор, в котором сохранится как можно больше проходящей через него энергии.
В другом случае может понадобиться аккумулятор с наименьшим временем зарядки. Также в случае разрядки кому-то требуется аккумулятор, который отдает наибольший процент запасенной энергии, а для других может оказаться более полезным аккумулятор, поддерживающий максимально долго температуру газа на выходе не ниже требуемой».
С помощью специальной компьютерной программы ученые просчитали, что из-за постоянных смен нагрева и охлаждения, а как следствие расширения и сужения аккумуляторов, бóльшим преимуществом обладают цилиндрические накопители с прямыми стенками. Но для отдельных случаев и специальных условий может быть предпочтительной и другая форма аккумулятора.
Накопители тепловой энергии входят в состав аккумуляторов разных типов. Они необходимы, чтобы запасать энергию от традиционных электростанций ночью или же солнечных батарей и ветрогенераторов днем, которая будет отдаваться в моменты самого высокого потребления по более низкой цене.
Над проблемой «Как получить более дешевую энергию максимально эффективно?» также борются ученые из ИТМО.
Они совместно с НПЦ «Прецизионная электромеханика» и Лабораторией гибридной нанофотоники и оптоэлектроники (Perolab) реализуют междисциплинарный проект по развертыванию «умной» микроэнергетической системы.
Фото: Модуль умного окна / Николай Поляков (ИТМО)
Процессы урбанизации и диджитализации значительно увеличивают нагрузку на городские электросети. Что закономерно ведет к сбоям в системе. Даже выход из строя одного элемента может повлечь за собой масштабные негативные последствия.
Чтобы предвосхитить нежелательные события и разгрузить городские системы, специалистами было предложено новое направление – «умное» управление энергообеспечением.
«У каждой системы есть циклограмма потребления энергии, – объясняет доцент факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО Николай Поляков. – Возьмем, к примеру, офисное здание. Туда все приходят более или менее одновременно, включают компьютеры, ставят чайники – в этот момент в здании резко возрастает потребление энергии.
Логично, что это в итоге ведет к удорожанию всей энергетической инфраструктуры. К сожалению, нельзя просто из соображений экономии снижать выработку энергии к обеду.
Ученые ИТМО предлагают переход на микроэнергетические системы для отдельных зданий, которые могут в течение дня уменьшить нагрузку на инфраструктуру, адаптируясь под скачки энергопотребления. В данный момент специалисты собирают экспериментальные образцы «умных» силовых преобразователей для микроэнергетической системы общей мощностью 15 кВт – столько потребляет среднестатистический частный дом.
Предполагается, что комплекс интеллектуальных силовых преобразователей с накопителями энергии, датчиками и «умными» контроллерами будет анализировать выработку энергии в течение дня, чтобы в момент пиковой нагрузки в здании выйти на свою максимальную производительность, таким образом разгружая городскую сеть.
Еще одна уникальная разработка Лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники ИТМО – модули умного окна. Как объяснил Николай Поляков: «Такое устройство должно выполнять три функции: пропускать солнечный свет как обычное окно, преобразовывать солнечный свет в электричество в дневное время суток и работать как светоизлучающий прибор с мягким диффузионным светом вечером и ночью, по желанию пользователя».
Главное в гибридных системах нового поколения – возможность контролировать и оптимизировать потоки энергии на принципиально ином уровне – в сочетании с альтернативными источниками и собственными накопителями. Если в будущем такими системами будут снабжены отдельные дома, скажем, одного поселка, то они смогут сохранить такой резерв мощности, что снизят энергопотребление всей инфраструктуры.
Например, ветрогенераторы могут накопить энергию ночью, по дешевому тарифу, а расходовать ее днем. Или же электричество от умного окна сможет поступить в общую сеть через солнечный инвертор (еще одна разработка ученых ИТМО). В дополнение к вышесказанному «умные» системы в целом увеличат надежность системы электроснабжения.
Фото: altenergiya.ru
В «ЛЭТИ» тоже давно ведутся разработки с использованием солнечной энергетики: это и солнечные панели, и системы питания дронов и роботов, и «умные» системы освещения. На кафедре фотоники СПбГЭТУ регулярно проводят исследования по увеличению эффективности и снижению себестоимости различных солнечных элементов. Так, ученые «ЛЭТИ» предлагают внедрять солнечные электростанции на основе гибридных и мультикаскадных сложных систем на удаленные объекты и дома, не подключенные к центральной электросети.
На прошедшем 5 сентября в Гатчине Всероссийском фестивале энергосбережения и экологии «Вместе Ярче» были представлены лучшие изобретения и опытные образцы из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета.
«Мы представили одни из самых современных солнечных панелей мирового уровня, выполненные по технологии HJT производства компании „Хэвел“, сотрудниками которой являются многие выпускники СПбГЭТУ „ЛЭТИ“. Такие панели позволяют вырабатывать солнечную энергию даже в пасмурную погоду. Мы показали наши самые важные с практической точки зрения разработки: энергетическую мини-электростанцию на основе солнечных элементов, воздушные и наземные дроны, питаемые от солнечных панелей, „солнечные“ фонари и другие разработки», – поделился ассистент кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Иван Игоревич Михайлов.
Важно отметить, что, кроме разработки передовых технологий в солнечной энергетике, университеты Проекта 5-100 занимаются обучением и повышением квалификации кадров для этой области. На базе ДВФУ давно существует Центр энергоэффективности, а также есть магистерские программы «Энергоэффективность и энергосбережение в электроэнергетических системах» и «Оптимизация развивающихся систем электроснабжения», в ИТМО есть курсы «Промышленная экология и чистое производство», а также «Биоэкономика и управление ресурсами», а в «ЛЭТИ» с 2011 года на кафедре фотоники при поддержке ГК «Роснанотех» функционирует магистерская программа «Солнечная гетероструктурная фотоэнергетика».
Эти университетские программы позволят достигнуть отличных результатов в рамках федерального проекта «Молодые профессионалы (Повышение конкурентоспособности профессионального образования)» национального проекта «Образование», а также обеспечат экономику России высококвалифицированными кадрами, активно развивающими альтернативную энергетику с заботой об экологии.
Энергия будущего. Взгляд на десятилетия вперед
Уровень технологического развития цивилизации определяется масштабом освоения энергии. О тенденциях развития энергетики, с учетом экологических ограничений, на ближайшие десятилетия расскажет Сергей Алексенко, лауреат премии «Глобальная энергия» 2018 года, заведующий лабораторией «Проблем тепломассопереноса» Института теплофизики СО РАН, на своей лекции, которая пройдет 29 октября в рамках программы «Энергии знания» ассоциации «Глобальная энергия» на Саммитe «Большие вызовы для Общества, Государства и Науки» в Научно-технологическом университете «Сириус» (г.
По мнению Сергея Алексеенко, рассматривать направления развития энергетической отрасли необходимо с разных временных перспектив. В ближайшие годы и десятилетия наибольшую актуальность имеет развитие экологически чистых и эффективных технологий переработки органического топлива (нефти, угля, газа), в частности, на базе парогазовых установок и методов глубокой переработки угля. Несмотря на предостережения о скорой истощаемости органического топлива (40 – 60 лет для нефти и газа, 200 – 400 лет для угля) нет сомнений, что для ресурсообеспеченных государств оно будет оставаться приоритетным видом среди энергоносителей в следующие десятилетия.
В дальнейшей перспективе начнется более активное освоение возобновляемых источников энергии и разработка эффективных методов преобразования и хранения энергии, включая топливные элементы. Эти процессы запущены уже сейчас, но радикальное изменение структуры мировой энергетики в результате вытеснения угля и замещениe его безуглеродными источниками наступит позже.
По оценке эксперта, безуглеродные источники начнут доминировать примерно после 2050 г.
Среди наиболее перспективных видов ВИЭ ученый выделяет солнечную энергию и геотермальную энергию с постепенным переходом на использование глубинного тепла. Можно утверждать, что петротермальной энергии достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество энергией. К тому же, петротермальная энергетика не нуждается в хранении энергии в отличие от ВИЭ периодического действия, таких как солнце и ветер, что дает ей дополнительные преимущества.
Напомним, что Сергей Алексеенко, академик РАН, заведующий лабораторией «Проблем тепломассопереноса» Института теплофизики СО РАН, стал лауреатом премии «Глобальная энергия» в 2018 году за подготовку теплофизических основ для создания современных энергетических и энергосберегающих технологий, которые позволяют проектировать экологически безопасные тепловые электростанции.
Дополнительная информация: [email protected], +7 495 739 54 35;
Первое заседание комитета по мониторингу добычи нефти пройдет в Кувейте в январе 2017 г.
Автор: “Глобальная энергия”
Энергия будущего – новейшие достижения – Электроэнергетика и тепло
Для того чтобы в будущем иметь неограниченное количество энергии, решение нужно принять уже сегодня. И пионеры в этой области ищут его уже сейчас.
Для того чтобы в будущем иметь неограниченное количество энергии, решение нужно принять уже сегодня. И пионеры в этой области ищут его уже сейчас.
Предположим, вы решили сэкономить на мировом потреблении энергии и хотите начать с той части жизни, которая потребляет ее больше, чем какая-либо другая. С чего вы начнете? Если вы думаете, что это транспорт, то вы ошибаетесь. Как насчет промышленности? Снова ошибка! Львиная доля энергии идет на обеспечение зданий. Места где мы делаем покупки , молимся , едим, живем. В Америке на здания приходится 41 процент всего потребления энергии. Большая часть это энергии используется не рационально.
Один из достойных примеров возвышается над Манхеттеном. Построенный в времена великой депрессии небоскреб Эмпайр Стэйт Билдинг стоит как символ нашей способности преодолеть любые препятствия . Теперь он должен справиться с новым вызовом 21 столетия -войной против не рационального использования энергии.
Дело не сколько в аккумуляции энергии сколько в рациональном ее использовании . На улице видно сигналы которые могут привести к рациональному ее использованию. Каждый день Эмпайр Стэйт Билдинг сжигает столько энергии что ее бы хватило на 40 000 американских домов. Но рационализация должна удовлетворять потребности 25 000 людей входящих и выходящих каждый день из здания. Потребности в кондиционировании воздуха летом,отопления зимой и круглогодичном освещении. Энергии должно быть достаточно чтобы обеспечивать ей бессчетные технические устройства которыми мы пользуемся каждый день и которые в 1931 году , в год постройки здания казались фантастикой.
Воспользовавшись новейшими достижениями можно экономить энергию.
Поднятие потолка и использование некоторых технологических инновации таких как программируемые системы охлаждения и отопления , фотоэлементы и датчик. Так что если они включены то когда кто то покидает свое место то все устройства на нем отключаются автоматически. Большой воздуховод здесь большой поэтому воздушный поток в нем довольно медленный. Экологические инженеры полагают что экономить ватты энергии также важно как и воспроизводить их уменьшая потребности здания в энергии. Вместо того чтобы снабжать здание большим количеством энергии мы сокращаем его потребности в ней.
Создание энергии через отрицание – это путь к ее увеличению. Это действие которое все мы можем ежедневно совершать в своей жизни Чтобы делать вклад в решение это задачи. Выключив свет мы оставляем уголь в земле. Оставляя машину дома, мы сокращаем потребности в нефти. Менее продолжительное принятие душа увеличивает запасы природного газа. Это простые и очевидные меры что защитники природы называют решением лежащим на поверхности.
Более агрессивные методы сохранения энергии в Манхэттене смогли бы обеспечивать сэкономленной энергией половину квартир на острове.. Модифицируйте все коммерческие здания в США и вы сможете снабжать электричеством целый штат Нью-Йорк или такую страну как Франция.
Владелец небоскреба Эмпайр Стэйт Билдинг человека не понаслышке знакомый с содержанием недвижимости решил потратить 20 миллионов долларов на модернизацию. Пустая трата энергии – пустая трата денег!
Три основные вида затрат на офисные здания это зарплата , аренда и коммунальные услуги. Люди не совсем отчетливо представляют себе как с течением времени возрастает стоимость коммунальных услуг. Экономия энергии это хороший бизнес. Это в интересах любой экономической системы. Вы зарабатываете эти деньги , вы улучшаете условия окружающей среды.
Выгода и снижение издержек лежат в основе работы рационализатора с трудными владельцами недвижимости. В случае с Эмпайр Стэйт Билдинг полумеры не сократят расходов ключевым элементом является ЗАМЕНА самой расточительной части здания- окон, всех 6500.
Но тут встает дилемма? Можно купить новые окна, но это означает что нужно выбросить все старые , а это 425 тонн хорошего стекла и изготовить совершенно новые рамы. Но для изготовления 6500 окон потребуется огромное количество энергии не говоря уже об их перевозке в Манхэттен и сжигания многих литров бензина и газа в процессе этого. К тому моменту как будет закончена работа , вся энергия сэкономленная благодаря установке новых эффективных окон была бы сведена на ноль энергии затраченной на их установку. Будем модернизировать уже существующие окна в здании.
Эти окна были установлены менее 15 лет назад и уже имеют двойные стеклопакеты что экономит энергию ,но нужно демонтировать каждое окно и сделать его еще на 50 процентов эффективнее. Окна чистят , моют и ищут в них дефекты а затем покрывают специальной пленкой пропускающей свет , но блокирующей тепло . По большому счету в этом все и дело , позволить свету свободно проходить внутрь но пропускать тепло тем самым уменьшая счет за кондиционирование и за также за освещение потому что используемы больше естественного освещения.
Самое экологичное здание то которое уже построено. Хорошая энергетическая политика это бизнес!
Если мы хотим решить энергетическую проблемы мы должны обратить внимание на людей рискнувших показать нам путь ее решения и вы обязательно найдете их если будете знать где их искать. Эта энергетическая революция может затронуть ваша или соседний район!
Число возможных вариантов с которыми мы встречаемся каждый день может быть невероятно разнообразными так же как полки в магазине заставленные вареньем конкурирующим за наше внимание и конечно наши деньги. И количество продукта продвигающего себя на рынке благодаря своей экологической частоте продолжает расти в числе и разнообразии . Решение приходит со всех сторон поражая наши воображения . Лампы накаливания или энергосберегающая , бензин или электричество , бумага или пластик , куры в клетках или деревенские.
Постоянное расширение границ выбора может парализовать даже самых опытных и знающих покупателей . Неудивительно что многие просто разводят руками даже не пытаясь эти различия.
Большинство из нас ничего не знает об энергии которую мы потребляем. Мы используем ее , мы за нее платим и конец истории. Но в некоторых городах Америки соседи объединяют свои усилия чтобы приручить силу окружающую нас повсюду.
Прошлой осенью солнечные батареи стали появляться на крышах районов среднего класса город Маунт-Плежент штат Вашингтон. И на это из вынудили не перебои энергии . Люди сделали это сами. Потребовалось три года неустанной командной работы солнечного кооператива – добровольной общественной организации чтобы разместить эти панели.
Одна из основателей кооператива рассказывает что эту идею им подал сын подросток . Мой сын и его друг пришли после кино домой и мы сидели на столом с ними и разговаривали о том что мы можем сделать. Какой можем сделать вклад? И решили что мы должны использовать энергию солнца это подходит для нашего района и крыш. С этого все и началось. Но однако обнаружилось множество препятствий стоящих на пути к их солнечной мечте.
Слишком большой ассортимент продукции , слишком много бумажной волокиты и слишком много денег на оплату работы и разрешений для самих панелей.
Вместо того чтобы сдаться мы сказали хорошо если мы хотим это сделать то мы сделаем это всем районом потому что для нас одних это слишком много работы. По всему району быстро распространилась информация о кооперативе особенно после того сын начал проект после которого вереницы людей приходивших в их дома стала нескончаемой. Мой сын сделал проект с компактными лампами дневного освещения. После чего мы обнаружили что многие люди слышали о них но никогда не использовали их либо использовали но только одну или две лампы. Были куплены все возможные варианты ламп дневного освещения которые были найдены в городе и мы протестировали их. Мы купили лампочек на 3 тысячи долларов и забили целую комнату коробками и оказалось что это отличный организационный прием потому что люди приходили небольшими группами и у нас появилось время чтобы встретиться и пообщаться с людьми.
Мы почувствовали силу кооператива в который переросли эти отношения.
Вскоре кооператив Cолнечная Энергия Маунт-Пжент стал привлекать десятки людей с которыми они встречались в своей гостиной . Они задавали вопросы , сравнивали записи и строили план действий начиная с обсуждения правительственной бюрократии и заканчивая заключением договора с фирмами устанавливающими солнечные панели. Что удивило больше всего то это как много разных людей действительно интересовались этим. Все они что то знали об этом и они действительно считали хорошей идеей иметь свою собственную энергию. Получить для этого кредиты это большие деньги и конечно люди мотивировали это изменением климата.
Сегодня в США существует всего лишь несколько дюжин таких кооперативов , но и их число растет. Граждане страны берут дело в свои руки и заменяют путь по которому Америка получают энергию. Кооперативы различаются в деталях. В некоторых платят взносы , в некоторых нет. Но во всех них неизменна сила цифр.
Они ищут правильные панели по лучшей цене спорят с местными коммунальными службами об установке высокотехнологичных систем.
После трёх лет борьбы установка солнечных систем стала их победой. Теперь панели из солнечных батареи разбросаны по всему району. Только здесь установлено около 47 панелей что равняется 5 кварталам в одном направлении и 5 в другом. Мы смотрим на море крыш и думаем что на каждой должна стоять солнечная батарея . Каждый человек живущий в Штатах должен иметь шанс снизить свое потребление энергии на 30-50 %.
Одному из жителей кооператив помог осуществить мечту -собирать энергию солнца. Я задумался о солнечной энергии в день подобный этому. Это же очевидно как солнечный свет на вашем лице , а технология простая и не требует инвестиций и его удивляет, почему ее не используют все? Смотрите она не шумит, не двигается . Она просто стоит здесь и дает электричество! Это очень здорово!
Теперь соседи могут соревноваться в выработке электричества. Теперь когда солнце взошло и все освещение выключено счетчик начинает крутиться в обратном направлении .
Это означает что он продает свою энергию энергетическим компаниям и его счет за электричество уменьшился на 80%.
Но и не только нравится прокручивать свои счета в обратном направлении . У членов кооператива есть и более высокие мотивы. Установка солнечных батарей помогла им освободиться от использования угля. Проблемного топлива которое вырабатывает 40% всего электричества . Непревзойденный по своей мощи уголь имеет два недостатка : Его разработки уродуют ландшафт а его сжигание при котором в атмосферу выделяется углекислый газ подвергает опасности планету и изменяет климат на ней. 40% углекислого газа выделяемого в атмосферу образуется при сжигании угля. Все члены кооператива рады что могут снизить его потребление.
Так почему же солнечная энергия производит США меньше 1% электричества? Не удивительно что ответ на этот вопрос – деньги. Технология начинает резко падать в цене но в Америке все еще солнечная энергия стоит в три раза дороже чем уголь . Установка даже небольшой солнечной батареи обойдётся вам в 20000 долларов. Но все меняется. Налоговые льготы установленные правительством делают солнечную энергию более доступной для среднего класса. Сейчас большинство солнечных батареи окупает себя за 5-10 лет и продолжает вырабатывать энергию в течении еще 30. Но полностью отказаться от угля не так то просто.
Сейчас вся энергетическая система США построена на различных видах энергии и различных способах ее поставки и пока нету единого решения этой проблемы. Вам нужна новая система регулирования здесь , вам нужно новое оборудование здесь и все это постоянно оказывается важнее того чтобы делать энергию проще практичнее и дешевле.
Для того чтобы пойти против нормы нужна храбрость , готовность рисковать. Но с энергией поставленной на карту это может стать самой рискованной вашей игрой особенно когда другие страны начинают обгонять в этом США.
Всегда сложно принять решение, особенно когда вы не знаете каким будут последствия. Выбор энергии всегда означает вложение денег в будущее и вы в какой то мере делаете ставку на выгоду которую получить в конечном итоге . Главные игроки за энергетическим столом большой бизнес. Правительство и банки вкладывают миллионы долларов каждый год в решение энергетической проблемы, но эта игра меняется. В 2009 году первый раз количество денег инвестированных в возобновляемые источники энергии превысило наличность вложенные в ископаемые топлива. И некоторые страны бьются об заклад что это тенденция продолжится в будущем . Они полагают что возобновляемые источники энергии это не только хороший способ спасти планету это также отличное средство по созданию новый рабочих мест. Возьмем к примеру солнечные электростанции. В изготовлении и установке солнечных панелей задействованы 750 тыс человек по всему миру. Одним из самых высокотехнологичных центров по исследованию солнечной энергии все еще остается силиконовая долина в Калифорнии. В наши дни деньги и кремнии положившие начало интернет буму теперь кинуты на разработку чистой энергии. Материал предоставляет самый крупный поставщик машин изготавливающий микросхемы для компьютеров. Который теперь является лидером на новом развивающемся рынке машин производящих солнечные батареи. Но большая часть их много миллиардного бизнеса находится за океаном.
75% солнечных панелей производят машины сделанные в Китае. 5 лет назад Китай изготавливал примерно 5% , в этом году эта цифра прыгнула до 50% те половина от всех производимых в мире! Этот резкий переход произошел всего лишь за несколько последних лет и этот беспокоит американцев. Есть больше возможностей есть, есть больше рынка для появления новых возможностей появление которых мы увидим в этом столетии которые даст нам огромный потенциал для создания новых направлений. Если все эти направления никуда нас не приведут мы просто обменяем нашу энергетическую зависимость от Саудовской Аравии на ближнем востоке на Китай. Или другие страны собирающиеся делать реальные инвестиции в производство возобновляемое энергии.
Китай вкладывает 34 млрд долларов в год в чистые технологии те почти в два раза больше чем США. На высшем уровне Китай начала менять отношение окружающей среде. Последние три года в Китае происходит зеленая революция. Если говорить об отношении людей и их сознательности.
Эта зеленая революция создала множество рабочих мест основанных на деньги правительства. И когда дело касается поставок оборудования для получения экологически чистой энергии , амбиции Китая ясны. Они хотят насытить рынок продукцией для спасения планеты. Например такими вещами как вакуумные трубы использующие солнечную энергию для нагревания воды. 95 % всех солнечных термальных коллекторов производятся в Китае. Примерно треть из них будет отправлена во все концы света , но большая часть останется здесь. И станет частью собственного использования Китаем возобновляемой энергии у них дома.
Город Дежоу находится примерно в 300 км от Пекина. Он претерпел полную трансформацию превратившись из поселка в солнечный город. Это живой пример того как страна настроена по отношению к экологии.
В Китае во главе промышленности стоит правительство начиная с низов и до самого верха. Так что правительство действительно озабочено этим. Они говорят это наш приоритет , мы должны это сделать . Правительство тратит 10млн долларов на установку освещения улиц на солнечной энергии в Дежоу. Более 80 % зданий в городе имеет водонагреватели на солнечной энергии и около 800тыс рабочих в этом регионе те 1 и 3 человека работают в индустрии солнечной энергии. И в отличии от США , в Китае эта цель имеет национальный масштаб . К 2020 году они хотят удвоить использование таких возобновляемых источников энергии как ветер, солнце и геотермальная энергия обеспечив 15% необходимой стране энергии. К чему такая спешка?
За последние 25 лет , потребление Китаем энергии возросло в 4 раза. Чтобы удовлетворять потребности 1,3млрд человека и избежать приближающегося энергетического кризиса они должны использовать энергию всех доступных им ее источников.
Китайское правительство твердо намерено идти экологичным путем. Оно говорит об энергии как об фундаментальном элементе гармоничного общества.
В гонке за то чтобы освободить мир от нефтяной зависимости нет ничего труднее изобретения доступного и практичного электромобиля. Это глобальное соревнование что то типа инженерных олимпийских игр. Вклад китайцев В Y D автомобиль который должен воплотить ваши мечты . Германия представила свой BMW mini i. Японский Nissan выпустил Leaf. Крупные автогиганты из Детройта представили обновленный Chevrolet Volet и Ford Focus и все это за 1 месяц.
Большие корпорации гонятся за прибылью на более компактных и более мобильных инновациях которыми они надеются вскоре заселить дороги. Кевин Зингер предприниматель объединившийся с Китаем для того чтобы произвести свой собственный американский электромобиль Кода. Он заряжается от обычной розетки мощностью 220в. Один из них стоит у него в гараже , в Лос-Анджелесе. Зингер полагает что прошлые электро автомобили были уж слишком экзотичными и дорогими и были игрушками для богатых и знаменитых. Его мечта сделать Коду первой совершенно обычной машиной на электричестве , экономящей деньги своих потребителей и сокращающий эффект от парниковых газов.
В нем ничего не кричит. Он решил что Кода будет выглядеть точно также как обычный седан сошедший с конвейера и способный слиться с потоком машин на американских дорогах. В этой машине нету значительных отличий от такой же машины с двигателем внутреннего сгорания за исключением того факта что она тише и быстрее. Но его стиль не так важен как вопрос на который должен ответить любой электромобиль : Как далеко он может уехать на одной зарядке? Американские водители проезжают в среднем 53 км в день , но обещает без проблем проезжать по 150 км на одной зарядке. Это одно из слагаемых успеха. Так в чем секрет это электромобиля? Он в батарее, аккумуляторы это ключевой компонент. Аккумулятор безопасный с надёжной и доступной системой подзарядки равняется безопасности надежности и доступности всех электромобилей – это фундаментальное уравнение.
Для конструирования своей эксклюзивной батареи Зингер собрал команду инженеров базирующихся в Калифорнийской лаборатории. Они разработали 400 кг-й аккумулятор закрепленный на днище автомобиля. Это одна батарея из 720 кусочков. Это совершенно не похоже на обычный автомобильный аккумулятор это совершенно уникальная вещь. Его хватает чтоб разогнать такой автомобиль как Кода до 160 км\ч а еще мощность равняется 133 л.с. В данный момент эти батареи делают в Китае.
Производство аккумулятор еще один растущий бизнес. Здесь Китай тоже оказался впереди планеты всей. В городе Лишон расположенном на севере Китая где на совместном предприятии изготавливают аккумуляторы для автомобиля Кода. Лишон лидирующий производитель небольших литиевых батарей для таких американских компании как Motorola, Apple, Samsung. Возможно одна из этих батареи сейчас находится в вашем мобильном телефоне. Так почему Китай? Китай инвестирует огромное количество денег в изготовление аккумуляторов и строительства заводов для их производства. И когда инженеры Кода попросили сделать аккумулятор для их машины то Китай выделил на заводе 46 тысяч квадратных метров и установили необходимое оборудование специально для того чтобы производить эти аккумуляторы для нас. Чтобы получить эту работу и заработать потому что они видят за этими технологиями будущее.
Готовность Китая вкладывать деньги в новые технологии сделала возможность производства этого американского автомобиля для американских предпринимателей. Работа в команде с Китаем и другими интернациональными партнерами это действительно единственный способ создать конкурентоспособный автомобиль не тратят на него сотни миллионов если не миллиарды долларов.
Пока слишком рано говорить станет ли революционным электрический седан Зингера, но подключаясь с электрической революции Китая он дает себе отличный шанс и показывает как много дорого будущего проходит через Китай. Но все же ближайшая альтернатива нефти изготавливается ближе к дому.
Джимми человек столкнувшийся со своим энергетическим кризисом. Его флотилия из 18 грузовиков колесит по всему восточному побережью от Флориды до Мэна и каждые 10 километров его грузовики сжигают по 4 литра дизельного топлива. Когда его отец начинал бизнес в 1972 году они платили по 45 центов за 4 литра топлива и не особо тратились на него теперь когда те же 4 литра стоят 3 доллара , а в некоторых местах даже больше топливо стало для нас основной статьей расходов.
Несмотря на растущие цены на нефть в перевозке лидирующие позиции все еще удерживают грузовики. В Штатах 80 процентов всей потребляемой энергии потребляемой наземным транспортом приходится на грузовики. Последнее время Джимми стал заправлять свои топливные баки на небольшой заправочной станции Мартинсвилле , штат Вирджиния. Его прельщает тот факт что их дизельное топливо частично состоит из растительного масла . Он начал заливать его еще до того как узнал что именно использую. Я никогда не обращал на знаки на заправке ,но затем стал замечать что мои грузовики едут мягче , уменьшился расход топлива. Казалось что выхлопы стали немного чище. Владелец заправки на биотопливе думает что ключ к будущему это заправка на биотопливе. На это его вдохновил энергетический всплеск другого рода – ураган Катрина.
Летом 2005 года ураган Катрина пронесся по Мексиканскому заливу с силой атомной бомбы. Он прошел прямо через самое сердце Американского нефтяного промысла расположенного в Мексиканском заливе. Шторм повредил или уничтожил 30 нефтяных платформ и парализовал четвертую часть всей нефтяной промышленности США. Ее ударная волна прокатилась по всей национальной экономике.
Это случилось 30 августа 2005 года , он нанес удар в понедельник. К пятнице на заправке закончилось топливо. Катрина остановила основную часть притока иностранного топлива заблокированного нефтеперерабатывающими заводами и разрушенными в заливе портами. Это напугало владельца заправки , но мало того что напугал а еще и возмутило. И он начала думать что он может сделать как бизнесмен как предприниматель , как американец. Что я могу сделать чтобы эти грузовики перестали быть такими энергозависимыми. Поразмыслив они решили построить завода по изготовлению биотоплива прямо здесь рядом с заправочной станцией. Перерабатывающий завод Красная Береза производит примерно 7,5тыс литров биотоплива в день.
Все было поставлено на энергию содержащуюся внутри миллионов крошечных семян канолы. В основе получения биотоплива лежит довольно примитивная технология выжимки масла сохранением богатого белком жмыха который они продают на корм скоту. Они очищают масло от примесей и затем смешивают с химикатами содержащимися в некоторых антифризах , фильтруют и затем продают в чистом виде или смешивают его с дизелем.
Если подумать о большой нефти по существу то они не только зависят от нефтяного бизнеса они зависят от его инфраструктуры . Они отправляют нефть по трубопроводам , перевозят на баржах , в танкерах. Они доставляют ее в определенную точку . Затем опять же по трубопроводам доставляют покупателям и заливают в ваши баки. Биотопливо работает совершенно по другому . Большая часть топлива уже находится на месте , а основное его количество потребляется на трассах соединяющих штаты. И так получилось что эти дороги проходят как раз через самое сердце Америки – фермы . Мы заключили контракт с местными фермерами на выращивание культуры под названием канола. Цветок канолы, на маленьком стебельке распускаются цветки а затем образуется семенная коробочка их потом и посылают на завод по переработке семян. При сжигании топлива полученного из живых организмов и растений в атмосферу не выбрасывается углекислый газ. Количество углекислого газа высвобождаемого при сжигании биотоплива эквивалентно тому же количеству которые растения абсорбируют в процессе роста. Выращивание канолы скорее будет конкурировать с выращиванием кукурузы идущей на производство этанола. Биотопливо не станет спасением для каждой фермы , но это поможет уменьшить свои расходы тем кто делает сельское хозяйство более доступным для людей которые хотят им заниматься. Если даже за топливным бизнесом стоит будущее то ему стоит пройти долгий путь. Биотопливо едва покрывает 5 % наших энергетических потребностей даже если считать вырабатываемый с кукурузой этанол . Кроме того существуют крупные компании оберегающие свой бизнес. И здесь в Красной Березе заводик вполне себе выдерживает конкуренцию.
Земля год 2010 министр ВМФ Рэй Мабус представил миру свой любимый проект. Готовый к бою супербомбардировщик ФА-18 летающие на смеси из разных частей бензина и биореактивного топлива. Они назвали самолет Зеленым Хорнетом.
Он может лететь в 1,8 быстрее скорости звука он очень хорошо проявил себя. Этот самолет не заметил никакой разницы. Мабус считает что к 2016 году весь комплекс боевой техники : авианосцы, субмарины, корабли огневой поддержки , вертолеты , самолеты смогут работать на альтернативном топливе.
К 2020 году Мабус хочет сделать так чтобы половина потребляемой армии энергии приходила из альтернативных источников энергии. Но это означает что для достижения его цели нужно 16 млн баррелей биотоплива и его потребление должно возрасти на 400 тысяч процентов по сравнению с сегодняшним уровнем . Мабус уверен что ВМС могут переключиться на него начав культивировать все от масличных культур до водорослей производят собственное топливо которое в один прекрасный день сможет использовать вся страна . Вопрос поднятый нам это необходимость. Каждый день мы используем большое количество топлива . Мы можем помочь малому бизнесу. Мы можем помочь всей стране, а не только армии стать энергонезависимой.
Через сотни лет когда утех ребят в пустынях закончится нефть у наших детей и внуков все еще будет топливо и оно будет возобновляемым. Они смогут использовать его год за годом.
Выбор энергии которую мы делаем сегодня в большей или меньше степени влияет на наше будущее . Прямо сейчас мы принимаем решения о том как мы будем использовать энергию определяющую качество нашей жизни , безопасность нашей страны и здоровье нашей планеты. Возможно существует единый ответ , но чтобы найти его мы должны создать новые источники и изменить свое отношение к энергии.
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.
Программа USAID «Энергия будущего» | Краткий обзор | Центральная Азия
Ускорение перехода к чистой энергии, диверсификация источников энергии и создание конкурентных рынков в Центральной Азии
Программа USAID «Энергия будущего» ускоряет переход региона к рентабельной, низкоуглеродной, энергобезопасной, климатически устойчивой экономике за счет расширения использования возобновляемых источников энергии и повышения энергоэффективности во всех пяти странах Центральной Азии.
Увеличение масштабов использования возобновляемых и распределенных энергетических ресурсов требует от правительств стран региона внесения всесторонних изменений в энергетическую инфраструктуру, дизайн местных рынков и бизнес-модели. «Энергия будущего» тесно сотрудничает с правительствами Казахстана, Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана и Узбекистана, донорами и другими ключевыми партнерами над устранением институциональных, технических и финансовых барьеров, которые замедляют развитие чистой энергии и региональной торговли электроэнергией. Программа «Энергия будущего» нацелена на результат, с упором на расширение возможностей стран-партнёров, так, чтобы они могли контролировать своё экономическое и социальное развитие и вводить новые мощности возобновляемой энергетики.
Планирование в энергетическом секторе для развития возобновляемой энергетики«Энергия будущего» поддерживает правительства стран Центральной Азии в планировании и развитии национального энергетического сектора с учетом интеграции растущих объемов возобновляемой энергии. В 2019 году проект «Энергия будущего» совместно с правительством Казахстана разработал двадцатилетний план развития электроэнергетического сектора с наименьшими затратами. Этот план был включен в национальную стратегию Казахстана по планированию и развитию электроэнергетического сектора. Кроме того, программа «Энергия будущего» запустила пилотный проект по прогнозированию выработки от возобновляемых источников энергии для двадцати станций возобновляемой энергии в Казахстане. Пилотный проект продемонстрировал возможности инструментов прогнозирования для точного планирования выработки электроэнергии от возобновляемых источников и снижения затрат на их интеграцию.
Конкурентные торги возобновляемой энергии«Энергия будущего» помогает Казахстану проводить аукционы по отбору проектов возобновляемой энергетики, впервые в Центральной Азии, как предпочтительный метод закупки электроэнергии от возобновляемых источников. В 2018 и 2019 годах программа «Энергия будущего» оказала поддержку в проведении 28 аукционов по возобновляемым источникам энергии, в результате чего было реализовано 49 проектов возобновляемой энергетики общей мощностью 1070 мегаватт (МВт) энергии ветра, солнца, гидроэнергии и биомассы. В результате было получено около 1,3 миллиарда долларов инвестиций. В 2020 году программа «Энергия будущего» продолжила оказывать всестороннюю техническую поддержку и выполнять подготовительные работы для проведения аукционов, чтобы помочь Казахстану подготовиться к новому раунду аукционов по отбору проектов возобновляемой энергетики. В ноябре-декабре 2020 года будет проведено восемь аукционов на общую мощность 250 МВт, в том числе 120 МВт гидроэнергетических проектов, 55 МВт проектов солнечной энергии, 65 МВт проектов ветряной энергии и 10 МВт проектов биомассы.
Интеграция в сеть переменных источников возобновляемой энергии«Энергия будущего» предоставляет целенаправленное методическое руководство и техническую поддержку для содействия странам Центральной Азии в подготовке своих национальных сетей к интеграции растущих мощностей возобновляемых источников энергии. «Энергия будущего» тесно сотрудничает с правительством Узбекистана, которое поставило амбициозные цели в области возобновляемых источников энергии и намерено увеличить долю возобновляемой энергии как минимум до 25 процентов от всей генерации уже к 2030 году. «Энергия будущего» проводит исследования воздействия возобновляемых источников энергии для оценки влияния генерации и интеграции возобновляемой энергии на национальную сеть и региональную энергосистему в целом. Эта работа поможет Узбекистану избежать серьезных технических проблем, снизить затраты на электроэнергию и минимизировать риски, связанные с интеграцией возобновляемых источников энергии.
Повышение энергоэффективности на генерирующих станцияхПоскольку меры по повышению энергоэффективности могут снизить потребность страны в дорогостоящей пиковой генерации, а также способствовать интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистемы, «Энергия будущего» продвигает идеи повышения энергоэффективности среди представителей правительственных структур, предприятий и финансовых учреждений по всей Центральной Азии. В 2018 и 2019 годах проект «Энергия будущего» провел оценку потенциальных мер по повышению энергоэффективности для теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) Алматы и определил 26 мер по повышению энергоэффективности, которые могут снизить затраты на топливо и энергию. Чтобы обеспечить рентабельность этих мер, проект «Энергия будущего» разработал предварительное технико-экономическое обоснование и бизнес-планы для реализации инвестиционных проектов в области энергоэффективности. В настоящее время «Энергия будущего» воспроизводит эту работу на нескольких ТЭЦ в Павлодарской области Казахстана.
Управление знаниями, Координация и ОбучениеВ рамках платформы C5 + “Энергия будущего” объединяет партнёров, делится извлеченными уроками и предоставляет доступ к информации, необходимой для совместного принятия решений. «Энергия будущего» сотрудничает с ведущими университетами Центральной Азии с целью обучения нового поколения инженеров и специалистов-энергетиков планированию и развитию систем возобновляемой энергетики. В 2019 году проект «Энергия будущего» разработал и помог внедрить первую в регионе учебную программу по возобновляемым источникам энергии для Алматинского университета энергетики и связи (АУЭС), которую планируется распространить в других университетах Центральной Азии. «Энергия будущего» способствует обмену знаниями и опытом среди женщин, работающих в энергетическом секторе региона, посредством организации поездок на объекты возобновляемой энергетики и тренингов по наращиванию потенциала. Вкладывая время и ресурсы в обучение и образование в области возобновляемой энергетики, в особенности для женщин, «Энергия будущего» создает благоприятные условия в странах Центральной Азии для реализации их целей и амбиций в развитии возобновляемых источников энергии.
Энергетика будущего | Статьи | Известия
Необходимость решения глобальных задач, связанных с обеспечением растущих энергетических потребностей человечества, снижением антропогенного воздействия на окружающую среду, а также появление новых и развитие существующих технологий уже сегодня формируют основу для энергетики будущего.
Каким же мы увидим это будущее через 20–30 лет?
Прежде всего, нужно отметить, что на горизонте ближайших десятилетий основным источником энергии по-прежнему останутся углеводороды. В том числе будут развиваться технологии освоения их нетрадиционных запасов, включая шельфовые месторождения. В целом будет расти роль природного газа как наиболее чистого ископаемого топлива. По прогнозам ведущих аналитиков, объемы его добычи увеличатся более чем на треть, а доля в общем энергобалансе дойдет почти до четверти и вплотную приблизится к долям угля и нефти.
Вместе с тем развитие накопителей энергии, технологий, повышающих КПД солнечных панелей и ветроустановок, приведут к снижению себестоимости электроэнергии, производимой с помощью возобновляемых источников энергии (ВИЭ), и соответствующему росту их доли в производстве электричества
Еще одним обширным источником энергии может стать новая технологическая платформа в атомной энергетике, которая включает в себя замкнутый ядерный топливный цикл и реакторы на быстрых нейтронах. Эти технологии позволяют минимизировать накапливаемые радиоактивные отходы и колоссальным образом расширяют топливную базу атомной энергетики.
Со стороны потребления влияние на мировой энергобаланс будет оказывать рост энергоэффективности. Сегодня это общемировой технологический тренд, и нередко можно слышать со стороны экспертов, что энергоэффективность — это «второе топливо».
Важной технологической особенностью «энергетики будущего» станет ее интеллектуализация во всех сферах. «Умные» скважины, месторождения, шахты и разрезы будут сдерживать рост затрат в добывающих отраслях ТЭКа и повышать в них производительность труда. «Умные» электрические сети в сочетании с потребительскими сервисами обеспечат участие активных пользователей в работе энергосистемы и выведут ее на качественно новый уровень, который позволит менять ее характеристики в реальном времени, снижая количество аварий и ускоряя восстановление после них.
В целом электроэнергия будет всё больше и больше принимать на себя роль «конечного» интерфейса в доставке энергии потребителям. Можно сказать, что нынешний век станет веком электричества. И одной из характерных черт этого процесса будет последовательный рост доли электротранспорта.
Все перечисленные тенденции переводят основную конкурентную борьбу в энергетике в новую плоскость — на рынки технологий. И сегодня одна из главных задач России —трансформировать имеющийся задел в развитии традиционной энергетики в энергетику завтрашнего дня. При этом важно не просто выйти на новые рынки, следуя общему курсу, а самим формировать эти тренды.
Приоритетное значение в данном ключе приобретает инновационное развитие отраслей российского ТЭКа, поддержка отечественной науки и формирование высококвалифицированного кадрового резерва. Все эти задачи красной линией проходят в разработанном проекте обновленной Энергетической стратегии России на период до 2035 года, а также в утвержденном в прошлом году Прогнозе научно-технологического развития ТЭК России.
Для достижения поставленных целей уже сегодня Минэнерго России реализует «дорожные карты» по внедрению инноваций в отраслях ТЭКа и отраслевому направлению Национальной технологической инициативы «Энерджинет». Ведется работа по проекту «Интеллектуальная энергетическая система России». Работа по всем этим и целому ряду других направлений взаимоувязана и носит системный характер.
Несмотря на обеспеченность нашей страны традиционными источниками энергии, развитие возобновляемой энергетики также находится в фокусе нашего внимания. Использование ВИЭ уже сейчас экономически целесообразно для энергоснабжения изолированных и удаленных энергорайонов. Кроме того, для выхода в число мировых технологических лидеров России необходимо развитие собственных компетенций.
Реализуемая политика и меры поддержки уже дают свои результаты. Начиная с 2015 года мы видим прогресс в темпах ввода в эксплуатацию генерирующих объектов ВИЭ. Если в 2015 году суммарная мощность введенных объектов ВИЭ составила чуть менее 60 МВт, в прошлом году — 70 МВт, то в 2017 году планируется ввод порядка 125 МВт. К 2035 году мы планируем рост выработки электроэнергии на основе ВИЭ в 15–20 раз.
Однако ключевым для России является не только объем вводимой мощности и создание собственной генерации на ВИЭ, но, прежде всего, наработка соответствующих отечественных технологий с целью выхода зарубежные рынки. Еще в 2015 году в солнечной энергетике российскими учеными была завершена разработка технологии производства фотоэлектрических модулей на основе гетероструктурной технологии с КПД более 20%, что полностью конкурентоспособно на мировом уровне. В текущем году после соответствующей модернизации производства в Чувашии будет запущено производство солнечных модулей по этой технологии мощностью 160 МВт в год. Продукция будет иметь значительный экспортный потенциал.
В 2016 году о своих интересах в секторе ветровой генерации объявила ГК «Росатом», обозначившая производство соответствующего оборудования одним из приоритетов развития своего машиностроительного комплекса. Корпорация подала заявки на строительство объектов ветровой генерации объемом 610 МВт со сроком ввода в 2018–2020 годах. В перспективе планируется организовать производство ключевых комплектующих ветрогенератора не только под строительство собственных ветропарков, но и для выхода на международные рынки с оборудованием мультимегаваттного класса.
В целом можно сказать, что реализуемая сегодня государственная политика формирует прочную основу для последовательного перехода всех отраслей российского ТЭКа к «энергетике будущего» и обеспечивает стратегическую конкурентоспособность наших компаний как на традиционных, так и на новых технологичных рынках энергетики завтрашнего дня.
Автор — первый заместитель министра энергетики РФ
Читайте также:
Будущее энергетики | «Шелл» Казахстан
Среда обитания людей и жизненные ресурсы, экономики стран и населения зависят от поставок энергоресурсов. Надежные поставки энергоносителей и их доступность необходимы для их роста и развития. Никогда ранее не существовало столь тесных взаимосвязей между людьми. Все больше и больше людей живет в мире огромных возможностей, высоких стандартов здравоохранения и жизни.
Большая часть энергии, которую мы используем сегодня, получается из нефти и угля, но растут и объемы энергии, получаемой из природного газа. Эти углеводороды дают нам энергию, согревают наши дома и рабочие места, обеспечивают топливом транспортные системы, которые доставляют нас на работу, в школу или туда, куда нам нужно. Они являются движущей силой отраслей, которые обеспечивают нашу жизнь. Углеводороды — это сырье для химических веществ, необходимых для производства большинства товаров, которые мы покупаем, например, для производства устройства, которое вы используете для того, чтобы прочитать эту страницу.
Глобальный спрос на энергию повышается вместе с ростом населения и уровнем жизни.
Ожидается, что к 2050 году число жителей нашей планеты увеличится до 9 млрд — это почти на 2 млрд человек больше, чем сегодня. Множество людей в развивающихся странах повысят уровень своей жизни и станут частью среднего класса. Они будут покупать холодильники, компьютеры и прочие устройства, потребляющие энергию. Также многие купят машины, число которых на дорогах вырастет более чем вдвое.
Главной движущей силой мировой экономики все в большей и большей степени становятся города. К середине этого века около трех четвертей мирового населения будет жить в городах. Это окажет свое воздействие на поставки продовольствия, водных и энергетических ресурсов, жизненно необходимых для нашего общего благополучия и процветания.
Ознакомьтесь с брошюрой «Шелл», посвященной будущему городов!
Эксперты говорят, что глобальный спрос на энергию, скорее всего, удвоится к 2050 году в сравнении с 2000 годом. В то же самое время сейчас, как никогда остро, стоит проблема изменения климата, вызванная выбросами в атмосферу двуокиси углерода (CO2) и прочими неблагоприятными воздействиями на экологию.
Решение этих проблем потребует радикального изменения глобальной энергосистемы, а также целого ряда новых источников энергии. Масштабы мировой энергосистемы столь огромны, а спрос на энергию растет столь быстро, что решение этих вопросов потребует огромных совместных усилий.
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.
Прогнозы ведущих компаний и организаций, изложенные в GEO, делают 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 агрессивной смене 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.
Ресурсы будущегоКрупнейшие 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.
Ресурсы будущегоЕсли 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. При обычном ведении бизнеса доля возобновляемых источников энергии увеличится 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 использованию возобновляемых источников энергии к 2040 году.
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.
Ресурсы будущегоНа 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, связанные 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 последовательную компиляцию этих прогнозов и предлагает нам лучшее представление об этом будущем на данный момент.
Тахир Казыханов участвовал в написании статьи
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 является альтернативой традиционной энергии, основанной на ископаемом топливе, и, как правило, гораздо менее вредна для окружающей среды.
7 видов возобновляемой энергии СолнечнаяСолнечная энергия получается путем улавливания лучистой энергии солнечного света и преобразования ее в тепло, электричество или горячую воду. Фотоэлектрические (PV) системы могут преобразовывать прямой солнечный свет в электричество с помощью солнечных батарей.
ПреимуществаОдно 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 токуХотя 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.
ВетерВетряные 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 для дополнения уже существующих энергетических организаций.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
ПреимуществаЭнергия 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 состояния окружающей среды или негативно повлиять на здоровье человека, например, смог, кислотный дождь или другие улавливающие тепло газы.[2] Инвестиции в ветроэнергетические технологии могут также открыть новые возможности для создания рабочих мест и профессионального обучения, поскольку турбины на фермах необходимо обслуживать и поддерживать в рабочем состоянии.
Сделайте следующий шаг, выбрав лучший энергетический план для своего дома! justenergy.com/
Ограничения по токуПоскольку ветряные электростанции, как правило, строятся в сельских или отдаленных районах, они обычно находятся вдали 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.
ГидроэлектростанцияПлотины – 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.
ПреимуществаГидроэлектроэнергия 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 токуМост-У.Сооружения гидроэлектростанции используют 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 многих рыб и других пресноводных экосистем.
ГеотермальнаяГеотермальное 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.
ПреимуществаГеотермальная энергия не так распространена, как другие типы 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 токуСтоимость 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.
ОкеанОкеан 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.
ПреимуществаВ 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 энергии волн представляет собой поразительный, пока еще неиспользованный энергетический ресурс 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 настоящее время в США [4].
Ограничения по токуТе, 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.
ВодородВодород 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.
ПреимуществаВодород 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 могут использоваться для питания электродвигателя.
Ограничения по токуПоскольку 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.
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 токуХотя 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 батареи 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:
- Energy.gov, Преимущества и проблемы ветроэнергетики, Источник: https://www.energy.gov/eere/wind/advantages-and-challenges-wind-energy
- Energy.gov, Преимущества и проблемы ветроэнергетики, Источник: https://www.energy.gov/eere/wind/advantages-and-challenges-wind-energy
- 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
- Bureau of Ocean Energy Management, Ocean Wave Energy, Источник: https://www.boem.gov/Ocean-Wave-Energy/
- Управление энергетической информации США, объяснение биомассы, получено с: https://www.eia.gov/energyexplained/?page=biomass_home
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 земли; 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 водная энергия пользовалась большим спросом во время кризиса, связанного с Covid-19, поскольку 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 плавающий 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. Подробнее о том, как мы рассчитали этот показатель, можно узнать здесь .
–
Присоединяйтесь к 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.
7 лучших источников энергии будущего
Энергия – всегда актуальная тема. Цена на нефть, охрана окружающей среды, здоровье экономики и политические программы.Независимо от этих проблем, в мире есть два типа энергии. Возобновляемые и невозобновляемые. Будь то через 10 или 50 лет, в конечном итоге не останется никаких ископаемых видов топлива, на которые можно было бы полагаться. Вот краткий обзор текущего потребления энергии в мире:
Добыча нефти продолжает расти, и существуют более творческие способы ее добычи, а также природного газа, например горючих сланцев и битуминозных песков. Уголь по-прежнему в изобилии, но, возможно, это самый грязный из вариантов из-за выбросов серы, углерода и азота при сжигании.Гидроэлектроэнергия является наиболее используемым возобновляемым ресурсом в мире и весьма популярна здесь, в Канаде. Новые технологии позволяют сделать его более устойчивым, хотя значительный рост в этом секторе затруднен из-за большого количества людей, которые плотины обычно вытесняют после внедрения.
Ядерная энергия также часто обсуждается из-за ее воздействия на окружающую среду. Есть два типа ядерной энергии: синтез и деление. При делении образуются ядерные отходы, которые в случае утечки могут разрушить целые экосистемы.С другой стороны, Fusion не создает отходов и дает вечное производство. Технология все еще созревает, и если что-то пойдет не так, это может означать гораздо большее разрушение, чем просто одна экосистема (Kroh 2005).
Давайте перенесемся на 50 лет вперед. Вот что мы могли ожидать:
Солнечная
Уголь
Геотермальная
Биомасса
Ветер
Гидроэнергетика
1. Атомная энергетика
Вот кандидат на подъем или спад. Технологии деления в конечном итоге будут объявлены вне закона после еще нескольких ужасающих трагедий, если не будет перехода на морские ядерные объекты, которые используют океан в качестве естественного теплоносителя реактора (CNBC25 2015). С другой стороны, Fusion потенциально может стать высокоэффективным ресурсом, при этом чрезвычайно чистым. Если технология разовьется до надежного уровня, она потенциально может быть внедрена в любой точке мира. Приходите к нам на стенд 4102 в HydroVision в Портленде с 14 по 17 июля, чтобы узнать больше о том, как Deep Trekker помогает защитить гидроэлектростанции в будущем.
5 технологий, изменяющих будущее возобновляемой энергетики
Рынок возобновляемых источников энергии меняется из-за падения цен и увеличения спроса на более чистые источники энергии. Вот пять технологий, которые повлияют на отрасль в ближайшем будущем.
Появление возобновляемых источников энергии произвело революцию на мировых рынках, и изменения, вызванные возобновляемыми источниками энергии, продолжаются с беспрецедентной скоростью. Еще несколько лет назад мало кто мог догадаться о масштабах новых технологий, разработанных для помощи странам. начинают процесс декарбонизации своей экономики или предсказывают, что такие известные имена, как Google, будут инвестировать большие суммы в проекты солнечной энергетики.
Некоторые из этих изменений были постепенными, некоторые – внезапными. Другие только начинаются, и их значение еще не понято. Вот пять наиболее важных тенденций и технологий в области возобновляемых источников энергии. Некоторые из них радикально изменили энергетический рынок за последнее десятилетие, в то время как другие будут создавать волну в ближайшие годы.
Ветряная и солнечная энергия
Именно ветряные турбины и солнечные батареи представляют для большинства людей дальнейшее развитие возобновляемых источников энергии.Два источника энергии видны во многих сельских ландшафтах и преобразили рынок.
«Наибольшее влияние оказали ветровые и солнечные технологии, которые привели к очень быстрому снижению затрат на производство электроэнергии», – говорит Петтери Лааксонен, директор по исследованиям Школы энергетических систем в Лаппеенранта-Лахти в Финляндии. Технологический университет (LUT). По данным Международного энергетического агентства, к 2024 году ожидается, что возобновляемые источники энергии будут составлять 30 процентов мировой энергии, и большая часть этой энергии будет обеспечиваться за счет проектов солнечной и ветровой энергетики, которые продолжают развиваться. с поразительной скоростью.Это рост использования солнечных панелей, которые составили 60 процентов от установленных в 2019 году мощностей возобновляемых источников энергии. Даже технологические гиганты, такие как Apple, Google и Amazon, инвестировали в солнечную энергию.
Электрификация
Эксперты сходятся во мнении, что развитие электрификации в ближайшие десятилетия ускорит переход к возобновляемым источникам энергии. Электрификация европейской промышленности, зданий и транспорта на основе возобновляемых источников энергии позволит континенту сократить расходы, связанные с энергетикой. Согласно некоторым прогнозам, выбросы углекислого газа увеличатся на 90 процентов к 2050 году.
Эта тенденция уже видна. Например, Wärtsilä и Pivot Power устанавливают первый в мире накопитель энергии мощностью 100 МВт, подключенный к системе электропередачи, наряду с подключениями большого объема, которые обеспечат необходимые емкость национальной сети станций быстрой зарядки электромобилей. Ожидается, что этот проект сыграет большую роль в ускорении перехода Великобритании к энергетическому переходу к нулевым выбросам к 2050 году. Более того, данные Лаборатория Wärtsilä Energy Transition Lab показывает, что в первые месяцы 2020 года процент возобновляемых источников энергии, используемых для производства электроэнергии в Европа резко выросла с соответствующим падением электроэнергии, вырабатываемой традиционными источниками.
Лааксонен отмечает, что будут также новые способы использования электроэнергии, в том числе производство водорода из воды путем электролиза, переработка углекислого газа путем улавливания его из воздуха, а азот для удобрений также будет производиться это с воздуха. Он прогнозирует, что со временем спрос на электроэнергию в европейских странах может вырасти в 3-4 раза, а цена упадет (благодаря буму возобновляемой энергетики). Переход на электричество является ключом к снижению карбонизации. экономики, но есть и другие, менее очевидные побочные выгоды, включая повышение энергетической безопасности (независимость от экспортеров ископаемого топлива) и улучшение качества воздуха в городах.
Power-to-X
Одна из принципиально новых технологий, Power-to-X – это общий термин, охватывающий различные процессы, которые превращают электричество в тепло, водород или возобновляемое синтетическое топливо. Это дает значительную возможность ускорить переход к возобновляемым источникам энергии за счет наращивание производства синтетического топлива и быстрое сокращение выбросов ископаемого топлива в различных секторах, от сталелитейной промышленности и производства продуктов питания до химической промышленности и производства удобрений. Технология также может сыграть ключевую роль в решении долгосрочных задач. проблемы хранения энергии, регулирование взлетов и падений поставок из возобновляемых источников.«Power-to-X необходим, потому что реинвестирование в инфраструктуру и технологии в целом (авиация, судоходство, тяжелые автомобили и даже электромобили) невозможно. в ближайшие два десятилетия, в течение которых нам необходимо осуществить переход », – говорит Лааксонен.
Распределенная генерация
Тихая революция в области возобновляемых источников энергии – это растущая доступность и популярность так называемой распределенной генерации. Это означает местное производство электроэнергии в розничном или коммерческом секторе: от солнечных батарей в частных домах до фабрик. с использованием комбинированных теплоэнергетических систем.Расширение распределенной генерации дает множество преимуществ: от снижения зависимости от централизованных источников энергии до повышения надежности сети и создания жизнеспособных малых возобновляемых источников энергии. В сочетании с интеллектуальными сетями, которые регулируются компьютерами для точной настройки передачи, распределенная генерация становится еще более эффективной. В последние годы наблюдается быстрый рост распределенной генерации, и ожидается, что это продолжится: по некоторым оценкам, рынок распределенной генерации будет стоить 147 евро.5 миллиардов к 2026 году.
Хранение энергии
Потенциал хранения энергии для ускорения перехода к возобновляемым источникам энергии широко обсуждается в научных кругах и, похоже, станет ключевым в ближайшие годы. «В системе потребуется накопление энергии из-за переменного производства энергии ветра и солнца», – объясняет Лааксонен. «Существует несколько технологий хранения энергии, и нужно объединить их в систему».
Примеры включают интеллектуальную технологию управления энергопотреблением, такую как GEMS от Wärtsilä, которая оптимизирует несколько технологий в рамках единого портфеля.
«Некоторые из решений, которые, вероятно, будут расширяться в ближайшие годы, включают гидроаккумуляторы, аккумуляторы, топливо Power-to-X и сезонные накопители тепловой энергии. Эти же технологии будут полезны и странам с крупной атомной энергетикой. Прежде всего, накопление энергии позволяет поддерживать эффективный поток энергии, несмотря на прерывистый характер ветровых или солнечных источников. «Технологии хранения в энергосистеме будут развиваться вместе с увеличением использования возобновляемых источников энергии», – говорит Лааксонен.
Источники энергии, Возобновляемые источники энергии, Нефть, Уголь
СВОБОДА! Я стою в захламленной комнате, окруженной обломками электрического энтузиазма: обрывками проводов, кусочками меди, желтыми разъемами, изолированными плоскогубцами. Для меня это инструменты свободы. Я только что установил на крыше с десяток солнечных панелей, и они работают. Измеритель показывает, что 1285 ватт мощности направляются прямо от солнца в мою систему, заряжают мои батареи, охлаждают мой холодильник, гудят в моем компьютере, освобождая мою жизнь.
Эйфория энергетической свободы вызывает привыкание. Не поймите меня неправильно; Я люблю ископаемое топливо. Я живу на острове, на котором нет инженерных сетей, но в остальном мы с женой ведем нормальную американскую жизнь. Нам не нужны пропановые холодильники, керосиновые лампы или компостные туалеты. Нам нужно много розеток и устройство для приготовления капучино. Но когда я включаю эти панели, ничего себе!
Может быть, это потому, что для меня, как и для большинства американцев, тот или иной энергетический кризис омрачил большую часть последних трех десятилетий.От кризиса в ОПЕК в 1970-х годах до стремительного роста цен на нефть и бензин сегодня озабоченность мира по поводу энергии преследовала президентские речи, кампании в Конгрессе, книги о бедствиях и мое собственное чувство благополучия с той же мучительной тревогой, которая была характерна для холодная война.
Как сообщал в июне 2004 года National Geographic , стоимость нефти, которая уже не дешевая, может скоро снизиться. Нестабильность там, где находится большая часть нефти, от Персидского залива до Нигерии и Венесуэлы, делает этот спасательный трос хрупким.Природный газ трудно транспортировать, и он подвержен дефициту. В ближайшее время у нас не закончится уголь или в значительной степени неиспользованные месторождения битуминозных песков и горючего сланца. Но очевидно, что углекислый газ, выделяемый углем и другими ископаемыми видами топлива, нагревает планету, как сообщил этот журнал в сентябре прошлого года.
Избавиться от этого беспокойства заманчиво. С моими новыми панелями ничто не стоит между мной и безграничной энергией – никакой иностранной нации, никакой энергетической компании, никакой вины за выбросы углерода. Я свободен!
Ну почти.Вот и облако.
Тень крадется по моим панелям и моему сердцу. Счетчик показывает всего 120 Вт. Мне придется запустить генератор и сжечь еще бензина. В конце концов, это будет непросто.
Проблема с энергетической свободой в том, что она вызывает привыкание; когда у тебя мало, ты хочешь много. В микрокосме я похож на людей в правительстве, промышленности и частной жизни во всем мире, которые попробовали немного этой любопытной и неотразимой свободы и полны решимости найти больше.
Некоторые эксперты считают, что это стремление даже важнее, чем война с терроризмом. «Терроризм не угрожает жизнеспособности нашего высокотехнологичного образа жизни», – говорит Мартин Хофферт, профессор физики Нью-Йоркского университета. «Но энергия действительно есть».
Экономия энергии может предотвратить расплату, но, в конце концов, вы не можете сберечь то, чего у вас нет. Так что Хофферт и другие не сомневаются: пришло время активизировать поиск следующего великого топлива для голодного двигателя человечества.
Есть такое топливо? Короткий ответ: нет. Специалисты произносят это как мантру: «Серебряной пули не бывает». Хотя некоторые истинно верующие утверждают, что между нами и бесконечной энергией космического вакуума или ядра Земли стоят только обширные заговоры или нехватка средств, правда в том, что в основе уравнения или в конце сверла.
Увлечение водородными автомобилями может произвести неверное впечатление. Водород не является источником энергии.Он находится вместе с кислородом в простой старой воде, но его нельзя принимать. Водород должен быть освобожден, прежде чем он станет полезным, а это стоит больше энергии, чем водород возвращает. В наши дни эта энергия в основном поступает из ископаемого топлива. Никакой серебряной пули.
Однако длинный ответ о нашем следующем топливе не такой уж мрачный. Фактически, множество претендентов на энергетическую корону, в настоящее время удерживаемую ископаемым топливом, уже под рукой: ветряная, солнечная, даже ядерная, и это лишь некоторые из них. Но преемником должен быть конгресс, а не король.Практически каждый энергетический эксперт, которого я встречал, делал что-то неожиданное: он продвигал не только свою, но и все остальные.
«Нам понадобится все, что мы можем получить из биомассы, все, что мы можем получить от солнечной энергии, все, что мы можем получить от ветра», – говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики, входящего в Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии ( NREL) в Голдене, Колорадо. «И все же вопрос в том, сможем ли мы насытиться?»
Большая проблема – большие числа. В мире ежедневно используется около 320 миллиардов киловатт-часов энергии.Это равно примерно 22 непрерывно горящим лампочкам на каждого человека на планете. Не зря искры видны из космоса. По оценкам группы Хофферта, в следующем столетии человечество сможет использовать в три раза больше. Ископаемые виды топлива удовлетворяют растущий спрос, потому что они упаковывают энергию Солнца за миллионы лет в компактную форму, но мы больше не найдем им подобных.
Воодушевленный моим вкусом энергетической свободы, я отправился на поиски технологий, которые могли бы решить эти проблемы. «Если у вас есть большая проблема, вы должны дать серьезный ответ», – говорит гениальный гуру энергетики по имени Герман Шеер, член парламента Германии.«Иначе люди не верят».
Ответы есть. Но всем им требуется еще одна вещь от нас, людей, которые ютятся вокруг костра ископаемого топлива: нам придется сделать большой прыжок – в мир другого типа.
Солнечная энергия: Бесплатная энергия по ценеВ пасмурный день недалеко от города Лейпциг в бывшей Восточной Германии я прошел через поле со свежей травой мимо пруда, где паслись дикие лебеди. Поле было также засеяно 33 500 фотоэлектрическими панелями, высаженными рядами, как серебряные цветы, обращенные к солнцу, плавно изгибающиеся по контурам земли.Это одна из самых больших солнечных батарей в истории. Когда появляется солнце, поле производит до пяти мегаватт энергии, чего в среднем достаточно для 1800 домов.
Рядом зияющие карьеры, где поколениями добывали уголь для питания электростанций и фабрик. Небо было коричневым от дыма и едким от серы. Теперь шахты превращаются в озера, а энергия, которая когда-то производилась из угля, производится в печи, находящейся на расстоянии 93 миллионов миль (150 миллионов километров).
Солнечные электрические системы получают энергию непосредственно от солнца – без огня и выбросов.Некоторые лаборатории и компании испытывают взрослую версию детской лупы: гигантские зеркальные чаши или желоба для концентрации солнечных лучей, выделяющих тепло, которое может приводить в действие генератор. Но на данный момент солнечная энергия в основном означает солнечные батареи.
Идея проста: солнечный свет, падающий на слой полупроводника, толкает электроны, создавая ток. Тем не менее, стоимость клеток, некогда астрономическая, по-прежнему высока. Моя скромная система стоила более 15000 долларов США, около 10 долларов за ватт мощности, включая батареи для хранения энергии, когда солнце не светит.
Как и большинство электронных устройств, солнечная энергия становится все дешевле. «Тридцать лет назад использование спутников было рентабельным, – говорит Дэниел Шугар, президент PowerLight Corporation, быстрорастущей калифорнийской компании, которая построила солнечные установки для клиентов, включая Toyota и Target. «Сегодня это может быть рентабельным для электроснабжения домов и предприятий», по крайней мере, там, где электроэнергия дорогая или недоступна. Завтра, говорит он, это будет иметь смысл почти для всех.
Мартин Рошайзен, генеральный директор компании Nanosolar, видит это будущее во флаконах с красной крышкой, заполненных крошечными частицами полупроводника.«Я нанес немного этого на свой палец, и он исчез прямо на моей коже», – говорит он. Он не скажет, что именно представляют собой частицы, но «нано» в названии компании является намеком: они меньше ста нанометров в поперечнике – размером с вирус, и настолько малы, что проникают сквозь кожу.
Рошайзен считает, что эти частицы обещают недорогой способ создания солнечных элементов. Вместо того, чтобы делать элементы из пластин кремния, его компания будет рисовать частицы на фольге, где они будут самоорганизовываться, образуя поверхность полупроводника.Результат: гибкий материал солнечных батарей в 50 раз тоньше, чем сегодняшние солнечные панели. Roscheisen надеется продавать его листами примерно по 50 центов за ватт.
«Пятьдесят центов за ватт – это своего рода Святой Грааль», – говорит Дэвид Пирс, президент и генеральный директор Miasolé, одной из многих других компаний, работающих над «тонкопленочными» солнечными элементами. По этой цене солнечная энергия могла бы конкурировать с коммунальными услугами и могла бы стать популярной. Если цены продолжат падать, солнечные элементы могут полностью изменить представление об энергии, сделав ее дешевым и легким для людей собирать для себя.Это то, что технари называют «прорывной технологией».
«Автомобили разрушили бизнес лошадей и багги», – говорит Дэн Шугар. «Компьютеры разрушили индустрию пишущих машинок. Мы считаем, что солнечные электрические системы разрушат энергетику».
Но цена – не единственное препятствие для солнечных панелей. Есть такие мелочи, как облака и темнота, которые требуют лучших способов хранения энергии, чем громоздкие свинцово-кислотные батареи в моей системе. Но даже если эти препятствия будут преодолены, сможет ли солнечная энергия действительно производить большую энергию, в которой мы нуждаемся?
Поскольку сейчас солнечная энергия обеспечивает менее одного процента мировой энергии, это потребует «огромного (но не непреодолимого) масштабирования», – говорится в статье в журнале Science из Нью-Йоркского университета Хофферт и его коллеги.При нынешнем уровне эффективности потребуется около 10 000 квадратных миль (25 900 квадратных километров) солнечных панелей – площадь больше, чем Вермонт, – чтобы удовлетворить все потребности Соединенных Штатов в электроэнергии. Но требования к земле звучат более устрашающе, чем есть на самом деле: открытая местность не должна быть покрыта. Все эти панели могли уместиться менее чем на четверти площади кровли и тротуаров в городах и пригородах.
Ветер: праздник или голодВетер, в конечном счете приводимый в движение нагретым солнцем воздухом, – это еще один способ сбора солнечной энергии, но он работает в пасмурные дни.Однажды днем я стоял в поле у западного побережья Дании под таким темным и тяжелым небом, что мои собственные солнечные батареи могли бы впасть в кому. Но прямо надо мной мегаватт вырабатывал чистую энергию. Лезвие длиннее крыла самолета медленно вращалось на сильном южном ветру. Это был ветряк.
Ленивая развертка турбины вводила в заблуждение. Каждый раз, когда одно из трех 130-футовых (40-метровых) лезвий проходило мимо, оно шипело, рассекая воздух. Наклонная скорость может превышать 100 миль (161 км) в час.Эта единственная башня была способна производить два мегаватта, почти половину всей мощности солнечной фермы в Лейпциге.
В Дании вращающиеся лезвия всегда видны на горизонте, маленькими или большими группами, как спицы колес, катящихся в странный новый мир. Общая установленная энергия ветра в Дании в настоящее время составляет более 3000 мегаватт – около 20 процентов потребностей страны в электроэнергии. По всей Европе щедрые стимулы, направленные на сокращение выбросов углерода и отлучение экономики от нефти и угля, привели к ветровому буму.Континент является мировым лидером в области ветроэнергетики – почти 35 000 мегаватт, что эквивалентно 35 крупным угольным электростанциям. Северная Америка, хотя и обладает огромным потенциалом ветроэнергетики, остается на втором месте с чуть более 7000 мегаватт. За исключением гидроэлектроэнергии, которая веками приводила в движение машины, но имеет мало возможностей для развития в развитых странах, ветер в настоящее время является самым большим успехом в области возобновляемых источников энергии.
«Когда я начинал в 1987 году, я много времени просидел в фермерских домах до полуночи, разговаривая с соседями, просто продавая одну турбину», – говорит Ханс Буус.Он директор по развитию проекта датской энергетической компании Elsam. «Я бы не мог представить, какой он сегодня уровень».
Он имеет в виду не только количество турбин, но и их размеры. В Германии я видел прототип из стекловолокна и стали, который имеет высоту 600 футов (183 метра), имеет лопасти длиной 200 футов (61 метр) и может генерировать пять мегаватт. Это не только памятник инженерной мысли, но и попытка преодолеть новые препятствия на пути развития ветроэнергетики.
Одно эстетично. Озерный край Англии – это живописный ландшафт, состоящий из поросших папоротником холмов и уединенных долин, в основном охраняемых как национальный парк. Но на гребне рядом с парком, хотя и не за пределами великолепия, запланировано 27 башен, каждая размером с двухмегаваттную машину в Дании. Многие местные жители протестуют. «Это качественный пейзаж», – говорит один из них. «Они не должны класть эти вещи сюда».
Датчане, кажется, любят турбины больше, чем британцы, возможно потому, что многие датские турбины принадлежат кооперативам местных жителей.Труднее сказать «не на моем заднем дворе», если вещь на заднем дворе помогает оплачивать ваш дом. Но противодействие окружающей среде – не единственная проблема, с которой сталкивается ветровое развитие. По всей Европе многие из самых ветреных мест уже заняты. Таким образом, немецкая машина мощностью пять мегаватт разработана, чтобы помочь перенести энергию ветра с ландшафта на множество новых участков в море.
Многие береговые линии имеют обширные участки мелководного континентального шельфа, где ветер дует более устойчиво, чем на суше, и где, как выразился один эксперт по ветру, «чайки не голосуют.«(Реальные избиратели, однако, иногда все еще возражают против вида башен на горизонте.) Строительство и обслуживание турбин на море обходится дороже, чем на суше, но подводный фундамент для башни мощностью пять мегаватт дешевле на мегаватт, чем меньший фундамент. Отсюда и немецкий гигант.
Есть и другие проблемы. Как и парусники, ветряные турбины можно успокоить на несколько дней. Чтобы сеть продолжала гудеть, другие источники, такие как угольные электростанции, должны быть готовы к работе. Но когда сильный ветер сбрасывает электроэнергию в сеть, другие генераторы должны быть выключены, а установки, сжигающие топливо, не могут быть быстро отрегулированы.Золотое дно ветроэнергетики может превратиться в перенасыщение. Дания, например, иногда вынуждена выгружать электроэнергию по нерентабельной ставке таким соседям, как Норвегия и Германия.
Что нужно для ветра, так и для солнечной энергии, это способ хранить большой избыток энергии. Уже существует технология, позволяющая превратить его в топливо, такое как водород или этанол, или использовать его для сжатия воздуха или вращения маховиков, аккумулируя энергию, которая позже может производить электричество. Но большинству систем еще предстоит пройти десятилетия до того, как станут экономически целесообразными.
С другой стороны, и ветер, и солнце могут обеспечивать так называемую распределенную энергию: они могут производить энергию в небольшом масштабе рядом с пользователем. У вас не может быть частной угольной электростанции, но у вас может быть собственная ветряная мельница с батареями для спокойных дней. Чем больше домов или сообществ вырабатывают собственные ветряные электростанции, тем меньше и дешевле могут быть центральные электростанции и линии электропередачи.
В стремительном движении Европы к ветроэнергетике, турбины продолжают расти. Но во Флагстаффе, штат Аризона, компания Southwest Windpower производит турбины с лопастями, которые можно поднять одной рукой.Компания продала около 60 000 маленьких турбин, большинство из них для автономных домов, парусных лодок и удаленных объектов, таких как маяки и метеостанции. При мощности 400 Вт на штуку они не могут запитать больше, чем несколько ламп.
Но Дэвид Гэлли, президент Southwest, отец которого построил свою первую ветряную турбину из деталей стиральной машины, тестирует новый продукт, который он называет энергетическим прибором. Он будет стоять на башне высотой с телефонный столб, вырабатывать до двух киловатт при умеренном ветре и поставляться со всей электроникой, необходимой для подключения к дому.
Многие коммунальные предприятия США обязаны платить за электроэнергию, которую люди возвращают в сеть, поэтому любой, кто находится в относительно свежем месте, может установить энергетический прибор во дворе, использовать электроэнергию, когда это необходимо, и вернуть ее в сеть. когда это не так. За исключением больших нагрузок на отопление и кондиционирование воздуха, такая установка могла бы снизить годовой счет за электроэнергию дома почти до нуля. Если, как надеется Галлей, он сможет продать это устройство менее чем за 3000 долларов, оно окупится за счет экономии энергии в течение нескольких лет.
Где-то в этой смеси грандиозного и личного могут быть и большие числа в ветре.
Биомасса: выращивание топливаВ Германии, двигаясь от гигантской ветряной турбины недалеко от Гамбурга до Берлина, я регулярно чувствовал странный запах: что-то вроде аппетитного аромата фаст-фуда. Это было загадкой, пока не проехал грузовик-цистерна с надписью «биодизель». Запах горелого растительного масла. Германия использует около 450 миллионов галлонов (1,7 миллиарда литров) биодизеля в год, что составляет около 3 процентов от общего потребления дизельного топлива.
Энергия биомассы имеет древние корни. Бревна в вашем огне – это биомасса. Но сегодня биомасса означает этанол, биогаз и биодизель – топливо, которое так же легко сжигать, как нефть или газ, но оно производится из растений. Эти технологии проверены. Этанол, произведенный из кукурузы, идет в бензиновые смеси в США; этанол из сахарного тростника обеспечивает 50 процентов автомобильного топлива в Бразилии. В США и других странах биодизель из растительного масла сжигается в чистом виде или в смеси с обычным дизельным топливом в немодифицированных двигателях. «Биотопливо – это топливо, которое легче всего вставить в существующую топливную систему», – говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики.
Что ограничивает биомассу, так это земля. Фотосинтез, процесс улавливания солнечной энергии в растениях, гораздо менее эффективен на квадратный фут, чем солнечные батареи, поэтому улавливание энергии растениями поглощает еще больше земли. По оценкам, использование биотоплива для всех транспортных средств в мире означало бы удвоение площади земель, отводимых под сельское хозяйство.
В Национальном биоэнергетическом центре ученые пытаются повысить эффективность топливного хозяйства. Сегодняшнее топливо из биомассы основано на растительном крахмале, маслах и сахаре, но центр занимается тестированием организмов, которые могут переваривать древесную целлюлозу, которой много в растениях, чтобы из нее тоже могло получиться жидкое топливо.Также могут помочь более продуктивные топливные культуры.
Один из них – просо, растение, произрастающее в прериях Северной Америки, которое растет быстрее и требует меньше удобрений, чем кукуруза, источник большей части этанольного топлива, производимого в США. корм для животных, что еще больше снижает нагрузку на сельхозугодья.
«Предварительные результаты выглядят многообещающими, – говорит Томас Фуст, технический менеджер центра. «Если вы повысите эффективность автомобиля до уровня гибрида и перейдете на смесь просеянных культур, вы сможете удовлетворить две трети U.Южный транспортный спрос на топливо без дополнительных земель ».
Но технически возможный не означает политически осуществимый. От кукурузы до сахарного тростника, у всех культур есть свои лоббисты.« Мы смотрим во многие переулки », – говорит Пачеко. “И в каждом переулке есть свои группы интересов. Откровенно говоря, одна из самых больших проблем с биомассой заключается в том, что существует так много вариантов ».
Ядерная энергия: все еще претендентДеление ядер, казалось, лидировало в гонке как энергетическая альтернатива несколько десятилетий назад, когда страны начали строить реакторы.В настоящее время во всем мире около 440 станций вырабатывают 16 процентов электроэнергии на планете, а некоторые страны перешли на ядерную энергетику. Франция, например, получает 78 процентов своей электроэнергии за счет деления ядер.
Очарование очевидное: обильная мощность, отсутствие выбросов углекислого газа, никаких пятен на ландшафте, за исключением случайного купола сдерживания и градирни. Но наряду с известными бедами – авариями на Три-Майл-Айленде и Чернобыле, слабой экономикой по сравнению с установками, работающими на ископаемом топливе, и проблемой утилизации радиоактивных отходов – ядерная энергия далека от возобновляемой энергии.Легкодоступного уранового топлива хватит не более чем на 50 лет.
Но энтузиазм возрождается. Китай, столкнувшийся с нехваткой электроэнергии, начал строить новые реакторы быстрыми темпами – один-два в год. В США, где некоторые водородные автомобильные ускорители рассматривают атомные станции как хороший источник энергии для производства водорода из воды, вице-президент Дик Чейни призвал «по-новому взглянуть» на атомную энергетику. А Япония, которой не хватает собственной нефти, газа и угля, продолжает поощрять программу расщепления.Юми Акимото, старший японский государственный деятель ядерной химии, еще мальчиком видел вспышку бомбы в Хиросиме, но при этом описывает ядерное деление как «столп следующего столетия».
В городе Роккашо на самой северной оконечности острова Хонсю Япония работает над ограничением поставок урана. Внутри нового комплекса стоимостью 20 миллиардов долларов США рабочие носят бледно-голубые рабочие костюмы и выглядят терпеливыми. Я посмотрел на цилиндрические центрифуги для обогащения урана и бассейн, частично заполненный стержнями с отработавшим ядерным топливом, охлаждение.Отработавшее топливо богато плутонием и оставшимся ураном – ценным ядерным материалом, для утилизации которого предназначена установка. Он будет «перерабатывать» отработанное топливо в смесь обогащенного урана и плутония, называемую МОКС, для получения смешанного оксидного топлива. МОКС-топливо можно сжигать в некоторых современных реакторах, и запасы топлива могут растягиваться на десятилетия и более.
Заводы по переработке в других странах также превращают отработавшее топливо в МОКС. Но эти заводы изначально производили плутоний для ядерного оружия, поэтому японцы любят говорить, что их завод, который должен быть запущен в 2007 году, является первым таким заводом, построенным полностью для мирного использования.Чтобы заверить мир в том, что так и будет, комплекс Роккашо включает в себя здание для инспекторов Международного агентства по атомной энергии, ядерного сторожевого пса Организации Объединенных Наций, которые будут следить за тем, чтобы ни один плутоний не был перенаправлен на оружие.
Это не удовлетворяет противников атомной энергетики. Оппозиция усилилась в Японии после несчастных случаев со смертельным исходом на атомных станциях страны, в том числе одной, в результате которой погибли двое рабочих и подверглись облучению другие. Вскоре после моего визита в Роккашо около сотни протестующих вышли за пределы завода в метель.
Большой спор вызвал бы то, что некоторые сторонники ядерной энергетики считают важным следующим шагом: переход к реакторам-размножителям. Селекционеры могут производить больше топлива, чем потребляют, в виде плутония, который может быть извлечен путем переработки отработавшего топлива. Но экспериментальные реакторы-размножители оказались темпераментными, и полномасштабная программа-размножитель может стать кошмаром по контролю над вооружениями из-за всего плутония, который она пустит в обращение.
Акимото, например, считает, что общество должно привыкнуть к переработке топлива, если оно хочет рассчитывать на ядерную энергию.Он говорил со мной через переводчика, но, чтобы подчеркнуть этот момент, он перешел на английский: «Если мы собираемся принять ядерную энергию, мы должны принять всю систему. Иногда мы хотим получить первый урожай фруктов, но забываем, как это сделать. выращивать деревья “.
Fusion: The Fire Some TimeFusion – самая яркая из надежд, огонь звезд в человеческом очаге. Полученная при слиянии двух атомов в один термоядерная энергия может удовлетворить огромные потребности в будущем. Топлива хватило бы на тысячелетия.Термоядерный синтез не будет производить долгоживущих радиоактивных отходов и ничего, что террористы или правительства не могли бы превратить в оружие. Это также требует некоторых из самых сложных механизмов на Земле.
Несколько ученых заявили, что холодный синтез, который обещает энергию из простого сосуда вместо высокотехнологичного тигля, может работать. Вердикт на данный момент: нет такой удачи. Горячий синтез с большей вероятностью увенчается успехом, но это будет длиться десятилетия и будет стоить миллиарды долларов.
Горячий синтез – это сложно, потому что топливо – разновидность водорода – необходимо нагреть до 180 миллионов градусов по Фаренгейту (100 миллионов градусов Цельсия) или около того, прежде чем атомы начнут плавиться.При таких температурах водород образует бурлящий непослушный пар электрически заряженных частиц, называемый плазмой. «Плазма – наиболее распространенное состояние материи во Вселенной, – говорит один физик, – но она также является наиболее хаотичной и наименее управляемой». Создание и удержание плазмы настолько сложно, что ни один термоядерный эксперимент еще не дал более 65 процентов энергии, необходимой для начала реакции.
Сейчас ученые в Европе, Японии и США совершенствуют этот процесс, изучают лучшие способы управления плазмой и пытаются увеличить выработку энергии.Они надеются, что в испытательном реакторе ITER стоимостью шесть миллиардов долларов США зажгется термоядерный костер – то, что физики называют «зажиганием плазмы». Следующим шагом будет демонстрационная установка для фактического производства электроэнергии, а через 50 лет – коммерческие установки.
«Я на 100 процентов уверен, что мы можем зажечь плазму», – говорит Джером Памела, руководитель проекта термоядерной машины под названием Joint European Torus, или JET, в британском научном центре Калхэма. «Самая большая проблема – это переход от плазмы к внешнему миру.«Он имеет в виду найти подходящие материалы для облицовки плазменной камеры ИТЭР, где они должны будут выдерживать бомбардировку нейтронами и передавать тепло электрическим генераторам.
В Калхэме я видел эксперимент в токамаке, устройстве, удерживающем плазму в магнитном поле в форме бублика – стандартная конструкция для большинства термоядерных ядер, включая ИТЭР. Физики послали огромный электрический заряд в заполненный газом контейнер, уменьшенную версию JET. Он поднял температуру примерно до десяти миллионов градусов по Цельсию, недостаточно, чтобы начать термоядерный синтез, но достаточно, чтобы создать плазму.
Эксперимент длился четверть секунды. Его запечатлела видеокамера, снимающая 2250 кадров в секунду. Во время воспроизведения слабое свечение расцвело в комнате, заколебалось, превратилось в дымку, видимую только на ее остывающих краях, и исчезло.
Это было… ну, разочаровывающе. Я ожидал, что плазма будет похожа на кадр из фильма взрывающегося автомобиля. Это было больше похоже на привидение в библиотеке, обшитой английскими панелями.
Но этот фантом был воплощением энергии: универсальная, но неуловимая магия, которую все наши разнообразные технологии – солнечная, ветровая, биомасса, деление, синтез и многие другие, большие или малые, обычные или сумасшедшие – стремятся сразиться на нашу службу.
Укрощение этого призрака – не просто научная задача. Проект ИТЭР сдерживается, казалось бы, простой проблемой. С 2003 года страны-участницы, в том числе большая часть развитого мира, зашли в тупик относительно того, где строить машину. Выбор сводился к двум сайтам: во Франции и Японии.
Как скажут вам все эксперты в области энергетики, это доказывает устоявшуюся теорию. Есть только одна сила, с которой труднее справиться, чем с плазмой: политика.
Хотя некоторые политики считают, что задача разработки новых энергетических технологий должна быть оставлена на усмотрение рыночных сил, многие эксперты с этим не согласны.Это не только потому, что запускать новые технологии обходится дорого, но и потому, что правительство часто может пойти на риск, которого частное предприятие не сделает.
«Большая часть современных технологий, управляющих экономикой США, не возникла спонтанно благодаря рыночным силам», – говорит Мартин Хофферт из Нью-Йоркского университета, говоря о реактивных самолетах, спутниковой связи, интегральных схемах, компьютерах. «Интернет в течение 20 лет поддерживался военными и еще 10 лет – Национальным научным фондом, прежде чем его открыла Уолл-Стрит.«
Без большого толчка со стороны правительства, – говорит он, – мы можем быть обречены полагаться на все более грязные ископаемые виды топлива, поскольку более чистые, такие как нефть и газ, исчерпываются, что имеет ужасные последствия для климата». Если у нас не будет активных действий Энергетическая политика, – говорит он, – мы просто прекратим использовать уголь, затем сланец, затем битуминозный песок, и это будет постоянно уменьшаться, и в конечном итоге наша цивилизация рухнет. Но это не должно так заканчиваться. У нас есть выбор ».
Это вопрос личных интересов, – говорит Герман Шеер, член парламента Германии.«Я не призываю людей изменить свою совесть», – сказал он в своем берлинском офисе, где небольшая модель ветряной турбины лениво вращалась в окне. «Вы не можете ходить, как священник». Вместо этого его послание состоит в том, что создание новых форм энергии необходимо для экологически и экономически безопасного будущего. «Альтернативы нет».
Изменения уже начинаются. В США правительства штатов и местные органы власти продвигают альтернативные источники энергии, предлагая субсидии и требуя, чтобы коммунальные предприятия включали возобновляемые источники в свои планы.А в Европе финансовые стимулы как для ветровой, так и для солнечной энергии пользуются широкой поддержкой, даже несмотря на то, что они увеличивают счета за электричество.
Альтернативная энергия также завоевывает популярность в тех частях развивающегося мира, где это необходимость, а не выбор. Солнечная энергия, например, проникает в африканские общины, у которых отсутствуют линии электропередач и генераторы. «Если вы хотите преодолеть бедность, на чем нужно сосредоточить внимание людей?» – спрашивает министр окружающей среды Германии Юрген Триттин. «Им нужна пресная вода и энергия.Для удовлетворения потребностей отдаленных деревень возобновляемые источники энергии весьма конкурентоспособны ».
В развитых странах есть ощущение, что альтернативная энергия – когда-то считавшаяся причудливым энтузиазмом хиппи – больше не является альтернативной культурой. Она постепенно становится мейнстримом. Энергетическая свобода кажется заразной.
Однажды днем в прошлом году недалеко от деревни к северу от Мюнхена небольшая группа горожан и рабочих открыла солнечную электростанцию. Вскоре она превзойдет Лейпцигское месторождение, став крупнейшим в мире, с мощностью в шесть мегаватт .
Около 15 человек собрались на небольшом искусственном холме рядом с солнечной фермой и посадили четыре вишневых дерева на вершине. Мэр опрятного соседнего городка принес сувенирные бутылки шнапса. Глоток выпили почти все, в том числе и мэр.
Затем он сказал, что будет петь руководителю строительства проекта и художнику-пейзажисту, американским женщинам. Две женщины стояли вместе, ухмыляясь, а солнечные панели впитывали энергию позади них. Немецкий мэр поправил свой темный костюм, а остальные оперлись на лопаты.
Пятьдесят лет назад, подумал я, в городах Европы все еще были разрушенные бомбежкой руины. Советский Союз планировал Спутник. Нефть в Техасе стоила 2,82 доллара за баррель. В лучшем случае у нас есть 50 лет, чтобы заново создать мир. Но люди меняются, адаптируются и заставляют работать новые безумные вещи. Я подумал о Дэне Шугаре, говорящем о революционных технологиях. «Есть чувство волнения», – сказал он. «Есть ощущение срочности. Есть ощущение, что мы не можем потерпеть неудачу».
На вершине холма мэр глубоко вздохнул.Он спел громким тенором, не пропустив ни одной ноты или слова, всю песню «O Sole Mio». Все приветствовали.
Каково будущее энергетики? 16 экспертов делятся своим мнением
В дебатах об энергии следует говорить о том, что мы должны делать, а не о том, что мы можем делать. Очень немногие люди получают удовольствие от загрязнения планеты, но существуют ограничения на использование возобновляемых источников энергии, которые делают нас зависимыми от ископаемого топлива с экологически вредными побочными продуктами. Что это означает для нашего будущего как людей, которым необходимо добраться из пункта А в пункт Б за разумное время?
Эти инсайдеры отрасли делятся своим видением того, каким будет будущее энергетики:
1.Стив Хой, генеральный директор Enosi Australia2. Свейн Твейтдал, директор Klima2020«Сегодняшняя электроэнергетическая отрасль стоимостью 1,6 триллиона долларов США поглотит общую энергетическую отрасль в размере 10 триллионов долларов США, но это будет сделано за счет еще большей децентрализации – к краю наших электрических сетей и в огромном количестве мобильных электрических устройств, использующих возобновляемые источники. .
По мере того, как спрос смещается в сторону этих энергетических услуг, прежние бизнес-модели больше не подходят. Мы считаем, что организации, не являющиеся специализированными энергетическими корпорациями, найдут способы предоставлять эти децентрализованные услуги в сочетании с основным бизнесом.Электроэнергия будет «распределяться» теми, кто сможет извлечь максимальную выгоду из товара – производители автомобилей будут заряжать ваш электромобиль, ваша местная школа может обеспечивать солнечную энергию по соседству, домохозяйства, использующие солнечную энергию, могут делиться с другими, менее удачливыми ».
3. Виктория Бродская, Директор по проектам трансформации«Энергия будущего – это безусловно возобновляемая энергия. В то время как горнодобывающая промышленность будет продолжать бороться за то, чтобы избежать «безнадежных активов», наука о климате сделает все яснее и яснее для общественности – с молодежью в качестве движущей силы – что выбросы должны быть прекращены.Политики зажаты посередине. По мере того, как необходимость в более быстром переходе к зеленой энергии становится все более очевидной, чтобы избежать полной климатической катастрофы, маркировка для энергетических решений без выбросов резко возрастет. Большая борьба, которая будет доминировать в будущем развитии, будет происходить из-за темпа перехода на возобновляемые источники энергии ».
4. Пабло Кинтеро, генеральный директор Clean Initiative«Будущее энергетики – это конвергенция энергии и новейших технологий для обеспечения устойчивости во всем спектре энергетики.Мощные энергетические, водные и сельскохозяйственные компании по всему миру осознают, что угроза изменения климата является серьезной угрозой не только для здоровья и процветания людей, но также напрямую связана с экономикой их бизнеса ».
5. Билл Маккиббен, соучредитель и старший советник 350.org«Что мы точно знаем о будущем энергетики, так это то, что мы должны отказаться от ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, поскольку они являются основными источниками выбросов парниковых газов.По-прежнему остается вопрос: если мы прекратим использовать ископаемое топливо для производства энергии, что должно заменить их?
Ядерная энергия – альтернатива, но риск перегрева реактора может вызвать другие проблемы, которые могут быть катастрофическими. Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, практически не производят выбросов глобального потепления, кроме того, они создают более безопасные рабочие места для рабочей силы нашего общества. В Калифорнии наша цель – производить 50% нашей энергии из возобновляемых источников к 2025 году и 100% к 2045 году.”
«Солнце и ветер – потому что они повсеместны и дешевы, а также потому, что они являются самым быстрым способом справиться с климатической чрезвычайной ситуацией, которая сейчас подавляет нас».
6. Морген Хендерсон, координатор сообщества в Управлении солнечной энергетики
7.Брэндон Шварц, генеральный директор Indeavor«Изменение климата вызывает растущую озабоченность, и многие люди теперь осознают, насколько сильно мы, люди, влияем на нашу Землю.Отдельные лица, сообщества и целые страны реализуют инициативы по снижению нашего воздействия на окружающую среду. Таким образом, мы наблюдаем большой толчок к использованию возобновляемых источников энергии. Некоторые страны настаивают на постепенном отказе от невозобновляемых источников энергии и использовании только возобновляемых источников энергии. Например, Коста-Рика сотни дней подряд полагалась исключительно на возобновляемые источники энергии. Я верю, что в будущем все больше и больше стран будут следовать примеру Коста-Рики, делая возобновляемые источники энергии нормой ».
8. Майк Бумгарднер, ЧП, директор WBM Group«Усилия по повышению устойчивости станут только более очевидными. Несомненно, большее внимание будет уделяться ядерной энергии, наиболее эффективному и чистому источнику энергии. Поскольку Комиссия по ядерному регулированию предоставляет строгие руководящие принципы как для программ обеспечения пригодности к работе, так и ограничения количества часов, которые сотрудник может работать в течение 24-часового периода, однако эти (хотя и жизненно важные) меры защиты персонала неизбежно приведут к осложнениям в работе. процесс планирования каждой организации.Прогнозирование должно быть более точным, чтобы на объекте находилось нужное количество рабочих, чтобы удовлетворить их потребности ».
9. Майкл Хеннесси, генеральный директор компании Wavelength Lighting«Тенденция будущего развития энергетики связана с микросетями и распределенной мощностью. У нас растет количество запросов на проектирование целых сообществ, у которых есть свои собственные локализованные системы возобновляемой энергии и хранения. Это позволяет сообществу производить и использовать свою собственную энергию, не полагаясь на внешних поставщиков энергии.”
10. Кейт Филлипс, генеральный директор Piedmont Lithium«Будущее энергетики можно описать двумя словами: устойчивая и возобновляемая. Внедрение устойчивых технологий, которые служат потребностям тех, кто использует эту технологию, без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности, будет иметь решающее значение при определении того, на чем мы должны сосредоточить свое время – и наши деньги. В соответствии с этим возобновляемые ресурсы, такие как энергия ветра и солнца, безусловно, являются шагом вперед, когда речь идет о том, откуда берется наша энергия.”
Джон Харпер, медиа-директор Green Solar Technologies«Будущее энергетики связано с будущим транспорта. Вот уже более века бензин и дизельное топливо являются двигателем. Но сейчас мы наблюдаем очень быстрый переход на электромобили. По оценкам Bloomberg, к 2040 году – всего через 20 лет – будет использоваться около 56 миллионов электромобилей, что составит большую часть мировых продаж легковых автомобилей.
Литий-ионные батареи используются в электромобилях, а также в
различных повседневных гаджетах, которые мы сейчас принимаем как должное, что делает литий все более важным источником топлива.”
«Будущее энергетики определенно за чистой, устойчивой и возобновляемой энергией, в частности солнечной. Солнечная энергия переживает взрывной рост, поскольку как домовладельцы, так и представители промышленности понимают преимущества экономии денег от инвестирования в солнечную систему, которая увеличивает стоимость вашей собственности и экономит тысячи с течением времени по сравнению с оплатой постоянно растущих тарифов на коммунальные услуги. электрическая компания с нулевой доходностью.”
12. Маттиас Аллекна, юрист EnergyRates.ca
«В ближайшие десятилетия будущее энергетики будет связано с сочетанием чистой энергии с традиционными источниками энергии. Фактически, природный газ станет жизненно важным источником при переходе к энергетике. Многие исследования указывают на то, что значительная часть отрасли чистой энергетики в ближайшие десятилетия будет полагаться на природный газ для производства большего количества возобновляемой энергии. Мы видим, что отношение людей к ископаемым видам топлива изменилось, но, вероятно, потребуется некоторое время, пока энергетическая отрасль не станет нулевой.”
13. Франсуа Ле Скорне, президент Carbonexit Consulting
«Я твердо верю, что мегатенденции децентрализации, декарбонизации и цифровизации энергетического сектора будут развиваться и дальше. Эксперименты с новыми бизнес-моделями появятся в электроэнергетическом секторе с увеличением объемов производства электроэнергии за счетчиками просьюмерами, появлением все большего количества интеллектуальных счетчиков, зрелых проектов блокчейн, развития электронной мобильности и т. Д. Поскольку цифровизация выступает в качестве инструмента декарбонизации и тенденции децентрализации в секторах энергетики и производства электроэнергии, эта тенденция особенно важна для анализа.”
14. Д-р Бину Партхан, директор Sustainable Energy Associates
15. Джереми Леггетт, основатель и директор совета директоров Solarcentury«Я ожидаю серьезного сдвига в сторону низкоуглеродных источников энергии и увеличения доли и роли электроэнергии в энергетическом секторе. В структуре энергопотребления будет увеличиваться доля производства возобновляемой энергии, в первую очередь солнечной, а затем ветровой. Этот сдвиг будет обусловлен электрификацией транспорта (начиная с автопарка) и более широким использованием электроприборов – кондиционирования воздуха, приготовления пищи и т. Д.Изменение климата и экологические проблемы будут стимулировать эти изменения и будут отражены в политике и постановлениях правительств и повлияют на направление развития энергетической отрасли ».
«Он будет на 100 процентов возобновляемым. Лучшее из известных мне работ по энергетической футурологии было опубликовано командой Технического университета Лаппеенранты в апреле этого года.Он показывает, что получение энергии с нулевым выбросом парниковых газов в соответствии с требованиями Парижа при температуре 1,5 ° C из секторов энергетики, тепла, транспорта и опреснения возможно в глобальном масштабе до 2050 года. Используемая модель рассчитывает оптимальное с точки зрения затрат сочетание технологий на основе существующих местных возобновляемых источников энергии т.е. никаких дальнейших нововведений не предполагается, и это допущение консервативно до глупости. Эта энергетическая система, впервые смоделированная почасово, в глобальном масштабе, имеет более низкую стоимость, чем текущая глобальная поставка ».
16.Адам Чапман, EngTech MCIPHE RP RHP, директор VitoEnergy
«Водород составляет 75% всей материи известной Вселенной. Поскольку это газ, его дешево транспортировать, и единственным побочным продуктом его преобразования в электроэнергию является тепло и вода, которые тоже полезны.
Уже ведутся работы по тестированию конверсии сети природного газа в Великобритании в рамках программы «HyDeploy», которая тестирует добавление в сеть до 20% водорода. До этого гигант HVAC Viessmann использовал избыток солнечной энергии в летние месяцы для преобразования воды в чистый водород и подачи его обратно в сеть, хотя и в гораздо более низких концентрациях.
