Lokal vs zentralisiert: statt oder zusammen?
Beginnen wir mit der Energieerzeugung. Zwei entwickeln sich hier
Kernenergie.Nach Prognosen des Energieministeriums wird der Anteil der Kernenergie indas Land wird bis 2050 wachsen. Kernkraftwerke sind kompakt, effizient und umweltfreundlich in Bezug auf den Energieertrag. Und die Tatsache, dass ein Kilogramm Uran 90.000 Mal mehr Energie produzieren kann als ein Kilogramm Kohle, spricht für sich.
Die Luft abgelegener und schwer erreichbarer Städte wird bald zunehmenwird nach Angaben des Energieministeriums kleine modulare Reaktoren ersetzen. Von rund hundert Projekten befinden sich etwa zehn in der Endphase der Entwicklung und bereiten sich auf den Erhalt von Lizenzen vor. Anstelle von Kohle, deren Verbrennung die Luftqualität beeinträchtigt, wird es ein friedliches Atom geben: Die Umwelt wird sich verbessern.
Global sehen sogar sie selbst die Situation andersAtomwissenschaftler. Die IAEA prognostiziert, dass bis 2050 die Gesamtkapazität der Kernkraftwerke um maximal 82% wachsen und sich die Gesamtenergieerzeugung aus allen Quellen verdoppeln wird. So wird der Anteil der Kernkraftwerke, heute 10,4 %, sukzessive zurückgehen, wenn auch nicht kritisch.
Wasserkraft.Doch mit der Entwicklung von Wasserkraftwerken ist nicht alles sodefinitiv. Der Bau neuer Wasserkraftwerke ist in Russland nicht geplant, aber auch der Abriss bestehender Kraftwerke ist nicht geplant, da sie vergleichsweise günstigen Strom liefern und Spitzenlasten bewältigen können. Amerikanische Wissenschaftler sagen, dass aufgrund des Klimawandels eine Reihe laufender Projekte weniger Strom erzeugen werden als geplant und nennen als Beispiel zwei Staudämme am Madeira-Fluss in Brasilien. Und in Georgien kam es dieses Jahr zu Massenprotesten gegen ein neues Wasserkraftwerk. Je stärker der Einfluss von Umweltschützern ist, desto geringer sind die Chancen für den Ausbau der Wasserkraft.
Es gibt noch ein weiteres Hindernis für die Entwicklung von Wasserkraftwerken -die Erschließung des größten Teils des wirtschaftlich tragfähigen Wasserkraftpotenzials in Nordamerika (ca. 70 %) und Europa (75 %). Experten sagen voraus, dass in Afrika, Asien und Südamerika neue Wasserkraftwerke gebaut werden, denn auf anderen Kontinenten stehen sie, wo immer ein großes Wasserkraftwerk gebaut werden kann, bereits. Und das Thema Ökologie in Entwicklungsregionen wird nicht so intensiv verfolgt.
Das entwickelte Potenzial der Wasserkraft in Russland beträgt nur 20 %, aber es gibt keine Pläne für die Entwicklung der Industrie im Land.
Brennstoff Energie.Es wird durch die wachsende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen beeinflusst.Sie drücken den Ölmarkt unter Druck, wodurch Öl und Gas zu billigen Stromquellen werden und eine zusätzliche Nachfrage nach Energie entsteht. Experten gehen davon aus, dass der Preis pro Barrel Öl bis 2050 auf 10 bis 18 US-Dollar sinken wird. Nach Angaben des Instituts für Energieforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften und des Energiezentrums der Moskauer Schule für Management Skolkowo wird der Transport bis 2025 17 % verbrauchen. (2015 waren es 16 %) und wird seinen Anteil aufgrund der Elektrifizierung des Schienen- und Straßenverkehrs behalten.
Es gibt jetzt 200 Ladestationen in Moskau fürElektrofahrzeuge, bis 2023 werden es mehr als 600 sein. Um die zusätzliche Belastung des Stromnetzes zu bewältigen, ist eine Modernisierung der Netze notwendig. Dies ist ohne Leistungssteigerung von Erzeugungs- und Umspannwerken durch kompetentes Arbeiten mit bestehenden Anlagen möglich. Die Einführung der RUTAS 4K-Technologie wird beispielsweise die Zuverlässigkeit von Systemen von Rosseti, MOESK, DRSK, RES, EESK und anderen Stromnetzunternehmen um 67 % erhöhen und durch Minimierung des Effekts auch bis zu 20 % zusätzliche Nutzleistung hinzufügen der Blindleistung im Stromversorgungssystem. Damit wird es möglich sein, zumindest in jedem Wohngebiet oder Hof neue Elektroladestationen an den vorhandenen Kapazitäten zu bauen.
Ladestationen im Hof sind nicht die einzige MöglichkeitEntwicklung. In Italien beispielsweise hat das israelische Startup Electreon Wireless die zugewiesene Bandbreite mit der Dynamic Wireless Power Transfer-Technologie aufgerüstet. Das System befindet sich unter dem Asphalt und lädt Fahrzeuge während der Fahrt über Magnetspulen auf.
Das bevorstehende Ende des Ölzeitalters wird auch inLänder, deren Wohlergehen bis vor kurzem vollständig von Energieexporten abhängig war. Zum Beispiel investieren die VAE die erhaltenen Petrodollars in die Entwicklung von Landwirtschaft, Industrie und Freizeitressourcen. Dank freier Wirtschaftszonen hat sich Dubai zu einem globalen Wirtschaftszentrum entwickelt: Im Jahr 2020 machte dort Öl weniger als 1% des BIP aus, und der Hafen von Jabel Ali stieg dank seiner günstigen Lage in die Top Ten der Weltmarktführer in Bezug auf Containerterminals.
Der Anteil der kohlebefeuerten TPP wird zwar sukzessive sinken, aber aufgrund der geringen Kosten für die Brennstoffbeschaffung und der Möglichkeit, sie in schwer zugänglichen Gebieten einzusetzen, werden sie noch über Jahrzehnte nachgefragt.
Kohle wird kein Geld mehr haben.Im Zeitraum 2015-2018 haben 33 Großbanken weltweit Beschränkungen bei der Finanzierung von Projekten und Unternehmen im Bereich des Kohlebergbaus und der Kohleerzeugung angekündigt. Darunter sind Barclays, Credit Suisse, Goldman Sachs, HSBC, Morgan Stanley und andere. Dies ist nicht die beste Richtung für Ihr Startup.
Alternative Energie.Diese Art von Energie wird zugänglicher.Das US-Energieministerium plant, die Kosten für Solarstrom bis 2030 um 60 % von 4,6 Cent/kWh auf 2 Cent/kWh zu senken. Mit der Sonnenenergie sind die Haupthoffnungen verbunden: Petrothermal (die Energie des Erdkerns) ist unrentabel, Hydrothermalenergie hat nur in Gebieten mit vulkanischer Aktivität eine hohe Effizienz und Windkraftanlagen werden von ständigem Brummen und Vibrationen begleitet. Es wird kein beliebtes lokales Instrument für zu Hause werden, insbesondere in Städten.
Die Lösung in den Städten der Zukunft dürfte lautenSolomon und wird in der Lage sein, eine Kombination aus zentraler (es ist wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaft) und lokaler Stromversorgung (Autodächer, Häuser, Fassaden - alles, wo Sonnenkollektoren platziert werden können) zu kombinieren.
Bevölkerungswachstum wird zu einer dichteren Entwicklung führenund Urbanisierung in der Zukunft - eine zentrale Stromversorgung eignet sich besser für Hochhäuser. Es ist wahrscheinlich, dass Beschränkungen für den Verbrauch zentralisierter Energie eingeführt werden, um die Menschen anzuregen, einen Teil der Energie selbst zu erzeugen. Trotz energiesparender Technologien wachsen die menschlichen Bedürfnisse. Laut UN haben Länder mit hohem Einkommen einen pro Kopf zehnmal höheren Öko-Fußabdruck als Länder mit niedrigem Einkommen.
Sie können Ihren Öko-Trace mit einem speziellen Öko-Rechner der UN berechnen.
Erneuerbar vs fossil
Die zweite Wettbewerbsebene besteht zwischen traditionellen(fossil) und alternative Energien. Die US Energy Information Administration geht davon aus, dass alternative Quellen im Land die Fossilien bald überholen werden. In Schottland decken erneuerbare Energien 97% des Haushaltsbedarfs. Aber in Russland wird die traditionelle Energie aufgrund des Rohstoffcharakters der Wirtschaft noch mindestens 15 Jahre lang die Hauptenergie bleiben.
In der EU zur Umsetzung des Pariser Abkommens undDer globale Durchschnittstemperaturanstieg unter 2 °C zu halten ist auch geplant, um die Emissionen aus dem Energiesektor auf null zu reduzieren, was einen Übergang zu erneuerbaren Energiequellen bedeutet. In dem Artikel Applied Energy: Is a 100% Renewable European Power System Feasable by 2050 modellierten die Autoren für jedes EU-Land das optimale Verhältnis zwischen verschiedenen Arten erneuerbarer Energiequellen, basierend auf ihren klimatischen Eigenschaften und der Prognose für einen Anstieg der Gesamtenergie Verbrauch bis 2050.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass zur Erfüllung von VerpflichtungenCO2-Emissionen verschiedener Länder, auch in den Städten der Zukunft, zu reduzieren, wird von der "Klimapolizei" überwacht. Das Projekt Climate TRACE ist ein System, das auf der Grundlage von Satellitenbildern im Infrarotspektrum mithilfe von Computersimulationen Verschmutzungsquellen rund um den Planeten finden und deren schädliche Auswirkungen bewerten kann. Bereits 2021 sollen Umweltorganisationen überprüfen können, wie Regierungen weltweit ihre Verpflichtungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen einhalten.
Die größten Herausforderungen des Jahrzehnts:lernen, gebrauchte Komponenten von Solar- und Windenergieanlagen effektiv zu recyceln und die Wiederverwendung von Seltenerdmetallen zu etablieren. Beispielsweise wird das Gesamtgewicht der gebrauchten Rotorblätter von Windkraftanlagen bis zum Jahr 2050 40 Millionen Tonnen betragen. Das europäische Technologie- und Forschungszentrum Die Innovationsplattform Windenergie schlägt vor, die Rotorblätter zu zerschneiden und anschließend zu Krümeln zu zerkleinern, um daraus Baumaterialien herzustellen. Doch ihre Verarbeitung ist nicht einfach – Anlagen dieser Größenordnung gibt es kaum und die Logistik zur Anfahrt ist aufwändig und teuer.
Eine industrielle Windkraftanlage kann in 7-10 Tagen gebaut werden. Seine durchschnittliche Lebensdauer beträgt 20-30 Jahre und die Klingen zersetzen sich Hunderte von Jahren.
Auch Sonnenkollektoren sind problematisch.Photovoltaikmodule enthalten Verunreinigungen von Blei, Cadmium und Antimon. Beim Abbau fallen sie in den Boden und vergiften ihn, werden durch Regen in die Grundwasserleiter ausgeschwemmt. In den letzten Jahren wurden solche Abfälle illegal in arme Länder exportiert. Nach Angaben der UNO geschieht dies mit 60-90% aller Panels, die gedient haben. Einige Staaten gehen den klügeren Weg, indem sie gebrauchte ressourcenarme Panels an Länder der Dritten Welt verkaufen.
Befürworter alternativer Energien könnenzu widersprechen und an Kohlekraftwerke zu erinnern, die im asiatisch-pazifischen Raum 47% besetzen, aber es gibt auch Atomkraft aus fossilen Brennstoffen. Vor dem Hintergrund der Probleme bei der Verarbeitung von Solar- und Windanlagen sieht es nach dem Gipfel der Umweltfreundlichkeit aus. Und es gibt keinen Gewinner in dieser Konfrontation.
Auf dem Weg zum Verbraucher
Stromproduktion ist nicht das einzige Element inEnergiesystem, das auf große Veränderungen wartet. Auch auf der Ebene der Übertragung und Nutzung von Energie sehen die Arbeiten vielversprechend aus. RUTAS-Daten zeigen, dass heute 20–40% mehr Energie erzeugt werden muss, als der Verbraucher tatsächlich benötigt. Dies ist auf technische Verluste (bis zu 20 %) und Blindleistungsverbrauch moderner Haushalts- und Bürogeräte (bis zu 30 %) zurückzuführen.
Das Unternehmen verfügt über Technologie, diealle Phasen des Stromdurchgangs: von der Erzeugung (Hochspannung) über die Übertragungsleitungen (Mittelspannung) bis zum Verbraucher (Niederspannung). Wie oben im Zusammenhang mit der Infrastruktur für Elektrofahrzeuge erwähnt, kann RUTAS 4K technische Verluste um bis zu 7 % des gelieferten Stroms reduzieren und den Blindleistungsverbrauch der Geräte nahezu vollständig eliminieren.
Die Lösung reduziert den Energiebedarfzu erzeugen, bedeutet dies, dass weniger Kraftstoff benötigt wird. Das heißt, thermische Kraftwerke in Sibirien, im Fernen Osten und im Ural können weniger Kohle zur Erzeugung verwenden, weniger CO2 ausstoßen und Ressourcen sparen. Das gleiche funktioniert für die Gaserzeugung und alle anderen.
Es ist angebracht, eine Analogie zum Hausbau zu ziehen.Das Fundament der Elektrizitätswirtschaft sind Stromerzeugung, Kabel- und Freileitungen, Transformatoren und Elektromotoren. Das Fundament ist ein Rohentwurf, auf dem ein Estrich erforderlich ist. Ohne sie können Sie keine Möbel, Geräte und die notwendigen Attribute für ein zivilisiertes Leben platzieren. Die RUTAS 4K-Technologie ist genau der Estrich, der dazu beiträgt, Energie zu nutzen und die Anzahl der Störungen, die zu Stromausfällen führen, um 67 % zu reduzieren.
Für Haushalte in Städten, in denen die RUTAS 4K-Technologie eingesetzt wurde, reduziert sich die Zeit ohne Stromversorgung um 55 %.
Technologie hilft auch bei privaten Lösungen.Im Jahr 2020 wählte das Time Magazine das BrainBox AI-Facility-Management-System zu einer der 100 besten Erfindungen des Jahres 2020. Das auf künstlicher Intelligenz basierende System nutzt Wetterberichte, Niederschläge und andere Umweltphänomene, um die thermischen Bedingungen in einem Gebäude vorherzusagen und passt dann die Leistung der Klimaanlage oder Heizung an. Die im vergangenen Jahr eingeführte Technologie überwacht die Temperatur von mehr als 3,6 Millionen Quadratmetern Gebäudefläche und trägt so dazu bei, die CO2-Emissionen um 20–40 % zu reduzieren. Und die von Tesla entwickelte Lithium-Ionen-Powerwall-Batterie trägt zur Lastverteilung im Netz bei und dient als Notstromquelle in Privathaushalten: Sie speichert die in Zeiten geringen Verbrauchs von Kraftwerken oder erneuerbaren Energiequellen erzeugte Energie und gibt sie wieder ab zu Spitzenzeiten oder bei Stromausfällen.
Bauen verändert Energie
Heute steht Energieeffizienz an erster StelleUmwelt und die Arbeit für eine nachhaltige Entwicklung hilft, Personal zu gewinnen und Investitionen zu finden. Die Logik ist einfach: Gebäude und Bauwerke mit viel natürlichem Licht verbrauchen weniger Ressourcen für Beleuchtung, mit guter Wärmedämmung für Heizung und so weiter. Seit 1990 gibt es weltweit eine Methode zur Umweltbewertung der Gebäudeleistung (BREEAM), nach der mehr als 200.000 Gebäude und Bauwerke zertifiziert wurden.
In Russland zum Beispiel fast der gesamte HandelMEGA-Zentren haben die Zertifizierung BREEAM in USE International mit der Bewertung Sehr gut bestanden. Ingka Investments (wie MEGA, Teil der Ingka-Gruppe) hat dieses Jahr 49 % der Anteile an acht Solarkraftwerken im Südwesten Russlands erworben. Die Energiekapazität der Projekte wird 160 MW betragen: Dies reicht aus, um einen Teil der Einkaufszentren und alle IKEA-Filialen in Russland mit Strom zu versorgen.
Änderungen gelten auch für Wohnen und BüroKonstruktion. So wird das Hochhaus Tower C in Shenzhen (China) von Zaha Khadid Architects ausschließlich aus recycelten Materialien gebaut, eine spezielle Verschattungsfassade in der Struktur der Türme fördert die Belüftung und verhindert Überhitzung – für die Klimatisierung wird weniger Energie benötigt.
Neubauten in Russland sind 7-9 mal energieeffizienter,als die Chruschtschows. Der Energieverbrauch von Chruschtschow beträgt 350-450 kWh pro Quadratmeter und Jahr, und der häufigste Neubau beträgt nicht mehr als 90 kWh pro Quadratmeter. Die Berechnung erfolgte am Beispiel von Moskau. Es stellt sich heraus, dass ein altes fünfstöckiges Haus genauso viel Strom verbraucht wie ein neues 35-stöckiges Haus mit gleicher Grundfläche.
Auch die Produktion von Baustoffen verändert sich, sogarenergieintensiv wie Stahl und Beton. Zum Beispiel präsentiert ein weiterer Gewinner des Time Magazins im Jahr 2020, Heliogen HelioHeat, 100.000 Spiegel im Feld. Sie werden von einem Computer gesteuert und bündeln den reflektierten Sonnenstrahl auf einen 40 Meter hohen Turm, bei dem die Temperatur 1.100 °C erreicht: genug, um Stahl zu schmelzen und Zement herzustellen. Sie können auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe verzichten. Heliogen-Gründer Bill Gross sagte, dass zukünftige Versionen die Technologie auch verwenden werden, um Wasserstoff für emissionsfreie Fahrzeuge zu erzeugen.
Vielleicht steckt hinter solchen multifunktionalen,grüne und smarte Designs sind die Zukunft der Industrie und der Städte. Wir können nicht genau wissen, wie uns die Megastädte in 10 oder 20 Jahren begegnen werden, aber durch Innovationen im Energiesektor können wir leicht „Zukunftsabgüsse“ herstellen. All diese erstaunlichen Technologien bestätigen einmal mehr den Satz des Science-Fiction-Autors William Gibson: „Die Zukunft ist bereits da. Es ist nur noch ungleich verteilt."
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