Paikallinen vs keskitetty: sijasta vai yhdessä?
Aloitetaan energiantuotannosta. Täällä kehittyy kaksi
Ydinenergia.Energiaministeriön ennusteiden mukaan ydintuotannon osuusmaa kasvaa vuoteen 2050 asti. Ydinvoimalaitokset ovat pienikokoisia, tehokkaita ja ympäristöystävällisiä energiantuotannon kannalta. Ja se tosiasia, että kilogramma uraania voi tuottaa 90 000 kertaa enemmän energiaa kuin kilogramma hiiltä, puhuu puolestaan.
Syrjäisten ja vaikeasti saavutettavien kaupunkien ilma on pianmuuttaa pieniä modulaarisia reaktoreita energiaministeriön mukaan. Noin sadasta hankkeesta noin kymmenen on loppuvaiheessa ja valmistautuvat saamaan lupia. Hiilen, jonka palaminen vaikuttaa ilmanlaatuun, tilalle tulee rauhallinen atomi: ympäristö paranee.
Maailmanlaajuisesti jopa he näkevät tilanteen eri tavallaatomitieteilijät. IAEA ennustaa, että vuoteen 2050 mennessä ydinvoimalaitosten kokonaiskapasiteetti kasvaa enintään 82%ja energian kokonaistuotanto kaikista lähteistä kaksinkertaistuu. Joten ydinvoimalaitosten osuus, nykyään 10,4%, pienenee vähitellen, vaikkakaan ei kriittisesti.
Vesivoima.Mutta vesivoimaloiden kehityksen myötä kaikki ei ole niinehdottomasti. Venäjälle ei ole suunnitteilla uusien vesivoimaloiden rakentamista, mutta olemassa olevia ei myöskään pureta, koska ne tuottavat suhteellisen halpaa sähköä ja kestävät huippukuormituksen. Amerikkalaiset tutkijat sanovat, että ilmastonmuutoksen vuoksi useat käynnissä olevat hankkeet tuottavat suunniteltua vähemmän sähköä. Esimerkkinä mainitaan kaksi Madeira-joen patoa Brasiliassa. Ja Georgiassa oli tänä vuonna joukkomielenosoituksia uutta vesivoimalaa vastaan. Mitä voimakkaampi ympäristönsuojelijoiden vaikutusvalta on, sitä vähemmän on mahdollisuuksia vesivoiman kehitykselle.
Vesivoimalaitosten kehitykselle on vielä yksi este -suurimman osan taloudellisesti elinkelpoisen vesivoiman kehittämisestä Pohjois -Amerikassa (noin 70%) ja Euroopassa (75%). Asiantuntijat ennustavat, että uusia vesivoimalaitoksia rakennetaan Afrikkaan, Aasiaan ja Etelä -Amerikkaan, koska muilla mantereilla, missä tahansa suuri vesivoimala voidaan rakentaa, ne ovat jo pystyssä. Ja ekologian aihetta kehittyvillä alueilla ei seurata niin tarkasti.
Vesivoiman kehittynyt potentiaali Venäjällä on vain 20%, mutta teollisuuden kehittämistä ei suunnitella maassa.
Polttoaineen energia.Siihen vaikuttaa sähköajoneuvojen kasvava suosio.Ne puristavat öljymarkkinoita, mikä tekee öljystä ja kaasusta halpoja sähkönlähteitä ja lisää energian kysyntää. Asiantuntijat ennustavat, että öljyn barrelin hinta putoaa 10–18 dollariin vuoteen 2050. Venäjän tiedeakatemian energiatutkimuksen instituutin ja Moskovan School of Management Skolkovon energiakeskuksen mukaan vuoteen 2025 mennessä liikenne kuluttaa 17 prosenttia. kaikesta energiasta (vuonna 2015 se oli 16 % ) ja säilyttää osuutensa rautatie- ja maantieliikenteen sähköistämisen ansiosta.
Moskovassa on nyt 200 latausasemaasähköajoneuvoja, ja vuoteen 2023 mennessä niitä tulee olemaan yli 600. Verkkojen nykyaikaistaminen on välttämätöntä sähköverkon lisäkuormituksen kestämiseksi. Tämä voidaan tehdä lisäämättä sähköntuotanto- ja muuntaja -ala -asemia, mikä johtuu pätevästä työstä olemassa olevien laitteiden kanssa. Esimerkiksi RUTAS 4K -teknologian käyttöönotto lisää Rossetin, MOESK: n, DRSK: n, RES: n, EESK: n ja muiden sähköverkkoyhtiöiden käyttämien järjestelmien luotettavuutta 67%: lla ja lisää myös jopa 20% enemmän hyödyllistä tehoa minimoimalla vaikutus loisteholla virtalähteessä. Tämä mahdollistaa uusien sähköisten latausasemien rakentamisen olemassa olevilla kapasiteeteilla ainakin jokaiselle asuinalueelle tai sisäpihalle.
Pihan latausasemat eivät ole ainoa tapakehitystä. Esimerkiksi Italiassa israelilainen startup Electreon Wireless päivitti varatun kaistanleveyden Dynamic Wireless Power Transfer -tekniikalla. Järjestelmä sijaitsee asfaltin alla ja lataa ajoneuvoja magneettikäämien avulla ajon aikana.
Öljykauden välitön loppu on myös tiedossamaat, joiden hyvinvointi oli viime aikoihin asti täysin riippuvainen energian viennistä. Esimerkiksi Arabiemiirikunnissa saadut petrodollarit investoidaan maatalouden, teollisuuden ja virkistysresurssien kehittämiseen. Vapaiden talousalueiden ansiosta Dubaista on tullut globaali bisneskeskus: vuonna 2020 öljyn osuus siellä oli alle 1% BKT: stä, ja Jabel Alin satama sai suotuisan asemansa ansiosta kymmenen maailman johtavaa asemaa konttiterminaalit.
Hiilivoimaloiden osuus pienenee vähitellen, mutta polttoaineen alhaisten hankintakustannusten ja niiden käytön vaikeasti tavoitettavissa alueilla vuoksi niille on kysyntää tulevina vuosikymmeninä.
Hiili loppuu rahasta.Vuosina 2015–2018 33 suurta pankkia eri puolilla maailmaa ilmoitti rajoituksista rahoittaa hankkeita ja yrityksiä hiilen louhinnan ja kivihiilen tuotannon alalla. Heidän joukossaan ovat Barclays, Credit Suisse, Goldman Sachs, HSBC, Morgan Stanley ja muut. Tämä ei ole paras suunta aloittamiselle.
Vaihtoehtoinen Energia.Tämän tyyppistä energiaa tulee helpommin saataville.Yhdysvaltain energiaministeriö aikoo alentaa aurinkosähkön hintaa 60% vuoteen 2030 mennessä 4,6 sentistä / kWh 2 senttiin / kWh. Suurimmat toiveet liittyvät aurinkoenergiaan: petroterminen energia (maapallon ytimen energia) on kannattamatonta, hydrotermisen energian hyötysuhde on korkea vain alueilla, joilla on vulkaanista toimintaa, ja tuuliturbiiniin liittyy jatkuvaa huminaa ja tärinää. Siitä ei tule suosittu paikallinen "kotona" -väline, etenkin kaupungeissa.
Ratkaisu tulevaisuuden kaupungeissa on todennäköisestiSalomon ja pystyy yhdistämään keskitetyn (se on taloudellisesti ja ympäristön kannalta edullista) ja paikallisen (autojen katot, talot, julkisivut - kaikki mihin aurinkopaneelit voidaan sijoittaa) virtalähteen.
Väestönkasvu johtaa tiheään kehitykseenja kaupungistuminen tulevaisuudessa - keskusvirtalähde sopii paremmin korkeisiin rakennuksiin. On todennäköistä, että keskitetyn energian kulutukselle asetetaan rajoituksia, jotta ihmisiä kannustettaisiin tuottamaan osa energiasta itse. Energiansäästötekniikoista huolimatta ihmisten tarpeet kasvavat. YK: n mukaan korkean tulotason maiden ekologinen jalanjälki asukasta kohti on 10 kertaa suurempi kuin pienituloisten maiden.
Voit laskea ekologisen jäljen käyttämällä YK: n erityistä ekolaskuria.
Uusiutuva vs fossiilinen
Toinen kilpailutaso on perinteisten välillä(fossiilinen) ja vaihtoehtoinen energia. Yhdysvaltain energiainformaatiohallinto odottaa maan vaihtoehtoisten lähteiden ohittavan fossiilit pian. Skotlannissa uusiutuvat energialähteet kattavat 97% kotitalouksien tarpeista. Mutta Venäjällä perinteinen energia pysyy pääenergiana vielä vähintään 15 vuoden ajan talouden raaka -aineen vuoksi.
EU: ssa Pariisin sopimuksen täytäntöönpanemiseksi jaMaailman keskilämpötilan nousun pitäminen alle 2 ° C on myös suunniteltu vähentämään energiasektorin päästöt nollaan, mikä tarkoittaa siirtymistä uusiutuviin energialähteisiin. Artikkeli Sovellettu energia: Onko 100 -prosenttisesti uusiutuva eurooppalainen sähköjärjestelmä mahdollinen vuoteen 2050 mennessä, kirjoittajat mallinnivat kullekin EU -maalle optimaalisen suhteen erilaisten uusiutuvien energialähteiden välillä niiden ilmasto -olosuhteiden ja kokonaisenergian lisäyksen ennusteen perusteella kulutus vuoteen 2050 mennessä.
On hyvin todennäköistä, että velvoitteiden täyttämiseksihiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi eri maissa, myös tulevaisuuden kaupungeissa, "ilmastopoliisi" seuraa. Climate TRACE -hanke on järjestelmä, joka infrapunaspektrin satelliittikuvien pohjalta ja tietokonesimulaatioita käyttämällä voi löytää saastumislähteitä ympäri planeettaa ja arvioida niiden haitallisia vaikutuksia. Ympäristöjärjestöjen ennustetaan jo vuonna 2021 pystyvän tarkistamaan, miten hallitukset ympäri maailmaa noudattavat kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä koskevia sitoumuksiaan.
Vuosikymmenen tärkeimmät haasteet:oppia kierrättämään tehokkaasti aurinko- ja tuulivoimaloiden käytettyjä komponentteja ja luomaan harvinaisten maametallien toistuva käyttö. Esimerkiksi vuoteen 2050 mennessä käytettyjen tuuliturbiinien siipien kokonaispaino on 40 miljoonaa tonnia. Euroopan teknologia & Innovation Platform on Wind Energy ehdottaa terien leikkaamista ja murskaamista muruiksi rakennusmateriaalien tuotantoa varten. Mutta niiden käsittely ei ole helppoa - tämän kokoisia asennuksia ei juuri ole, ja logistiikka niihin pääsemiseksi on monimutkaista ja kallista.
Teollinen tuuliturbiini voidaan rakentaa 7-10 päivässä. Sen keskimääräinen käyttöikä on 20-30 vuotta ja terät hajoavat satoja vuosia.
Aurinkopaneelit ovat myös ongelmallisia.Aurinkosähköpaneelit sisältävät lyijyä, kadmiumia ja antimonia. Kun ne puretaan, ne putoavat maaperään ja myrkyttävät sen, pesevät sateet pohjavesikerroksiin. Viime vuosina tällaista jätettä on viety laittomasti köyhiin maihin. YK: n mukaan tämä tehdään 60-90%: lla kaikista paneeleista. Jotkut valtiot ottavat ovelamman reitin myymällä käytettyjä vähäresursseisia paneeleja kolmannen maailman maihin.
Vaihtoehtoisen energian kannattajat voivatvastustaa ja muistuttaa hiilivoimalaitoksista, jotka käyttävät 47% Aasian ja Tyynenmeren alueella, mutta myös fossiilisista polttoaineista saadaan ydinvoimaa. Kun otetaan huomioon aurinko- ja tuulilaitteistojen kierrätykseen liittyvät ongelmat, se näyttää ympäristöystävällisyydeltä. Ja tässä vastakkainasettelussa ei ole voittajaa.
Matkalla kuluttajan luo
Sähköntuotanto ei ole ainoa tekijäsähköjärjestelmä, joka odottaa suuria muutoksia. Työ näyttää myös lupaavalta energiansiirron ja käytön tasolla. RUTAS -tiedot osoittavat, että nykyään on tuotettava 20–40% enemmän energiaa kuin kuluttaja todella tarvitsee. Tämä johtuu teknisistä menetyksistä (jopa 20%) ja nykyaikaisten kotitalous- ja toimistolaitteiden loistehonkulutuksesta (jopa 30%).
Yhtiöllä on tekniikka, joka kattaakaikki sähkön kulun vaiheet: tuotannosta (korkeajännite) siirtojohtojen (keskijännite) kautta kuluttajiin (pienjännite). Edellä mainittu sähköajoneuvojen infrastruktuurin yhteydessä RUTAS 4K voi vähentää teknisiä häviöitä jopa 7% toimitetusta sähköstä ja poistaa lähes kokonaan laitteiden loistehon kulutuksen.
Ratkaisu vähentää tarvittavan energian määräätuottaakseen se tarkoittaa vähemmän polttoainetta. Toisin sanoen Siperian, Kaukoidän ja Uralin lämpövoimalat voivat käyttää vähemmän hiiltä tuotantoon, päästää vähemmän hiilidioksidia ja säästää resursseja. Sama koskee kaasuntuotantoa ja mitä tahansa muuta.
On asianmukaista piirtää analogia talon rakentamiseen.Sähköteollisuuden perusta on tuotanto, kaapeli- ja ilmajohdot, muuntajat ja sähkömoottorit. Perustus on karkea luonnos, jonka päälle tarvitaan lattia. Ilman sitä et voi sijoittaa huonekaluja, laitteita ja sivistyneen elämän tarvitsemia ominaisuuksia. RUTAS 4K -tekniikka on tasoitus, joka auttaa hyödyntämään energiaa ja vähentämään 67% sähkökatkoihin johtavien häiriöiden määrää.
Aika ilman virtalähdettä lyhenee 55% kotitalouksissa kaupungeissa, joissa on käytetty RUTAS 4K -tekniikkaa.
Teknologia auttaa myös yksityisissä ratkaisuissa.Time-lehti valitsi vuonna 2020 BrainBox AI -talonhallintajärjestelmän yhdeksi vuoden 2020 100 parhaan keksinnön joukosta. Tekoälyyn perustuva järjestelmä ennustaa säätietojen, sateiden ja muiden ympäristöilmiöiden avulla rakennuksen lämpöolosuhteita ja säätää sitten ilmastointi- tai lämmitystehoa. Viime vuonna lanseerattu tekniikka valvoo yli 3,6 miljoonan neliömetrin rakennuksen lämpötilaa, mikä auttaa vähentämään CO2-päästöjä 20-40 %. Ja Teslan kehittämä litiumioniakku Powerwall auttaa jakamaan verkon kuormitusta ja sitä käytetään varavirtalähteenä yksityiskodeissa: se kerää voimaloiden tai uusiutuvien energialähteiden tuottamaa energiaa vähäisen kulutuksen aikana ja vapauttaa sen. ruuhka-aikoina tai sähkökatkojen aikana.
Rakentaminen muuttaa energiaa
Nykyään energiatehokkuus on vieressäympäristöön, ja työ kohti kestävää kehitystä auttaa houkuttelemaan henkilöstöä ja löytämään investointeja. Logiikka on yksinkertainen: rakennukset ja rakenteet, joissa on paljon luonnonvaloa, käyttävät vähemmän resursseja valaistuslaitteisiin, hyvä lämmöneristys lämmitykseen jne. Vuodesta 1990 lähtien maailmassa on ollut käytössä rakennusten tehokkuuden arviointimenetelmä (BREEAM), jonka mukaan yli 200 tuhatta rakennusta on sertifioitu.
Esimerkiksi Venäjällä lähes kaikki kauppaMEGA -keskukset ovat läpäisseet BREEAM in USE International -sertifikaatin erittäin hyvällä luokituksella. Tänä vuonna Ingka Investments (kuten Ingga -konserniin kuuluva MEGA) osti 49% Lounais -Venäjän kahdeksan aurinkovoimalan osakkeista. Hankkeiden energiakapasiteetti on 160 MW: tämä riittää tuottamaan sähköä osalle kauppakeskuksia ja kaikkia Venäjän IKEA -myymälöitä.
Muutokset koskevat myös asuntoja ja toimistojarakentaminen. Esimerkiksi Zaha Khadid Architectsin rakentama Tower C -pilvenpiirtäjä Shenzhenissä (Kiina) rakennetaan vain kierrätysmateriaaleista, ja tornien rakenteessa oleva erityinen varjostettu julkisivu edistää ilmanvaihtoa ja estää ylikuumenemisen - ilmastointi vaatii vähemmän energiaa.
Venäjällä uudet rakennukset ovat 7-9 kertaa energiatehokkaampia,kuin Hruštšovit. Hruštšovin energiankulutus on 350-450 kWh neliömetriä kohti vuodessa, ja yleisin uusi rakennus on enintään 90 kWh neliömetriä kohti. Laskelma tehtiin Moskovan esimerkillä. Osoittautuu, että vanha viisikerroksinen talo käyttää yhtä paljon sähköä kuin uusi 35-kerroksinen talo, jolla on sama perusalue.
Меняется и производство стройматериалов, даже energiavaltaisia, kuten teräs ja betoni. Esimerkiksi toinen Time -lehden voittaja vuonna 2020, Heliogen HelioHeat, esittelee kentällä 100 000 peiliä. Niitä ohjataan tietokoneella, joka keskittää heijastuneen auringonsäteen 40 metrin torniin, jonka lämpötila saavuttaa 1100 ° C: riittää teräksen sulattamiseen ja sementin valmistamiseen. Voit pärjätä polttamatta fossiilisia polttoaineita. Heliogenin perustaja Bill Gross sanoi, että tulevat versiot käyttävät myös tekniikkaa vedyn luomiseksi nollapäästöisille ajoneuvoille.
Ehkä tällaisen monitoimisen takana,vihreät ja älykkäät mallit ovat teollisuuden ja kaupunkien tulevaisuus. Emme voi tietää tarkalleen, miten megakaupungit kohtaavat meidät 10 tai 20 vuoden kuluttua, mutta energia -alan innovaatioiden avulla voimme helposti tehdä ”tulevaisuuden heittoja”. Kaikki nämä hämmästyttävät tekniikat vahvistavat jälleen tieteiskirjailija William Gibsonin lauseen: ”Tulevaisuus on jo saapunut. Se ei vain ole vielä jakautunut tasaisesti. "
Katso myös:
Selitti kuinka maailmankaikkeus heijastuu lähellä mustia aukkoja
Joukkomyrkytys ja uudet versiot sivilisaation kuolemasta: miten tietämyksemme mayoista muuttuivat
Ilmestyivät yksityiskohtaiset kuvat lähinnä olevia galakseja