ローカルvs集中型：代わりに、または一緒に？
エネルギー生成から始めましょう。ここでは 2 つが開発中です
核エネルギー。エネルギー省の予測によると、原子力発電のシェアは国は2050年まで成長します。原子力発電所は、コンパクトで効率的で、エネルギー出力の点で環境に優しいです。そして、1キログラムのウランが1キログラムの石炭の90,000倍のエネルギーを生み出すことができるという事実はそれ自体を物語っています。
遠く離れた、行きにくい都市の空気も、もうすぐエネルギー省によると、小型モジュール式原子炉を変更する予定だという。約100件のプロジェクトのうち、約10件が開発の最終段階にあり、ライセンス取得の準備を進めている。燃焼が大気の質に影響を与える石炭の代わりに、平和な原子が存在し、環境は改善されます。
世界的に、彼ら自身でさえ状況を異なって見ています原子力科学者会報。 IAEAは、2050年までに原子力発電所の総容量が最大82％増加し、すべてのエネルギー源からの総エネルギー生成量が2倍になると予測しています。したがって、原子力発電所のシェアは、今日では10.4％ですが、批判的ではありませんが、徐々に減少します。
水力発電。しかし、水力発電所の発展により、すべてがそうではなくなりました絶対に。ロシアでは新しい水力発電所を建設する計画はないが、比較的安価な電力を供給し、ピーク負荷に対処できる既存の水力発電所を取り壊す計画もない。アメリカの科学者らは、ブラジルのマデイラ川にある２つのダムを例に挙げ、気候変動の影響で現在進行中の多くのプロジェクトの発電量が計画よりも少なくなるだろうと述べている。そしてジョージア州では今年、新しい水力発電所に対する大規模な抗議活動があった。環境活動家の影響力が強ければ強いほど、水力発電の開発の可能性は低くなります。
水力発電所の開発にはもう1つの障害があります-北米（約70％）とヨーロッパ（75％）で経済的に実行可能な水力ポテンシャルのほとんどの開発。専門家は、新しい水力発電所がアフリカ、アジア、南アメリカに建設されると予測しています。他の大陸では、大きな水力発電所を建設できる場所ならどこでも、すでに立っているからです。そして、発展途上地域における生態学のトピックはそれほど厳密には守られていません。
ロシアの水力発電の開発ポテンシャルはわずか20％ですが、ロシアの産業開発の計画はありません。
燃料エネルギー。電気自動車の普及拡大が影響している。彼らは石油市場を圧迫し、石油とガスが安価な電力源となり、追加のエネルギー需要が生み出されることになる。専門家らは、2050年までに石油1バレル当たりの価格が10～18ドルに下がると予測しており、ロシア科学アカデミーエネルギー研究所とモスクワ・スコルコボ経営大学院エネルギーセンターによると、2025年までに輸送による石油消費量の17％が見込まれるという。全エネルギーに占める割合（2015 年は 16% ）であり、鉄道および道路輸送の電化によりそのシェアは今後も維持されるでしょう。
現在、モスクワには200の充電ステーションがあります。電気自動車、そして2023年までに600台以上になるでしょう。電源システムの追加負荷に対処するには、ネットワークを近代化する必要があります。これは、既存の機器との有能な作業により、発電所と変電所を増やすことなく行うことができます。たとえば、RUTAS 4Kテクノロジーの導入により、Rosseti、MOESK、DRSK、RES、EESK、およびその他の電力網会社が運用するシステムの信頼性が67％向上し、影響を最小限に抑えることで最大20％の有効電力が追加されます。電源システムの無効電力の。これにより、少なくともすべての住宅地または中庭に、既存の容量で新しい充電ステーションを構築することが可能になります。
ヤード充電ステーションは唯一の方法ではありません開発。たとえば、イタリアでは、イスラエルのスタートアップElectreon Wirelessが、割り当てられた帯域幅をDynamic Wireless PowerTransferテクノロジーでアップグレードしました。このシステムはアスファルトの下に配置され、運転中に磁気コイルを使用して車両を充電します。
石油時代の差し迫った終わりは、最近まで幸福が完全にエネルギー輸出に依存していた国。たとえば、UAEは受け取ったオイルマネーを農業、産業、レクリエーション資源の開発に投資しています。経済自由区域のおかげで、ドバイはグローバルビジネスセンターになりました。2020年には、石油はGDPの1％未満しか占めておらず、ジャベルアリ港は、その有利な位置のおかげで、世界のトップ10のリーダーになりました。コンテナターミナル。
石炭火力発電所のシェアは徐々に減少しますが、燃料の入手コストが低く、到達困難な地域で使用できる可能性があるため、今後数十年にわたって需要があります。
石炭はお金を使い果たします。2015年から2018年にかけて、世界中の33の大手銀行が、採炭および石炭生成の分野におけるプロジェクトおよび企業への融資に対する制限を発表しました。その中には、バークレイズ、クレディスイス、ゴールドマンサックス、HSBC、モルガンスタンレーなどがあります。これはあなたのスタートアップにとって最善の方向ではありません。
代替エネルギー。この種のエネルギー よりアクセスしやすくなります。米国エネルギー省は、2030年までに太陽光発電のコストを60％削減することを計画しています。4.6セント/ kWhから2セント/ kWhになります。主な希望は太陽エネルギーに関連しています。石油熱（地球のコアのエネルギー）は不採算であり、熱水は火山活動のある地域でのみ高効率であり、風は絶え間ないハムと振動を伴います。特に都市では、地元で人気のある「在宅」楽器にはなりません。
将来の都市での解決策はソロモンは、集中型（経済的および環境的に有益）とローカル（車の屋根、家、ファサード-ソーラーパネルを配置できるすべてのもの）の電源の組み合わせを組み合わせることができます。
人口増加はより密な開発につながる将来の都市化-中央電源は高層ビルに適しています。人々がエネルギーの一部を自ら生成するように刺激するために、集中型エネルギーの消費に制限が生じる可能性があります。省エネ技術にもかかわらず、人間のニーズは高まっています。国連によると、高所得国の一人当たりのエコロジカルフットプリントは低所得国の10倍です。
国連の特別なエコ計算機を使用して、エコトレースを計算できます。
再生可能エネルギーと化石
競争の第2レベルは、伝統的なものの間です（化石）と代替エネルギー。米国エネルギー情報局は、国内の代替情報源が間もなく化石を追い抜くと予想しています。スコットランドでは、再生可能エネルギーが家庭のニーズの97％をカバーしています。しかし、ロシアでは、経済の原材料の性質により、伝統的なエネルギーが少なくともあと15年間は主要なエネルギーであり続けるでしょう。
パリ協定の実施のためのEUおよび世界の平均気温上昇を2°C未満に保つことで、エネルギー部門からの排出量をゼロに減らすことも計画されています。これは、再生可能エネルギー源への移行を意味します。記事「応用エネルギー：2050年までに100％再生可能なヨーロッパの電力システムは実現可能か」では、著者は、気候特性と総エネルギーの増加の予測に基づいて、EU各国のさまざまな種類の再生可能エネルギー源間の最適な比率をモデル化しました。 2050年までの消費。
義務の履行のために可能性が非常に高いです将来の都市を含むさまざまな国によるCO2排出量を削減するために、「気候警察」によって監視されます。 Climate TRACEプロジェクトは、赤外線スペクトルの衛星画像に基づいて、コンピューターシミュレーションを使用して、地球周辺の汚染源を見つけ、その有害な影響を評価できるシステムです。早くも2021年には、環境団体は、世界中の政府が温室効果ガス排出量を削減するという公約をどのように遵守しているかを検証できると予測されています。
この 10 年間の主な課題:太陽光発電や風力発電設備の使用済み部品を効果的にリサイクルする方法を学び、レアアース金属の繰り返し使用を確立します。例えば、2050年までに使用済み風車ブレードの総重量は4,000万トンに達すると予想されます。ヨーロッパのテクノロジーと技術風力エネルギーに関するイノベーションプラットフォームは、建築資材の生産のためにブレードを切断し、それを粉砕して粉砕することを提案しています。しかし、それらを処理するのは簡単ではありません。この規模の設備はほとんど存在せず、それらに到達するための物流は複雑で高価です。
産業用風力タービンは7〜10日で建設できます。その平均寿命は20-30年であり、ブレードは数百年の間分解します。
ソーラーパネルにも問題があります。太陽光発電パネルには、鉛、カドミウム、アンチモンの不純物が含まれています。解体されると、それらは土壌に落ちて毒を与え、雨によって帯水層に洗い流されます。近年、そのような廃棄物は貧しい国々に不法に輸出されています。国連によると、これは、奉仕したすべてのパネルの60〜90％で行われています。一部の州では、使用済みの低資源パネルを第三世界の国々に販売することで、よりスマートなルートを取っています。
代替エネルギーの支持者はアジア太平洋地域で47％を占める石炭火力発電所に異議を唱え、思い出させますが、化石燃料からの原子力発電もあります。太陽光や風力発電設備の処理に関する問題を背景に、環境への配慮の高さのように見えます。そして、この対立には勝者はいない。
消費者への道
の要素は発電だけではありません大きな変化を待っている電力システム。仕事はまた、エネルギーの伝達と使用のレベルで有望に見えます。 RUTASのデータによると、今日、消費者が実際に必要とするよりも20〜40％多くのエネルギーを生成する必要があります。これは、技術的な損失（最大20％）と、最新の家庭用およびオフィス機器による無効電力消費（最大30％）によるものです。
同社はカバーする技術を持っています電気の通過のすべての段階：発電（高電圧）から送電線（中電圧）を経由して消費者（低電圧）まで。電気自動車のインフラストラクチャのコンテキストで前述したRUTAS4Kは、供給電力の最大7％の技術的損失を削減し、機器による無効電力の消費をほぼ完全に排除できます。
このソリューションは、必要なエネルギー量を削減します生成するために、それはより少ない燃料が必要とされることを意味します。つまり、シベリア、極東、ウラルの火力発電所は、発電に使用する石炭の使用量を減らし、CO2の排出量を減らし、資源を節約することができます。同じことがガス発生やその他にも機能します。
家を建てることとのアナロジーを描くことは適切です。電力業界の基盤は、発電、ケーブルおよび架空送電線、変圧器、電気モーターです。基礎はラフドラフトであり、その上に床スクリードが必要です。それがなければ、文明化された生活に必要な家具、電化製品、および必要な属性を配置することは不可能です。 RUTAS 4Kテクノロジーは、エネルギーを活用し、停電につながる中断の数を67％削減するのに役立つスクリードです。
RUTAS 4Kテクノロジーが適用されている都市の家庭では、電力が供給されていない時間が55％短縮されます。
テクノロジーは民間のソリューションにも役立ちます。2020 年、タイム誌は、BrainBox AI 施設管理システムを 2020 年のベスト発明 100 の 1 つとして選出しました。この人工知能ベースのシステムは、天気予報、降水量、その他の環境現象を使用して建物内の温度状態を予測し、空調または暖房の出力を調整します。昨年発表されたこの技術は、360万平方メートル以上の建物の温度を監視し、CO2排出量の20～40％削減に貢献する。また、テスラが開発したリチウムイオン パワーウォール バッテリーは、ネットワーク上の負荷を分散するのに役立ち、個人家庭のバックアップ電源として使用されます。発電所や再生可能エネルギー源によって生成されたエネルギーを、低消費期間中に蓄積し、放出します。ピーク時や停電時。
建設はエネルギーを変える
今日、エネルギー効率は次のようになります環境、そして持続可能な開発に向けた取り組みは、人材を引き付け、投資を見つけるのに役立ちます。論理は単純です。自然光が多い建物や構造物は、照明装置に費やすリソースが少なく、暖房の断熱性が高いなどです。 1990年以降、世界で建物の有効性を環境アセスメントする方法（BREEAM）があり、20万を超える建物や構造物が認証されています。
たとえばロシアでは、ほとんどすべての貿易がMEGAセンターは、非常に良い評価でUSEInternational認証のBREEAMに合格しています。今年、Ingka Investments（Ingka Groupの一部であるMEGAなど）は、ロシア南西部にある8つの太陽光発電所の株式の49％を取得しました。プロジェクトのエネルギー容量は160MWになります。これは、ロシアのショッピングセンターの一部とすべてのイケアストアに電力を供給するのに十分です。
変更は住宅とオフィスにも適用されます建設。たとえば、Zaha Khadid Architectsによる深セン（中国）のタワーC超高層ビルは、リサイクルされた材料のみを使用して構築され、タワーの構造の特別なシェーディングファサードは、換気を促進し、過熱を防ぎます-空調に必要なエネルギーが少なくて済みます。
ロシアの新しい建物はエネルギー効率が7〜9倍高く、Khrushchevsより。フルシチョフのエネルギー消費量は1平方メートルあたり年間350〜450 kWhであり、最も一般的な新しい建物は1平方メートルあたり90kWh以下です。計算はモスクワの例で行われました。古い5階建ての家は、同じベースエリアを持つ新しい35階建ての家と同じ量の電力を使用していることがわかりました。
建材の生産も変化しています鉄鋼やコンクリートなどのエネルギー集約型。たとえば、2020年にタイム誌で優勝したもう1人のHeliogen HelioHeatは、フィールドに100,000個のミラーを展示しています。それらはコンピューターによって制御され、反射された太陽光線を40メートルの塔に集中させます。そこでの温度は1,100°Cに達します：鋼を溶かしてセメントを作るのに十分です。あなたは化石燃料を燃やさずに行うことができます。ヘリオゲンの創設者であるビル・グロス氏は、将来のバージョンでもこの技術を使用してゼロエミッション車用の水素を生成すると述べた。
おそらくそのような多機能の背後にある、グリーンでスマートなデザインは、産業と都市の未来です。メガシティが10年または20年後にどのように私たちに会うかを正確に知ることはできませんが、エネルギー部門の革新を通じて、私たちは簡単に「未来のキャスト」を作ることができます。これらの驚くべきテクノロジーはすべて、SF作家のウィリアムギブソンの言葉をもう一度裏付けています。まだ均等に分散されていないだけです。」
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