로컬 vs 중앙 집중식: 대신 또는 함께?
에너지 생성부터 시작해 보겠습니다. 여기서 2개가 발전하고 있어요
원자력 에너지.에너지부의 예측에 따르면 원자력 발전의 비중은국가는 2050년까지 성장할 것입니다. 원자력 발전소는 에너지 출력 측면에서 작고 효율적이며 환경 친화적입니다. 그리고 우라늄 1킬로그램이 석탄 킬로그램보다 90,000배 더 많은 에너지를 생산할 수 있다는 사실 자체가 말해줍니다.
멀리 떨어져 있고 접근하기 어려운 도시의 공기는 곧에너지부에 따르면 소형 모듈형 원자로를 바꿀 것이라고 합니다. 약 100개 프로젝트 중 10개 정도가 최종 개발 단계에 있으며 라이선스 취득을 준비 중이다. 연소가 공기 질에 영향을 미치는 석탄 대신 평화로운 원자가 있을 것입니다. 환경이 개선될 것입니다.
전 세계적으로 그들 자신도 상황을 다르게 본다원자 과학자. IAEA는 2050년까지 원자력 발전소의 총 용량이 최대 82%까지 증가하고 모든 소스의 총 에너지 생산이 두 배로 증가할 것으로 예측합니다. 따라서 현재 10.4%인 원자력 발전소의 점유율은 비록 치명적이지는 않지만 점진적으로 감소할 것입니다.
수력발전.그러나 수력발전소가 발달하면서 모든 것이 그렇지 않다.분명히. 러시아에는 새로운 수력 발전소를 건설할 계획이 없지만 기존 발전소를 철거할 계획도 없습니다. 상대적으로 저렴한 전기를 공급하고 피크 부하에 대처할 수 있기 때문입니다. 미국 과학자들은 브라질 마데이라 강에 있는 두 개의 댐을 예로 들면서 기후 변화로 인해 현재 진행 중인 여러 프로젝트에서 계획보다 적은 전력을 생산하게 될 것이라고 말했습니다. 그리고 올해 조지아에서는 새로운 수력 발전소 건설에 반대하는 대규모 시위가 있었습니다. 환경보호론자들의 영향력이 강할수록 수력 발전의 가능성은 낮아집니다.
수력 발전소 개발에 또 하나의 장애물이 있습니다.북미(약 70%)와 유럽(75%)에서 경제적으로 실행 가능한 수력 잠재력의 대부분의 개발. 전문가들은 아프리카, 아시아, 남아메리카에 새로운 수력 발전소가 건설될 것이라고 예측합니다. 다른 대륙에서는 대규모 수력 발전소를 지을 수 있는 곳이면 어디든 이미 서 있기 때문입니다. 그리고 개발 도상국의 생태학 주제는 그렇게 밀접하게 따르지 않습니다.
러시아에서 발전된 수력발전 잠재력은 20%에 불과하지만 국가에서 산업 발전에 대한 계획은 없습니다.
연료 에너지.이는 전기차의 대중화에 따른 영향이다.그들은 석유 시장을 압박하여 석유와 가스를 값싼 전력원으로 만들고 에너지에 대한 추가 수요를 창출합니다. 전문가들은 2050년까지 석유 가격이 배럴당 10~18달러로 하락할 것이라고 예측합니다. 러시아 과학원 에너지 연구소와 모스크바 경영대학원 Skolkovo 에너지 센터에 따르면 2025년까지 운송 수단은 17%를 소비할 것으로 예상됩니다. 전체 에너지 중(2015년에는 16%)이며 철도 및 도로 운송의 전기화로 인해 그 점유율을 유지할 것입니다.
모스크바에는 현재 200개의 충전소가 있습니다.전기차는 2023년까지 600대를 넘어설 것이며 전력 공급 시스템의 추가 부하에 대처하기 위해서는 네트워크 현대화가 필요하다. 이것은 기존 장비와의 유능한 작업으로 인해 발전 및 변전소를 늘리지 않고 수행 할 수 있습니다. 예를 들어, RUTAS 4K 기술의 도입은 Rosseti, MOESK, DRSK, RES, EESK 및 기타 전력망 회사에서 운영하는 시스템의 신뢰성을 67%까지 높이고 영향을 최소화하여 추가 유용한 전력을 최대 20%까지 추가합니다. 전원 공급 장치 시스템의 무효 전력. 이것은 적어도 모든 주거 지역이나 안뜰에 기존 용량으로 새로운 전기 충전소를 건설하는 것을 가능하게 할 것입니다.
마당 충전소가 유일한 방법은 아닙니다개발. 예를 들어 이탈리아에서 이스라엘의 신생 기업인 Electreon Wireless는 동적 무선 전력 전송 기술로 할당된 대역폭을 업그레이드했습니다. 이 시스템은 아스팔트 아래에 위치하며 주행 중 자기 코일을 사용하여 차량을 충전합니다.
석유시대의 종말이 임박했다는 사실도 다음과 같이 인식되고 있다.최근까지 웰빙이 에너지 수출에 완전히 의존했던 국가. 예를 들어 UAE는 받은 석유 달러를 농업, 산업 및 레크리에이션 자원 개발에 투자합니다. 경제 자유 구역 덕분에 두바이는 글로벌 비즈니스 중심지가 되었습니다. 2020년에는 석유가 GDP의 1% 미만을 차지했고 Jabel Ali 항구는 유리한 위치 덕분에 세계 10위권에 진입했습니다. 컨테이너 터미널.
석탄 화력 발전소의 점유율은 점차 감소하겠지만 연료 확보 비용이 낮고 접근이 어려운 지역에서 사용할 수 있기 때문에 향후 수십 년 동안 수요가 있을 것입니다.
석탄은 돈이 부족할 것입니다.2015-2018년 동안 전 세계 33개 대형 은행이 석탄 채굴 및 석탄 발전 분야의 프로젝트 및 기업에 대한 자금 조달 제한을 발표했습니다. 그 중에는 Barclays, Credit Suisse, Goldman Sachs, HSBC, Morgan Stanley 등이 있습니다. 이것은 스타트업을 위한 최선의 방향이 아닙니다.
대체 에너지.이런 종류의 에너지 더 접근성이 좋아집니다.미국 에너지부는 2030년까지 태양열 전기 비용을 4.6센트/kWh에서 2센트/kWh로 60% 절감할 계획입니다. 주요 희망은 태양 에너지와 연결되어 있습니다. 석유 열(지구 코어의 에너지)은 수익성이 없고 열수는 화산 활동이 있는 지역에서만 높은 효율을 가지며 바람에는 일정한 윙윙거리는 소리와 진동이 동반됩니다. 특히 도시에서 인기 있는 지역 "집" 악기가 되지는 않을 것입니다.
미래 도시의 솔루션은 다음과 같습니다.솔로몬은 중앙 집중식(경제적으로나 환경적으로 유리함)과 지역(자동차 지붕, 주택, 정면 - 태양 전지판을 놓을 수 있는 모든 것) 전원 공급 장치의 조합을 결합할 수 있을 것입니다.
인구 증가는 고밀도 개발로 이어질 것입니다미래의 도시화 - 중앙 전원 공급 장치는 고층 건물에 더 적합합니다. 사람들이 스스로 에너지의 일부를 생성하도록 자극하기 위해 중앙 집중식 에너지 소비에 대한 제한이 나타날 가능성이 있습니다. 에너지 절약 기술에도 불구하고 인간의 요구는 증가하고 있습니다. UN에 따르면 고소득 국가는 저소득 국가보다 1인당 생태 발자국이 10배 더 높습니다.
UN의 특별한 에코 계산기를 사용하여 에코 트레이스를 계산할 수 있습니다.
재생 가능 vs 화석
두 번째 경쟁 수준은 전통적(화석) 및 대체 에너지. 미국 에너지 정보국(US Energy Information Administration)은 미국의 대체 자원이 곧 화석을 추월할 것으로 예상합니다. 스코틀랜드에서는 재생 에너지가 가구 수요의 97%를 차지합니다. 그러나 러시아에서는 경제의 원자재적 특성으로 인해 전통적인 에너지가 앞으로 최소 15년 동안 주요 에너지로 유지될 것입니다.
파리협정의 이행을 위해 EU에서지구 평균 기온 상승을 2°C 이하로 유지하는 것도 에너지 부문의 배출량을 0으로 줄이는데, 이는 재생 가능한 에너지원으로의 전환을 의미합니다. Applied Energy: Is a 100% Renewable European Power System Feasible by 2050에서 저자는 기후 특성과 총 에너지 증가에 대한 예측을 기반으로 각 EU 국가에 대해 다양한 유형의 재생 에너지원 간의 최적 비율을 모델링했습니다. 2050년까지 소비
의무를 다할 가능성이 매우 높다.미래의 도시를 포함하여 여러 국가에서 CO2 배출량을 줄이기 위해 "기후 경찰"이 모니터링합니다. Climate TRACE 프로젝트는 적외선 스펙트럼의 위성 이미지를 기반으로 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 지구 주변의 오염원을 찾고 유해한 영향을 평가할 수 있는 시스템입니다. 빠르면 2021년에 환경 단체는 전 세계 정부가 온실 가스 배출을 줄이기 위한 약속을 어떻게 준수하고 있는지 확인할 수 있을 것으로 예상됩니다.
지난 10년간의 주요 과제:태양광 및 풍력 에너지 설비의 사용된 구성 요소를 효과적으로 재활용하고 희토류 금속의 반복 사용을 확립하는 방법을 배웁니다. 예를 들어, 2050년까지 사용된 풍력 터빈 블레이드의 총 중량은 4천만 톤에 이를 것입니다. 유럽 기술 & 풍력 에너지 혁신 플랫폼은 건축 자재 생산을 위해 블레이드를 절단한 다음 부스러기로 분쇄할 것을 제안합니다. 그러나 처리하기가 쉽지 않습니다. 이 크기의 설치가 거의 없으며 이에 도달하기 위한 물류 비용이 복잡하고 비용이 많이 듭니다.
산업용 풍력 터빈은 7~10일이면 만들 수 있습니다. 평균 수명은 20~30년이며 블레이드는 수백 년 동안 분해됩니다.
태양광 패널도 문제다.태양광 패널에는 납, 카드뮴 및 안티몬의 불순물이 포함되어 있습니다. 분해되면 토양에 떨어져 독을 일으키고 비에 의해 대수층으로 씻겨 나옵니다. 최근 몇 년 동안 이러한 폐기물은 가난한 나라에 불법적으로 수출되었습니다. UN에 따르면, 이것은 서비스를 제공한 모든 패널의 60-90%에서 수행됩니다. 일부 주에서는 자원이 부족한 중고 패널을 제3세계 국가에 판매함으로써 더 현명한 방법을 택하고 있습니다.
대체 에너지 옹호자들은아시아 태평양 지역에서 47%를 차지하는 석탄 화력 발전소에 반대하고 상기시키기 위해 화석 연료에서 나오는 원자력도 있습니다. 태양열 및 풍력 설비의 처리 문제를 배경으로 환경 친화의 높이처럼 보입니다. 그리고 이 대결에는 승자가 없습니다.
소비자에게 가는 길
전력 생산은 유일한 요소가 아닙니다.큰 변화를 기다리고 있는 전력계통. 작업은 또한 에너지의 전송 및 사용 수준에서 유망해 보입니다. RUTAS 데이터에 따르면 오늘날 소비자가 실제로 필요로 하는 것보다 20~40% 더 많은 에너지를 생성해야 합니다. 이것은 기술적인 손실(최대 20%)과 현대 가정 및 사무 기기의 무효 전력 소비(최대 30%) 때문입니다.
회사는 다음을 커버하는 기술을 보유하고 있습니다.전기 전달의 모든 단계: 발전(고전압)에서 전송선(중간 전압)을 거쳐 소비자(저전압)로. 전기 자동차를 위한 인프라의 맥락에서 위에서 언급한 RUTAS 4K는 공급 전력의 최대 7%까지 기술 손실을 줄이고 장비의 무효 전력 소비를 거의 완전히 제거할 수 있습니다.
이 솔루션은 필요한 에너지 양을 줄입니다.생성한다는 것은 연료가 덜 필요하다는 것을 의미합니다. 즉, 시베리아, 극동 및 우랄 지역의 화력 발전소는 발전에 더 적은 석탄을 사용하고 더 적은 CO2를 배출하며 자원을 절약할 수 있습니다. 가스 발생 및 기타에 대해서도 동일하게 작동합니다.
집을 짓는 것과 비유하는 것이 적절합니다.전력 산업의 기반은 발전, 케이블 및 가공선, 변압기 및 전기 모터입니다. 기초는 바닥 스크 리드가 필요한 거친 초안입니다. 그것이 없으면 가구, 가전 제품 및 문명 생활에 필요한 속성을 배치하는 것이 불가능합니다. RUTAS 4K 기술은 에너지를 활용하여 정전으로 이어지는 중단 횟수를 67% 줄이는 데 도움이 되는 표준입니다.
RUTAS 4K 기술이 적용된 도시의 가정에서는 전원 공급이 없는 시간이 55% 단축됩니다.
기술은 민간 솔루션에도 도움이 됩니다.2020년 타임지는 BrainBox AI 시설관리 시스템을 2020년 최고의 발명품 100선 중 하나로 선정했습니다. 인공지능 기반 시스템은 일기예보, 강수량, 기타 환경 현상을 활용해 건물 내 온도 상태를 예측한 후 냉난방 전력을 조절한다. 작년에 출시된 이 기술은 360만 평방미터 이상의 건물 온도를 모니터링하여 CO2 배출량을 20~40% 줄이는 데 도움이 됩니다. 그리고 Tesla가 개발한 리튬이온 파워월 배터리는 네트워크 부하 분산을 돕고 개인 가정의 백업 전원으로 사용됩니다. 전력 소비가 적은 기간 동안 발전소나 재생 에너지원에서 생성된 에너지를 축적하여 방출합니다. 피크 시간이나 정전 중에.
건설은 에너지를 바꿉니다
오늘날 에너지 효율성은 다음과 같습니다.환경과 지속 가능한 개발을 위한 노력은 인력을 유치하고 투자를 찾는 데 도움이 됩니다. 논리는 간단합니다. 자연 채광이 많은 건물과 구조물은 난방 등의 단열이 우수한 조명 장치에 더 적은 리소스를 소비합니다. 1990년부터 전 세계적으로 BREEAM(건물 성능 평가) 방법이 있어 왔으며 이에 따라 20만 개 이상의 건물 및 구조물이 인증되었습니다.
예를 들어 러시아에서는 거의 모든 무역이MEGA 센터는 BREEAM in USE International 인증을 매우 좋은 평가로 통과했습니다. 올해 Ingka Investments(Ingka Group의 일부인 MEGA와 같은)는 러시아 남서부의 태양광 발전소 8곳에서 지분 49%를 인수했습니다. 프로젝트의 에너지 용량은 160MW가 될 것입니다. 이는 러시아의 일부 쇼핑 센터와 모든 IKEA 매장에 전기를 공급하기에 충분합니다.
변경 사항은 주택 및 사무실에도 적용됩니다.건설. 예를 들어, Zaha Khadid Architects가 중국 심천에 있는 Tower C 마천루는 재활용 재료만을 사용하여 건설되며, 타워 구조의 특수 차양 파사드는 환기를 촉진하고 과열을 방지하여 에어컨에 필요한 에너지를 줄입니다.
러시아의 새 건물은 에너지 효율이 7-9배 더 높으며,흐루쇼프보다 Khrushchev의 에너지 소비는 연간 평방 미터당 350-450kWh이며 가장 일반적인 신축 건물은 평방 미터당 90kWh 이하입니다. 계산은 모스크바의 예에서 수행되었습니다. 오래된 5층짜리 집은 같은 기초 면적을 가진 새 35층짜리 집과 같은 양의 전기를 사용한다는 것이 밝혀졌습니다.
건축 자재의 생산도 변화하고 있습니다.철강 및 콘크리트와 같은 에너지 집약적. 예를 들어, 2020년 타임지의 또 다른 수상자인 Heliogen HelioHeat는 현장에서 100,000개의 거울을 선보였습니다. 반사된 태양 광선을 40미터 높이의 타워에 집중시키는 컴퓨터로 제어되며 온도는 1,100°C에 달합니다. 강철을 녹이고 시멘트를 만들기에 충분합니다. 화석 연료를 태우지 않고도 할 수 있습니다. Heliogen의 설립자인 Bill Gross는 미래 버전에서도 이 기술을 사용하여 배기가스 제로 차량을 위한 수소를 생성할 것이라고 말했습니다.
아마도 그러한 다기능 뒤에는,친환경적이고 스마트한 디자인은 산업과 도시의 미래입니다. 10년 또는 20년 후에 메가시티가 어떻게 우리를 만날지 정확히 알 수는 없지만 에너지 부문의 혁신을 통해 우리는 쉽게 "미래의 캐스트"를 만들 수 있습니다. 이 모든 놀라운 기술은 SF 작가 William Gibson의 말을 다시 한 번 확인시켜 줍니다. “미래는 이미 도래했습니다. 아직 고르게 분포되지 않았을 뿐"이라고 말했다.
참조 :
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