Vietējais pret centralizēto: tā vietā vai kopā?
Sāksim ar enerģijas ražošanu. Šeit attīstās divi
Atomenerģija.Saskaņā ar Enerģētikas ministrijas prognozēm kodolenerģijas ražošanas īpatsvarsvalsts augs līdz 2050. Atomelektrostacijas ir kompaktas, efektīvas un videi draudzīgas enerģijas izlaides ziņā. Un fakts, ka kilograms urāna var saražot 90 000 reižu vairāk enerģijas nekā kilograms ogļu, runā pats par sevi.
Nomaļu un grūti sasniedzamu pilsētu gaiss drīz būsmainīs mazos moduļu reaktorus, informē EM. No aptuveni simts projektiem aptuveni desmit ir izstrādes beigu stadijā un gatavojas saņemt licences. Ogļu vietā, kuru sadegšana ietekmē gaisa kvalitāti, būs mierīgs atoms: uzlabosies vide.
Globāli pat viņi situāciju redz atšķirīgiatomu zinātnieki. SAEA prognozē, ka līdz 2050. gadam atomelektrostaciju kopējā jauda pieaugs ne vairāk kā par 82%, un kopējā enerģijas ražošana no visiem avotiem dubultosies. Tātad atomelektrostaciju daļa, kas šodien ir 10,4%, pakāpeniski samazināsies, lai arī ne kritiski.
Hidroenerģija.Bet ar hidroelektrostaciju attīstību viss nav tānoteikti. Krievijā nav plānots būvēt jaunas hidroelektrostacijas, taču nav plānots arī nojaukt esošās, jo tās nodrošina salīdzinoši lētu elektroenerģiju un ļauj tikt galā ar pīķa noslodzi. Amerikāņu zinātnieki apgalvo, ka klimata pārmaiņu dēļ vairākos iesāktos projektos tiks saražots mazāk elektroenerģijas nekā plānots, kā piemēru minot divus aizsprostus uz Madeiras upes Brazīlijā. Un šogad Gruzijā notika masu protesti pret jaunu hidroelektrostaciju. Jo spēcīgāka ir vides aizstāvju ietekme, jo mazāka iespēja attīstīties hidroenerģijai.
Hidroelektrostaciju attīstībai ir vēl viens šķērslis -ekonomiski dzīvotspējīgā hidroenerģijas potenciāla lielākās daļas attīstība Ziemeļamerikā (aptuveni 70%) un Eiropā (75%). Eksperti prognozē, ka jaunas hidroelektrostacijas tiks būvētas Āfrikā, Āzijā un Dienvidamerikā, jo citos kontinentos, kur vien var uzbūvēt lielu hidroelektrostaciju, tās jau stāv. Un ekoloģijas tēma jaunattīstības reģionos netiek tik rūpīgi sekota.
Krievijā attīstītais hidroelektrostaciju potenciāls ir tikai 20%, taču rūpniecības attīstībai valstī nav plānu.
Degvielas enerģija.To ietekmē pieaugošā elektrisko transportlīdzekļu popularitāte.Tie saspiež naftas tirgu, kas padarīs naftu un gāzi par lētiem elektroenerģijas avotiem un radīs papildu pieprasījumu pēc enerģijas. Eksperti prognozē, ka līdz 2050. gadam naftas barela cena noslīdēs līdz 10–18 ASV dolāriem.Saskaņā ar Krievijas Zinātņu akadēmijas Enerģētikas pētniecības institūta un Maskavas Vadības skolas Skolkovas Enerģētikas centra datiem līdz 2025. gadam transports patērēs 17%. no visas enerģijas (2015. gadā tas bija 16%) un saglabās savu daļu, pateicoties dzelzceļa un autotransporta elektrifikācijai.
Tagad Maskavā ir 200 uzlādes stacijuelektromobiļiem, un līdz 2023. gadam to būs vairāk nekā 600. Lai tiktu galā ar elektroapgādes sistēmas papildu slodzi, ir nepieciešams modernizēt tīklus. To var izdarīt, nepalielinot elektroenerģijas ražošanas un transformatoru apakšstacijas, pateicoties kompetentajam darbam ar esošo aprīkojumu. Piemēram, RUTAS 4K tehnoloģijas ieviešana palielinās Rosseti, MOESK, DRSK, RES, EESK un citu elektrotīklu uzņēmumu pārvaldīto sistēmu uzticamību par 67%, kā arī pievienos līdz 20% papildu lietderīgās jaudas, samazinot ietekmi reaktīvā jauda barošanas sistēmā. Tas ļaus būvēt jaunas elektriskās uzlādes stacijas ar esošo jaudu vismaz katrā dzīvojamā rajonā vai pagalmā.
Pagalma uzlādes stacijas nav vienīgais veidsattīstību. Piemēram, Itālijā Izraēlas starta uzņēmums Electreon Wireless uzlaboja piešķirto joslas platumu, izmantojot tehnoloģiju Dynamic Wireless Power Transfer. Sistēma atrodas zem asfalta un uzlādē transportlīdzekļus, izmantojot magnētiskās spoles braukšanas laikā.
Ir atzīts arī naftas laikmeta drīzumsvalstis, kuru labklājība vēl nesen bija pilnībā atkarīga no enerģijas eksporta. Piemēram, AAE saņemtie naftas dolāri tiek ieguldīti lauksaimniecības, rūpniecības un atpūtas resursu attīstībā. Pateicoties brīvajām ekonomiskajām zonām, Dubaija ir kļuvusi par globālu biznesa centru: 2020. gadā nafta tur veidoja mazāk nekā 1% no IKP, un Džabelas Ali osta, pateicoties tās labvēlīgajai pozīcijai, iekļuva pasaules līderu desmitniekā konteineru termināļi.
Ogļu termoelektrostaciju īpatsvars pakāpeniski samazināsies, taču, ņemot vērā zemo kurināmā ieguves izmaksu un iespēju tās izmantot grūti pieejamās vietās, tās būs pieprasītas vēl gadu desmitiem.
Ogles paliks bez naudas.2015.-2018.gadā 33 lielākās bankas visā pasaulē paziņoja par ierobežojumiem projektu un uzņēmumu finansēšanai ogļu ieguves un ogļu ražošanas jomā. To vidū ir Barclays, Credit Suisse, Goldman Sachs, HSBC, Morgan Stanley un citi. Tas nav labākais virziens jūsu darbības uzsākšanai.
Alternatīvā enerģija.Šāda veida enerģija kļūst pieejamāka.ASV Enerģētikas departaments plāno līdz 2030. gadam samazināt saules elektroenerģijas izmaksas par 60%, no 4,6 centiem/kWh līdz 2 centiem/kWh. Tieši ar saules enerģiju saistās galvenās cerības: petrotermālā (Zemes kodola enerģija) ir nerentabla, hidrotermālajai enerģijai ir augsta efektivitāte tikai apgabalos ar vulkānisku aktivitāti, vēja enerģiju pavada nemitīga dūkoņa un vibrācijas. Tas nekļūs par populāru vietējo instrumentu "mājās", īpaši pilsētās.
Risinājums nākotnes pilsētās, visticamāk, būsSolomon un varēs kombinēt centralizēto (tas ir ekonomiski un ekoloģiski izdevīgi) un lokālo (mašīnu jumti, mājas, fasādes - viss, kur var novietot saules paneļus) elektroapgādi.
Iedzīvotāju skaita pieaugums radīs blīvākus mājokļusun urbanizācija nākotnē - daudzstāvu ēkām ir labāk piemērota centrālā elektroapgāde. Pastāv iespēja, ka parādīsies centralizēti enerģijas patēriņa limiti, lai mudinātu cilvēkus daļu enerģijas saražot pašiem. Neskatoties uz enerģiju taupošām tehnoloģijām, cilvēku vajadzības pieaug. Saskaņā ar ANO datiem valstīs ar augstiem ienākumiem ekopēdas nospiedums uz vienu iedzīvotāju ir 10 reizes lielāks nekā valstīs ar zemiem ienākumiem.
Jūs varat aprēķināt savu ekopēdas nospiedumu, izmantojot īpašu ANO ekokalkulatoru.
Atjaunojamie pret fosilajiem
Otrais sacensību līmenis ir starp tradicionālajiem(fosilā) un alternatīvā enerģija. ASV Enerģētikas informācijas pārvalde sagaida, ka alternatīvie avoti valstī drīz apsteigs fosilo kurināmo. Skotijā atjaunojamie avoti sedz 97% no mājsaimniecību vajadzībām. Bet Krievijā tradicionālā enerģija paliks galvenā vēl vismaz 15 gadus ekonomikas izejvielu rakstura dēļ.
ES, Parīzes nolīguma īstenošanai unNoturot globālās vidējās temperatūras pieaugumu zem 2°C, mērķis ir arī samazināt enerģētikas sektora emisijas līdz nullei, kas nozīmē pāreju uz atjaunojamiem enerģijas avotiem. Rakstā Lietišķā enerģija: vai 100% atjaunojama Eiropas energosistēma ir iespējama līdz 2050. gadam, autori katrai ES valstij modelēja optimālo attiecību starp dažādiem atjaunojamo energoresursu veidiem, pamatojoties uz to klimatiskajiem raksturlielumiem un kopējās enerģijas pieauguma prognozi. patēriņš līdz 2050. gadam.
Ļoti iespējams, ka saistību izpildeiCO2 emisiju samazināšana dažādās valstīs, tostarp nākotnes pilsētās, uzraudzīs “klimata policists”. Projekts Climate TRACE ir sistēma, kas, balstoties uz satelīta attēliem infrasarkanajā spektrā, izmantojot datorsimulācijas, var atrast piesārņojuma avotus visā planētā un novērtēt to kaitīgo ietekmi. Tiek prognozēts, ka jau 2021. gadā vides organizācijas varēs pārbaudīt, kā valdības visā pasaulē pilda saistības samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Desmitgades galvenie izaicinājumi:iemācīties efektīvi pārstrādāt izmantotās saules un vēja enerģijas iekārtu sastāvdaļas un noteikt retzemju metālu atkārtotu izmantošanu. Piemēram, līdz 2050. gadam nolietoto vēja turbīnu lāpstiņu kopējais svars būs 40 miljoni tonnu. Eiropas tehnoloģiju un amp; Vēja enerģijas inovāciju platforma piedāvā sagriezt asmeņus un pēc tam sasmalcināt tos drupatas būvmateriālu ražošanai. Taču tos apstrādāt nav viegli – šāda izmēra instalāciju tikpat kā nav, un loģistika, kā līdz tām nokļūt, ir sarežģīta un dārga.
Rūpniecisko vēja turbīnu var uzbūvēt 7-10 dienās. Tās vidējais kalpošanas laiks ir 20–30 gadi, un asmeņi sadalās simtiem gadu.
Problēma ir arī saules paneļi.Fotoelektriskie paneļi satur svina, kadmija un antimona piemaisījumus. Demontāžas laikā tie nonāk augsnē un saindē to, un lietus rezultātā tiek izskaloti ūdens nesējslāņos. Pēdējos gados šādi atkritumi ir nelegāli izvesti uz nabadzīgām valstīm. Saskaņā ar ANO datiem tas tiek darīts ar 60-90% no visiem izmantotajiem paneļiem. Dažas valstis izvēlas viltīgāku ceļu, pārdodot trešās pasaules valstīm lietotus paneļus ar zemu atlikušo resursu daudzumu.
Alternatīvās enerģijas piekritējiobjektu un atsaukt ogļu termoelektrostacijas, kas Āzijas un Klusā okeāna reģionā aizņem 47%, taču ir arī kodolenerģija no fosilā kurināmā. Ņemot vērā problēmas ar saules un vēja instalāciju apstrādi, tas izskatās kā videi draudzīguma augstums. Un šajā konfrontācijā uzvarētāja nav.
Ceļā pie patērētāja
Elektrības ražošana nav vienīgais elementselektroenerģijas sistēma, kas gaida lielas pārmaiņas. Darbs izskatās daudzsološs arī enerģijas pārneses un izmantošanas līmenī. RŪTAS dati liecina, ka šodien nepieciešams saražot par 20-40% vairāk enerģijas, nekā patērētājam patiešām nepieciešams. Tas saistīts ar tehniskiem zaudējumiem (līdz 20%) un mūsdienu sadzīves un biroja tehnikas reaktīvās jaudas patēriņu (līdz 30%).
Uzņēmumam ir tehnoloģija, kas aptvervisi elektroenerģijas pārejas posmi: no ražošanas (augstspriegums) pa pārvades līnijām (vidējais spriegums) līdz patērētājiem (zemspriegums). Iepriekš elektromobiļu infrastruktūras kontekstā minētā RUTAS 4K samazina tehniskos zudumus līdz pat 7% no piegādātās elektroenerģijas un gandrīz pilnībā novērš iekārtu reaktīvās jaudas patēriņu.
Risinājums samazina nepieciešamās enerģijas daudzumuAttiecībā uz ražošanu tas nozīmē, ka ir nepieciešams mazāk degvielas. Tas ir, termoelektrostacijas Sibīrijā, Tālajos Austrumos un Urālos varēs izmantot mazāk ogļu ražošanai, izdalīt mazāk CO2 un ietaupīt resursus. Tas pats attiecas uz gāzes ražošanu un jebkuru citu.
Ir lietderīgi izdarīt analoģiju ar mājas celtniecību.Elektroenerģijas nozares pamats ir ražošanas, kabeļu un gaisvadu līnijas, transformatori un elektromotori. Pamats ir rupja iegrime, virs kura ir nepieciešams grīdas segums. Bez tā nevar novietot mēbeles, sadzīves tehniku un civilizētai dzīvei nepieciešamos atribūtus. RUTAS 4K tehnoloģija ir segums, kas palīdz izmantot enerģiju, par 67% samazinot traucējumu skaitu, kas izraisa strāvas padeves pārtraukumus.
Par 55% mazāk laika bez elektrības mājsaimniecībām pilsētās, kur pielietota RUTAS 4K tehnoloģija.
Tehnoloģijas palīdz arī privātos risinājumos.2020. gadā žurnāls Time izvēlējās BrainBox AI objektu pārvaldības sistēmu kā vienu no 100 labākajiem 2020. gada izgudrojumiem. Uz mākslīgo intelektu balstītā sistēma izmanto laika ziņas, nokrišņus un citas vides parādības, lai prognozētu siltuma apstākļus ēkā, un pēc tam pielāgo gaisa kondicionēšanas vai apkures jaudu. Pagājušajā gadā ieviestā tehnoloģija uzrauga temperatūru vairāk nekā 3,6 miljonu kvadrātmetru ēkā, palīdzot samazināt CO2 emisijas par 20-40%. Un Tesla izstrādātais litija jonu Powerwall akumulators palīdz sadalīt tīkla slodzi un tiek izmantots kā rezerves barošanas avots privātmājās: zema patēriņa periodos akumulē elektrostaciju vai atjaunojamo enerģijas avotu saražoto enerģiju un atbrīvo to. sastrēguma laikā vai strāvas padeves pārtraukumu laikā.
Būvniecība maina enerģiju
Mūsdienās energoefektivitāte iet roku rokā arvide, un darbs ilgtspējīgas attīstības virzienā palīdz piesaistīt personālu un atrast investīcijas. Loģika ir vienkārša: ēkas un būves ar daudz dabiskā apgaismojuma tērē mazāk resursu apgaismes ierīcēm, ar labu siltumizolāciju - apkurei utt. Kopš 1990. gada pasaulē pastāv ēku efektivitātes vides novērtējuma metode (BREEAM), saskaņā ar kuru ir sertificēti vairāk nekā 200 tūkstoši ēku un būvju.
Krievijā, piemēram, gandrīz visa tirdzniecībaMEGA centrus ir sertificējis BREEAM in USE International ar ļoti labu vērtējumu. Šogad Ingka Investments (tāpat kā MEGA, kas ietilpst Ingka grupā) iegādājās 49% akciju astoņās saules elektrostacijās Krievijas dienvidrietumos. Projektu enerģētiskā jauda būs 160 MW, kas ir pietiekami, lai nodrošinātu elektrību daļu tirdzniecības centru un visus IKEA veikalus Krievijā.
Izmaiņas attiecas arī uz mājokļiem un biroju telpām.celtniecība. Piemēram, Zaha Khadid Architects Šenženas (Ķīna) debesskrāpis Tower C tiks būvēts tikai no otrreizēji pārstrādātiem materiāliem, un īpaša ēnojošā fasāde torņa konstrukcijā palīdzēs ventilācijai un novērsīs pārkaršanu – gaisa kondicionēšanai nepieciešams mazāk enerģijas.
Jaunbūves Krievijā ir 7–9 reizes energoefektīvākas,nekā Hruščovs. Hruščova enerģijas patēriņš ir 350–450 kWh uz kvadrātmetru gadā, un visizplatītākā jaunbūve ir ne vairāk kā 90 kWh uz kvadrātmetru. Aprēķins veikts pēc Maskavas piemēra. Izrādās, ka veca māja ar pieciem stāviem tērē tikpat daudz elektrības kā jauna ar 35 stāviem, ar līdzīgu nospiedumu.
Mainās arī būvmateriālu ražošana, patenergoietilpīgi materiāli, piemēram, tērauds un betons. Piemēram, cits žurnāla Time 2020 apbalvotais Heliogen HelioHeat prezentē 100 000 spoguļu, kas novietoti laukā. Tos vada dators, atstaroto saules staru koncentrējot uz 40 m augsta torņa, kur temperatūra sasniedz 1100 °C: pietiek, lai izkausētu tēraudu un ražotu cementu. Jūs varat iztikt bez fosilā kurināmā dedzināšanas. Saskaņā ar Heliogen dibinātāja Bila Grosa teikto, tehnoloģijas nākotnes versijas tiks izmantotas arī, lai radītu ūdeņradi bezemisijas transportlīdzekļiem.
Iespējams, aiz šāda daudzfunkcionāla,zaļie un viedie projekti ir rūpniecības un pilsētu nākotne. Mēs nevaram precīzi zināt, kādas megapilsētas mūs sagaidīs pēc 10 vai 20 gadiem, bet ar inovācijām enerģētikas sektorā mēs viegli veidojam "nākotnes lējumus". Visas šīs apbrīnojamās tehnoloģijas vēlreiz apstiprina zinātniskās fantastikas rakstnieka Viljama Gibsona frāzi: “Nākotne jau ir klāt. Tas vienkārši nav vienmērīgi sadalīts."
Skatiet arī:
Paskaidroja, kā Visums atspoguļojas melno caurumu tuvumā
Masveida saindēšanās un jaunas civilizācijas nāves versijas: kā mainījās mūsu zināšanas par maijiem
Parādījās detalizētas mums tuvāko galaktiku fotogrāfijas