Локално вс централизовано: уместо или заједно?
Почнимо са производњом енергије. Овде се развијају две
Нуклеарна енергија.Према прогнозама Министарства енергетике, удео производње нуклеарне енергије уземља ће расти до 2050. Нуклеарне електране су компактне, ефикасне и еколошки прихватљиве у погледу производње енергије. А чињеница да килограм уранијума може да произведе 90.000 пута више енергије од килограма угља говори сама за себе.
Ускоро ће ваздух удаљених и тешко доступних градовапромениће мале модуларне реакторе, наводе у Министарству енергетике. Од стотинак пројеката, десетак је у завршној фази развоја и припрема се за добијање лиценци. Уместо угља, чије сагоревање утиче на квалитет ваздуха, биће мирни атом: животна средина ће се побољшати.
У глобалу, чак и они сами виде ситуацију другачијеатомски научници. ИАЕА предвиђа да ће до 2050. године укупан капацитет нуклеарних електрана расти за највише 82%, а укупна производња енергије из свих извора удвостручиће се. Дакле, удео нуклеарних електрана, данас је 10,4%, постепено ће се смањивати, мада не критично.
Хидроенергија.Али са развојем хидроелектрана није све такодефинитивно. У Русији се не планира градња нових хидроелектрана, али се не планира ни рушење постојећих, јер оне дају релативно јефтину струју и омогућавају им да се носе са вршним оптерећењима. Амерички научници кажу да ће због климатских промена низ пројеката који су у току производити мање струје него што је планирано, наводећи као пример две бране на реци Мадеира у Бразилу. А у Грузији су ове године били масовни протести против нове хидроелектране. Што је јачи утицај еколога, мање су шансе за развој хидроенергетике.
Постоји још једна препрека за развој хидроелектрана -развој већине економски одрживог хидропотенцијала у Северној Америци (око 70%) и Европи (75%). Стручњаци предвиђају да ће се нове хидроелектране градити у Африци, Азији и Јужној Америци, јер на другим континентима, где год може да се изгради велика хидроелектрана, оне већ стоје. А тема екологије у регионима у развоју не прати се тако пажљиво.
Развијени потенцијал хидроенергије у Русији је само 20%, али не постоје планови за развој индустрије у земљи.
Енергија горива.На то утиче све већа популарност електричних возила.Они стискују тржиште нафте, што ће нафту и гас учинити јефтиним изворима електричне енергије, и створити додатну потражњу за енергијом. Стручњаци предвиђају да ће до 2050. цена барела нафте пасти на 10–18 долара. Према Институту за енергетска истраживања Руске академије наука и Енергетском центру Московске школе менаџмента Сколково, до 2025. транспорт ће трошити 17% укупне енергије (2015. године износио је 16%) и задржаће свој удео због електрификације железничког и друмског саобраћаја.
У Москви сада постоји 200 пунионица заелектрична возила, а до 2023. биће их више од 600. Да би се носило са додатним оптерећењем система напајања, неопходно је модернизовати мреже. То се може учинити без повећања трафостаница за производњу електричне енергије и трансформатора, захваљујући компетентном раду са постојећом опремом. На пример, увођење технологије РУТАС 4К повећаће поузданост система којима управљају Россети, МОЕСК, ДРСК, РЕС, ЕЕСК и друге компаније за електроенергетске мреже за 67%, као и додаће до 20% додатне корисне снаге минимизирањем утицаја јалове снаге на систему напајања. То ће омогућити изградњу нових електричних станица за пуњење на постојећим капацитетима барем у сваком стамбеном насељу или дворишту.
Станице за пуњење дворишта нису једини начинразвој. На пример, у Италији је израелски стартуп Елецтреон Вирелесс надоградио додељени пропусни опсег технологијом Динамиц Вирелесс Повер Трансфер. Систем се налази испод асфалта и пуни возила помоћу магнетних калемова током вожње.
Скорашњи крај нафтне ере је такође препознат уземље чије је благостање донедавно било потпуно зависно од извоза енергије. На пример, УАЕ примљене петродоларе улажу у развој пољопривреде, индустрије и рекреативних ресурса. Захваљујући слободним економским зонама, Дубаи је постао глобални пословни центар: тамо је нафта 2020. године чинила мање од 1% БДП-а, а лука Јабел Али је, захваљујући свом повољном положају, ушла у првих десет светских лидера у погледу контејнерски терминали.
Удео термоелектрана на угаљ постепено ће се смањивати, али због ниских трошкова добијања горива и могућности њихове употребе у тешко доступним областима, оне ће бити тражене у деценијама које долазе.
Угаљ ће остати без новца.Током 2015-2018, 33 велике банке широм света најавиле су ограничења за финансирање пројеката и компанија у области вађења угља и производње угља. Међу њима су Барцлаис, Цредит Суиссе, Голдман Сацхс, ХСБЦ, Морган Станлеи и други. Ово није најбољи правац за ваш стартуп.
Алтернативна енергија.Ова врста енергије постаје приступачнији.Америчко Министарство енергетике планира да смањи трошкове соларне електричне енергије за 60% до 2030. године: са 4,6 центи / кВх на 2 цента / кВх. Главне наде повезане су са сунчевом енергијом: петротермална (енергија Земљине језгре) је неисплатива, хидротермална има високу ефикасност само у областима са вулканском активношћу, а ветар је праћен сталним брујањем и вибрацијама. Неће постати популаран локални инструмент „код куће“, посебно у градовима.
Решење у градовима будућности ће вероватно битиСоломон и моћи ће да комбинују комбинацију централизованог (то је економски и еколошки корисно) и локалног (кровови аутомобила, куће, фасаде - све где се могу поставити соларни панели) напајања.
Раст становништва ће довести до гушћег развојаи урбанизација у будућности - централно напајање је погодније за високоградње. Постоји вероватноћа појаве ограничења потрошње централизоване енергије како би се стимулисало људе да сами производе део енергије. Упркос технологијама за уштеду енергије, људске потребе расту. Према УН-у, земље са високим дохотком имају еколошки отисак по глави становника 10 пута већи од земаља са ниским дохотком.
Свој еколошки траг можете израчунати помоћу посебног еко-калкулатора из УН-а.
Обновљиви вс фосилни
Други ниво такмичења је између традиционалног(фосилна) и алтернативна енергија. Америчка управа за енергетске информације очекује да ће алтернативни извори у земљи ускоро претећи фосиле. У Шкотској обновљиви извори покривају 97% потреба домаћинства. Али у Русији ће традиционална енергија остати главна још најмање 15 година због сировинске природе економије.
У ЕУ за примену Паришког споразума иОдржавање глобалног просечног пораста температуре испод 2 ° Ц такође је планирано да смањи емисије из енергетског сектора на нулу, што значи прелазак на обновљиве изворе енергије. У чланку Примењена енергија: Да ли је 100% обновљиви европски електроенергетски систем изводљив до 2050. године, аутори су за сваку државу ЕУ моделирали оптимални однос између различитих врста обновљивих извора енергије, на основу њихових климатских карактеристика и прогнозе повећања укупне енергије потрошња до 2050.
Врло је вероватно да за испуњење обавезасмањење климатских емисија из различитих земаља, укључујући и градове будућности, надгледаће „климатска полиција“. Пројекат Цлимате ТРАЦЕ је систем који на основу сателитских снимака у инфрацрвеном спектру, користећи рачунарске симулације, може пронаћи изворе загађења широм планете и проценити њихове штетне ефекте. Већ 2021. године, предвиђа се да ће организације за заштиту животне средине моћи да верификују како се владе широм света придржавају обавеза да смање емисије стакленичких гасова.
Главни изазови деценије:научите да ефикасно рециклирате коришћене компоненте соларних и ветроенергетских инсталација и успоставите поновну употребу ретких земних метала. На пример, до 2050. године укупна тежина коришћених лопатица ветротурбина биће 40 милиона тона. Европска технологија &амп; Иновациона платформа за енергију ветра предлаже сечење лопатица, а затим њихово дробљење у мрвице за производњу грађевинског материјала. Али није их лако обрадити - скоро да нема инсталација ове величине, а логистика за долазак до њих је сложена и скупа.
Индустријска ветротурбина може се направити за 7-10 дана. Његов просечан животни век је 20-30 година, а сечива се распадају стотинама година.
Соларни панели су такође проблематични.Фотонапонски панели садрже нечистоће олова, кадмијума и антимона. При растављању падају у земљу и трују је, кишом се испирају у водоносне слојеве. Последњих година такав отпад се илегално извози у сиромашне земље. Према УН-у, то се ради са 60-90% свих одбора који су служили. Неке државе иду паметнијим путем продајом половних плоча са малим ресурсима земљама трећег света.
Заступници алтернативне енергије могуда се успротиви и подсети на електране на угаљ, које заузимају 47% у азијско-пацифичком региону, али постоји и нуклеарна енергија из фосилних горива. У позадини проблема са прерадом соларних и ветро инсталација, изгледа као врхунац еколошке прихватљивости. И у овом сукобу нема победника.
На путу до потрошача
Производња електричне енергије није једини елемент уелектроенергетски систем, који чека велике промене. Рад такође изгледа обећавајуће на нивоу преноса и употребе енергије. Подаци РУТАС-а показују да је данас неопходно генерисати 20–40% више енергије него што потрошачу заправо треба. То је због техничких губитака (до 20%) и потрошње реактивне снаге модерне опреме за домаћинство и канцеларије (до 30%).
Компанија има технологију која покривасве фазе проласка електричне енергије: од производње (високи напон) кроз далеководе (средњи напон) до потрошача (ниски напон). Горе поменуто у контексту инфраструктуре за електрична возила РУТАС 4К може смањити техничке губитке до 7% испоручене електричне енергије и готово у потпуности елиминисати потрошњу реактивне снаге опреме.
Решење смањује потребну количину енергијеза производњу значи да је потребно мање горива. Односно, термоелектране у Сибиру, на Далеком истоку и на Уралу моћи ће да користе мање угља за производњу, емитују мање ЦО2 и штеде ресурсе. Исто важи и за производњу гаса и било коју другу.
Прикладно је повући аналогију са изградњом куће.Темељ електроенергетске индустрије су производња, кабловски и надземни водови, трансформатори и електрични мотори. Темељ је груби нацрт, на врху којег је потребна подна кошуљица. Без тога је немогуће поставити намештај, уређаје и неопходне атрибуте за цивилизован живот. Технологија РУТАС 4К је кошуљица која помаже да се искористи енергија и смањи за 67% број прекида који доводе до нестанка струје.
Време без напајања смањено је за 55% за домаћинства у градовима у којима је примењена РУТАС 4К технологија.
Технологија такође помаже у приватним решењима.2020. часопис Тиме је изабрао БраинБок АИ систем за управљање објектима као један од 100 најбољих изума 2020. године. Систем заснован на вештачкој интелигенцији користи временске извештаје, падавине и друге еколошке феномене за предвиђање топлотних услова у згради, а затим прилагођава снагу климатизације или грејања. Лансирана прошле године, технологија прати температуру више од 3,6 милиона квадратних метара зграде, помажући да се емисија ЦО2 смањи за 20-40%. А литијум-јонска Повервалл батерија, коју је развио Тесла, помаже у расподели оптерећења на мрежи и користи се као резервни извор напајања у приватним кућама: акумулира енергију коју генеришу електране или обновљиви извори енергије током периода ниске потрошње и ослобађа је у вршним временима или током нестанка струје .
Конструкција мења енергију
Данас је енергетска ефикасност на првом местуживотна средина и рад на одрживом развоју помаже у привлачењу особља и проналажењу инвестиција. Логика је јасна: зграде и грађевине са пуно природног светла троше мање ресурса на уређаје за осветљење, са добром топлотном изолацијом на грејање итд. Од 1990. године у свету постоји метода еколошке процене ефикасности зграда (БРЕЕАМ) према којој је сертификовано више од 200 хиљада зграда и грађевина.
У Русији, на пример, готово сва трговинаМЕГА центри су положили БРЕЕАМ у УСЕ Интернатионал сертификату са врло добром оценом. Ове године Ингка Инвестментс (попут МЕГА, део Ингка групе) стекла је 49% удела у осам соларних електрана на југозападу Русије. Енергетски капацитет пројеката биће 160 МВ: ово је довољно за обезбеђивање електричне енергије делу тржних центара и свих ИКЕА продавница у Русији.
Промене се такође односе на становање и канцеларијуконструкција. На пример, небодер Товер Ц у Шенжену (Кина) компаније Заха Кхадид Арцхитецтс биће изграђен користећи само рециклиране материјале, а посебна фасада за сенчење у структури торњева ће промовисати вентилацију и спречити прегревање - за климатизацију је потребно мање енергије.
Нове зграде у Русији су 7-9 пута енергетски ефикасније,него Хрушчови. Потрошња енергије Хрушчова је 350-450 кВх по квадратном метру годишње, а најчешћа нова зграда није већа од 90 кВх по квадратном метру. Рачуница је рађена на примеру Москве. Испоставило се да стара кућа на пет спратова користи исту количину електричне енергије као нова кућа на 35 спратова са истом површином базе.
Производња грађевинског материјала се такође мења, чакенергетски интензивни попут челика и бетона. На пример, још један победник часописа Тиме 2020. године, Хелиоген ХелиоХеат, представља 100.000 огледала на терену. Њима управља рачунар, концентришући рефлектовану сунчеву зраку на торањ од 40 метара. Тамошња температура достиже 1.100 ° Ц: довољно за топљење челика и стварање цемента. Можете и без сагоревања фосилних горива. Оснивач Хелиогена Билл Гросс рекао је да ће будуће верзије такође користити технологију за стварање водоника за возила без емисије штетних гасова.
Можда иза такве мултифункционалности,зелени и паметни дизајни су будућност индустрије и градова. Не можемо тачно знати како ће нас мегаградови дочекати за 10 или 20 година, али кроз иновације у енергетском сектору лако можемо направити „одливке будућности“. Све ове невероватне технологије још једном потврђују фразу писца научне фантастике Вилијама Гибсона: „Будућност је већ стигла. Само што још није равномерно распоређено “.
Погледајте и:
Објаснио како се свемир огледа у близини црних рупа
Масовно тровање и нове верзије цивилизацијске смрти: како су се наша знања о Мајама променила
Појавиле су се детаљне фотографије најближих нам галаксија