Современные альтернативные источники энергии: Современные, стабильные, надежные | МАГАТЭ

Содержание

Современные, стабильные, надежные | МАГАТЭ

Ядерная энергетика в сочетании с умными сетями электроснабжения (двусторонними сетями, которые соединяют производителей с потребителями с использованием новых технологий) может помочь странам перейти на низкоуглеродные источники электроэнергии и обеспечить надежное, стабильное и устойчивое энергоснабжение.

Многие страны занимаются диверсификацией структуры используемых ими источников низкоуглеродной энергии, чтобы содействовать декарбонизации своей экономики и достижению целей в области борьбы с изменением климата. Эти усилия ведут к глобальному сдвигу в сторону возобновляемых источников энергии, однако сами по себе эти источники не способны полностью и надежно удовлетворить спрос.

«Низкоуглеродные возобновляемые источники энергии благоприятны с точки зрения экологии, но они не всегда легко поддаются контролю и не способны бесперебойно удовлетворять спрос ввиду прерывистого характера энергии солнца и ветра, а также отсутствия крупных мощностей для хранения энергии.

Это означает, что электросети часто требуются дополнительные источники энергии, — объясняет Анри Пайер, руководитель Секции планирования и экономических исследований МАГАТЭ. — С появлением большего числа разнообразных источников энергии, попадающей в систему, электросети должны были стать более гибкими и адаптируемыми, чтобы обеспечивать надежное и устойчивое энергоснабжение».

Ядерная энергетика может вырабатывать низкоуглеродную энергию 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Она обеспечивает энергетическую безопасность, необходимую странам для перехода к низкоуглеродным энергетическим системам. Благодаря гибкости эксплуатации, АЭС могут дополнять переменную генерацию энергии с помощью возобновляемых источников энергии, а за счет инерции своих больших паровых турбин эти электростанции могут также помогать стабилизировать сети и обеспечивать экологически чистое и надежное энергоснабжение.

Традиционно электросети полагались на включение и отключение электростанций, использующих органическое топливо, такое как уголь и природный газ, для удовлетворения спроса на энергию, когда он превышал предложение.

Умные электросети же могут принимать множество различных источников энергии и динамически переключаться между ними, в отличие от традиционных энергосистем, которые обладают меньшей гибкостью. Умные сети существуют уже какое-то время, однако последние технологические достижения вывели их на новый уровень. Умные сети могут использовать новейшие технологии, такие как искусственный интеллект и «Интернет вещей» (система подключенных через Интернет компьютеров и устройств, которые могут динамически обмениваться данными и действовать на их основе), для сбора информации, повышения эффективности работы и автоматизации процессов.

Например, умная электросеть может с помощью создаваемых искусственным интеллектом прогнозов предугадывать пасмурные или безветренные дни и динамически переключаться с генерации при помощи энергии солнца или ветра на альтернативные источники, такие как ядерная энергия, для обеспечения бесперебойного снабжения. Искусственный интеллект может также прогнозировать возможные районы возникновения и продолжительность неблагоприятных погодных условий и передавать сети сигнал о необходимости увеличения и диверсификации производства на случай повреждения линий электропередачи.

В случае обрыва линии электропередачи или отключения электроэнергии установленные в сети датчики и устройства системы «Интернет вещей» могут сообщать операторам сети о необходимости проведения ремонтных работ и перенаправления электроэнергии или ее получения из другого источника.

В случае традиционных электросетей степень воздействия непогоды можно было оценить только постфактум. Таким образом, если вы живете дальше места повреждения линии электропередачи, это зачастую означает отсутствие электроснабжения до окончания ремонтных работ. За счет способности находить альтернативные решения для производства и передачи электроэнергии умные сети обладают большей устойчивостью и могут сокращать продолжительность отключений потребителей от электроснабжения.

Например, в компании «Электрисите де Франс» (ЭДФ), являющейся одним из крупнейших мировых производителей электроэнергии, некоторые из инновационных технологий умных сетей, разработка которых идет в настоящее время, включают в себя использование 5G — технологии мобильного Интернета нового поколения — для поддержки технологии «Интернет вещей» и развития более эффективных гибридных сетей для передачи электрических токов.

Также идет внедрение технологий блокчейн, которые обеспечивают весьма надежный способ отслеживания и обработки информации об операциях, для сертификации того, где и в каком количестве производится чистая энергия. ЭДФ использует метод под названием «цифровые двойники», чтобы создавать виртуальную среду для прогнозирования потребностей в обслуживании сети и сокращения расходов на ремонт.

«Наши научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области умных сетей направлены на решение целого ряда задач. Мы также учитываем ожидания общества в отношении более экологически чистой электроэнергетической инфраструктуры и готовимся к рискам, таким как воздействие изменения климата, кибербезопасность и обеспечение устойчивости сетей перед лицом потенциальных кризисов, — говорит Бернар Саля, директор по НИОКР в ЭДФ. — Разумеется, любой новый метод, становящийся возможным благодаря увеличению вычислительных мощностей, будет опробован на существующих моделях для повышения их точности».

Как говорит старший сотрудник МАГАТЭ по ядерной безопасности Диан Заградка, оценка воздействия этих технологических достижений является важной частью этого процесса: «Новые технологии несут пользу только в том случае, если они безопасны. В соответствии с нормами безопасности МАГАТЭ любые изменения конструкции, включая использование технологий искусственного интеллекта и «Интернета вещей», проходят строгую оценку безопасности для определения любого воздействия, которое такие изменения и усовершенствования могут оказать на АЭС и характер их взаимодействия с электросетями. МАГАТЭ организует технические совещания для обсуждения потенциальных последствий и обмена опытом использования этих технологий на АЭС».

Альтернативные источники энергии: виды и использование

В течение всего периода развития цивилизации происходила борьба за обретение новых, более эффективных форм энергии. За тысячи лет был пройден путь от овладения огня до применения управляемой ядерной реакции в атомных электростанциях. Поэтому в истории человечества принято выделять несколько энергетических революций, которые заключались в переходе от одного доминирующего первичного источника энергии к другому. Результаты этих изменений затрагивали не только сферу энергетики и экономики, но и меняли социальный и культурный облик цивилизации.

В настоящее время Мировая энергетика находится на перепутье. С увеличением народонаселения Земли экономика требует все больше энергии, а запасы ископаемого топлива, на котором основана традиционная энергетика, не безграничны. Рост стоимости ископаемого топлива усугубляется и тем, что достигшее колоссальных размеров использование углеводородов наносит ощутимый вред окружающей среде, что отражается на качестве жизни населения. А это означает, что в будущем потребности в энергии, а значит и в новых способах её получения, будут только увеличиваться. На смену эре углеводородов (нефти и газа), придет эра использования альтернативной, чистой энергии.

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

Глобально-экологический:

сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т. ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI веке.

Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы.

Экономический: переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, а на традиционную — постоянно растут.

Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, – всё это увеличивает социальную напряженность.

Эволюционно-исторический: в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также экспоненциальным нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется тупиковой; для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.

Именно с нетрадиционными возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) связывают будущее энергетики. Усилиями мировой науки было обнаружено множество таких источников, большинство из них уже используется более или менее широко. В настоящее время общий вклад ВИЭ в мировой энергобаланс пока невелик, около 20 % конечного потребления энергии. При этом на долю биотоплива и гидроэнергии, используемых традиционными способами, приходится основная часть – около 17 %, на долю нетрадиционных ВИЭ всего около 3 %.

Наиболее известны  и частично применяются следующие виды энергии:

— энергия Солнца;
— энергия ветра;
— биоэнергетика;
— энергия приливов и волн;
— тепловая энергия Земли.
— энергия атмосферного электричества и грозовая энергетика.

Из всех существующих видов альтернативной энергетики самыми востребованными являются солнечная, ветро- и гидроэнергетика.

Энергия солнца

Всевозможные гелиоустановки используют солнечное излучение как альтернативный источник энергии. Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества.

Существуют разные способы преобразования солнечного излучения в тепловую и электроэнергию и, соответственно, различные типы солнечных электростанций. Наиболее распространены станции, использующие фотоэлектрические преобразователи (фотоэлементы), объединенные в солнечные батареи.

Солнечные электростанции активно используются более чем в 80 странах мира. Большинство крупнейших фотоэлектрических установок мира находятся в США.

К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.

Недостатками в использовании солнечной энергии являются дороговизна оборудования, зависимость интенсивности солнечного излучения от суточного и сезонного ритма, а также, необходимость больших площадей для строительства солнечных электростанций. Также серьёзной экологической проблемой является использование при изготовлении фотоэлектрических элементов для гелиосистем ядовитых и токсичных веществ, что создаёт проблему их утилизации.

Энергия ветра

Одним из перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора.

Ветроэнергетические установки (ветряные электростанции) широко используются в США, Китае, Индии, а также в некоторых западноевропейских странах (например в Дании, где 25% всей электроэнергии добывают именно таким способом). Ветроэнергетика является весьма перспективным источником альтернативной энергии, в настоящее время многие страны значительно расширяют использование электростанций данного типа.

Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии. Кроме того, ветрогенераторы, производя энергию, не загрязняют атмосферу вредными выбросами.

К недостаткам устройств по производству ветряной энергии можно отнести непостоянство силы ветра и малую мощность единичного ветрогенератора. Также ветрогенераторы известны тем, что производят много шума (вследствие чего их стараются строить вдали от мест проживания людей), мешают перелетам птиц  и насекомых, а также создают помехи в прохождении радиоволн  и работе военных.

Биоэнергетика

Биоэнергетика позволяет из биотоплива разного вида получать энергию и тепло. Биоэнергетика сейчас находится в стадии активного развития. Крупные промышленные и сельскохозяйственные предприятия активно переходят на биотопливо, что дает им получать электроэнергию и тепло из органического мусора.

К альтернативным источникам энергии относятся не все виды биотоплива: традиционные дрова тоже являются биотопливом, но не являются альтернативным источником энергии. Альтернативное биотопливо бывает твердым (отходы деревообработки и сельского хозяйства), жидким (биодизель и биомазут, а также метанол, этанол, бутанол) и газообразное (водород, метан, биогаз).

Основными преимуществами является утилизация органического мусора, снижение уровня загрязнения окружающей среды. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы, которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время. Биотопливо снижает выбросы парниковых газов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

Биотопливо довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

К недостаткам применения биотоплива относятся:

— ограничения региональной пригодности (в некоторых местностях просто невозможно выращивать биотопливные культуры, например, в местности с холодным или засушливым климатом).

— водопользование – чем меньше воды используется для выращивания сельскохозяйственной культуры, тем лучше, так как вода является ограниченным ресурсом.

— продовольственная безопасность (слишком активное выращивание биотоплива может привести к голоду). Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания.

— разрушение среды обитания животных и риск изменения окружающей среды, вследствие применения удобрений и пестицидов при выращивании биотопливных культур (чаще всего это монокультуры для удобства выращивания).

Энергия приливов и волн

Мировой океан аккумулирует энергию в разных видах: энергию биомассы, энергию приливов и отливов, энергию океанических течений, тепловую энергию и др. Проблема заключается в том, чтобы найти экономически и экологически приемлемые способы ее использования. По прогнозным оценкам доступная часть энергии Мирового океана во много раз превышает уровень потребления всех энергетических ресурсов в мире.

По оценкам Ocean Energy Systems, к 2050 г. с помощью подобных технологий можно будет вырабатывать 300 ГВт – это столько же, сколько бы производили 250 ядерных реакторов. А UK Carbon Trust прогнозирует, что к тому времени уже возникнет всемирный рынок приливной энергии стоимостью 126 млрд фунтов стерлингов.

В Японии протестировали устройство, которое генерирует электроэнергию из океанических течений. Испытание установки было проведено на юго-западе префектуры Кагошима. Течения у Кагошимы постоянны по силе и направлению. Турбина экспериментального генератора была установлена на уровне 20-50 м под поверхностью воды. Генератор развил мощность производства электроэнергии всего 30 кВт. Конечно, это немного, но главное – изобретение работает. Ученые полагают, что такой метод генерации электричества может быть более стабильным, чем солнечная энергетика. Организация по разработке новых энергетических и промышленных технологий NEDO надеется внедрить эту технологию в промышленное использование к 2020 г.

В США извлекают энергию из волн.

Исследователи Технологического института Джорджии разработали устройство, преобразующее в электричество энергию волн океана очень широкого диапазона частот. Энергия волн океана — самая слаборазвитая отрасль чистой энергетики. Хотя океан потенциально способен обеспечить энергией весь мир, пока что не существует экономически выгодного способа ее извлечения. Основная проблема в том, что океанские волны непостоянны и колеблются с низкой частотой, тогда как большинство генерирующих устройств лучше всего работают с постоянной амплитудой и высокой частотой.

В прошлом году в проливе Пентленд-Ферт на северном побережье Шотландии началась первая фаза строительства крупнейшей в мире приливной электростанции MeyGen, итоговая мощность которой может достичь 398 МВт. Станция способна обеспечить электричеством 175 тыс. домохозяйств. Возобновляемая энергия приливов стала одним из важнейших направлений новой энергетики, развиваемой в Шотландии. Шотландские приливы, одни из самых мощных в Европе, помогут развить эту многообещающую технологию и сократить выбросы углекислого газа. Шотландия планирует полностью (на 100%) перейти на возобновляемую электроэнергию уже в 2030 г. Достигнутый в 2016 г. уровень составил около 60%.

Аналогичные технологии применяются уже и в Северной Америке – на побережье Новой Шотландии. Эта провинция на северо-востоке Канады действительно напоминает Шотландию — и не в последнюю очередь благодаря высоким приливам.

В ноябре прошлого года там, в заливе Фанди начал работу первый в Северной Америке приливной электрогенератор. Он занимает пять этажей и весит тысячу тонн, его мощность – 2 МВт, что достаточно для питания 500 домов.

В области разработки новейших решений для использования энергии приливов лидирует Великобритания. Этому способствует идеальная схема приливов и благоприятная регулятивная среда. Канада, Китай и Южная Корея также демонстрируют устойчивый прогресс. США также являются одним из основных центров инноваций в данной сфере.

Основные плюсы – высокая экологичность и низкая себестоимость получения энергии.

К главным минусам приливных электростанций относятся высокая стоимость их строительства и суточные изменения мощности, из-за которых электростанции этого типа целесообразно использовать только в составе энергосистем, использующих также и другие источники энергии.

Тепловая энергия Земли

Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Это обусловлено тем, что температура ядра Земли чрезвычайно высока. В некоторых местах земного шара происходит прямой выход высокотемпературной магмы на поверхность Земли: вулканические области, горячие источники воды или пара. Энергию этих геотермальных источников и предлагают использовать в качестве альтернативного источника сторонники геотермальной энергетики. Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии.

Для разработки этого источника энергии используются геотермальные электростанции, использующие энергию высокотемпературных грунтовых вод, а также вулканов. На данный момент более распространенной является гидротермальная энергетика, использующая энергию горячих подземных источников. Гидротермальная энергетика, основанная на использовании «сухого» тепла земных недр, на данный момент развита слабо; основной проблемой считается низкая рентабельность данного способа получения энергии.

К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.

К негативным сторонам можно отнести тот факт, что термальные воды сильно минерализованы, а зачастую ещё и насыщены токсичными соединениями. Это делает невозможным сброс отработанных термальных вод в поверхностные водоёмы. Поэтому отработанную воду необходимо закачивать обратно в подземный водоносный горизонт. Кроме того, некоторые учёные-сейсмологи выступают против любого вмешательства в глубокие слои Земли, утверждая, что это может спровоцировать землетрясения.

Атмосферное электричество и грозовая энергетика

Атмосферное электричество может стать еще одним существенным источником экологически чистой энергии. В нижних слоях атмосферы Земли идут интенсивные процессы испарения, переноса тепла и влаги, образования облаков, сопровождающиеся явлениями электризации. В результате, у поверхности Земли напряженность электростатического поля достигает 100…150 В/м летом и до 300 В/м зимой, значительно изменяясь от погодных условий. В атмосфере постоянно висит положительный объемный заряд величиной около 0,57 млн. кулонов. Энергетический ресурс заряженной атмосферы оценивается величиной около 107 ГВт, что не менее чем в 250 раз превышает потребности человеческой цивилизации в энергии.

Вопросы формирования электрической энергии в атмосфере и использования электричества, сформированного естественным путем, тревожили умы многих ученых на протяжении столетий. Все началось со знаменитого опыта Бенджамина Франклина в июне 1752 года, когда он поднял воздушного змея перед грозовым облаком, и экспериментально доказал, что грозовые явления имеют электрическую природу. В 1850–1860-х годах получили патенты на изобретения в области атмосферного электричества Лумис и Уард в США, во Франции. Среди тех, кто мечтал завоевать и использовать атмосферное электричество в качестве практически неиссякаемого источника энергии был и знаменитый изобретатель Никола Тесла, предложивший способ преобразования высокого постоянного напряжения атмосферы в низкое переменное. В Финляндии Герман Плаусон провел эксперименты с аэростатами, изготовленными из тонких листов магниево-алюминиевого сплава, покрытого очень острыми, изготовленными электролитическим способом иглами. На свои устройства он в 1920-х годах получил патенты США, Великобритании и Германии.

К сожалению все предложенные грандиозные устройства так и не получили широкого практического применения ввиду их громоздкости, непрактичности, опасности, а самое главное, нестабильности снимаемой мощности, которая целиком зависит от «электрической погоды» в атмосфере. Но ни смотря, ни на что, интерес к исследованиям атмосферного электричества не угас, и в самые недавние годы достигнуты значительные успехи.

Новые исследования, проведенные учеными из университета Кампинаса в Бразилии, позволили по-новому взглянуть на задачу получения энергии из атмосферного электричества. В результате этих исследований ученые точно определили, каким именно образом происходит процесс формирования и момент высвобождения электричества из капелек влаги скопившейся в воздухе, как создаются электрические заряды в атмосфере, как они распространяются и каким образом они могут быть преобразованы в электрический ток, пригодный для использования.

В качестве преимуществ атмосферных электростанций отмечаются следующие факторы:

— атмосферная электростанция способна вырабатывать энергию постоянно и не выбрасывает в окружающую среду никаких загрязнителей;

— в случае открытия способа хранения и создания суперконденсатора атмосферного электричества, он будет постоянно подзаряжается с помощью возобновляемых источников энергии – солнца и радиоактивных элементов земной коры;

— электроразрядное оборудование атмосферных станций не бросается в глаза. Оно находятся в верхних слоях атмосферы, слишком высоко для того, чтобы их увидеть невооруженным глазом.

Недостатки:

— атмосферное электричество, как и энергию солнца или ветра, трудно запасать. Его необходимо либо использовать сразу же, на месте получения, либо преобразовывать в любую другую форму, например в водород;

— значительная разрядка земельно-ионосферного суперконденсатора может нарушить баланс глобального электрического контура. В этом случае последствия для окружающей среды будут непредсказуемы;

— высокое напряжение в системах атмосферных электростанций может быть опасным для обслуживающего персонала;

— электроразрядное оборудование необходимого размера сложно обслуживать и поддерживать на необходимой высоте. Кроме того, они могут представлять опасность для авиации.

Грозовая энергетика – это пока лишь теоретическое направление. Молния – это сложный электрический процесс. Для того, чтобы «поймать» и удержать энергию молнии, нужно использовать мощные и дорогостоящие конденсаторы, а также разнообразные колебательные системы. Пока еще грозовая энергетика неоконченный и не совсем сформированный проект, хотя и достаточно перспективный. Его привлекательность состоит в возможности постоянно восстанавливать ресурсы.

Вспышки молний на поверхности Земли происходят практически одновременно в самых разных местах планеты. Специалисты NASA, работая со спутником «Миссия измерения тропических штормов», проводят исследования грозовой активности в разных уголках нашей планеты. Ими собраны данные о частоте происхождения молний и создана соответствующая карта. Были установлены определенные регионы, в которых на протяжении года возникает до 70 ударов молнии на квадратный километр площади, и где в перспективе экономически целесообразно использовать данный вид энергии.

Сейчас ученые всего мира изучают этот сложный процесс и разрабатывают планы и проекты по устранению сопутствующих проблем. Возможно, со временем человечество сможет укротить «строптивую» энергию молнии и перерабатывать ее в ближайшем будущем.

Список литературы

  1. Боровский, Ю.В. Современные проблемы мировой энергетики / Ю.В. Боровский, М.: Навона, 2011 г. – 232 с.
  2. Дегтярев, К.С. К вопросу об экономике возобновляющихся источников энергии / К.С. Дегтярев, А.М. Залиханов, А.А. Соловьев, Д.А. Соловьев // Энергия. Экономика. Техника. Экология. – 2016. – № 10. – С. 10–21.
  3. Довгалюк, Ю.А. О прогнозе развития конвективных облаков и связанных с ними опасных явлений с помощью модели малой размерности / Ю.А. Довгалюк, Н.Е. Веремей, А.А. Синькевич., А.К. Слепухина // Вопросы физики облаков. Сборник статей памяти С.М. Шметера. М: ГУ «НИЦ» Планета, 2008. – 167 с.
  4. Кузнецов, Д.А. Возможности развития современной грозовой энергетики / Д.А. Кузнецов // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-6.
  5. Огарков, А.И. Большая эффективность малой энергетики / А.И. Огарков // АПК: экономика, управление. – 2007. – № 6. – С. 2–6.
  6. Суслов, Н.И. Возобновляемые источники энергии в стране, где много традиционных ресурсов: еще о России / Н. И. Суслов // ЭКО. – 2014. – № 3. – С. 69–87.

Картинки взяты с сайта по ссылке.


Король Раиса Александровна

© Раиса Король, научный сотрудник лаборатории моделирования и минимизации антропогенных рисков

e-mail: [email protected]

«Зеленое» будущее: мир на пороге внедрения новых энергетических технологий

Плюсы и минусы альтернативных технологий генерации энергии, их преимущества перед традиционной энергетикой обсудят на XX ПМЭФ. О ситуации в сфере энергетики и ее возможном будущем – в материале ТАСС

Сегодня никто не знает ответа на вопрос, каким будет полноценный облик энергетики будущего. Казалось бы, передовые технологии получения электрической и тепловой энергии на основе возобновляемых источников (ВИЭ) постепенно выталкивают на обочину истории так называемую классическую генерацию с углеводородным топливом.

В то же время альтернативная генерация до сих пор так и не избавилась от проблем, которые мешают ее масштабному внедрению, что сильно повышает шансы на продолжение самого широкого использования (как минимум в обозримой перспективе) ископаемого топлива для генерации энергии.

Уже появились новые идеи и новые технологии, реализуются уникальные проекты, которые в перспективе могут не только сделать ненужными газовые и угольные электростанции, но и сильно сократить использование альтернативной генерации.

Поэтому в настоящий момент человечество находится в начале трудного пути преобразования энергоотрасли, финал которого только лишь проступает сквозь туман технологической перспективы.

«Зеленое» будущее?

Как минимум одну характеристику энергетики будущего мы знаем уже сегодня. Совсем недавно мир обсуждал в Париже важнейшую проблему изменения климата на планете, и более 170 стран подписались под новым климатическим соглашением.

По мнению экспертов,  для достижения поставленных в документе целей необходимо развивать «зеленую» мировую генерацию, поскольку сейчас на производство энергии приходится две трети глобальных выбросов парниковых газов. Таким образом, будущее за экологически чистой генерацией, и Россия здесь может сыграть ключевую мировую роль.   

В ближайшие десятилетия потребление энергии человечеством будет только расти. В Международном энергетическом агентстве (МЭА) считают, что мировой спрос на энергию к 2040 году увеличится на 37%. Существенно изменится и структура мирового потребления – к этому сроку в лидеры выйдут страны Азии (прежде всего Китай), Африки и Ближнего Востока, где ожидается бурный экономический рост, для обеспечения которого и потребуются колоссальные энергоресурсы.

Ископаемые виды топлива сохранят свое доминирование, этому послужил современный «сланцевый прорыв», отодвинувший на несколько десятилетий угрозу исчерпания эффективно добываемых нефтегазовых ресурсов.

Как отмечается в докладе аналитического центра при правительстве РФ, доля нефти и газа в мировом потреблении первичной энергии к 2040 году останется практически неизменной – 51,4% (53,6% в 2010 году).

Согласно прогнозам экспертов, газ к 2040 году станет основным топливом в энергобалансе стран ОЭСР. К 2040 году вырастет на 15% мировой спрос и на уголь, основным потребителем которого будет Китай. Как известно, именно тепловые электростанции являются главными источниками эмиссии парниковых газов в атмосферу. Мировые запасы угля колоссальны, но надеяться на то, что современные технологии позволят свести на нет парниковые выбросы угольных ТЭС, не приходится.

В последние годы заметно расширяется использование альтернативных источников энергии. По словам главы «Роснано» Анатолия Чубайса, это связано с экологической чистотой ВИЭ, отсутствием эмиссии углекислого газа при их использовании и отсутствием риска техногенных аварий, которые могут повлечь загрязнение окружающей среды.

На ВИЭ в 2014 году пришлась почти половина от всех новых генерирующих мощностей в электроэнергетике, лидерами в развитии ВИЭ стали Китай, США, Япония и Германия, инвестировавшие в эту сферу $270 млрд.

В настоящее время в России мощность всех источников альтернативной генерации в общем энергобалансе достигает максимум 1%. Надо сказать, что Минэнерго РФ в ближайшие 20 лет планирует в 10 раз увеличить производство электрической энергии на основе возобновляемых источников. К примеру, после того, как в Крыму к концу 2017 года подключат солнечную электростанцию мощностью 110 МВт, ВИЭ займут 50% от общей мощности выработки энергии в этом российском регионе.

Ставка на солнце

Берлин несколько лет назад сделал ставку на масштабное развитие солнечной генерации, решив постепенно отказаться от атомных объектов для выработки электроэнергии. Определенных успехов в этой области Германия достигла в июле 2015 года, когда солнечные батареи, установленные по всей стране, произвели столько же электроэнергии, что и атомные электростанции: объем генерации и тех, и других составил по 5,18 ТВт/час.

Уже в 2014 году ветер, солнце, биомасса и вода обеспечили 26,2% всей произведенной в Германии электроэнергии, впервые обогнав по этому показателю традиционного для отрасли лидера – бурый уголь, на долю которого пришлось 25,4%.

Некоторые эксперты считают, что к 2030 году страна может полностью перейти на ВИЭ при производстве электроэнергии, уйдя от всех ископаемых, а также ядерных источников получения энергии.

На примере Германии видно, к каким последствиям способно привести чисто политическое решение по отказу от стабильного источника энергии, в данном случае атомной генерации. В числе внутренних последствий – рост стоимости электрической энергии для конечных потребителей, в числе внешних – потеря важнейших компетенций в высокотехнологичной атомной отрасли, и это на фоне того, что в мире вновь бурно развивается строительство АЭС и все новые страны заявляют о планах создания собственной атомной генерации.

Высокая зависимость ВИЭ от государственной поддержки делает «зеленую» энергетику уязвимой в кризисной экономической ситуации. К тому же ВИЭ имеют те самые родовые недостатки, заключающиеся в том, что объем производства энергии на объектах альтернативной генерации сильно зависит от погоды, в случае с солнечной генерацией – еще и от времени суток.

Для обеспечения энергоснабжения крупного промышленного производства солнечной генерацией надо покрыть панелями колоссальную территорию в десятки квадратных километров. К тому же солнечная генерация не работает в вечерние, пиковые часы потребления, а значит необходимо аккумулировать в огромных объемах энергию, полученную в течение светового дня, что приведет к еще большему удорожанию и так далеко не дешевой фотовольтаики.

Сторонники альтернативной генерации называют ее экологически чистой, критики в ответ на это подчеркивают несколько существенных моментов: строительство крупных ГЭС приводит к затоплению огромных территорий, уничтожению флоры и фауны и необратимому изменению климата в регионе, ветроэлектростанции являются реальной угрозой для птиц и причиной эрозии почвы из-за постоянной вибрации, а производство пластин для фотовольтаики не только очень дорогое и энергозатратное, но и крайне токсичное.

Инвестиции растут

Но очевидно, что все эти проблемы представляют собой технологические задачи, решаемые в обозримой перспективе, тем более что поток инвестиций в ВИЭ постепенно растет.

Мировые инновационные гиганты, такие как Apple и Google, активно вкладываются в совершенствование технологий альтернативной генерации, в частности компания Apple инвестировала в 2015 году больше $800 млн в развитие солнечной фермы в Сан-Франциско.

В то же время инвестиции Евросоюза в ВИЭ в прошедшем году упали на 21%, с $62 млрд до $48,8 млрд. В других регионах мира инвестиции растут. К примеру, страны Ближнего Востока и Африки увеличили вложения в ВИЭ на 58% – до $12,5 млрд.

И это не могло не сказаться на росте альтернативной генерации в мире: согласно данным британской BP, доля ВИЭ в производстве электроэнергии в 2015 году уже достигла 2,8% мирового потребления энергоресурсов.

Активное развитие ВИЭ не заставило ЕС, где эксплуатируется 131 АЭС общей мощностью около 121 ГВт, отказаться от атомной генерации. Европейский союз намерен инвестировать в атомную энергетику, в том числе в разработку и строительство современных реакторов для мини-АЭС, первую из которых предполагается ввести в эксплуатацию не позднее 2030 года.

Дело в том, что при всех сложностях в использовании атомной генерации она обладает важной особенностью – вклад АЭС в выбросы парниковых газов близок к нулю. Замещение с помощью АЭС тепловой генерации приводит к ожидаемому снижению эмиссии СО2.

Поэтому постепенная замена выбывающих старых атомных мощностей на новые ядерные энергоблоки в странах, давно эксплуатирующих «мирный атом», и вхождение все новых государств в мировой атомный клуб – это естественная тенденция как минимум нескольких ближайших десятилетий. Обусловлена она как задачей обеспечения стабильного и надежного энергоснабжения, так и необходимостью ввода новых, экологически безопасных объектов генерации.

Проекты будущего

На фоне «дележа пирога» мирового энергобаланса между классической генерацией и ее молодой соперницей в лице ВИЭ, особняком стоят проекты, которые в итоге могут сыграть ключевую роль в формировании энергетики будущего. Человечество ищет надежный, безопасный и дешевый источник энергии, который бы не только не загрязнял окружающую среду, но и решал накопившиеся проблемы.

В этом плане надо обратить внимание на Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР), строительство которого идет во французском Кадараше. Это крупнейший мировой научный проект, на территории Франции реактор возводят практически всем миром: участвуют ЕС, Швейцария, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США. Страны Европы вносят около 50% объема финансирования проекта, на долю России приходится примерно 10% от общей суммы, которые будут инвестированы в форме высокотехнологичного оборудования.

В основе реактора отечественная технология токамака, и это будет первая крупномасштабная попытка использовать для получения электроэнергии термоядерную реакцию, подобную той, что происходит на Солнце. Если ИТЭР будет успешным (появления первого прототипа коммерческой термоядерной электростанции мир ожидает к концу века), все участники получат полный доступ к технологиям для строительства объектов термоядерной генерации. Запасы топлива для такой станции на планете практически неисчерпаемы, к тому же термоядерная генерация экологически безопасна.

«ИТЭР – это ворота в термоядерную энергетику, через которые мир должен пройти», – говорил почетный президент НИЦ «Курчатовский институт», академик РАН Е.П. Велихов.

Еще один проект, способный повлиять на формирование облика энергетики будущего, – «Прорыв», реализуемый в Росатоме. Он предусматривает создание ядерных энергетических технологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах (БН). Развитие атомной генерации на основе реакторов БН позволит решить проблему накопленных радиоактивных отходов, топлива для таких реакторов человечеству должно хватить на очень длительный период.

«Цель проекта «Прорыв» – это не только уникальный результат научно-исследовательских или опытно-конструкторских работ, но и создание конкурентоспособной технологии, с помощью которой атомная отрасль России сможет не только сохранить, но и усилить свое лидерство на мировом рынке в ближайшие 30 лет», – считает генеральный директор Росатома Сергей Кириенко.

В мире поиском генерации будущего занимаются не только государства и крупные корпорации, но и частные инвесторы, вкладывающие свои средства в передовые проекты. К примеру, компания TRI ALFA ENERGY разрабатывает компактную термоядерную электростанцию – возможного конкурента ИТЭР.

Билл Гейтс инвестировал в компанию TerraPower, которая создает инновационный ядерный реактор на бегущей волне и планирует построить его прототип к 2020 году.

Активно совершенствуются системы аккумулирования энергии – Илон Маск в 2015 году представил новую компактную систему Tesla Powerwall, которая способна днем накапливать электроэнергию от солнечных панелей для использования в ночном режиме. Подобные аккумуляторы не являются чем-то новым, но важен сам факт совершенствования и удешевления данных систем для того, чтобы их можно было использовать в домашних условиях.

Скупые очертания будущей мировой энергетики можно увидеть в планах развития распределенной генерации, в повышении энергоэффективности и проектах модернизации действующих объектов тепловой генерации, а также вывода старых мощностей из эксплуатации.

У России сегодня сильные позиции в ряде энергетических направлений, в том числе в атомной сфере, мы и в перспективе точно должны оставаться в лидерской группе стран, создающих инновационные технологии энергогенерации, которые и определят  энергетическое будущее человечества.      

Андрей Ретингер, независимый эксперт в энергетической отрасли

ВИЭ стали в 2020 году главным источником электричества в ЕС, у газа выросла доля | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW

В электроэнергетике Европейского Союза произошла смена лидера: крупнейшим производителем электричества стала возобновляемая энергетика. В 2020 году 27 стран Евросоюза впервые получили больше электроэнергии из возобновляемых источников, чем из ископаемых. Доля угля, газа и нефти снизилась до 37%, тогда как ветер, солнце, гидроэнергия и биомасса обеспечили 38% суммарной генерации в ЕС, увеличив объемы производства на 10%.

Ветер и солнце обеспечили пятую часть всей электроэнергии в ЕС

К таким выводам пришли два аналитических центра, специализирующихся на вопросах энергетики и глобального энергетического перехода, — британский Ember и немецкий Agora Energiewende. В совместном докладе, опубликованном 25 января, они подчеркивают, что достигнут «важный рубеж при переходе Европы на чистую энергию». Это уже пятое исследование электроэнергетики ЕС, проведенное двумя организациями.

Титульный лист доклада Ember и Agora Energiewende

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) вышли в лидеры благодаря продолжающемуся быстрому росту ветряной и солнечной энергетики, увеличивших в 2020 году генерацию, несмотря на экономический кризис, соответственно на 9% и 15%. Вместе они обеспечили в прошлом году 19% (почти пятую часть!) всего электричества в ЕС: доля ветра составила 14%, солнца — 5%. Объемы производства в гидроэнергетике остались неизменными, развитие биоэнергетики застопорилось, отмечается в докладе. Добавим, что в Германии доля ВИЭ в прошлом году впервые превысила 50%.

Рост выработки электроэнергии с помощью ВИЭ произошел в ЕС в прошлом году в условиях снижения спроса на электричество на 4%, вызванного пандемией коронавируса и рецессией. Одновременно продолжилось стремительное сокращение производства электроэнергии на угольных электростанциях. За один только 2020 год оно упало на 20%, а по сравнению с 2015 годом снизилось наполовину. В результате доля каменного и бурого угля в генерации электроэнергии в ЕС уменьшилась до 13%.

Доля природного газа в электроэнергетике ЕС достигла 20 процентов

На этом фоне относительно немного — на 4% сократилось производство электроэнергии из природного газа. В докладе указывается, что удержанию позиций способствовали низкие цены на газ и удорожание сертификатов на выбросы CO2 в атмосферу. Это стимулировало энергетические компании активнее использовать голубое топливо: оно выделяет при сжигании значительно меньше парниковых газов, чем уголь.

Несмотря на некоторое сокращение потребления газа в прошлогодних специфических условиях, спрос на него по сравнению с 2015 годом увеличился на 14%, в результате доля газа достигла 20%, указывается в докладе. Получается, что в настоящий момент в Евросоюзе из газа вырабатывается приблизительно столько же электричества, что и с помощью ветра и солнца.

На рекордные 10% упало в 2020 году производство электроэнергии на атомных электростанциях. «Это был самый большой спад с 1990 года и, возможно, за всю историю. Он был даже больше, чем в 2011 году, когда Германия закрыла атомные станции после Фукусимы», — отмечают авторы доклада и объясняют это проблемами на АЭС во Франции и Бельгии, а также закрытием энергоблоков в Швеции и Германии.   

У европейского рынка угля нет перспектив

Доклад Ember и Agora Energiewende в очередной раз подтвердил бесперспективность европейского рынка для российских экспортеров угля – и, соответственно, для железнодорожных и морских перевозок, обслуживающих поставки этого энергоносителя в западном направлении. Потребление энергетического угля падало в 2020 году почти во всех странах ЕС, отмечается в докладе. Особо упоминаются Нидерланды, Греция и Испания, где процесс отказа от угля ускоряется благодаря успешному развитию ветряной и солнечной энергетики.

Отметим, что большинство стран ЕС намерены прекратить использование угля в электроэнергетике к 2030 году. В Германии это должно произойти, согласно принятому закону, самое позднее в 2038 году, однако уже в 2020 году производство электричества на немецких угольных электростанциях сократилось даже несколько больше, чем в среднем по ЕС — на 22%, указывается в докладе. Крупнейшим поставщиком угля в ФРГ является Россия.

«Газпром» конкурирует в Европе с ВИЭ и альтернативными поставщиками

Куда более благоприятными выглядят перспективы для российских экспортеров газа, причем как трубопроводного («Газпром»), так и сжиженного («Новатэк»). Этот энергоноситель увеличивает свою долю на европейском рынке электроэнергии, вместе с ВИЭ вытесняя уголь. В то же время возобновляемая энергетика становится для газа и его поставщиков все более серьезным конкурентом. 

Строительство трубопровода TAP в Греции. В конце 2020 года он вошел в строй

Одной из стран, увеличивших в прошлом году производство электроэнергии на газовых электростанциях, были Нидерланды, говорится в докладе. Эта страна получает российский газ по действующему трубопроводу «Северный поток» и имеет также мощности для приема сжиженного природного газа (СПГ) из России. В то же время именно в Нидерландах в прошлом году наблюдался самый большой рост выработки электроэнергии с помощью ветра и солнца, составивший 40%, подсчитали Ember и Agora Energiewende.

В Польше и Греции газовая генерация в прошлом году тоже выросла. Однако Польша намерена с 2023 года полностью отказаться от поставок «Газпрома» и для этого прокладывает сейчас газопровод из Норвегии Baltic Pipe. А в Грецию, получающую российское голубое топливо по «Турецкому потоку», с этого года поступает и азербайджанский газ из вошедшего в строй газопровода TAP. Так что увеличение доли природного газа в электроэнергетике ЕС вовсе не означает, что это автоматически приведет к увеличению закупок голубого топлива в России.

Смотрите также:

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Дисен-ам-Аммерзе (Бавария) • На прошлой июльской неделе мы опубликовали этот снимок из Баварии в нашей рубрике «Кадр за кадром» — причем, руководствуясь чисто эстетическими соображениями: не смогли пройти мимо столь живописного ландшафта. Публикация этого пейзажа с солнечными батареями вызвала оживленное обсуждение в соцсетях — о пользе и вреде возобновляемых источников энергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Лемвердер (Нижней Саксония) • Поэтому сегодня продолжим тему солнечных панелей и ветряков на немецких просторах. На возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40 процентов всего объема вырабатываемой электроэнергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Ульм (Баден-Вюртемберг) • При этом официальная немецкая статистика в этих данных учитывает энергию ветра, солнца, воды, а также получаемую разными путями из биомассы и органической части домашних отходов.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Якобсдорф (Бранденбург) • В 2018 году на наземные (оншорные) и морские (офшорные) ветроэнергетические установки и парки в Германии пришлась почти половина всего объема произведенной возобновляемой энергии — 41 % и 8 % соответственно.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Пайц (Бранденбург) • Доля солнечных электростанций в этом возобновляемом энергетическом «коктейле» достигла 20 %.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Юнде (Нижняя Саксония) • Ровно столько же, то есть 20 % пришлось на использование биомассы в качестве альтернативного источника электрической энергии. Еще три процента дает использование органической части домашних отходов.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Хаймбах (Северный Рейн — Вестфалия) • Оставшиеся семь процентов возобновляемой энергии приходятся на ГЭС. Возможности для строительства гидроэлектростанций в Германии ограничены, но используются эти ресурсы уже очень давно. Эту электростанцию в регионе Айфель построили в 1905 году. Оснащенная современными турбинами, она исправно работает до сих пор.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Халлиг Хооге (Шлезвиг-Гольштейн) • Для полноты картины приведем расклад по всем источникам в Германии за 2018 год: АЭС — 13,3 %, бурый уголь — 24,1 %, каменный уголь — 14,0 %, природный газ — 7,4 %, ГЭС — 3,2 %, ветер — 20,2%, солнце — 8,5 %, биомасса — 8,3 %.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Гарцвайлер (Северный Рейн — Вестфалия) • В 2038 году в Германии намерены полностью отказаться от сжигания бурого угля для получения электроэнергии. Последний атомный реактор, согласно решению федерального правительства, должны вывести из эксплуатации в 2022 году. В прошлом году на АЭС и бурый уголь пришлось более 37 %, которые необходимо будет чем-то замещать.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Сиверсдорф (Бранденбург) • По данным на конец 2018 года в Германии насчитывалось более 29 тысяч наземных ветроэнергетических турбин. В прибрежных морских водах Германии расположено еще около 1350 ветряков, однако более четырех десятков из них еще не были подключены в энергетическую сеть.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Северное море (Шлезвиг-Гольштейн) • Серьезную проблему представляет необходимость строительства новых энергетических трасс для транспортировки энергии из северных регионов, где ветер дует чаще и сильнее (здесь много таких турбин), к потребителям в западные и южные части Германии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Лебус (Бранденбург) • Эти планы вызывают протесты жителей в тех густонаселенных регионах, по которым линии электропередач должны проходить. В некоторых местах люди требуют убирать высоковольтные ЛЭП под землю.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Рюген (Мекленбург — Передняя Померания) • Планы установки новых ветроэнергетических турбин в разных регионах все чаще наталкиваются в Германии на сопротивление со стороны населения. Соответствующие судебные иски часто имеют успех, что уже заметно сказывается на годовых показателях роста отрасли — тем более, что подходящие места становится находить все труднее.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Вормс (Рейнланд-Пфальц) • Согласно данным службы Deutsche WindGuard, в 2018 году в Германии было введено в эксплуатацию всего 743 новых ветряка. При этом предыдущий 2017 год оказался рекордным в истории развития этого вида возобновляемой энергии в ФРГ: почти 1849 новых установок.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Дассов (Мекленбург — Передняя Померания) • Всего в Германии сейчас насчитывается около тысячи гражданских инициатив, выступающих против строительства новых ветряков. Их сторонники считают, что эти установки разрушают жизненное пространство птиц и летучих мышей, уродуют ландшафты, а инфразвук и прочий постоянный шум этих установок вредит здоровью людей, живущих по соседству.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Восточная Фризия (Нижняя Саксония) • Эти инициативы требуют, в частности, в качестве альтернативы рассматривать газовые и паровые электростанции, повышать эффективность угольных станций, а также пересмотреть решение парламента и правительства Германии об отказе от атомной энергии.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Зауэрланд (Северный Рейн — Вестфалия) • Представители отрасли обычно указывают на недоказанность негативного влияния инфразвука на здоровье. Что касается гибели птиц из-за ветровых установок, специалисты называют разные цифры, максимум — до 200 тысяч в год в целом по Германии. Для сравнения: в результате столкновений со стеклами окон и фасадов погибает около 18 миллионов птиц в год.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Сиверсдорф (Бранденбург) • Летучих мышей гибнет более 100 тысяч в год (по некоторым оценкам, втрое больше) — не только от столкновений с лопастями, но и из-за травм, получаемых в результате завихрений воздуха, когда они пролетают рядом. Много гибнет во время сезонной миграции. Эксперты требуют учитывать эти факторы — в частности, отключать ветряки в часы особой активности летучих мышей.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Бедбург-Хау (Северный Рейн — Вестфалия) • Правила выбора мест для ветряков регулируются земельными законами. Например, в Северном Рейне — Вестфалии минимальное расстояние до жилых построек составляет 1500 метров, в Тюрингии — 750 метров. В Баварии это расстояние вычисляется по формуле «Высота установки х 10», то есть, например, два километра между жилыми зданиями и двухсотметровым ветряком.

  • Альтернативные ландшафты Германии

    Ренцов (Мекленбург — Передняя Померания) • Дискуссии о развитии возобновляемых источников энергии часто ведутся в Германии эмоционально и будут продолжаться в обозримом будущем. Чтобы повысить готовность населения видеть в окрестностях такие установки, предлагается, в частности, отчислять дополнительную часть доходов конкретным регионам на различные нужные и полезные для местных жителей проекты.

    Автор: Максим Нелюбин


 

Современные тенденции рынка энергетики — BDO

Отраслевые эксперты присоединились к Марку Рейнеке с BDO, чтобы обсудить проблемы и возможности, связанные с переходом глобального сообщества на энергоснабжение, которое использует меньшее количество углерода.

Глобальный обзор 2050

Консультанты в сфере возобновляемых источников энергии предоставили глобальный и региональный прогноз по структуре энергопотребления вплоть до 2050 года.

Сегодня модель демонстрирует, что первичная энергия достигнет своего максимума в 2032 году. Энергоэффективность будет играть главную роль при переходе к альтернативным источникам энергии, даже при росте глобального ВВП. Потребности в электроэнергии увеличатся вдвое, но способы подключения, использования и потребления электроэнергии принципиально изменятся. Они настаивают на том, что цена на нефть не изменится и газ еще будет использоваться, но объем его потребления не будет расти после 2030 года.

Прогноз использования ископаемого топлива уменьшится после 2020 года, когда фотоэлектрическая солнечная система / система использования ветряной энергии заменит его. Рост потребления солнечной энергии был самым резким за последние годы. Даже если мощность ископаемого топлива будет оставаться такой же, его использование будет направлено на управление пиковым спросом, а не на использование в массовом производстве, что является существенным изменением.

Субсидии

Долгое время было так, что возобновляемые источники энергии были экономическими только за счет субсидий. Ситуация существенно изменилась за последние 10 лет со снижением затрат на солнечную / ветровую энергию. Субсидии используются время от времени, но способны также нарушить функционирование рынков. Уместно отметить, что ископаемое топливо также субсидируется, что можно отследить в IEA’s World Energy Outlook.

Возобновляемые источники энергии приближаются к «сетевому паритету» во многих странах мира, где стоимость возобновляемых источников энергии равна стоимости ископаемого топлива или даже меньше. Некоторые страны до сих пор полагаются на аукционы и субсидии, но такое положение вещей быстро меняется.

Отсутствие субсидий для фотоэлектрической солнечной и ветряной энергии приводит к двум основным проблемам. Первая — это риск по объемам: свойственна изменчивость ветрового и солнечного облучения, а вторая — ценовой риск (или торговая цена на энергию). Разрабатываются новые подходы к уменьшению как риска по объемам, так и ценового риска, например, погодный дериватив и связанные с ним страховые продукты, соглашения о приобретении электроэнергии и хеджирования цен на электроэнергию банками.

Учитывая долгую продолжительность проектов и снижение ценового давления инвесторы и разработчики принимают во внимание прозрачность и безопасность по ценообразованию.

Быстрое снижение цены на возобновляемые источники энергии изменило экономические характеристики использования возобновляемых источников, но впоследствии поставило под угрозу активы традиционной энергетики.

Риски для крупных компании

По всему миру существует риск снижения цены многих активов крупных компаний. Международные крупные компании, банки и инвесторы испытывают влияния «углеродных пузырей», о чем предупреждают и эксперты.

Многие экспортные рынки все чаще переходят к возобновляемым источникам энергии, тем самым рискуя вложить деньги в активы, стоимость которых со временем снизится.

Некоторые из крупных компаний сейчас переходят на возобновляемые источники энергии, призванные диверсифицировать, чтобы избежать «момента Kodak». Однако короткий срок корпоративной политики и руководители, которые меняются каждые 18 месяцев, затрудняет инвестирование средств в долгосрочные энергетические решения.

Но, острым вопросом, который избегают обсуждать, есть — что это значит для обесценивания активов и что это значит, когда ваш единственный бизнес ликвидируется? Остаточная стоимость в традиционном секторе будет наиболее чувствительной к обесцениванию.

Вопрос сети

Развитие возобновляемых источников энергии зависит от того, как энергия распределяется. Доступ к сети является обязательным для любого проекта возобновляемых источников энергии, который появляется на рынке. Однако, как известно, большинство сетей сегодня не в состоянии удовлетворить потребности таких проектов, требующих подключения к сети.

Самая главная дилемма сетей пока заключается в том, что потребители отказываются от услуг. Потребители могут установить солнечные батареи и аккумуляторы по цене ниже, чем та, за которую они могут подключиться к сети. В телефонных компаниях наблюдается аналогичная ситуация, связанная с отказом потребителей от стационарной связи и внедрением мобильного. Сети требуют перестройки, как это сделали телекоммуникационные компании, чтобы найти новые способы обслуживания потребителей. Возможно, появится модель, согласно которой не нужно будет покупать электроэнергию из сети, а только платить за доступ к ней.

Ограничение сети также является проблемой для инвесторов. В Австралии сеть отключается в случае превышения лимита использования энергии. Это ограничивает проекты возобновляемых источников энергии в обеспечении рынка своими «продуктами».

Технологии в процессе разработки

Двадцать лет назад береговой ветрогенератор производил 750 кВт, пока — 12 МВт. Солнечная энергия в 2009-10 годах была отраслью венчурного капитала, но сегодня стоимость солнечной энергии снизилась на 30% всего за один год. Инновации в технологии, подобные инновациям «микрочипа», формируют новое поколение возобновляемых технологий, способствует увеличению стоимости и повышению эффективности мощностей.

Новые бизнес-модели развиваются вслед за цифровой трансформацией энергетического сектора. Однако некоторые технологии там отсутствуют. «Энергетические облака», диджитализация, использование газопроводов и резервуаров для хранения как средств транспортировки возобновляемой энергии — направления с высоким потенциалом развития. Электрические транспортные средства, выступающие мобильными батареями путем использования автомобилей в качестве аккумуляторов для передачи энергии с целью снижения CAPEX на инфраструктуре сети — это одна из самых безосновательных возможностей.

Технология использования электромобилей также набирает обороты.

Сегодня все больше компаний инвестируют в аккумуляторы. Tesla и другие крупные корпорации сообщают, что они могут даже войти в горнодобывающую отрасль, чтобы обеспечить безопасность использования сырья.

Следующие 20-30 лет существенно изменятся с учетом возникновения «Интернета вещей» и способности прогнозировать спрос. Например, при подключении приборов будет возможность оптимизации использования ими электроэнергии в сети в определенный момент времени. Возможность оптимизации и управления использованием электроэнергии важна. Благодаря огромному распространению солнечной энергии в конкретные моменты будут возникать значительные энергетические пики, создавая избыточное предложение энергии производителями, управление потреблением электрической энергии со стороны потребителя приведет к быстрым улучшений и внедрения решений, создающих условия для энергоэффективности во всем мире.

Инвестиции в источники возобновляемой энергии

Мир имеет огромные инвестиционные возможности.

Европа, Япония, Китай и Америка инвестируют значительные средства в возобновляемые источники энергии и электрификацию, что создает несколько своеобразное поведение, порой неразумной.

Следующий шаг

Марк Рейнеке, лидер направления Global Renewables, BDO, отметил: «Понятно, что на рынке существуют твердые мнения относительно скорости появления на рынке возобновляемых технологий и ее влияния на обычный энергетический бизнес. Трудно изменить эти взгляды и превратить их в содержательные ожидания относительно будущего. Но, вопреки большинству предыдущих прогнозов, в последние десятилетия отмечается феноменальный рост использования возобновляемых источников энергии, что будет происходить и в дальнейшем».

Многие согласились, что решение двигаться вперед связано не с технологиями, а с «людьми». Сочетание потребителя, производителя, инвестора и регулятора является неизбежной проблемой.

 

Больше информации по панельной дискуссии читайте здесь.

 

Плюсы и минусы альтернативных источников энергии :: Государственный Университет Телекоммуникаций

Если Вы желаете обучаться по специализации «Энергоефективные технологии» в Государственном университете теллекоммуникаций и не знаете перспектив в этом направлении, то наши преподаватели готовы Вас научить новейшим технологиям в возобновляемых источних енергетики, а именно — гелиоэнергетика.

Особенности альтернативных источников

Практически все люди привыкли использовать традиционные источники энергии, в том числе газ, нефть запасы, которых могут быть через некоторое время полностью исчерпаны. Поэтому, чтобы избежать попаданий в неприятные критические ситуации, людям следует постепенно переходить на альтернативные источники.

Сегодня особое внимание следует уделить использованию природной энергии солнца, приливов, ветра и других явлений, которые специалисты называют возобновляемыми ресурсами. Альтернативные источники энергии обладают многими преимуществами и прежде всего неиссякаемостью, отсутствием вредных выбросов. Однако их эффективность во многом зависит от особенностей климата, которые могут затруднять использование энергии солнца, ветра и других природных явлений.

Преимущества гелиоэнергетики

Одним из основных направлений использования альтернативных источников следует считать гелиоэнергетику, которая основана на солнечной энергии. Сегодня все чаще можно встретить в загородных домах солнечные батареи и коллекторы, при помощи которых происходит обеспечение объекта бесплатным электричеством и горячим водоснабжением.

Современные производители должны учитывать многие метеорологические факторы, прежде чем создавать проекты систем, так как изменения в погодных условиях могут оказывать серьезные влияния на работу установки.

Так же, практические навыки наши студенты могут получить благодаря фирме-сотруднику ТОВ «Атомосфера», которая в свою очередь професионально занимается данным вопросом.

Тепловая энергия окружающей среды — Vaillant

Альтернативные источники энергии становятся все более привлекательными. Одной из причин является постоянно растущие цены на традиционные виды топлива. Природа предлагает нам многочисленные возможности для экологически чистого и экономного производства теплой энергии. Тепловые насосы используют энергию, которую природа дает нам бесплатно.

Тепловые насосы — использование энергии окружающей стреды

Земля, в частности, обладает гигантскими запасами энергии. В нескольких метрах ниже ее поверхности она сохраняет солнечное тепло. Из ядра Земли температуры величиной 6500 градусов Цельсия излучаются в ее внешние слои. Тепловые насосы используют геотермальное тепло или тепло грунтовых вод в зависимости от технологии. Энергия, накопленная в окружающем воздухе, также подходит для обогрева помещений и производства горячей воды. Тепловые насосы могут использовать эти ресурсы и, таким образом, существенно снижают затраты на производство тепловой энергии.

Не зависимо от того, какая технология используется, тепловые насосы эффективно работают даже при низких температурах окружающей среды. До 75 процентов ваших потребностей в тепловой энергии могут быть получены непосредственно из окружающей среды и бесплатно. Только 25 процентов должны быть добавлены в виде электрической энергии. В зависимости от технологии, тепловые насосы могут подключаться к трем различным источникам тепла

Преимущества использования тепла окружающей среды в качестве источника энергии:

  • Отсутствие эмиссии СО2
  • Неисчерпаемый источник энергии
  • Независимость от поставщиков энергии
  • Низкая стоимость отопления

Требования к использованию тепла окружающей среды:

  • Большие радиаторы для низкотемпературной системы
  • Хорошая изоляция здания

Геотермальная энергия

Тепловые насосы могут использовать энергию земли. Доставка энергии осуществляется двумя различными способами. Либо используется тепло, близкое к поверхности земли там, где температура одинакова почти круглый год. На поверхности земли на глубине 1,5 м устанавливается земляной коллектор в качестве нагревательного контура, который извлекает тело из земли.

Или же, возможна регенерация тепла с помощью малогабаритного геотермального зонда. Геотермическое тепло выводится с помощью специальных грунтовых зондов, которые заглублены до 100 метров в землю. Температура является постоянной в течение всего года и составляет примерно 10 °C, что достаточно для извлечения тепла.

Преимущество использования геотермального тепла:

Хорошее сбережение тепла: круглый год постоянные температуры 7-13 °C

Требования к использованию геотермального тепла:

  • Большие площади земли с открытым доступом (земляной коллектор)
  • Может требоваться разрешение

Атмосферный воздух как источник энергии

Тепловые насосы могут использовать для отопления окружающий воздух и запасенную в нем энергию. Наши современные тепловые насосы работают экономно и осуществляют нагрев даже при температуре наружного воздуха до -20 ° С.

Преимущества использования атмосферного воздуха:

  • Отличная доступность из-за свободного доступа к источнику энергии без переоснащения
  • Не требуется разрешения
  • Самые низкие инвестиционные затраты
  • Особенно подходит для модернизации

Требования к использованию атмосферного воздуха:

  • Площадка для установки наружного блока

Грунтовые воды как источник энергии

Тепловые насосы могут извлекать тепловую энергию из грунтовых вод. Их температура постоянная независимо от времени года и внешней температуры. Для извлечения грунтовых вод необходим колодец.

Преимущества использования грунтовых вод:

  • Высокая эффективность
  • Хорошая аккумуляция тепла: в морозный зимний день поддерживается температура 7-12 °C

Требования к использованию грунтовых вод:

  • Качество и количество грунтовых вод: грунтовая вода с низким содержанием минералов и извести

Наилучший источник энергии для ваших целей

То, какой источник энергии и, следовательно, какой тип тепловой насосной системы наилучшим образом подходит для вашего применения, зависит от многих факторов. Следует принять во внимание различные закупочные цены и эксплуатационные расходы.

Однако, отдельные типы тепловых насосов также отличаются друг от друга с точки зрения разрешений, продвижения и требований к зданию.

При выборе нужной системы обогрева стандартного решения не существует. Однако нетрудно найти ту систему, которая удовлетворяет вашим требованиям. Поговорите со специалистами-теплотехниками компании Vaillant. Они могут помочь вам в планировании оптимальной системы обогрева.

Альтернативные источники энергии будущего

Какие страны имеют больше всего ядерного оружия?

Теоретически запасы ядерного оружия строго хранятся в государственной тайне. У ведущих стран есть приблизительные оценки, которые не обновляются регулярно, новые ядерные страны оставляют свои возможности расплывчатыми и неясными, а Израиль никогда официально не подтверждал программу создания ядерного оружия.

Но благодаря ограниченному раскрытию информации, записям и утечкам мы можем представить себе полный * мировой ядерный арсенал.На этом графике использованы оценочные запасы ядерных боеголовок, полученные Федерацией американских ученых по состоянию на август 2021 года.

По этим оценкам, всего стран обладают ядерным оружием в мире.

Примечание редактора. Точное количество ядерных боеголовок, имеющихся у стран, является строго охраняемой государственной тайной, при этом оценка ФАС является наиболее близким, наиболее часто используемым и наиболее надежным международным приближением.

Ядерное оружие, по странам

Гонка ядерных вооружений всегда была сосредоточена вокруг U.С. и Россия .

После окончания Второй мировой войны и в разгар холодной войны две мировые сверхдержавы соревновались за создание большего количества ядерного оружия (и более мощного ядерного оружия), чем другая.

Даже когда международные организации лоббировали прекращение распространения ядерного оружия, мировые запасы ядерного оружия выросли до пика в 70 300 боеголовок в 1986 году.

По мере того как соглашения о вооружениях и договоры о нераспространении стали набирать обороты, U.С. и Россия сокращают запасы, в то время как начали появляться новые страны с ядерным оружием.

Страна Всего боеголовок (2021 г.) % от общего количества
🇷🇺 Россия 6257 47,7%
🇺🇸 США 5,550 42,3%
🇨🇳 Китай 350 2,67%
🇫🇷 Франция 290 2.21%
🇬🇧 Великобритания 225 1,71%
🇵🇰 Пакистан 165 1,26%
🇮🇳 Индия 160 1,22%
🇮🇱 Израиль 90 0,69%
🇰🇵 Северная Корея 45 0,34%

Несмотря на значительное сокращение своих запасов после окончания холодной войны, Россия и США.С. по-прежнему владеет около 90% всех ядерных боеголовок в мире.

Сильно отстают от них China и France , которые начали испытания ядерного оружия в 1964 и 1960 годах соответственно. UK сегодня занимает пятое место по количеству ядерных боезарядов, хотя в 1952 году это была третья страна в мире, разработавшая его после США и России.

Страны с менее чем 200 ядерным оружием являются региональными конкурентами Индия и Пакистан , которые впервые испытали ядерное оружие в 1970-х годах, и Северная Корея , которая начала эксплуатировать заводы по производству урана и проводить испытания взрывчатых веществ в 1980-х.

Израиль , по оценкам, также имеет менее 200 единиц ядерного оружия, и, согласно сообщениям, его оружейная программа восходит к 1960-м годам. Однако страна никогда не подтверждала и не объявляла о своих ядерных возможностях.

Страны, обладающие ядерным оружием, по статусу боеголовок

Хотя в мире есть 13 132 единиц ядерного оружия, это не значит, что все они готовы к стрельбе.

Оружие (или «боеголовки») доставляется ракетами, и страны не хранят все свои ядерные боеголовки готовыми к использованию.Оценка ядерных запасов также проясняет, считаются ли боеголовки развернутыми, зарезервированными или списанными:

  • Развернутые боеголовки размещаются на межконтинентальных ракетах, на базах тяжелых бомбардировщиков и базах с действующими системами доставки малой дальности.
  • Резервные боеголовки находятся на хранении и не развернуты на пусковых установках.
  • Списанные боеголовки все еще целы, но находятся в очереди на демонтаж.
Страна Развернутые боеголовки Резервные боеголовки Списанные боеголовки
🇷🇺 Россия 1,600 2,897 1,760
🇺🇸 U.С. 1,800 2,000 1,750
🇨🇳 Китай 0 350 0
🇫🇷 Франция 280 10 0
🇬🇧 Великобритания 120 105 0
🇵🇰 Пакистан 0 165 0
🇮🇳 Индия 0 160 0
🇮🇱 Израиль 0 90 0
🇰🇵 Северная Корея 0 45 0

Только четыре страны официально развернули боеголовки, в то время как большая часть мировых ядерных арсеналов находится в резерве.Частично это связано с оценками, варьирующимися от относительно прозрачных в случае США до непрозрачных и неопределенных для таких стран, как Китай и Северная Корея.

Но ожидается, что некоторые страны будут и дальше увеличивать свои запасы. Правительство Великобритании объявило, что увеличит свои запасы до 260 боеголовок, и американская разведка ожидает, что Китай, Индия и Пакистан увеличат свои запасы.

Хотя мировые ядерные запасы, вероятно, продолжат сокращаться из-за U.После выхода на пенсию С. и России картина стран, обладающих ядерным оружием, в 2021 году показывает, что распространение все еще продолжается.

Самая мощная возобновляемая энергия

Концепция Natel, получившая название Restoration Hydro, отходит от обычных больших плотин к более распределенному подходу, основанному на биомимикрии. До вмешательства человека и создания акведуков и каналов большинство рек Северной Америки были забиты древесным мусором и бобровыми плотинами. Каскады, имитирующие структуры бобра, замедляют скорость воды, создавая небольшие пруды и заболоченные места; это дает достаточно времени, чтобы вода просочилась в землю, что, в свою очередь, поднимет уровень грунтовых вод.Более высокий уровень грунтовых вод означает больше запасов грунтовых вод, что помогает водосборным бассейнам выдерживать длительные периоды засухи.

Эти связанные распределенные системы специально разработаны для восстановления связи рек для рыб и других диких животных, улучшения водоотведения и повышения продуктивности сельского хозяйства, а также поддержки средств к существованию и социально-экономического развития местных сообществ, что делает систему Natel очевидным выбором для развивающихся стран. «Наш подход является распределенным, — говорит Гиа, — с небольшими индивидуальными проектами, которые объединены в группы, работающие согласованно, чтобы мы могли генерировать гидроэлектроэнергию без больших плотин.”

Поскольку гидроэлектростанции могут вырабатывать электроэнергию в сеть немедленно, они обеспечивают необходимую резервную мощность во время крупных отключений или перебоев в подаче электроэнергии (на самом деле, во время кризиса, связанного с Covid-19, гидроэнергия пользовалась большим спросом, так как производство электроэнергии было мало затронуто из-за до степени автоматизации в современных объектах).

Хотя турбина Natel Energy все еще находится на начальной стадии, она уже введена в эксплуатацию: компания открыла свою первую гидроэлектростанцию ​​в США в 2019 году, а вторая находится в стадии строительства, а ввод в эксплуатацию запланирован на конец этого года.По мере того, как компании во всем мире стремятся перейти на энергосистему с низким или нулевым выбросом углерода, улучшенные турбины могут помочь в достижении высокой надежности и накопления энергии, повышая устойчивость к изменению климата, сохраняя при этом возможность лосося плавать вверх по течению.

Выбросы от путешествий, которые потребовались, чтобы сообщить об этой истории, составили 0 кг CO2: писатель опрашивал источники удаленно. Цифровые выбросы из этой истории составляют от 1,2 до 3,6 г CO2 на просмотр страницы. Узнайте больше о том, как мы рассчитали эту цифру, здесь .

Присоединяйтесь к миллиону будущих поклонников, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter или Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com , которая называется «Основной список». Отобранная подборка историй из BBC Future , Культура , Worklife и Travel , доставка на ваш почтовый ящик.

Возобновляемые источники энергии для устойчивого развития в Индии: текущее состояние, будущие перспективы, проблемы, занятость и инвестиционные возможности | Энергия, устойчивость и общество

Индия заботится о планете и за последние 4 года сделала новаторский путь в области возобновляемых источников энергии [52, 53]. Специальное министерство вместе с финансовыми и техническими учреждениями помогло Индии в продвижении возобновляемых источников энергии и диверсификации ее энергобаланса. Страна занимается расширением использования чистых источников энергии и уже реализовала несколько крупномасштабных проектов в области устойчивой энергетики, чтобы обеспечить массовый рост зеленой энергии.

1. Индия удвоила свои мощности по возобновляемым источникам энергии за последние 4 года. Совокупная мощность возобновляемых источников энергии в 2013–2014 годах достигла 35 500 МВт и выросла до 70 000 МВт в 2017–2018 годах.

2. Индия находится на четвертом и шестом месте по совокупной установленной мощности в ветроэнергетическом и солнечном секторах, соответственно. Кроме того, его совокупная установленная мощность возобновляемых источников энергии занимает пятое место в мире по состоянию на 31 декабря 2018 года.

3. Как сказано выше, совокупный целевой показатель мощности возобновляемых источников энергии на 2022 год составляет 175 ГВт.Суммарная установленная мощность за 2017–2018 годы составила 70 ГВт, реализуемая мощность — 15 ГВт, заявленная мощность — 25 ГВт. Целевая, установленная мощность, реализуемая мощность и заявленная мощность показаны на рис. 4.

4. В солнечной энергетике наблюдается колоссальный рост. Совокупная установленная мощность солнечных батарей увеличилась более чем в восемь раз за последние 4 года с 2,630 ГВт (2013–2014 гг.) До 22 ГВт (2017–2018 гг.). По состоянию на 31 декабря 2018 года установленная мощность составила 25.2122 ГВт.

5. Производство возобновляемой электроэнергии в 2017–2018 гг. Составило 101839 БЕ.

6. Страна опубликовала руководство по проведению конкурсных торгов для производства возобновляемой энергии. Он также обнаружил самый низкий тариф и прозрачный метод торгов, что привело к заметному снижению удельной стоимости возобновляемой энергии.

7. В 21 штате имеется 41 парк солнечных батарей с совокупной мощностью более 26 144 МВт, которые уже одобрены Минприроды. Создан солнечный парк Kurnool мощностью 1000 МВт; и самый большой парк солнечных батарей в Павагаде (Карнатака) мощностью 2000 МВт в настоящее время находится в стадии монтажа.

8. Целевая мощность солнечной энергии (наземная установка) на 2018–2019 годы задана как 10 ГВт, а солнечной энергии (на крыше) — 1 ГВт.

9. Минприроды удвоило целевой показатель для солнечных парков (проекты мощностью 500 МВт и более) с 20 до 40 ГВт.

10. Суммарная установленная мощность ветроэнергетики увеличилась в 1,6 раза за последние 4 года. В 2013–2014 годах он составлял 21 ГВт, с 2017 по 2018 год — 34 ГВт, а на 31 декабря 2018 года — 35,138 ГВт. Это показывает, что в использовании энергии ветра были достигнуты определенные успехи.

11. Объявлена ​​политика оффшорного ветра. Тридцать четыре компании (наиболее значимые мировые и отечественные игроки в ветроэнергетике) соревновались в «выражении интереса» (EoI), объявленном в отношении плана по созданию первой в Индии мегапиксельной морской ветряной электростанции мощностью 1 ГВт.

12. За последние 4 года было смонтировано проектов малой гидроэнергетики мощностью 682 МВт, наряду с 600 водяными мельницами (механические приложения) и 132 проектами, которые все еще находятся в стадии разработки.

13. Минприроды России внедряет коридоры зеленой энергии для расширения системы передачи.9400 км коридоров зеленой энергии завершены или находятся в стадии реализации. Стоимость, потраченная на это, составила 10141 крор индийских рупий (101 410 миллионов индийских рупий = 1425,01 доллара США). Кроме того, общая мощность подстанций 19 000 МВА в настоящее время планируется завершить к марту 2020 года.

14. Минприроды России устанавливает солнечные насосы (автономное применение), на которые на сегодняшний день установлено 90% насосов. 2014–2015 и 2017–2018 гг. Солнечные уличные фонари были увеличены более чем вдвое. Солнечные системы домашнего освещения были улучшены примерно на 1.5 раз. Студентам было роздано более 2 575 000 солнечных ламп. Подробности показаны на рис. 5.

15. С 2014–2015 по 2017–2018 годы было установлено более 2,5 лакха (0,25 миллиона) биогазовых установок для приготовления пищи в сельских домах, чтобы дать семьям доступ к чистому топливу. .

16. Новые политические инициативы пересмотрели тарифную политику, предусматривающую обязательства по закупкам и генерации (RPO и RGO). Были отменены четыре передачи данных о ветре и солнечной энергии между штатами; были запланированы расходы, траектория RPO на 2022 год и политика в области возобновляемых источников энергии была завершена.

17. Выражение заинтересованности (EoI) было предложено для установки солнечных фотоэлектрических производственных мощностей, связанных с гарантированной потребляемой мощностью 20 ГВт. EoI указал на плавучие солнечные электростанции мощностью 10 ГВт.

18. Объявлена ​​политика в отношении гибрида солнечного ветра. Объявлен тендер на установку гибридных систем солнечно-ветряной мощностью 2 ГВт в существующих проектах.

19. Для облегчения НИОКР в области возобновляемых источников энергии Минприроды объявило о политике национальных лабораторий по тестированию, стандартизации и сертификации.

20. Программа Сурья Митра была проведена для обучения выпускников колледжей установке, вводу в эксплуатацию, эксплуатации и управлению солнечными панелями. Штаб-квартира Международного солнечного альянса (ISA) в Индии (Гургаон) станет новым началом для улучшения солнечной энергетики в Индии.

21. Сектор возобновляемых источников энергии стал значительно более привлекательным для иностранных и внутренних инвесторов, и страна рассчитывает привлечь до 80 миллиардов долларов США в следующие 4 года, с 2018–2019 по 2021–2022 годы.

22. Мощность солнечной энергетики увеличилась более чем в восемь раз с 2,63 ГВт в 2013–2014 годах до 22 ГВт в 2017–2018 годах.

23. Объявлен тендер на проекты возобновляемой энергии мощностью 115 ГВт до марта 2020 года.

24. Было создано Бюро индийских стандартов (BIS), действующее для систем / компонентов солнечных фотоэлектрических систем.

25. Для признания и поощрения новаторских идей в секторах возобновляемой энергии правительство присуждает призы и награды. Креативные идеи / концепции должны привести к разработке прототипа.Название премии — «Абхинав Соч-Найи Самбхаванайе», что означает «Новаторские идеи — новые возможности».

Рис. 4

Целевой показатель по возобновляемым источникам энергии, установленная мощность, реализуется и выставлен на торги [52]

Рис. 5

Внесетевые солнечные приложения [52]

Солнечная энергия

В рамках Национальной миссии по солнечной энергии Минприроды обновило цель подключенных к сети проектов солнечной энергетики с 20 ГВт к 2021–2022 гг. До 100 ГВт к 2021–2022 гг.В 2008–2009 годах она составила всего 6 МВт. Инициатива «Сделано в Индии» по продвижению отечественного производства способствовала столь высокому росту мощности солнечных установок. В настоящее время Индия занимает пятое место в мире по установленной мощности солнечной энергии. К 31 декабря 2018 года солнечная энергия достигла 25 212,26 МВт по сравнению с целевым показателем на 2022 год, а еще 22,8 ГВт мощности были выставлены на торги или находятся в стадии реализации. Минприроды готовится выставлять на торги оставшуюся мощность солнечной энергии каждый год на периоды 2018–2019 и 2019–2020 годов, так что торги могут способствовать увеличению мощности на 100 ГВт к марту 2020 года.Таким образом, на завершение проекта останется 2 года. Тарифы будут определяться путем проведения конкурентных торгов (обратный электронный аукцион), чтобы значительно снизить тарифы. Самый низкий тариф на солнечную энергию был определен в июле 2018 года в размере 2,44 рупии за кВтч. В 2010 году тарифы на солнечную энергию составляли 18 рупий за кВтч. Более 100 000 лакхов (10 000 миллионов) акров земли были классифицированы для нескольких запланированных солнечных парков, из которых было выделено более 75 000 акров. По состоянию на ноябрь 2018 года создано 47 солнечных парков общей мощностью 26 694 МВт.Суммарная мощность солнечных проектов 4195 МВт введена в эксплуатацию внутри различных солнечных парков (плавучие солнечные электростанции). В таблице 18 показано увеличение мощности по сравнению с целевым. Это указывает на то, что добавление мощностей увеличивалось в геометрической прогрессии.

Таблица 18 Увеличение солнечной мощности по сравнению с целевым показателем в период с 2013–2014 по 2018–2019 годы.

Энергия ветра

По состоянию на 31 декабря 2018 года общая установленная мощность Индии составляла 35 138,15 МВт по сравнению с целевым показателем 60 ГВт к 2022 году.В настоящее время Индия занимает четвертое место в мире по установленной мощности ветроэнергетики. Более того, около 9,4 ГВт мощности выставлены на торги или находятся в стадии реализации. Минприроды готовится к участию в тендере на ветроэнергетическую мощность мощностью 10 ГВт каждый год в течение 2018–2019 и 2019–2020 годов, так что тендеры позволят увеличить мощность на 60 ГВт к марту 2020 года, что даст оставшиеся два года для реализации проектов. . Валовой ветроэнергетический потенциал страны в настоящее время достигает 302 ГВт на высоте 100 м над землей.Управление тарифами было изменено с зеленого тарифа (FiT) на метод торгов для добавления мощности. 8 декабря 2017 года министерство опубликовало руководящие принципы тарифных правил проведения конкурсных торгов для приобретения энергии для проектов ветроэнергетики, подключенных к сетям. Разработанный прозрачный процесс торгов снизил тариф на ветроэнергетику до самого низкого уровня за всю историю. Развитие ветроэнергетики привело к появлению прочной экосистемы, обеспечивающей возможности для выполнения проектов и производственную базу.В настоящее время доступны самые современные технологии для производства ветряных турбин. Все основные мировые игроки в ветроэнергетике присутствуют в Индии. Более 12 различных компаний производят более 24 различных моделей ветряных турбин в Индии. Индия экспортирует ветряные турбины и комплектующие в США, Европу, Австралию, Бразилию и другие страны Азии. Около 70–80% отечественного производства осуществляется сильными отечественными производственными компаниями. В Таблице 19 перечислены добавленные мощности по сравнению с целевыми показателями увеличения мощности.Кроме того, выработка электроэнергии с помощью ветряных мощностей улучшилась, несмотря на то, что в первой половине 2018–2019 и 2017–2018 гг. Наблюдалось замедление роста новых мощностей.

Таблица 19 Увеличение ветроэнергетических мощностей по сравнению с целевым показателем в период с 2013–2014 по 2018–2019 годы

Национальная миссия по хранению энергии — 2018

Страна работает над национальной миссией по хранению энергии. Проект Национальной миссии по хранению энергии был предложен в феврале 2018 года и инициирован для разработки всеобъемлющей политики и нормативно-правовой базы.За последние 4 года были запущены проекты, включенные в НИОКР на сумму 115,8 миллиона индийских рупий (1,66 миллиона долларов США) в области хранения энергии, а также выпущено 48,2 миллиона индийских рупий (0,7 миллиона долларов США). Миссия Индии по хранению энергии предоставит возможность для производства аккумуляторов, конкурентоспособных на мировом рынке. Увеличивая опыт производства аккумуляторов и увеличивая свои национальные производственные мощности, страна может внести существенный экономический вклад в этот важнейший сектор.Миссия направлена ​​на определение совокупных требований к батареям, общего размера рынка, импорта и внутреннего производства. В таблице 20 представлены экономические возможности производства аккумуляторов, предоставленные Национальным институтом преобразования Индии, также называемым NITI Aayog, который предоставляет соответствующие технические консультации центральному правительству и правительству штатов при разработке стратегической и долгосрочной политики и программ для правительства Индии.

Таблица 20 Экономические возможности от производства аккумуляторов

Малая гидроэнергетика — план действий на 3 года — 2017

Гидроэнергетические проекты подразделяются на крупные гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции (от 2 до 25 МВт), микрогидроэнергетики (до 100 кВт), и мини-ГЭС (от 100 кВт до 2 МВт).В то время как предполагаемый потенциал МГЭ составляет 20 ГВт, целевой показатель для Индии на 2022 год по МГЭ составляет 5 ГВт. По состоянию на 31 декабря 2018 года в стране было достигнуто 4,5 ГВт, и это производство постоянно увеличивается. Цель, которую планировалось достичь за счет грантов на инфраструктурные проекты и тарифной поддержки, была включена в трехлетнюю программу действий NITI Aayog (с 2017–2018 по 2019–2020 годы), которая была опубликована 1 августа 2017 года. предоставление централизованной финансовой помощи (CFA) для создания малых / микрогидро проектов как в государственном, так и в частном секторе.Для определения новых потенциальных местоположений разрабатываются исследования и подробные отчеты по проектам, а также предоставляется финансовая поддержка для ремонта и модернизации старых проектов. Министерство создало специальный полностью автоматический диспетчерский контроль и сбор данных (SCADA), основанный на научно-исследовательской лаборатории гидравлических турбин в Центре альтернативной гидроэнергетики (AHEC) в ИИТ Рурки. Стоимость создания лаборатории составила 40 крор индийских рупий (400 миллионов индийских рупий, 95,62 миллиона долларов США), и лаборатория будет служить центром проектирования и проверки.Он исследует гидротурбины и другие гидромеханические устройства, соответствующие национальным и международным стандартам [54, 55]. В таблице 21 показаны цели и достижения с 2007–2008 по 2018–2019 годы.

Таблица 21 Целевой показатель, достижения и совокупные показатели МГЭ [54]

Национальная политика в отношении биотоплива — 2018

Модернизация создала возможность для стабильных изменений в использовании биоэнергетики в Индии. Минприроды внесло поправки в текущую политику в отношении биомассы в мае 2018 года. Политика представляет CFA для проектов, использующих биомассу, такую ​​как промышленные отходы сельскохозяйственного производства, древесина, произведенная на энергетических плантациях, жмых, растительные остатки, древесные отходы, образующиеся в результате промышленных операций, и сорняки.Согласно политике, CFA будет предоставляться проектам из расчета 2,5 миллиона индийских рупий (35 477,7 долларов США) за МВт для когенерации из жмыха и 5 миллионов индийских рупий (70 955,5 долл. США) за МВт для когенерации без жмыха. Минприроды также объявило меморандум в ноябре 2018 года о продлении действия сертификата льготных таможенных пошлин (CCDC) для создания проектов по производству энергии с использованием нетрадиционных материалов, таких как биоотходы, сельскохозяйственные, лесные, птичьи подстилки, агро- промышленные, промышленные, коммунальные и городские отходы.Правительство недавно утвердило Национальную политику в отношении биотоплива в августе 2018 года. Минприроды России предложило выразить заинтересованность (EOI) для оценки потенциала энергии биомассы и когенерации жома в стране. Программа по поощрению когенерации на основе биомассы на сахарных заводах и других отраслях промышленности также была запущена в мае 2018 года. В таблице 22 показано, как ожидается, что цель и достижения в области энергии биомассы достигнут 10 ГВт из целевого показателя на 2022 год до конца 2019 года. .

Таблица 22 Целевой показатель, достижения и совокупные показатели энергии биомассы

Новая национальная программа по биогазу и органическому навозу (NNBOMP) —2018 г.

Национальная программа управления биогазом и навозом (NBMMP) была запущена в 2012–2013 гг.Основная цель заключалась в обеспечении чистого газообразного топлива для приготовления пищи, где оставшаяся суспензия представляла собой органический био-навоз, богатый азотом, фосфором и калием. Кроме того, в 2014 году было построено 47,5 млн (4,75 млн) кумулятивных биогазовых установок, которые увеличились до 49,8 млн (4,98 млн). В течение 2017–2018 гг. Была поставлена ​​цель установить 1,10 млн биогазовых установок (1,10 млн), но в результате получилось 0,15 млн (0,015 млн). Таким образом, стоимость заправки газовых баллонов сжиженным углеводородным газом (СУГ) была значительно снижена.Аналогичным образом, тонны древесины / деревьев были защищены от вырубки, поскольку древесина традиционно используется в качестве топлива в сельских и пригородных домах. Биогаз — жизнеспособная альтернатива традиционным видам топлива для приготовления пищи. Схема обеспечила занятость почти 300 квалифицированных рабочих для установки биогазовых установок. К 30 мая 2018 года министерство выпустило руководство по реализации NNBOMP в период с 2017–2018 по 2019–2020 годы [56].

Автономная и децентрализованная прикладная программа солнечной фотоэлектрической энергии — 2018

Программа направлена ​​на удовлетворение спроса на энергию за счет развертывания солнечных фонарей, солнечных уличных фонарей, солнечных домашних фонарей и солнечных насосов.Согласно плану, к 2020 году внесетевые фотоэлектрические мощности должны быть доведены до 118 МВт. Предполагаемые затраты на санкции составляли 50 МВт к 2017–2018 гг. И 68 МВт к 2019–2020 гг. Общая сметная стоимость составила 1895 крор индийских рупий (18950 миллионов индийских рупий, 265 547 миллионов долларов США), и министерство хотело поддержать 637 крор (6370 миллионов индийских рупий, 89,263 миллиона долларов США) за счет своей центральной финансовой помощи. Солнечные электростанции мощностью 25 кВт были продвинуты в тех областях, где электроснабжение не доходит до домашних хозяйств или не является надежным. Учреждения коммунального обслуживания, школы, панчаяты, общежития, а также полицейские участки получат выгоду от этой схемы.В программу также были включены солнечные исследовательские лампы. Тридцать процентов финансовой помощи было предоставлено солнечным электростанциям. Каждый студент должен нести 15% стоимости лампы, а оставшиеся 85% министерство хотело поддержать. По состоянию на октябрь 2018 года фонарь и лампы на сумму более 40 лакхов (4 миллиона), домашнее освещение на сумму 16,72 лакха (1,672 миллиона), уличные фонари на 6,40 лакха (0,64 миллиона), солнечные насосы на 1,96 лакха (0,196 миллиона) и Установлено 187,99 автономных устройств МВт [57, 58].

Возобновляемая энергия | SRP

Возобновляемые источники энергии (например, солнечная и ветровая энергия) — это более чистый и экологичный способ питания современной жизни.

Возобновляемый источник энергии:

  • Происходит от природы или естественных процессов, таких как ветер или солнце
  • Быстро восстанавливается природой (по сравнению с традиционными источниками энергии, такими как природный газ)
  • Практически безграничен (хотя он может быть ограничен количеством энергии, которое может быть произведено за короткий период времени)
  • Безвреден для окружающей среды и помогает сократить выбросы парниковых газов

Наш портфель возобновляемых источников энергии

В рамках нашей цели по снижению углеродоемкости на 90% к 2050 году SRP расширяет свой портфель возобновляемых источников энергии.Мы взяли на себя обязательство добавить к нашей системе 2025 МВт солнечной энергии к 2025 году.

О нашем портфолио

Сочетание возобновляемых источников энергии

SRP включает два типа солнечной энергии: коммунальные и крышные. Солнечная энергия для коммунальных предприятий производится крупными солнечными электростанциями. Солнечная энергия на крыше поступает от солнечных панелей в жилых помещениях. Если эти панели устанавливаются в рамках специального предложения клиента, SRP сохраняет кредиты на возобновляемую энергию.

Больше, чем чистый воздух

Возобновляемые источники энергии не только сокращают выбросы углерода, но и позволяют экономить воду и использовать отходы в качестве топлива. Вот как возобновляемые источники энергии в портфеле SRP помогают создавать более здоровую окружающую среду.

  • Биомасса : Завод Novo BioPower в Сноуфлейке, штат Аризона, использует горючее (например, древесину) для выработки электроэнергии. Завод получает большую часть топлива от стратегических операций по прореживанию леса, которые не позволяют вывозить непригодную для использования древесину на свалку.
  • Солнечная и ветровая энергия : Помимо отсутствия выбросов, солнечная и ветровая энергия потребляет примерно на 70% меньше воды, чем традиционное производство электроэнергии.
  • Геотермальная энергия : Геотермальная энергия использует тепло из резервуаров перегретой воды глубоко под землей для выработки электроэнергии. В этом методе не используется топливо и почти нулевые выбросы. Он также является возобновляемым — пар и вода, используемые для производства энергии, могут быть возвращены под землю.

Гибкость поколения

Поскольку солнечная и ветровая энергия являются переменными ресурсами (то есть они колеблются), для генерирующих станций SRP важно иметь достаточную операционную гибкость, чтобы реагировать на эти изменения в поставках. SRP добавила множество технологий, включая газ и батареи, чтобы удовлетворить растущий спрос, особенно в самые жаркие месяцы года.

Проект Generation Flexibility был разработан, чтобы показать, как мы можем увеличить мощность и гибкость нашего существующего парка.Основываясь на результатах Фазы 1, SRP сосредоточится на модернизации газовых турбин и канальных горелок. На этапе 2 мы спланируем внедрение обновлений блока и расширим нашу дорожную карту, включив в нее другие генерирующие активы.

Последние новости

К началу

Regresar al Principio

Что нужно знать

Возобновляемые источники энергии стали одной из самых обсуждаемых и все более важных тем в мире за последние пару десятилетий .Хотя есть некоторые аспекты возобновляемой энергии, которые стали общеизвестными, например, существование солнечных панелей и ветряных турбин, большая часть этой невероятной и далеко идущей технологии все еще неправильно понимается или малоизучена. Читайте дальше, чтобы узнать, что вам нужно знать о возобновляемых источниках энергии в их нынешнем виде и о том, как они связаны с вашей повседневной жизнью.

Что считается возобновляемой энергией?

Возобновляемая энергия — это форма чистой и бесконечной выработки электроэнергии , используемой в современном мире по разным причинам.Некоторыми примерами возобновляемых источников энергии являются ветровая, солнечная, геотермальная и гидроэнергетика.

Как следует из названия, возобновляемая энергия может быть возобновлена ​​- другими словами, она бесконечна по своей природе и может продолжать использоваться, не иссякая. Кроме того, в нем обычно отсутствуют выбросы парниковых газов (ПГ), что является растущей проблемой с другими формами энергии, такими как ископаемое топливо (например, уголь, нефть и природный газ).

Из-за этого возобновляемые источники энергии часто рекламируются как наиболее устойчивые источники энергии.Вероятно, они получат более широкое распространение в стремлении удовлетворить наши потребности в энергии без увеличения выбросов парниковых газов или снижения нашего нынешнего уровня жизни.

Большая часть возобновляемой энергии используется для производства электроэнергии, при этом на возобновляемые источники приходится около четверти мирового производства электроэнергии. В то время как некоторые возобновляемые источники были частью структуры электроэнергетики на протяжении десятилетий, другие становятся все более доступными по мере того, как мир пытается перейти к чистой энергии. Технологии возобновляемых источников энергии играют большую роль в переходе энергетического сектора к альтернативным источникам энергии, которые снижают выбросы углерода и борются с изменением климата.

В чем разница между возобновляемыми и невозобновляемыми источниками?

Основное различие между возобновляемой и невозобновляемой энергией состоит в том, что существует конечное количество невозобновляемой энергии, в то время как возобновляемая энергия неограничена, потому что источник ее энергии является регенеративным. Кроме того, способ работы этих источников энергии в реальном мире немного отличается.

Как уже упоминалось, — это неограниченная поставка возобновляемых источников энергии . Но это предложение не всегда доступно или эффективно.Например, энергия ветра доступна только тогда, когда дует ветер. Ветер всегда будет частью систем Земли в каждом регионе мира, поэтому энергия ветра всегда будет доступна, пока существует планета — просто она не всегда доступна.

Одно из наиболее часто упоминаемых различий между этими типами энергии заключается в том, что возобновляемая энергия всегда свободна от выбросов углерода, в то время как невозобновляемая энергия всегда выделяет углекислый газ. Хотя это верно в большинстве случаев, есть важные выбросы.

Ядерная энергия — это форма невозобновляемой энергии, которая не выделяет CO2, и по этой причине некоторые климатические активисты призывают к увеличению ядерной энергетики. Однако ядерная энергия часто не рассматривается как форма чистой энергии, поскольку при расщеплении ядер, из которого происходит энергия, образуются радиоактивные отходы.

Если эти отходы не утилизируются надлежащим образом или если происходят крупномасштабные аварии, такие как чернобыльская катастрофа в бывшем Советском Союзе, окружающей среде может быть нанесен огромный ущерб.И наоборот, некоторые возобновляемые виды топлива, такие как этанол и древесина, по-прежнему выделяют углекислый газ, но они обычно считаются чистыми, поскольку поступают из природных источников.

Какая наиболее распространенная форма возобновляемой энергии?

источник

В настоящее время наиболее распространенной формой возобновляемой энергии, безусловно, является гидроэлектроэнергия. Гидроэнергетика существует на протяжении веков, до ее использования для производства электроэнергии, которое началось в 1882 году. Даже с недавним увеличением солнечной и ветровой энергии на гидроэнергетику по-прежнему приходится около 17% всего производства электроэнергии во всем мире.

Гидроэлектроэнергия используется более чем в 150 странах и составляет большую часть от общего объема производства электроэнергии в таких странах, как Канада и Норвегия. Гидроэнергетика составляет 60% электрической сети Канады и 90% сети Норвегии.

Какой лучший источник возобновляемой энергии?

Учитывая широкое распространение и надежность, гидроэнергетика является лучшим источником возобновляемой энергии для базовой (непрерывной) выработки электроэнергии для электросетей.Однако другие источники возобновляемой энергии лучше подходят в более конкретных ситуациях.

Поскольку гидроэнергетика зависит от географической близости к обильно текущим водным ресурсам, многие районы — например, пустыни или места, где реки остаются замерзшими в течение большей части года — не могут использовать эту форму энергии.

Принимая во внимание географию, солнечная энергия является лучшим источником возобновляемой энергии для пустынных регионов, где всегда светит солнце. Между тем, геотермальная энергия идеально подходит для холодных вулканических регионов, таких как Исландия, потому что вулканическая активность обеспечивает постоянный источник энергии, который можно использовать без потребности в топливе.

Биоэнергетика, представляющая собой форму возобновляемой энергии, состоящей из органического вещества, называемого биомассой, возможно, является лучшим вариантом для районов, где нет доступа ко всем другим возобновляемым источникам энергии и которые в противном случае должны были бы полагаться на ископаемое топливо для производства энергии.

Каковы наиболее распространенные способы получения возобновляемой энергии?

Самый распространенный способ получить возобновляемую энергию — это подключиться к электрической сети, которая питается от возобновляемых источников энергии. В таких местах, как Восточная Канада, это так же просто, как подключить к электрической розетке в любом стандартном доме, поскольку почти вся электроэнергия на восточном побережье Канады поступает от гидроэнергетики.

Однако есть несколько других распространенных способов, которыми люди могут получить возобновляемую энергию в своих домах, в том числе:

  • Геотермальные электростанции
  • Биотопливо в виде биогаза или биодизеля
  • Морские ветряные электростанции
  • Личные ветряные мельницы или ветряные турбины
  • Домашние солнечные системы

Насколько эффективны возобновляемые источники энергии?

Возобновляемые источники энергии прошли долгий путь, но нынешняя система возобновляемых источников энергии все еще не так эффективна, как ее аналоги на ископаемом топливе.В целом, одни источники в этой системе работают лучше других с точки зрения эффективности.

Непостоянство (периодическая недоступность) и энергоэффективность были двумя из самых больших проблем с возобновляемой энергией, хотя некоторые возобновляемые источники энергии значительно улучшились за эти годы.

Hydropower заявляет о лучших статистических данных в обеих этих областях, с максимальной надежностью и максимальной эффективностью. Почему? Из-за постоянного наличия и обилия воды.

Самые ранние солнечные панели имели КПД 2% в 1950-х годах и стоили 1 доллар.75 на кВтч, но к началу 2020-х годов этот показатель повысился до более чем 20% эффективности при средней стандартной номинальной мощности 370 Вт.

Энергия ветра более эффективна примерно на 30% или выше, но она также является наиболее прерывистой, что влияет на общую производительность и снижает некоторые из улучшенных показателей эффективности.

W hat Есть ли плюсы и минусы возобновляемых источников энергии?

источник

Возобновляемая энергия, как и все виды энергии, которые используются в современных энергетических приложениях, имеет как положительные, так и отрицательные стороны.Хотя некоторые из них незначительны, есть несколько принципиально полезных преимуществ использования возобновляемых источников энергии — и пара недостатков, которые в настоящее время ограничивают использование и могут сохраниться в будущем.

P ros of Renewable Energy

Два главных преимущества возобновляемых источников энергии состоят в том, что они бесконечно восполняемы и свободны от выбросов парниковых газов, что одновременно меняет правила игры. Эти преимущества были основной движущей силой в расширении технологий использования возобновляемых источников энергии, а также в стремлении сделать их более доступными и доступными для людей во всем мире.

Тем не менее, использование возобновляемых источников энергии дает дополнительные преимущества. Разнообразие источников позволяет использовать различные возобновляемые источники энергии в наиболее подходящих географических местах, а также для наиболее подходящих приложений, таких как использование солнечного водонагревателя на крыше. Кроме того, отсутствие входящего топлива для работы инфраструктуры возобновляемых источников энергии должно позволить ценам продолжать снижаться по мере повышения эффективности.

Минусы возобновляемых источников энергии

Хотя положительные стороны неоспоримы, у возобновляемых источников энергии есть и недостатки.Некоторые из этих недостатков можно устранить, но некоторые, вероятно, останутся вне зависимости от технологических достижений.

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, работают с перебоями, что делает их по своей сути ненадежными без огромных накопительных мощностей, которые мы в настоящее время полностью не выяснили. Эти же возобновляемые источники энергии также намного менее эффективны, чем другие виды энергии, из-за их непостоянства и более низкой скорости преобразования энергии, особенно солнечной. Однако их эффективность с течением времени неуклонно улучшалась и, похоже, продолжит улучшаться.

Еще одним недостатком является то, что некоторые возобновляемые источники энергии стоят дороже, особенно на начальном этапе инфраструктуры, необходимой для их работы. Тем не менее, чем больше будет построена инфраструктура, тем ниже должны снизиться затраты со временем.

Наконец, проблемы землепользования являются серьезной проблемой для большинства типов возобновляемых источников энергии, будь то ущерб экосистеме, вызванный плотинами гидроэлектростанций, пахотными землями (сельскохозяйственными угодьями или другими территориями, которые в противном случае могли бы использоваться), покрытыми солнечными панелями и ветряными электростанциями, или гибелью птиц. от ветряных турбин.

H ow Вы переходите на возобновляемые источники энергии?

источник

Переход на возобновляемые источники энергии во многом зависит от того, где вы живете и к какой энергосистеме вы хотите присоединиться или создать. В некоторых регионах, таких как Норвегия или Канада, вы, возможно, уже используете возобновляемые источники энергии, даже не осознавая этого.

В других регионах, например, в Техасе, переход на возобновляемые источники энергии может быть столь же простым, как обращение к местному поставщику электроэнергии и просьба подключиться к доступной энергосистеме, работающей преимущественно от ветра или других возобновляемых источников.

Для более смелых типов вы также можете подключиться к микросетям на уровне сообщества или отключиться от сети и напрямую подключиться к солнечной, ветровой или небольшой гидроэлектростанции для обеспечения своего дома.

W hy Перейти на возобновляемые источники энергии?

Переход на возобновляемые источники энергии — важная часть стратегии сдерживания глобального потепления и предотвращения причинения изменением климата непоправимого и необратимого ущерба. Помимо защиты окружающей среды, возобновляемые источники энергии могут быть дешевле ископаемых видов топлива в некоторых областях.Это может быть хорошим вариантом для тех, кто хочет отключиться от сети и не полагаться на крупномасштабное производство электроэнергии или электростанции для производства электроэнергии.

T he Стоимость возобновляемой энергии

Одним из самых спорных вопросов, связанных с возобновляемой энергией, является ее стоимость. В то время как ранние технологии были дорогими и крайне неэффективными, современные достижения почти во всех формах возобновляемой энергии снизили затраты и сделали их более доступными, чем в прошлом.

Тем не менее, другие виды энергии, такие как природный газ, остались конкурентоспособными по стоимости и продемонстрировали свою гибкость с увеличением спроса и предложения. Хорошая новость заключается в том, что общие затраты на энергию снижаются во многих регионах мира, когда прогнозировалось их увеличение, причем возобновляемые источники энергии являются значительной частью этой движущей силы.

I Возобновляемая энергия дешевле невозобновляемой энергии?

Цена как возобновляемой, так и невозобновляемой энергии зависит от нескольких факторов, таких как географическое положение, доступный доступ к углеводородам и политика правительства, включая планы субсидирования различных видов энергии.Невозобновляемые источники энергии в настоящее время обычно дешевле, чем возобновляемые, особенно если смотреть на мир в целом.

Как возобновляемые источники энергии экономят деньги?

Возобновляемая энергия экономит деньги, главным образом, благодаря отсутствию затрат на топливо. Когда угольные электростанции или ядерные реакторы вырабатывают электроэнергию, они должны быть снабжены соответствующими сырьевыми ресурсами, из которых добывается энергия. Практически для всех систем возобновляемой энергетики материальные ресурсы не требуются — природа предоставляет ресурсы для выработки энергии.

Солнечная энергия использует солнечный свет, ветровая энергия использует естественно движущийся воздух, гидроэнергетика использует естественную обильную речную воду, а геотермальная энергия использует постоянное тепло, исходящее от ядра Земли. Единственный вид возобновляемой энергии, требующий затрат топлива, — это биотопливо, но оно по-прежнему обеспечивается природой. Их можно регенерировать за месяцы, а не за миллионы лет — столько времени требуется углю и нефти, чтобы регенерировать под сильным давлением земной коры.

Какой возобновляемый источник энергии самый дешевый?

Гидроэнергетика, как правило, является наименее дорогим видом возобновляемой энергии по цене около 5 центов за кВтч.Отчасти это связано с тем, что он существует дольше всех и хорошо зарекомендовал себя в энергосистемах по всему миру.

Тем не менее, стоимость ветровой энергии постоянно снижается, и сейчас она соответствует уровню гидроэнергетики на уровне около 6 центов за кВтч, по крайней мере, в Соединенных Штатах и ​​Европе. Обе эти возобновляемые источники энергии сопоставимы с нижним пределом выработки электроэнергии на основе ископаемого топлива, который составляет около 5 центов за кВтч. При этом затраты могут быть намного выше в некоторых местах, где энергия в целом дороже.

Стоимость солнечной энергии упала на 82% за последнее десятилетие, хотя затраты остаются относительно более высокими и составляют в среднем 8-10 центов за кВтч. Тем не менее, это обнадеживающие новости.

Как сделать возобновляемые источники энергии дешевле?

Возобновляемые источники энергии будут и дальше дешеветь, если мы сможем: а) продолжать повышать эффективность, б) решать проблемы с перебоями, создавая соответствующие хранилища, и в) переводить государственные субсидии с ископаемого топлива на зеленую энергию, хотя это относится только к определенным областям. .Если эти три вещи произойдут, возобновляемые источники энергии будут продолжать становиться менее дорогими и более доступными для всех.

Принесено вам taranergy.com

Все изображения лицензированы Adobe Stock.
Главное изображение

Традиционная энергия — обзор

1 Введение

Традиционные источники энергии на основе нефти, угля и природного газа оказались высокоэффективными двигателями экономического прогресса, но в то же время наносят ущерб окружающей среде и здоровью человека.Кроме того, экономика, основанная на ископаемом топливе, имеет тенденцию к циклическому характеру из-за влияния олигополии на производство и распределение. Традиционные источники энергии на основе ископаемого топлива сталкиваются с растущим давлением на множестве экологических направлений, и, возможно, самой серьезной проблемой, стоящей перед будущим использованием угля, являются цели по сокращению выбросов парниковых газов (ПГ) Киотского протокола. Теперь ясно, что любые усилия по поддержанию уровней CO 2 в атмосфере ниже даже 550 частей на миллион не могут основываться на глобальной экономике, основанной на нефти и угле, без радикальных усилий по связыванию углерода.

Потенциал возобновляемых источников энергии огромен; у них есть потенциал для многократного удовлетворения мирового спроса на энергию. Возобновляемые источники энергии, такие как биомасса, ветер, солнечная энергия, гидроэнергетика и геотермальная энергия, могут обеспечивать устойчивые энергетические услуги, основанные на использовании обычно доступных местных ресурсов. Все более вероятным становится переход к будущему с использованием возобновляемых источников энергии. Стоимость систем солнечной и ветровой энергии существенно снизилась за последние 30 лет и продолжает снижаться, в то время как цены на нефть и газ продолжают колебаться.Цены на возобновляемые источники энергии, а также социальные и экологические издержки использования ископаемого топлива движутся в противоположных направлениях. Кроме того, экономические и политические механизмы, необходимые для поддержки широкого распространения и устойчивых рынков возобновляемых источников энергии, также быстро развивались. Становится ясно, что будущий рост в энергетическом секторе в первую очередь связан с новым режимом возобновляемых (и в некоторой степени основанных на природном газе) систем, а не с использованием традиционных источников нефти и угля. Финансовые рынки начинают осознавать будущий потенциал роста возобновляемых источников энергии и других новых энергетических технологий, и это, вероятно, является предвестником экономической реальности действительно конкурентоспособных систем возобновляемой энергии.

Системы возобновляемых источников энергии обычно основаны на маломасштабной децентрализованной парадигме, которая по своей сути способствует, а не противоречит многим вопросам распределения электроэнергии, когенерации (комбинированное производство тепла и электроэнергии), окружающей среды и капитальных затрат. В качестве альтернативы индивидуальному заказу, строительство на месте централизованных электростанций, возобновляемых систем на основе фотоэлектрических (PV) массивов, ветряных мельниц, биомассы или малых гидроэнергетических установок можно рассматривать как массовые «энергетические приборы», которые можно производить с низкими затратами и адаптированы к конкретным энергетическим нагрузкам и условиям эксплуатации.Эти системы могут значительно уменьшить, а также широко рассредоточенные воздействия на окружающую среду, а не более масштабные и централизованные воздействия, которые в некоторых случаях вносят серьезный вклад в загрязнение окружающего воздуха, кислотные дожди и глобальное изменение климата.

Возобновляемые источники энергии в настоящее время обеспечивают от 15 до 20% общемирового спроса на энергию. В предложении преобладает традиционная биомасса, в основном топливная древесина, используемая для приготовления пищи и отопления, особенно в развивающихся странах Африки, Азии и Латинской Америки.Большой вклад также дает использование крупных гидроэнергетических систем, при этом почти 20% мирового электроснабжения обеспечивается этим источником. Новые возобновляемые источники энергии (солнечная энергия, энергия ветра, современная биоэнергетика, геотермальная энергия и малая гидроэнергетика) в настоящее время составляют около 2%. В ряде сценарных исследований изучается потенциальный вклад возобновляемых источников энергии в мировое энергоснабжение, что указывает на то, что во второй половине 21 века их вклад может варьироваться от нынешних почти 20% до более чем 50% при правильной политике в области энергоснабжения. место.

История устойчивой энергетики Исландии: модель для мира?

В эпоху, когда изменение климата заставляет страны всего мира внедрять устойчивые энергетические решения, Исландия представляет собой уникальную ситуацию. Сегодня почти 100 процентов электроэнергии, потребляемой в этой небольшой стране с населением 330 000 человек, производится за счет возобновляемых источников энергии. Кроме того, 9 из каждых 10 домов отапливаются непосредственно за счет геотермальной энергии. История перехода Исландии от ископаемого топлива может вдохновить другие страны, стремящиеся увеличить свою долю возобновляемых источников энергии.Был ли переходный период Исландии особым случаем, который трудно воспроизвести, или его можно применить в качестве модели для остального мира?

Энергетическая реальность Исландии

Исландию часто называют «страной огня и льда». Именно эта смесь геологии и северного положения дает стране широкий доступ к возобновляемым источникам энергии. Остров расположен на Срединно-Атлантическом хребте между Североамериканской и Евразийской тектоническими плитами, очень активной вулканической зоной, питающей его геотермальные системы.Ледники покрывают 11 процентов территории страны. Сезонное таяние подпитывает ледниковые реки, которые текут от гор к морю, внося свой вклад в гидроэнергетические ресурсы Исландии. Кроме того, страна обладает огромным потенциалом ветроэнергетики, который остается практически неиспользованным.

Сегодня экономика Исландии, варьирующаяся от обеспечения теплом и электричеством для частных домов до удовлетворения потребностей энергоемких производств, в значительной степени основана на зеленой энергии из гидро- и геотермальных источников. Единственное исключение — использование ископаемого топлива для транспорта.

Геотермальная энергия страны дает обществу множество преимуществ, помимо электричества и централизованного теплоснабжения. Он широко используется для таяния снега на тротуарах, обогрева бассейнов, рыбоводства, выращивания в теплицах и пищевой промышленности, а также для производства косметики, например товаров из знаменитого геотермального курорта Исландии, Голубой лагуны.

Переход Исландии от угля и нефти к возобновляемым источникам энергии

Хотя сегодня Исландия является ярким примером того, как возобновляемые источники энергии могут привести в действие современную экономику, так было не всегда.На протяжении веков использование геотермальных ресурсов ограничивалось мытьем и купанием, в то время как производство гидроэлектроэнергии началось в двадцатом веке с выработкой электроэнергии всего в несколько мегаватт (МВт). Фактически, до начала 1970-х годов большая часть энергопотребления страны приходилась на импортные ископаемые виды топлива. Что заставило эту маленькую нацию взять на себя эту большую миссию в отношении возобновляемых источников энергии?

Несмотря на благие намерения, это развитие привело не к важности возобновляемых источников энергии для изменения климата.Причина этого перехода была проста — Исландия не могла выдерживать колебания цен на нефть, происходящие из-за ряда кризисов, затронувших мировые энергетические рынки. Для его изолированного местоположения на окраине Полярного круга требовался стабильный и экономически целесообразный внутренний источник энергии.

Местные предприниматели сделали первые смелые шаги на пути к развитию в Исландии возобновляемых источников энергии, как геотермальной, так и гидроэнергетики. В начале двадцатого века фермер нашел способ использовать горячую воду, просачивающуюся из-под земли, для разработки примитивной геотермальной системы отопления для своей фермы.Муниципалитеты постепенно развили его успех, что привело к более систематическому исследованию геотермальных ресурсов. Технология бурения, заимствованная из нефтяной промышленности, позволяла производить более глубокое бурение для получения более горячей воды, которая могла бы обогреть больше домов. Затем были разработаны более крупные проекты по внедрению геотермальных систем централизованного теплоснабжения в промышленных масштабах. Первые проекты гидроэнергетики, подобные геотермальной, разрабатывались прилежными фермерами для обеспечения электроэнергией своих фермерских домов или в качестве совместных усилий нескольких ферм.В 1950 году в Исландии было построено 530 таких малых гидроэлектростанций, что привело к созданию разрозненных независимых энергосистем по всей стране.

Для дальнейшего стимулирования использования геотермальной энергии правительство Исландии учредило в конце 1960-х годов фонд смягчения последствий геотермального бурения. Фонд предоставил ссуду на геотермальные исследования и пробное бурение, обеспечив возмещение затрат по неудавшимся проектам. Созданная правовая база также сделала привлекательным для домашних хозяйств подключение к новой геотермальной сети централизованного теплоснабжения вместо того, чтобы продолжать использовать ископаемое топливо.

Одновременно Исландия начала уделять внимание крупномасштабному развитию гидроэнергетики, что привлекло крупных международных промышленных потребителей энергии. Цель состояла в том, чтобы привлечь в Исландию новые отрасли промышленности, чтобы диверсифицировать ее экономику, создать рабочие места и создать общенациональную энергосистему.

Именно комбинация этих достижений создала Исландию нашего времени.

Был ли переходный период Исландии уникальным?

Хотя история Исландии представляет собой драматические изменения за относительно короткий период времени, возникает логичный вопрос: делает ли близость Исландии к возобновляемым ресурсам переходный период исключительным случаем, который трудно воспроизвести?

В целом структура энергопотребления страны и структура потребления представляют собой сложное уравнение.Такие факторы, как стоимость, доступность ресурсов, эффективность производства и политика, играют важную роль. Доступ к возобновляемым ресурсам, будь то ветровая, солнечная, геотермальная или гидроэнергетика, может способствовать их использованию. Однако наличие возобновляемых источников энергии не гарантирует «зеленый переход».

В этом отношении случай Исландии был довольно уникальным. Сплоченность между муниципалитетами, правительством и общественностью в начале изучения и использования местных зеленых ресурсов была обусловлена ​​ценами на энергию и необходимостью обеспечения энергетической безопасности.Хотя Исландия в 1970-е годы была небольшим и мирным государством, существовали препятствия, и успех не был гарантирован. В то время страна выходила из многовековой нищеты и иностранного правления, не имея базовой инфраструктуры и знаний о потенциале своих ресурсов, а также опыта реализации крупных энергетических проектов. Фактически, до 1970-х годов Программа развития Организации Объединенных Наций классифицировала Исландию как развивающуюся страну. Кроме того, в Исландии появились новые, но неопытные учреждения, обеспечивающие критически важное финансирование.Страна была и остается настолько малонаселенной, что создание объединенной энергосистемы было очень дорогостоящим.

Это те же проблемы, с которыми сегодня сталкиваются многие страны, следуя по пути устойчивой энергетики. Непал, например, сталкивается с проблемами инвестиций и энергосистемы в своем плане использования некоторых из своих неиспользованных гидроэнергетических ресурсов. Странам Восточной Африки, в частности, не хватает технических ноу-хау для оценки и использования своих обширных геотермальных ресурсов. Хотя их обстоятельства далеко не такие, как в Исландии, большая часть национального опыта может быть экстраполирована и применена к другим странам.

Извлеченные уроки

Суть опыта Исландии дает следующие советы нынешним и будущим «проводникам перехода» относительно того, как преодолеть препятствия на пути внедрения возобновляемых источников энергии:

  • Обеспечьте сплоченность и сотрудничество между муниципалитетами, правительством и общественностью на ранних этапах переходного периода. В Исландии этот диалог укрепил доверие и построил мышление, основанное на решениях, в преодолении вышеупомянутых препятствий.
  • Расширение прав и возможностей местного населения и участие общественности — ключ к успеху.То, как муниципалитеты Исландии участвовали и учились у предпринимателей-новаторов, помогло как геотермальной, так и гидроэнергетической концепции взлететь и доказать свою ценность.
  • Благоприятная нормативно-правовая база, а также государственные стимулы и поддержка ускоряют развитие. Исландский фонд смягчения последствий бурения ускорил переход, снизив риски муниципалитетов при реализации геотермальных проектов.
  • Долгосрочное планирование внедрения возобновляемых источников энергии, как и любого промышленного развития, очень важно.Дальнейшие разработки в области энергетики в Исландии вызвали вопросы о том, какую часть ее природы следует развивать для энергетических проектов. В связи с этим был предпринят процесс генерального плана с участием заинтересованных сторон в отношении будущих разработок.
  • Демонстрация каждого шага успеха имеет большое значение. Общественность участвует в переходе, который они понимают и хотят. В Исландии муниципалитеты, получившие постоянный доступ к геотермальной горячей воде, стали для других сильными образцами для подражания. Политики также использовали фотографии столичного района «до и после», чтобы привлечь внимание избирателей к более чистому воздуху, который стал результатом использования геотермальных ресурсов вместо ископаемого топлива.

Как Исландия может внести свой вклад?

Хотя история Исландии преподносит ценные уроки для политиков, страна в основном сосредоточилась на обмене своими знаниями с помощью технических знаний в области разработки геотермальной энергии.

На протяжении десятилетий Исландия участвовала в технической помощи в области геотермальной энергетики и образовании в области возобновляемых источников энергии. Более 1000 экспертов со всего мира прошли курсы по геотермальной энергии в Исландии с 1979 года в рамках учебных программ Организации Объединенных Наций по геотермальной энергии и в высших учебных заведениях, таких как Исландская школа энергетики при Университете Рейкьявика.Энергетическая промышленность Исландии участвовала в геотермальных проектах в более чем 50 странах и продолжает проявлять высокую активность во всем мире. Примером такого участия является строительство крупнейшей в мире геотермальной системы централизованного теплоснабжения в Китае, которая обслуживает более 1 миллиона потребителей.

Интересным аспектом будущего геотермальной энергии является то, что недавняя вулканическая активность никоим образом не является условием для успешного прямого использования. Благодаря технологическим инновациям для обогрева и охлаждения помещений могут быть созданы широко доступные низкотемпературные геотермальные зоны.Например, немногие осознают, что одна из крупнейших геотермальных систем централизованного теплоснабжения в Европе находится в Париже. Считается, что только в Европе около 25 процентов населения проживает в районах, пригодных для геотермального централизованного теплоснабжения. Ноу-хау и опыт Исландии неоценимы для изучения осуществимости и реализации этих и других возможностей по всему миру.

Значимый пример для остального мира

Так же, как геотермальная и гидроэнергетика имела смысл для перехода к энергетике в Исландии, местные условия в других местах будут определять, какие возобновляемые ресурсы являются наиболее эффективными и как они будут лучше всего использоваться.Поскольку каждая страна уникальна, каждый переход будет отличаться. Таким образом, обращение Исландии в веру — это скорее значимая история успеха, чем подход «одна модель для всех». Прежде всего, Исландия является вдохновляющим примером того, что возможно, и может поделиться многими важными уроками для любой страны, стремящейся к такой трансформации.

История

Исландии также является напоминанием о том, что не только богатые развитые страны имеют возможность преодолеть затраты и внутренние барьеры для перехода к «зеленой» экономике.Возможно, будет проще внедрить новые энергетические решения там, где энергосистемы еще не полностью внедрены, и заинтересованные стороны могут быть более мобилизованы для изменения статус-кво.

Хорошая новость заключается в том, что мир еще никогда не был более подготовлен к предстоящим изменениям. Все время становятся доступными новые и улучшающиеся технологии, равно как и более совершенные схемы финансирования. Сотрудничество и обмен ноу-хау по всему миру становятся все более легкими и мгновенными. Сочетание этих факторов с многочисленными уроками, извлеченными в прошлом, например, из Исландии, окажется мощным инструментом для стран в достижении более устойчивого пути.

Наконец, очевидно, что странам по всему миру, как богатым, так и бедным, потребуется сильное руководство на всех уровнях, чтобы осуществить грядущий энергетический переход. Этим лидерам потребуются содержательные примеры, чтобы вдохновить людей на действия. Стремясь и дальше делиться своими знаниями и опытом, Исландия с гордостью возьмет на себя эту роль, продолжая учиться и с энтузиазмом вносить свой вклад в наше общее устойчивое будущее.

Список литературы

Björnsson, Sveinbjörn, ed.(2010). Геотермальные разработки и исследования в Исландии . Рейкьявик: Оркустофнун. Доступно по адресу http://www.nea.is/media/utgafa/GD_loka.pdf.

Дюма, Филипп и Анджелина Бартосик (2014). Геотермальный потенциал ЦТ в Европе. GEODH. Доступно по адресу http://geodh.eu/wp-content/uploads/2014/11/GeoDH-Report-D-2.2-final.pdf.

Исландское агентство международного развития (ICEIDA). Проект геотермальной разведки, 2013–2017 гг. Доступно по адресу http: // www.iceida.is/iceida-projects/nr/1488. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Landsvirkjun. «Áfangar í sögu okkar» (Моменты в истории). Доступно по адресу http://www.landsvirkjun.is/fyrirtaekid/saga. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Ли, Генри и Халла Х. Логадоттир (2012). Энергетическая политика Исландии: в поисках правильного пути вперед . Кембридж, Массачусетс: Школа государственного управления Джона Ф. Кеннеди, Гарвардский университет.

Логадоттир, Халла и Сэмюэл Н. Перкин (2015). Междисциплинарный подход к образованию в области геотермальной энергетики: пример Исландской школы энергетики при университете Рейкьявика.Материалы Всемирного геотермального конгресса. Мельбурн, Австралия, 19-25 апреля. Доступно по адресу https://pangea.stanford.edu/ERE/db/WGC/papers/WGC/2015/09003.pdf.

Оркустофнун, Национальное управление энергетики. Jarðvarmanotkun »(« Использование геотермальной энергии »). Доступно по адресу http://www.orkustofnun.is/jardhiti/jardvarmanotkun/. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Sigursson, Helgi M. (2002). Vatnsaflsvirkjanir á slandi . Рейкьявик, Verkfræðistofa Sigurar Thoroddsen.

Университет Организации Объединенных Наций.Программа обучения геотермальной энергии (UNU-GTP). Доступно по адресу http://www.unugtp.is/en/organization/about-the-unu-gtp. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Тордарсон, Свейнн (1998). Auður úr iðrum jarðar: Saga hitaveitna og jarðhitanýtingar á slandi ( Богатство из недр Земли: история централизованного теплоснабжения и геотермальной энергии в Исландии).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *