luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Что делать, когда нефть заканчивается?



По прогнозам экспертов ассоциации «Глобальная энергия» (в их число входят 20 ученых из различных стран мира), к 2100 году доля нефти и угля в мировом топливно-энергетическом балансе составит 2,1% и 0,9% соответственно, термоядерная энергетика займет десятую часть рынка и более четверти всей мировой электроэнергии будет производиться благодаря солнцу. При этом через 50 лет лидирующие позиции на рынке энергетики отойдут к России (19%), Китаю (18%) и США (17%). К 2100 году первое место перейдет к Китаю, а Россия и США займут вторую и третью строчки рейтинга.

Насколько прогнозы экспертов соотносятся с доступной информацией о современных трендах мировой энергетики и как развиваются новые и перспективные направления энергетического рынка, Rusbase выясняет в этом материале. Предлагаем обзор основных тенденций.

1. Солнечная энергетика

Одним из главных трендов последних лет остается развитие солнечной энергетики. Энергия солнца используется для генерации тепла и электричества как в промышленных, так и в бытовых масштабах. Годовая выработка солнечной электроэнергии в мире выросла с 2,6 ТВт/ч в 2004 году до 301 ТВт/ч в 2016 году, и этот сектор продолжает стремительно набирать обороты. По оценкам экспертов Международного энергетического агентства (IEA), к 2050 году солнечная энергетика сможет обеспечить 20–25% потребностей человечества в электричестве.

Быстрое развитие этой индустрии подталкивает рост конкуренции на мировом рынке возобновляемой энергии и последовавшее за ним падение цен на энергоресурсы. Кроме того, в последние пять лет себестоимость производства солнечной энергии сократилась примерно на 80%.

Значительный вклад в развитие отрасли в последние годы внесли страны Ближнего Востока, сконцентрировавшиеся на строительстве солнечных электростанций. В 2017 году власти Дубая объявили об увеличении еще на 700 МВт мощностей самой крупной в мире сети солнечных электростанций — Солнечного парка имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума. А в апреле 2018 года СМИ сообщили, что правительство Саудовской Аравии намерено построить в своей стране станцию мощностью 200 ГВт, которая будет в 100 раз больше, чем любая из существующих солнечных электростанций в мире. Объем инвестиций в проект составит $200 млрд.

Кроме того, солнечную энергетику в составе энергетического комплекса продолжают активно развивать Китай (суммарная мощность — 52 ГВт), США (12,5 ГВт), Индия (9 ГВт), Япония (5,8 ГВт) и Германия (2,2 ГВт).


Солнечный парк имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума

2. Энергия ветра

Другой стремительно развивающейся отраслью мирового ТЭК считается ветроэнергетика. К 2016 году общая установленная мощность всех ветрогенераторов в мире составила 432 ГВт, таким образом превысив аналогичный показатель для атомной энергетики. Но следует отметить, что использованная мощность ветрогенераторов, как правило, в несколько раз ниже установленной мощности, в то время как АЭС почти всегда работают в режиме установленной мощности.

Динамика этой отрасли выглядит следующим образом: если в 2000 году на установленные мощности ветроэнергетики приходилось 31,2 ГВт, то уже к 2013 году эта цифра достигла 318,5 ГВт. При этом ветряки сегодня производят 2,5% всего электричества в мире, а лидирующие позиции на рынке уверенно удерживают Китай, США и Германия.

Энергия ветра имеет особенно большое значение для развития энергетики некоторых стран и регионов. Так, в 2014 году 39% электроэнергии в Дании вырабатывалось с помощью ветрогенераторов. В том же году на ветряные электростанции Германии пришлось 8,6% от всего произведенного в стране электричества. А в декабре 2014 года ветроэнергетика обеспечила 164% электроэнергии для домохозяйств Шотландии. Своеобразный рекорд был установлен осенью 2017 года в Европе: за счет мощных ураганов, которые пронеслись по континенту в октябре прошлого года, ветрогенераторы смогли произвести за сутки четверть всей электроэнергии, необходимой для региона.

3. Атомная энергетика

Ключевое значение в будущем также должна будет сохранить ядерная энергетика. По данным ассоциации «Глобальная энергия», только на термоядерную энергетику в 2100 году будет приходиться десятая часть мирового энергетического рынка.

Атомные станции относятся к «зеленой» энергетике, поскольку они характеризуются низкими выбросами углерода в атмосферу. АЭС высокопроизводительны, а запасов топлива для их работы может хватить практически на неограниченное время: кроме ископаемого урана, атомные станции могут использовать также отработавшее ядерное топливо.

На сегодняшний день АЭС производят примерно 11% мировой электроэнергии. При этом самое большое количество атомных реакторов расположено в США (около 20% мирового производства) и во Франции, за ними следуют Китай, Россия и другие страны.

4. Биоэнергетика

Борьба за экологию в будущем должна продолжиться также благодаря биоэнергетике. Термином «биоэнергетика» обозначают производство энергии из биотоплива различных видов: щепа, гранулы из древесины и брикеты, а также биогаз, водород и биодизель. Особое значение развитие биоэнергетики получает в контексте решения проблемы утилизации органических отходов и уменьшения загрязнения окружающей среды. При этом наибольшие перспективы для использования биотоплива имеют развитые аграрные регионы, для которых свойственен переизбыток органических отходов.

Объем биотопливного рынка в мире вырос с $15,7 млрд в 2005 году до $97,8 млрд в 2013 году, а главными производителями топлива из растительного и животного сырья на сегодняшний день являются США, Бразилия и страны ЕС.

5. «Интернет энергии» и «умные электросети»

Между тем, эксперты видят будущее энергетики не только в переходе на чистые источники энергии. Изменить подход к организации отрасли должен также рост рынка «умной» энергетики.

Интеллектуальные сети уже сейчас начинают внедрять правительства разных стран. В Европе правила разработки «умных» электросетей определяет «Платформа европейских умных сетей электроснабжения» (Smart Grid European Technology Platform). В России этот подход поддерживает «дорожная карта» EnergyNet.

В основе энергетического рынка нового уклада должны будут лежать интеллектуальные системы и сервисы, построенные на открытой сетевой архитектуре. Это позволит создать новую систему энергообмена между производителями и потребителями энергии. В результате подключаться к сети можно будет так же легко и быстро, как к интернету, свободно обмениваясь ресурсами и услугами из любой точки.

Управление энергосистемой станет более децентрализованным, а покрытие пиков, надежность, качество и доступность энергии будут формироваться не крупными электростанциями, а за счет распределенной генерации и технологий управления нагрузками и накопления энергии. При этом главными решениями для «умной сети» станут малая и микрогенерация, накопители энергии, «переговаривающиеся» друг с другом «умные» устройства, регулирующие нагрузку, электротранспорт и промышленный интернет вещей. Результатом таких трансформаций должна стать значительно более дешевая энергия, имеющая качественно лучшие потребительские свойства.


«Умные» электросети также позволят защитить нашу планету

Хранение энергии — перспективное технологическое направление

С развитием возобновляемой энергетики все большее значение приобретают технологии хранения энергии. Методы накопления электричества в последние годы значительно улучшились, открыв возможности для аккумулирования энергии от разных возобновляемых источников. Причем новые и перспективные решения в развитых странах уже выходят на стадию «предкоммерческого» использования.

Главной особенностью электроэнергетики, отличающей ее от других «физических» отраслей, является невозможность хранения электричества в промышленных масштабах. В каждую единицу времени станции должны производить ровно столько электроэнергии, сколько нужно рынку. Проблема накопления энергии особенно актуальна для ВИЭ-генерации, солнечных и ветряных ферм, выработка которых зависит от природных факторов и поэтому непостоянна и сильно колеблется. Выходом из этой ситуации могут стать новые технологии хранения электроэнергии.

Уже сегодня специалисты говорят о перспективности и большом будущем таких технологий накопления, как сжиженный воздух, расплавленная соль, окислительно-восстановительные проточные батареи, а также более традиционных гидроаккумулирующих электростанций и аккумуляторов, работающих по принципу батарей в ноутбуках и смартфонах.

Довольно давно известно, что для хранения электроэнергии можно использовать сжатый воздух, который закачивается под давлением в специальные резервуары, например, в подземные полости. Но швейцарская компания Alacaes усовершенствовала этот метод, разработав технологию, которая позволяет полости в горных породах заполнять воздухом, охлажденным до жидкого состояния. В результате должна значительно увеличиться энергоемкость и эффективность хранения электроэнергии.

Перспективные технологии хранения энергии испытывают также в лаборатории Alphabet X. Сейчас сотрудники компании изучают возможности использования расплавов солей и антифриза. Такая технология, по расчетам исследователей, позволит дольше хранить излишки энергии, полученной от солнца и ветра.

Tags: будущее, энергетика
Subscribe

Posts from This Journal “энергетика” Tag

promo luckyea77 june 21, 2015 20:04 27
Buy for 10 tokens
В этой записи я буду давать ссылки на посты с лекциями и уроками в этом блоге: Учебные материалы и тесты: Дистанционное образование Правила дорожного движения 11 ресурсов для бесплатного образования Сайты для обучения программированию Игры, в которых нужно писать код: Grid Garden, Elevator…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment