10 источников энергии будущего / Альтернативная энергетика
Представляем вам список из десяти самых многообещающих источников энергии будущего.10. Космические солнечные станции
Каждый час земля получает столько солнечной энергии, больше, чем земляне ее используют за целый год. Один из способов использование этой энергии, создание гигантских солнечных ферм, которые будут собирать часть высокоинтенсивного и бесперебойного солнечного излучения.
Огромные зеркала будут отражать солнечные лучи на коллектора меньшего размера. Затем эта энергия будет передаваться на землю с помощью микроволновых или лазерных пучков.
Одна из причин, почему этот проект находится на стадии идеи – это его огромная стоимость. Тем не менее, он может стать реальностью не в столь отдаленное время из-за развития гелеотехнологий и уменьшения стоимости вывоза грузов в космос.
9. Энергия человека
У нас уже есть устройство заряжаемое человеком, но ученые работают над тем, как получить энергию от обычного движения. Речь идет о микроэлектронике, но потенциал велик, при целевой аудитории в миллиард людей. Сегодня разрабатывается электроника, потребляющая все меньше энергии и однажды возможно, ваш телефон будет заряжаться, болтаясь в сумке, в кармане или в ваших руках и при вождением пальцем по экрану.
8. Энергия волн и приливов
Обуздание всей энергии движения океана могло зарядить весь мир несколько раз, поэтому более 100 компаний работают над этим. Из-за упора на энергию солнца и ветра, приливную энергетику вытеснили из первых рядов, но она становится более эффективной.
Еще один пример, крыловидная турбина «Терминатор», которую создал инженер из военно-воздушной академии США. Она использует принцип подъемной силы, а не винтовое вращение, что теоретически позволяет ей собирать 99% энергии волн, в отличии от 50%-й эффективности нынешних приливных станций.
В городе Перт в Австралии, впервые установили опреснительные установки, которые работают от энергии волн. Они обеспечивают пресной водой 500 тыс. жителей.
7. Водород (топливные ячейки)
Водород, самый распространенный элемент во вселенной, содержит в себе много энергии, притом, что двигатель, сжигающий чистый водород практически не производит выбросов. Вот почему долгие годы NASA заправляла им «Шаттлы» и некоторые модули «МКС».
Мы не заправляем им обычные двигатели лишь потому, что на нашей планете он существует только в связанной форме. Например, вода, которую мы пьем. Россия в 80-х переделала пассажирский самолет так, чтобы он работал на водороде, а «Боинг» протестировал свои самолеты на нем же.
После отделения водород можно закачать в мобильные топливные ячейки и поместить их на автомобили для прямой генерации электричества. Такие автомобили сейчас производятся довольно большими партиями.
«Хонда» планирует подчеркнуть универсальность своего нового авто на топливных ячейках подключив его к электросети дома в Японии, но не для высасывания электроэнергии из сети, как это делают электромобили соперники, а наоборот, для обеспечения энергией.
По заверению «Хонды» одна такая полностью заправленная машина способна питать энергией целый дом в течение недели или проехать 480 км без дозаправки. Главное препятствие – относительно высокая стоимость таких машин и недостаток таких заправок. Хотя в Калифорнии таких построить планируют 70, в Южной Корее их скоро будет 43 и Германия нацелена на сотню к 2017 году.
6. Энергия тепла подземных лавовых потоков
Способ превращения в энергию тепла, которое поднимается из расплавленных глубин земли, другими словами геотермальная энергетика, используется для нужд миллионов домов по всему миру. Она составляет 27% произведенной энергии Филиппин и 30% Исландии.
В последней, в рамках проекта глубокого бурения нашли целый клад подземного хранилища магмы. Раскаленная магма мгновенно превратила закаченную воду в пар, который 450 град. С, что стало рекордом. Этот пар высокого давления увеличил выработку энергии в 10 раз. Поразительный результат, который должен привести к гигантскому скачку эффективности выработки геотермальной энергии по всему миру.
5. Ядерные отходы
Атомные электростанции представляют собой традиционные ядерные реакторы, которые используются уже на протяжения десятилетия, отвечая за 20% потребляемой энергии в США. Реакторы построены по так называемой «легководной» технологии. Вода окружает топливные стержни, тем самым замедляя нейтроны и поддерживая устойчивую ядерную реакцию.
Но эта система крайне не эффективна. Лишь 5% атомов урана в стержнях используется к концу их срока службы. Весь неиспользуемый радиоактивный уран идет в копилку радиоактивных отходов.
Но теперь у нас есть более эффективная технология быстрых реакторов, где стержни погружены не в воду, а в жидкий натрий. Благодаря этому используется 95% урана, вместо не приемлемо низкой эффективности 5%. Этот метод позволит решить гигантскую проблему избавления от 77000 т радиоактивных отходов, так как эти реакторы могут использовать их повторно.
С каждым днем производство и установка солнечных батарей становится все дешевле, что ведет к их широкому распространению. Европа во главе с Германией, лидер по преобразованию энергии солнца в электричество. В обычный солнечный день 2012 г Германия выработала столько же энергии от солнца, как от 20 АЭС, что достаточно для обеспечения половины страны.
Сегодня Испания получает 50% энергии из возобновляемых источников, таких как солнце. Калифорнийская пустыня родина крупнейшей в мире солнечной электростанции, чья мощность была увеличена на 500% раз с 2010 по 2014 годы.
Исследователи из национальной лаборатории «Лос- Аламос» совершили значительный прорыв в технологии фотоэлементов на квантовых точках, что позволит высокоэффективным солнечным панелям работать и как прозрачное стекло. Когда эта технология подешевеет достаточно в ближайшие пару лет, чтобы выйти на массовый рынок, любое освещаемое солнцем окно можно превратить в миниатюрную солнечную станцию.
3. Биотопливо (водоросли)
С 2002 до 2013 года производство биотоплива выросло более чем на 500%, так как этанол и биодизель растительного происхождения стали основными заместителями или добавками к автомобильному топливу. На самом деле, когда Генри Форд создавал свою «Модель Т», он рассчитывал, что она будет работать на этаноле.
Если мы хотим заменить нефть более чистым горючим необходимо произвести некоторые изменения. Тут выходит на сцену просо прутивидное, которое плодородное, не съедобное, растет везде как сорняки. Тем не менее, если бы мы захотели на него перевести все автомобили, им пришлось бы засеять всю территории США и России вместе взятые. То есть, это не вариант.
Это приводит нас к третьему поколению биотоплив – водорослям, которые могут заменить нефть раз и навсегда. Природная масличность водорослей более 50%, что гарантирует легкое извлечение и обработку масла. Остатки растения можно превратить в электричество в природный газ или удобрения, чтобы вырастить еще больше водорослей без химикатов.
2. Парящие ветряки
Уже сегодня мы получаем достаточное количество энергии из ветра, но парящие, благодаря висящей ветряной турбине на высоте 300-600 м над землей, где ветер сильнее и устойчивее мы могли бы получать эту энергию гораздо эффективней. Схема проста. Привязанный к земле мягкий кольцевой дирижабль с турбиной посередине, который будет производить энергии в два раза больше чем стационарная ветряк такого же размера.
1. Термоядерный синтез
В отличие от атомного деления ядерный синтез, не производит ни каких смертельных ядерных отходов, так как он сливает атомы вместе, а не расщепляет их. Следовательно, отсутствует угроза неуправляемой реакции, способной привести к расплавлению активной области реактора. Однако, легче сказать, чем сделать.
Это тем не мене не останавливает частные компании правительства от выделения миллиардов для исследования технологий и решения данных проблем. И если будут преодолены эти трудности, то термоядерный синтез обеспечит мир практически неисчерпаемой энергией.
Вот почему богатейшие правительства объединились ради воплощения неоднозначного проекта международного экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР» расположенного во Франции. Когда в последний раз Европа, Россия, Китай, США работали над чем-то. Вот насколько важен этот проект для человечества.
По материалам SavEnergy, Популярная механика
4 компании чистой энергетики c наибольшим потенциалом от Bank of America :: Новости :: РБК Инвестиции
Кандидат в президенты Джо Байден обещает сделать страну свободной от выбросов углерода. Его победа поддержит рост компаний чистой энергетики. Особенно тех, что работают на энергии Солнца, считают в Bank of America
Фото: Sean Gallup / Getty Images
Бывший вице-президент Джо Байден изложил план устойчивого развития инфраструктуры США на $2 трлн. Согласно этому плану, американский энергетический сектор избавится от выбросов углерода к 2035 году, а вся страна станет углеродно-нейтральной к 2050 году.
Победа Байдена на выборах придаст сектору чистой энергетики дополнительный импульс роста, считают на Уолл-стрит. За развитие отрасли выступают демократы, которых в сенате по результатам выборов может оказаться большинство. Это еще больше подстегивает интерес инвесторов к компаниям сектора возобновляемых источников энергии. Самый большой потенциал роста — у ключевых игроков рынка, пишет CNBC, ссылаясь на экспертов Bank of America.
Аналитик банка Стивен Саттмайер ожидает значительного роста акций компаний, связанных с солнечной энергией. Налоговый кредит для них будет продлен независимо от того, как изменится состав сената, считает эксперт. Отметив, что акции компаний солнечной энергии получили «явный потенциал роста перед выборами», он тем не менее предостерег инвесторов от завышенных ожиданий. Необходимо оценивать каждую компанию индивидуально, уверен Саттмайер.
Вот его список топовых кандидатов на рост.
1. Sunnova Energy International
Эта американская компания управляет солнечными и накопительными системами. Sunnova — один из главных конкурентов SolarCity Илона Маска. Компания работает на территории 12 штатов США и является одним из крупнейших производителей солнечных батарей, которые устанавливаются на крышах домов. Свое оборудование Sunnova сдает в аренду в рамках долгосрочных контрактов.
Фото: Melanie Conner / Getty Images
По мнению экспертов Bank of America, с фундаментальной точки зрения Sunnova обладает «самыми значительными преимуществами» в масштабах всего сектора чистых технологий. Это подтверждается моделью DCF (дисконтированного денежного потока), отмечает Саттмайер. С начала года акции Sunnova взлетели на 168%, но по-прежнему сохраняют потенциал роста. В Bank of America ждут удорожания бумаг в течение года на 35% — до $36. Это выше оценки консенсуса Refinitiv, оценившего потенциал роста бумаг в 30% — до $34,91.
Sunrun Inc. занимается разработкой, установкой, продажей и обслуживанием солнечных энергетических систем в жилых домах на территории США. Свои услуги домовладельцам компания предоставляет по договорам аренды и покупки электроэнергии.
Акции Sunrun с января по сентябрь подскочили на 351%, а в октябре просели на 19%. По мнению Саттмайера, у бумаг есть потенциал роста до $96–102 за штуку. Сейчас акции торгуются вблизи отметки $57.
«Мы считаем акции Sunrun привлекательными для покупки в секторе чистых технологий. Их рост будет поддерживаться снижением стоимости солнечной энергии, а также восстановлением темпов роста рынка жилой недвижимости. Потенциал роста бумаг возрастет, если на выборах победит Байден», — заявили в Bank of America.
Спрос на компании чистой энергетики взлетел. Одна из причин — Джо БайденClearway Energy — холдинг, владеющий портфелем возобновляемых и традиционных активов генерации и тепловой инфраструктуры.
С начала года акции Clearway Energy подорожали на 47,5%. Хотя в последние две недели динамика бумаг заметно ослабла, они по-прежнему «остаются в устойчивом восходящем тренде с положительным балансом и потенциалом роста», отмечает Саттмайер. Аналитик ожидает прорыва бумаг к новому рекордному уровню в $33,65. Сейчас акции торгуются вблизи отметки $30. Рекомендация Bank of America по бумагам Clearway Energy — покупать.
NextEra Energy — холдинговая компания. Владеет и управляет объектами генерации, передачи и распределения электроэнергии розничным и оптовым потребителям, а также активами газовой инфраструктуры. Через дочернюю компанию NextEra Energy Resources компания является генератором возобновляемой энергии ветра и солнца.
NextEra Energy превзошла ожидания Уолл-стрит по результатам третьего квартала и повысила свой прогноз прибыли на 2021 год. Ее чистая прибыль выросла в сравнении с третьим кварталом 2019 года на 40% — до $1,23 млрд. В пересчете на акцию чистая прибыль составила $2,5.
В Bank of America заявили, что цена акций не отражает положительные изменения в оценке будущей чистой прибыли компании и будущей стоимости бизнеса по хранению энергии. «Мы ожидаем, что акции продолжат расти, учитывая попутный ветер от федеральных выборов», — отметили в банке.
Саттмайер дал самую высокую оценку акциям NextEra Energy на Уолл-стрит. Он прогнозирует удорожание бумаг до $350–360 за штуку. У аналитиков Wells Fargo годовая цель бумаг установлена на отметке $340, у BMO — на уровне $317, в Credit Suisse ждут роста бумаг за год до $305, в Morgan Stanley — до $263. Консенсус Refinitiv подразумевает годовой рост бумаг до отметки $303.
В сервисе «РБК Инвестиции » можно купить или продать валюту по выгодному курсу. Сделки проходят онлайн, вы не потеряете деньги на комиссиях, а в качестве партнера-брокера выступает банк ВТБ. Начните с открытия счета. Это займет не более пяти минут.
Инвестиции — это вложение денежных средств для получения дохода или сохранения капитала. Различают финансовые инвестиции (покупка ценных бумаг) и реальные (инвестиции в промышленность, строительство и так далее). В широком смысле инвестиции делятся на множество подвидов: частные или государственные, спекулятивные или венчурные и прочие. ПодробнееАвтор
Сангалова Ингакакой должна быть завтрашняя российская энергетика :: Мнение :: РБК
Земное тепло
С точки зрения конкуренции с традиционной энергетикой наиболее интересными видами ВИЭ считаются солнечная, ветровая и геотермальная энергия. Однако особенно перспективной можно считать петротермальную энергию, добываемую из тепла сухих пород на глубинах от 3 до 10 км, где температура может достигать 350 градусов. Есть основания считать, что ее достаточно для вечного обеспечения человечества топливом. Метод ее добычи очень прост: бурятся две скважины, по одной подается холодная вода, по другой извлекается горячая или пар; главное, чтобы между скважинами были проницаемые породы. Сегодня в мире существует более 20 опытных установок по добыче петротермальной энергии с глубины 5 км — в США, Австралии, Франции, Великобритании и Японии. В США даже запущена первая коммерческая станция пока совсем небольшой мощностью — 1,7 МВт. По подсчетам MIT, при нынешнем энергопотреблении США хватит доступного петротермального тепла на 50 тыс. лет. В планах Министерства энергетики США к 2050 году вывести установленную мощность станций на петротермальном тепле на 10% от всей установленной мощности. В пересчете на Россию это составило бы порядка 40% от всей получаемой в нашей стране мощности.
Читайте на РБК Pro
В России уже есть все необходимое для запуска первых опытных установок для добычи петротермальной энергии. Что имеется в виду? Во-первых, у нас никак не используются несколько тысяч скважин глубиной до 5 км, где ранее добывали нефть или газ. Для того чтобы запустить их в работу по добыче петротермальной энергии, достаточно провести ряд исследований, в частности выяснить температуры в каждом конкретном месте и проверить проницаемость пород. Не так давно подобное исследование было проведено на Северном Кавказе, в Дагестане. По полученным данным, с имеющихся там скважин можно получать до 300 МВт электрической энергии.
Во-вторых, в России давно разработана геотермическая карта и определены несколько наиболее перспективных регионов для размещения опытных установок — это вся Западная Сибирь, Северный Кавказ, Камчатка и район Байкала: места, где присутствуют тектонические разломы.
Еще один источник, из утилизации которого можно получать возобновляемую энергию, — это сбросное тепло от промышленных предприятий и жилого сектора. Здесь потенциал энергосбережения России огромен, он составляет порядка 40%.
Мусор как ресурс
К ВИЭ относят также и твердые коммунальные отходы (ТКО). Концепция Waste-to-Energy означает извлечение полезной энергии из горючей части мусора. Самый эффективный подход в ее реализации — создание комплексной системы обращения с отходами, которая включает в себя полный цикл: от сокращения отходов на стадии производства и до захоронения обезвреженных остатков. Современные технологии позволяют утилизировать ТКО с получением тепловой и электрической энергии на уровне, который удовлетворяет всем экологическим требованиям.
В России есть программа по переработке мусора. Институт теплофизики РАН в рамках федеральной целевой программы разработал базовый проект термической переработки ТКО: сжигание отходов производится в барабанной вращающейся печи с последующим вихревым дожиганием. Проект называется КРТС — комплексная районная тепловая станция. В год подобная станция может переработать до 40 тыс. т мусора, что равносильно обслуживанию района с населением около 100 тыс. человек. При этом уровень вредных выбросов будет эквивалентен выбросам от двух работающих «КамАЗов»!
Главные проблемы ВИЭ
Разумеется, ВИЭ — это не только плюсы, но и затраты: сегодня возобновляемая энергетика существует в основном благодаря господдержке. Поскольку добываемые потоки энергии довольно малы, им необходимы большие территории для размещения преобразующих устройств, таких как солнечные панели и ветрогенераторы, диаметр лопастей которых достигает 100 м.
Кроме того, одна из ключевых особенностей почти всех возобновляемых источников энергии — периодичность действия. Поскольку солнце не светит ночью и не всегда есть ветер, развитие возобновляемой энергетики немыслимо без создания систем накопителей энергии в самых разных ее видах. Наиболее известные из них: ГАЭС (гидроаккумулирующая электростанция), ТАЭС (твердотельная аккумулирующая станция), электрохимические аккумуляторы, топливные элементы, маховики, суперконденсаторы.
Наиболее перспективными технологиями накопления энергии, которые активно развиваются в мире и в России, являются литий-ионные аккумуляторы и водородные топливные элементы, которые, правда, не очень безопасны и дороги в производстве. Стоит отметить, что в Институте теплофизики разработали альтернативные топливные элементы на совершенно безопасных веществах, таких как боргидриды и алюминий. Не так давно в Ирландии при участии Института теплофизики впервые в мире было запущено серийное производство топливных портативных элементов на основе боргидридов мощностью 1 Вт. Сейчас их месячное производство составляет порядка 1,5 млн штук. Что касается топливного элемента на алюминии, то уже разработаны опытные образцы мощностью до 100 Вт, которые мы надеемся вскоре также увидеть в серийном производстве.
Будущее
В Европе уже существуют довольно амбициозные программы развития возобновляемой энергетики. Так, Германия планирует, что к 2050 году 80% генерации энергии будет осуществляться за счет возобновляемых источников. Более того, поддержка солнечной генерации у немцев привела к тому, что появился даже избыток солнечных панелей, а в отдельные дни доля солнечной энергии в генерации электричества достигала 87%.
В целом вклад ВИЭ в производство электроэнергии в мире вырос от 2% в 2003 году до почти 10% сегодня, то есть в пять раз за 15 лет. Прогноз на 2020 год — 11,2%. Это означает, что во многих странах уже происходит массовый переход на альтернативные источники энергии.
Планируемый в России показатель — 1% к 2020 году — несопоставим со среднемировым. Необходим рост доли ВИЭ до 5% по установленной мощности к 2035 году, иначе мы отстанем от мировых тенденций навсегда, а возобновляемая энергетика не будет существовать как отрасль экономики.
Именно поэтому нашей стране, как никакой другой, требуется разработка мер по стимулированию и государственной поддержке отрасли.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) | Министерство жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Новосибирской области
Объявление
о предоставлении инвестиционных проектов возобновляемых источников энергии на рассмотрение
Предлагаем разработчикам проектов по использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на основе биоресурсов (солнечная энергия, ветер, солома, древесные отходы и т.д.) представить свои проекты на рассмотрение техническому общественному совету при министерстве жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Новосибирской области.
Использование альтернативных источников энергии особую актуальность имеет для сельской местности, где повышение энергетической эффективности предприятий сельского хозяйства может достигаться за счет отходов сельскохозяйственного производства ‑ соломы, лузги в растениеводстве и навоза в животноводстве. Также, перспективными для использования в энергетических целях можно рассматривать отходы предприятий лесозаготовительного и деревообрабатывающего комплекса (опилки, щепа, отходы санитарных рубок).
Использование альтернативных или возобновляемых источников энергии позволит за счет снижения стоимости топливной составляющей повысить энергетическую эффективность муниципальных котельных.
В рамках государственной программы Новосибирской области «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности Новосибирской области», утвержденной постановлением Правительства Новосибирской области от 16.03.2015 № 89-п, осуществляется мероприятие «Содействие предприятиям, осуществляющим инвестиционную деятельность совместно с муниципальными образованиями Новосибирской области, в реализации инвестиционных проектов по использованию возобновляемых источников энергии на основе биоресурсов (солома, древесные отходы и т.д.)».
Мероприятие направлено на поддержку и содействие в реализации инвестиционных проектов по созданию перерабатывающих производств топливных ресурсов с использованием возобновляемых источников энергии, для обеспечения энергией потребителей Новосибирской области, удаленных от централизованных энергоисточников. Для территории Новосибирской области использование возобновляемых источников энергии может быть целесообразным в качестве локального источника.
Реализацию проектов по использованию возобновляемой энергии предприятие-инвестор может осуществить, например, на муниципальных котельных, поставляющих тепловую энергию муниципальным учреждениям, через заключение энергосервисных контрактов.
Проекты предлагаем направлять в министерство жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Новосибирской области (отдел энергетики), на электронный адрес: [email protected], телефон для справок 8(383)238-76-41, Ерина Елена Николаевна.
ФИО | Должность | Преподаваемые дисциплины | Ученая степень (при наличии) | Ученое звание | Направление подготовки | Повышение квалификации | Общий стаж работы | Стаж |
Якимович Борис Анатольевич | Заведующий кафедрой | Энергетические системы и комплексы возобновляемой энергетики; Энергоустановки на основе возобновляемых источников энергии; Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии; Солнечные энергетические установки; Энергетические системы и комплексы возобновляемой энергетики | доктор технических наук | профессор | Технология машиностроения, металлорежущие инструменты | 1.Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда; 2. Массовые открытые онлайн курсы (МООК) – в образовании. | 50 л | 41 г |
Шайтор Николай Михайлович | Доцент | Энергосбережение при эксплуатации электротехнических комплексов; Компьютерные и сетевые технологии в электроэнергетике; Новые методы расчета электрических сетей. | Кандидат технических наук | доцент | 1.Электротехническая подводных лодок; 2. Инженерная эксплуатация кораблей. | 1. Использование информационных технологий в науке и образовании. 2.Применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовательном процессе; | 51 г | 20 л |
Горпинченко Александр Владимирович | Доцент | Общая энергетика; Автоматизированный электропривод; Менеджмент в электроэнергетике; Современные методы и технические средства диагностики в электроэнергетике; Современные проблемы энергетики. | Кандидат технических наук | — | Электроэнергетические установки. | 1.Педагогическое проектирование учебного процесса с использованием электронных образовательных ресурсов (он-лайн курсов) 2.Подготовка студентов к исследовательской деятельности в соответствии с ФГОС ВО 3.Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования | 30 л | 8 л |
Рясков Юрий Иванович | Доцент | Электрические машины; Диспетчеризация, режимы работы и эффективность электрических систем и сетей; Техническое и информационное обеспечение интеллектуальных систем электроснабжения | Кандидат технических наук | доцент | 1.Электротехническая подводных лодок; 2. Инженерная эксплуатация кораблей. | 1. Подготовка студентов к исследованию деятельности в соответствии с ФГОС ВО 2. Информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС | 59 л | 24 г |
Путилин Константин Петрович | Доцент | Электромеханические переходные процессы в электроэнергетике; Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах; Устойчивость электроэнергетических систем; Современные системы релейной защиты. | Кандидат технических наук | доцент | Электротехника | Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС | 62 г | 61 г |
Малюк Евгений Григорьевич | Старший преподаватель | Техника высоких напряжений; Электромагнитная совместимость в электроэнергетике; Теоретические основы электромагнитной совместимости. | — | — | Информационно-измерительная техника | 1.Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС; 2. Массовые открытые онлайн курсы (МООК) в образовании; 3.Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда. | 45 л | 12 л |
Титаренко Оксана Николаевна | Старший преподаватель | Электробезопасность; Электроснабжение. | — | — | Электрификация и автоматизация горных работ | 1.Инновационные технологии в деятельности преподавателя 2.Информатизационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС | 38 л | 16л |
Крастелёв Олег Михайлович | Старший преподаватель | Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий; Электронные аппараты; Проектирование воздушных линий электроснабжения; | — | — | Электроэнергетика | 1. Сертификат соответствия эксперта-аудитора внутренних проверок системы менеджмента качества на соответствие требованиям стандарта ИСО 9001-2015 2. Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС | 38 л | 23 г |
Смирнов Вадим Викторович | Старший преподаватель | Электроэнергетические системы и сети | — | — | Электротехническая подводных лодок | 1.Организация деятельности кураторов в вузе. Современные психолого-педагогические технологии в работе со студентами. 2.Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС | 44 г | 23 г |
Лавренчук Антон Анатольевич | Старший преподаватель | Эксплуатация систем электроснабжения; Электрические аппараты; Электрическое освещение бытовых и промышленных объектов; Приемники и потребители электрической энергии в электроэнергетике; | — | — | магистр по направлению подготовки 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника | 1. Организация деятельности кураторов в вузе. Современные психолого-педагогические технологии в работе со студентами. 2. Эксперт чемпионата Ворлдскиллс Россия», Союз «Молодые профессионалы» (Ворлдскиллс Россия). 3. Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда. 4. Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС». | 13 л | 12 л |
Майорова Юлия Александровна | Преподаватель | Электрический привод; Электрические машины; Электромеханические переходные процессы в электроэнергетике; | — | — | «Электрические станции», «Метрология и измерительная техника» | 1.Противодействие коррупции 2.Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС | 16 л | 7 л |
Кувшинов Владимир Владиславович | Доцент | Альтернативная энергетика; Применение солнечной энергии; Проектирование солнечных и ветровых электростанций; Спецкурс по солнечным, ветровым и биоэнергетическим установкам; Современные методы теоретических и экспериментальных исследований. | Кандидат технических наук | — | Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии. | 1. «Зеленые» энергосистемы повышенной эффективности для биоиндустрии 2.Противодействие коррупции 3.Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования | 30 л | 15 л |
Чебоксаров Виктор Валериевич | Доцент | Аккумулирование энергии; Теплофикация и тепловые сети; Автоматическое управление и защита энергоустановок с ВИЭ; Спецкурс по физическим основам ВИЭ; Основное и вспомогательное энергетическое оборудование | Кандидат технических наук | Доцент | Автоматизация и комплексная механизация машиностроения | 1.Противодействие коррупции 2. Компьютерные технологии: Эффективное использование в условиях реализации ФГОС | 38 л | 28 л |
Кузнецов Павел Николаевич | Старший преподаватель | Использование энергии моря и земли; Основное и вспомогательное энергетическое оборудование установок НиВЭ; Информационно-управляющие системы и комплексы с ВИЭ; Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики; Программирование микроконтроллеров для энергокомплексов. | Кандидат технических наук | — | Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии | 1.Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС 2. Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда 3.Программа переподготовки Школа ректоров 16: управление трансформацией университета. | 9 л | 9 л |
Какушина Елена Геннадьевна | Преподаватель | Инновационные методы в обосновании энергетических объектов; Будущее современной энергетики. | — | — | 1. Финансы и кредит. 2. Электроэне-ргетика и электротехника | Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования | 20 л | 4 г |
Самые интересные акции сектора возобновляемой энергетики
Спрос на возобновляемые источники энергии на мировом рынке постоянно растет. Это связано с ограниченностью ресурсов, а также стремлением развитых стран к сокращению вредных выбросов в атмосферу от использования традиционных энергоносителей (нефть, уголь, газ и т.д.).
Традиционные источники энергии ограничены. Для поддержания запасов необходимо непрерывно открывать новые месторождения. В случае падения, к примеру, запасов нефти, ее цена на мировом рынке при прочих равных растет. Это приводит к увеличению затрат потребителей, которые начинают искать более дешевую альтернативу.
По мере автоматизации и снижения производственных издержек, доступность возобновляемой энергии с каждым годом возрастает. Видами возобновляемой энергии являются: солнечная, ветровая, геотермальная, гидравлическая энергия, энергия водных масс и др.
Ряд инвесторов рассматривает акции сектора возобновляемой энергии как привлекательный инструмент для долгосрочного инвестирования. При грамотном выборе компаний-эмитентов такие вложения могут принести солидную прибыль через несколько лет.
В этой статье сравниваем компании, деятельность которых в основном связана с возобновляемой энергетикой: производство самой энергии или материалов/оборудования для электростанций.
Отбор производится с помощью анализа финансовых показателей. Затем рассматривается деятельность наиболее привлекательных эмитентов. Акции компаний размещены на биржах США: NYSE или NASDAQ.
Сравнение компаний с помощью финансовых показателей
Для исключения убыточных компаний, а также показывающих низкие операционные результаты по сравнению с другими эмитентами, произведем отбор эмитентов на основе финансовых мультипликаторов: 5-year Margin EBITDA, EV/EBITDA, Net Debt to EBITDA.
5-year EBITDA Margin — средняя рентабельность по EBITDA за 5 лет, т.е. отношение прибыли до вычета налогов, процентов и амортизации (EBITDA) к выручке.
EV/EBITDA — отношение рыночной стоимости компании (Enterprise Value) к EBITDA. Показывает, за сколько лет при покупке компании по рыночной стоимости она окупится за счет EBITDA. Низкое значение в теории говорит о том, что рынок недооценивает компанию, в связи с чем акции имеют повышенный потенциал роста.
Net Debt to EBITDA — отношение чистого долга к EBITDA.
Изначальное количество компаний — 33. Эмитенты были выбраны на основе 2-х критериев:
— больше половины дохода бизнеса связано с возобновляемой энергией;
— наличие акций в свободном обращении на американских биржевых площадках.
Отбор эмитентов состоит из 3-х этапов:
1) Убираем эмитентов с отрицательным значением 5-year EBITDA Margin. Причина проста: если бизнес компании не приносит прибыли в среднем за 5 лет, то ее акции непривлекательны для нас с фундаментальной точки зрения. Остается 22 эмитента
2) Следующий шаг: исключаем из списка компании с относительно высоким показателем Net Debt to EBITDA. Например, значение у TerraForm Power Inc (NASDAQ: TERP) — 14,1 (существенно выше 5). Несмотря на высокую среднюю рентабельность EBITDA (54%), большинство других эмитентов с сопоставимой рентабельностью имеет значительно более низкую нагрузку по чистому долгу. Итак, после второго этапа отбора количество компаний уменьшилось до 17.
3) Берем топ-3 компаний по значению 5-year Margin. Они имеют высокий показатель EV/EBITDA, что в теории говорит о завышенной рыночной цене акций этих компаний. Однако на практике акции могут продолжать расти в течение нескольких лет. Наглядным примером является компания First Solar: показатель EV/EBITDA достиг почти 25.
В то же время низкое значение EV/EBITDA в совокупности с высоким 5-year EBITDA Margin объясняет наличие дополнительного стимула для долгосрочного роста акций. Под эти критерии из нашей выборки попали всего две компании — Sky Solar Holdings и Daqo New Energy.
Ниже приведен график, построенный на основе произведенной экспертной оценки (отбора). Он представляет собой точечную диаграмму, построенную по показателям рентабельности и долговой нагрузки.
Начиная с правого верхнего угла, уменьшается порог максимальной рентабельности и порог максимально допустимой долговой нагрузки: то есть ослабляются требования по 5-year EBITDA Margin и ужесточаются требования по Net Debt/EBITDA. В итоговый список включались компании, попадающие на любом из 3-х этапов в правую нижнюю четверть разделенной области.
Таким образом, мы отобрали 5 привлекательных компаний сектора возобновляемой энергетики:
— NextEra Energy Partners;
— Azure Power Global;
— Brookfield Renewable Partners;
— Sky Solar Holdings;
— Daqo New Energy.
NextEra Energy Partners
Компания основана в 2014 г. Деятельность NextEra Energy Partners связана с приобретением и управлением проектами по производству солнечной и ветровой энергии в США. Также во владении компании находятся активы природного газа в Техасе.
Является дочерней структурой NextEra Energy (США) — крупнейшей в мире электроэнергетической компании по рыночной капитализации, а также первой в мире по объему производства энергии ветра и солнца (вместе с дочерними предприятиями). Стратегическое партнерство дает компании NextEra Energy Partners преимущества перед конкурентами. Например, в декабре 2018 г. она приобрела у NextEra Energy Resources портфель из 11 проектов в области ветровой и солнечной энергии общей мощностью 1400 мегаватт. Общая мощность, генерируемая производственными активами — примерно 20 000 мегаватт. Консенсус-прогноз Reuters по целевой цене акций (на основе 16-и прогнозов) — $48,93, потенциал 15%. Тикер NYSE: NEP.
Azure Power Globa
Azure Power Global — первая индийская энергетическая компания, акции которой публично торгуются на фондовой бирже США. Является независимым производителем солнечной энергии, то есть разрабатывает, владеет и управляет солнечными парками. Год основания — 2008 г.
Компания продает энергию государственным и частным предприятиям в Индии по долгосрочным контрактам с фиксированной ценой. Декларируемая миссия Azure Power Global — поставлять самую дешевую солнечную энергию в мире.
Производственная деятельность ведется в 23 штатах страны (всего — 29). Суммарная мощность всех проектов, находящихся на разных стадиях развития, оценивается более чем в 3000 мегаватт. Тикер NYSE: AZRE.
Brookfield Renewable Partners
Компания основана в 2011 г. Портфель Brookfield Renewable Partners включает в себя производственные мощности в Северной и Южной Америке, Европе и Азии. Однако бОльшую часть доходов компания получает от активов в Северной Америке и Бразилии. Мощность всех производственных активов — около 17 400 мегаватт. Штаб-квартира расположена в Канаде, городе Торонто.
Основная доля портфеля приходится на гидроэнергетику — 76%. Остальная часть распределена между ветровой, солнечной энергетикой, складских помещений и распределенной энергетикой. Несмотря на достаточно высокую долю гидроэнергетических активов, компания увеличивает диверсификацию своих активов.
Ниже представлена таблица, отражающая структуру распределения FFO (Funds From Operations) — средства от операций. Данный является аналогом операционного денежного потока.
Согласно пресс-релизу компании за 3 января 2019 г., в текущем году планируется проведение бай-бэка (выкуп акций) в размере не более 5% (от количества акций в свободном обращении). Данный фактор может способствовать росту акций. Консенсус-прогноз Reuters по целевой цене акций (4 прогноза) — $32,5, потенциал 9%. Тикер NYSE: BEP.
Sky Solar Holdings
Sky Solar Holdings — независимая вертикально-интегрированная компания по производству солнечной энергии. Имеет штаб-квартиры в двух городах: в Шанхае и Нью-Джерси. Основана в 2009 г.
Компания ведет деятельность во многих странах мира: США, Япония, Греция, Канада и др. Мощность действующих солнечных парков составляет около 135 мегаватт, в то время как оценочная мощность парков на стадии разработки — 500 мегаватт.
Относительно других отобранных компаний Sky Solar Holdings является маленькой по объему генерируемой возобновляемой энергии. Это отражено в сравнительно низкой капитализации эмитента на бирже NASDAQ — $28 млн. Тикер NASDAQ: SKYS.
Daqo New Energy
Компания основана в 2008 г. Daqo New Energy — производитель моно- и поликристаллического кремния, а также кремниевых пластин, которые в основном используются в солнечных батареях. Основные покупатели продукции — производители солнечных батарей и солнечных модулей по всему миру. Штаб-квартира находится в городе Чунцин (Китай).
Компания показывает достаточно хорошую прибыльность на акцию. В 2015 г., период низкого спроса на солнечную энергию, показатель EPS* (Earnings per share) составил $1,24. Два года спустя (2017 г.) он вырос до внушительных $9,11. По состоянию на конец 3 квартала 2018 г. 12-месячный EPS компании составлял $7,12. Консенсус-прогноз Reuters по целевой цене акций (3 прогноза) — $60,71, потенциал 80%. Тикер NYSE: DQ.
* Прибыль на акцию — равна отношению чистой прибыли компании к среднегодовому числу обыкновенных акций.
Динамика акций
Ниже представлен график доходности акций отобранных компаний. На нем отображена динамика процентного изменения цены акции к началу 2015 г. Поскольку акции компании Azure Power Global начали торговаться в октябре 2016 г., точка отсчета для эмитента — начало 2017 г.
Самую высокую доходность (+103,1%), с колоссальным отрывом от конкурентов, показала Daqo New Energy. Положительную динамику также продемонстрировали Nextera Energy Partners (+42,7%) и Brookfield Renewable Partners (+14,3%).
Аутсайдером оказалась Sky Solar Holdings (-82,8%). Однако списывать со счетов компанию не стоит, поскольку с начала года акции показали внушительный прирост +141,5%. Исходя из долгосрочной динамики цены, акции эмитента можно рассматривать с точки зрения среднесрочного инвестирования (не более 1 года).
На мой взгляд, все компании являются достаточно привлекательным для долгосрочного инвестирования, за исключением Azure Power Global. Данный эмитент имеет самую высокую долговую нагрузку и один из самых высоких показателей EV/EBITDA. В совокупности с отрицательной динамикой доходности, акции этой компании не рекомендуются к покупке.
БКС Брокер
Солнце, воздух или вода? Перспективные источники электроэнергии
Получать электроэнергию человек научился давно. С начала 17 века, когда появился сам термин – электроэнергия, изменилось многое. Энергия прошла большой эволюционный путь от серного шара на металлическом стержне до целых станций – гидро, атомных, солнечных и ветряных.
Именно последние две сейчас и завоёвывают мир. Звучит, может быть, слишком громко, но именно так оно и есть – уверен представитель компании Wärtsilä Energy Business.
Игорь Петрик, представитель компании Wärtsilä Energy Business: «Германия к этому очень близко придвинулась. Некоторые штаты США объявили уже конкретные даты, назначили. Португалия, Испания говорят, когда они намереваются это сделать. В основном, речь идёт о 40, 45, кто-то говорит о 50-м году».
Работа по переходу на стопроцентно возобновляемую энергию – одно из основных направлений компании. Солнце и ветроэлектростанции могут успешно работать везде, и даже за полярным кругом.
Игорь Петрик, представитель компании Wärtsilä Energy Business: «Даже полярная ночь означает, что есть полярный день. То есть в течение лета очень много солнца. Конечно, его нельзя перенести на зиму, чтобы потреблять зимой, но, по крайней мере, в течение лета вполне можно использовать дешёвую, можно сказать, почти дармовую энергию».
Ветрами северные регионы тоже не обделены. Поэтому в Мурманской области всё чаще выбор маленьких предприятий падает на ветряки. Устанавливают ветроэлектростанции и в небольших сёлах. Целый ветропарк из 80-ти таких установок региональные власти вместе с зарубежными экологами планируют построить близ посёлка Териберка.
Оценить работу сразу двух источников энергии на севере удалось жителям селя Пялица, что находится на Терском берегу. В 2014 году с помощью задумки местного жителя и помощи региональных властей в населённом пункте появилась своя электростанция, работающая с помощью солнца и ветра, для подстраховки там же – дизель генератор. С тех пор прошло почти 5 лет, станция показала себя успешно. И, что вызвало удивление многих, самой эффективной оказалась именно солнечная батарея.
Игорь Петрик, представитель компании Wärtsilä Energy Business: «Энергетика, основанная на 100% на возобновляемой энергии – это наше будущее, мы к этому придём. Это будет обязательно. В каких-то странах раньше, в каких-то – позже. Если на рынке есть дешёвая атомная энергия, а её много, мне кажется, без государственной поддержки, наверное, перспективы не очень близкие, скажем так».
Северные энергетики придерживаются другого мнения. За полярным кругом расположено множество гидроэлектростанций и работать они будут, и в ближайшем, и в далёком будущем – уверен представитель ТГК-1 – ведущего производителя электрической и тепловой энергии в Северо-Западном регионе.
Николай Воробьёв, директор Каскада Пазских ГЭС: «Разумен баланс между ветроэнергетикой – грех её не использовать, во всяком случае. Но гидроэнергетика очень полезная. Этот вид энергии – он никогда не заменит классическую составляющую, тепловые станции или гидроэлектростанции. Тем более, что регулирующие мощности может выдавать только гидроэлектростанция, которая может быстро реагировать».
Как будет развиваться энергетика на самом деле и на чьей стороне окажется правда – покажет время. Одно понятно точно: без электричества люди не останутся.
Инновации в альтернативных источниках энергии
За последние несколько десятилетий наблюдается рост альтернативных источников энергии, включая энергию ветра, солнца и воды. Ветровые турбины проложены вдоль шоссе, солнечные панели преобладают на крышах домов, а гидроэлектростанции, такие как плотины и мельницы, являются обычными объектами во всем мире. Однако, по данным Управления энергетической информации США, мы только начинаем.
В следующие 24 года возобновляемые источники энергии будут самым быстрорастущим источником энергии и будут конкурировать, если не превзойти, источники ископаемого топлива, когда дело касается стоимости.А к 2050 году альтернативные источники топлива могут обеспечивать до 80 процентов электроэнергии США. Это означает невероятное улучшение мирового климатического кризиса и большие дела для здоровья нашей планеты. Но это также открывает путь для некоторых довольно крутых технологических инноваций.
Воздушный транспорт, один из самых экологически неблагополучных видов общественного транспорта, попадает в зеленый список. Ученые и инженеры работают над устранением необходимости в традиционном топливе для дальних перелетов.Вместо этого самолеты будущего будут полностью полагаться на солнечную энергию. Звучит невероятно, но это уже происходит. В прошлом году самолет, полностью работающий на солнечной энергии, пролетел через Тихий океан из Азии на Гавайи.
Еще один многообещающий шаг на рынке транспортных средств, работающих на солнечной энергии, — это странная маленькая машина под названием Stella. Благодаря полностью солнечному питанию Stella может проехать 500 миль без подзарядки. В конце концов, Stella (надеюсь, более эстетичная версия Stella) будет доступна на потребительском уровне.Однако на данный момент автомобильная промышленность инициировала шаги по внедрению солнечных технологий в транспортных средствах. Например, Toyota Prius оснащена системой охлаждения на солнечных батареях — многообещающим экологическим нововведением для всех потребительских автомобилей будущего.
Энергия ветра, будучи устойчивой и рентабельной после внедрения, стоит дорого в производстве и обслуживании и вызывает гибель птиц, летучих мышей и других летающих животных. Компания в Испании работает над ветряком без лопастей, редукторов и подшипников, чтобы снизить затраты вдвое и сохранить жизнь крылатым животным.
Хотя эти технологии еще доступны не каждому сообществу, эксперты и критики в области энергетики говорят, что прототипы и усилия, предпринятые для расширения альтернативных источников энергии, важны и являются хорошим признаком того, что чистая, устойчивая и полностью зеленая энергия становится стандартом.
Для получения дополнительной информации об окружающей среде и советов по экологически чистому и экологически безопасному образу жизни оставайтесь на сайте Just Energy, ставьте лайки Just Energy на Just Energy Facebook и подписывайтесь на нас в Twitter!
Привезено вам justenergy.com
Источники:
http://www.triplepundit.com/2016/05/solar-power-future-air-travel/#
http://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/05/the-future-of-cars -could-be-solar.html
http://wonderfulengineering.com/family-solar-car-stella-runs-completely-on-solar-energy/
http://www.mnn.com/green-tech/research-innovations/stories/are-bladeless-turbines-future-wind-energy
Альтернативные источники энергии будущего
Просмотрите инфографику в высоком разрешении, щелкнув здесь.
Нефть — один из важнейших природных ресурсов мира, играющий важную роль во всем, от транспортного топлива до косметики.
По этой причине многие правительства предпочитают национализировать свои поставки нефти. Это дает им больший контроль над своими запасами нефти, а также доступ к дополнительным потокам доходов. На практике национализация часто включает создание национальной нефтяной компании для наблюдения за энергетическими операциями страны.
Какие в мире самые крупные и влиятельные государственные нефтяные компании?
Примечание редактора: этот пост и инфографика предназначены для того, чтобы дать общее представление о государственной нефтяной отрасли.Из-за различий в отчетности и доступной информации названные компании не представляют исчерпывающий индекс.
Государственные нефтяные компании по размеру выручки
Национальные нефтяные компании — это основная сила в мировом энергетическом секторе, контролирующая примерно три четверти нефтяных запасов Земли.
В результате многие компании заняли свое место в списке Fortune Global 500 — рейтинге 500 крупнейших компаний мира по доходам.
| Страна | Название | Fortune Global 500 Рейтинг | Выручка за 2019 год |
|---|---|---|---|
| 🇨🇳 Китай | Sinopec Group | 2 | $ 443B |
| 🇨🇳 Китай | Китайская национальная нефтяная корпорация (CNPC) | 4 | $ 379B |
| 🇸🇦 Саудовская Аравия | Saudi Aramco | 6 | $ 330B |
| 🇷🇺 Россия | Роснефть | 76 | $ 96B |
| 🇧🇷 Бразилия | Petrobras | 120 | $ 77B |
| 🇮🇳 Индия | Indian Oil Corporation (IOCL) | 151 | $ 69B |
| 🇲🇾 Малайзия | Петронас | 186 | $ 58B |
| 🇮🇷 Иран | Национальная иранская нефтяная компания (NIOC) | Не указана | $ 19B * |
| 🇻🇪 Венесуэла | Petróleos de Venezuela (PDVSA) | Нет в списке | $ 23B (2018) |
* Стоимость иранского нефтяного экспорта в 2019 году.Источник: Fortune, Statista, OPEC
.В Китае расположены две крупнейшие компании из этого списка: Sinopec Group и China National Petroleum Corporation (CNPC) . Оба участвуют в операциях по добыче и переработке нефти, где «вверх по течению» относится к разведке и добыче, а «нисходящий поток» — к переработке и распределению.
Стоит отметить, что многие из этих компаний котируются на открытых фондовых рынках — например, Sinopec торгует на биржах, расположенных в Шанхае, Гонконге, Нью-Йорке и Лондоне.Выход на биржу может быть эффективной стратегией для этих компаний, поскольку позволяет им привлекать капитал для новых проектов, а также обеспечивает контроль их правительств. В случае Sinopec, , 68%, акций принадлежат правительству Китая.
Saudi Aramco была последней национальной нефтяной компанией, которая следовала этой стратегии, вложив в первичное публичное размещение акций (IPO) в 2019 году 1,5% своего бизнеса. При цене примерно 8,53 доллара за акцию IPO Aramco привлекло долларов на 25,6 миллиарда , что сделало его одним из крупнейших в мире IPO в истории.
Геополитическая напряженность
Поскольку государственные нефтяные компании напрямую связаны со своими правительствами, они иногда могут попасть под прицел геополитических конфликтов.
Конфликтного президентство Николаса Мадуро, например, привели к навязыванию США санкции против правительства Венесуэлы, центрального банка и национальной нефтяной компании, Петролеоса де Венесуэла (PDVSA) . Давление этих санкций оказывается особенно разрушительным, поскольку ежедневная добыча PDVSA снижается с 2016 года.
В стране, для которой нефть составляет 95% экспорта, экономические перспективы Венесуэлы становятся все более плачевными. Последняя капля была сделана в августе 2020 года, когда последняя оставшаяся в стране нефтяная вышка приостановила свою работу.
Другие национальные нефтяные компании, подвергшиеся американским санкциям, включают российскую «Роснефть » и иранскую Национальную иранскую нефтяную компанию (NIOC) . В 2020 году США наложили санкции на Роснефть за содействие экспорту венесуэльской нефти, в то время как NIOC была нацелена на оказание финансовой поддержки Корпусу стражей исламской революции Ирана, субъекту, признанному иностранной террористической организацией.
Давление на климат
Как и вся остальная отрасль ископаемого топлива, государственные нефтяные компании сильно подвержены воздействию изменения климата. Это говорит о том, что со временем правительствам многих стран потребуется найти баланс между экономическим ростом и защитой окружающей среды.
Бразилия уже оказалась перед этой дилеммой, поскольку президент страны Жаир Болсонару подверг критике за свою пренебрежительную позицию в отношении изменения климата. В июне 2020 года группа европейских инвестиционных фирм с активами в размере долларов США на 2 триллиона пригрозила отделиться от Бразилии, если она не сделает больше для защиты тропических лесов Амазонки.
Ультиматумы такого типа могут быть эффективным решением для продвижения действий по борьбе с изменением климата. В декабре 2020 года национальная нефтяная компания Бразилии Petrobras заявила о сокращении выбросов углерода на 25% и к 2030 году. Однако, когда его спросили об обязательствах на будущее, генеральный директор компании, похоже, проявил меньший энтузиазм.
Давать обещания на 2050 год — это как дань моде. Это похоже на волшебный год. По эту сторону Атлантики у нас другой взгляд на изменение климата.
— Роберто Кастелло Бранко, генеральный директор Petrobras
Приняв обязательство к 2030 году, Petrobras присоединяется к растущему числу государственных нефтяных компаний, взявших на себя публичные обязательства в отношении климата. Другой пример — малайзийская компания Petronas , которая в ноябре 2020 года объявила о своем намерении достичь нулевых выбросов углерода к 2050 году. Petronas полностью принадлежит правительству Малайзии и является единственным участником страны, входящей в список Fortune Global 500.
Вызовы впереди
Из-за геополитических конфликтов, экологических проблем и колебаний цен государственные нефтяные компании, вероятно, столкнутся с гораздо более жесткими условиями в ближайшие десятилетия.
Для Petronas выполнение своих обязательств в отношении климата на период до 2050 года потребует значительных инвестиций в более чистые формы энергии. Компания участвовала в многочисленных проектах в области солнечной энергетики по всей Азии и заявила о своей заинтересованности в водородном топливе.
В другом месте национальные нефтяные компании Китая сталкиваются с более краткосрочной угрозой. В соответствии с распоряжением администрации Трампа в ноябре 2020 года Нью-Йоркская фондовая биржа (NYSE) объявила об исключении из списка трех государственных телекоммуникационных компаний Китая.Аналитики полагают, что в следующий раз нефтяные компании, такие как Sinopec, могут быть исключены из списка из-за их связей с китайскими военными.
Спасибо!
Данный адрес электронной почты уже подписан, спасибо!
Пожалуйста, укажите действующий адрес электронной почты.
Пожалуйста, заполните CAPTCHA.
Ой. Что-то пошло не так. Пожалуйста, повторите попытку позже.
14 альтернативных источников энергии, которые могут иметь значение
Растут альтернативные источники энергии
В энергетическом секторе ископаемых видов топлива источников были основным источником энергии из-за их относительно низкой цены.Тем не менее, наша потребность в энергии , согласно прогнозам, в будущем вырастет на , и мы больше не можем полагаться на конечных и , загрязняющих источников энергии. За последнее десятилетие мы стали свидетелями положительного сдвига в сторону расширения наших мощностей по возобновляемым источникам энергии как на местном, так и на глобальном уровне.
Солнечные панели, ветряные турбины , установленные на суше и на море, и гидроэлектростанция — вот некоторые из альтернативных энергетических технологий , которые будут обеспечивать наши будущие потребности в энергии .Наша зависимость от природного газа и нефти является самой большой причиной экологического ущерба, и только в энергетическом секторе ответственна за 1,7% увеличение количества углекислого газа в нашей атмосфере. Таким образом, альтернативные источники энергии будут в центре внимания для предотвращения дальнейшего воздействия изменения климата на нашу планету.
Согласно ежегодной статистике IRENA по возобновляемым источникам энергии за 2019 год, мировая мощность возобновляемых источников энергии достигла 2351 ГВт .Из трех альтернативных источников энергии с наибольшим процентом:
1. Гидроэнергетика составляет 1172 ГВт , что составляет примерно половину от общей суммы.
2. Береговая и морская энергия Ветровая энергия занимает второе место с мощностью 564 ГВт.
3. Мощность солнечной энергии немного меньше — 480 ГВт, разделенных на солнечную фотоэлектрическую и солнечную тепловую энергию.
Альтернативная энергия источников Прогнозируется, что от до расширение в каждом секторе к 2023 .Электроэнергетический сектор имеет самую большую долю 30% , и на пути декарбонизации электрификация станет основным энергоносителем , большая часть которого будет производиться за счет возобновляемых источников энергии.
Отопление занимает второе место с 12%, а сектор транспорта идет последним с лишь 3,8% альтернативных источников энергии, нуждающихся в улучшении.
В инфографике ниже GreenMatch выделяет текущий и будущий объем альтернативных источников энергии, а также дает обзор инвестиций и будущих прогнозов на нашем пути к устойчивому будущему .
Если вы хотите использовать эту инфографику, используйте код для встраивания ниже:
Получить код для встраивания 
Инвестиции в 2019 году замедляются?
В соответствии с планом реализации, установленным Парижским соглашением , совокупные инвестиции в экологически чистую энергию должны составить долларов США, 110 трлн ., или около 2% (среднего) годового валового внутреннего продукта за этот период.
Тяга к альтернативным источникам энергии снизила затраты, особенно на солнечную энергию. Согласно отчету REN21 о статусе возобновляемых источников энергии за 2019 год, глобальные инвестиции в новые мощности достигли 288,9 млрд долларов США. , без учета гидроэнергетики свыше 50 МВт.
Китайское правительство прекратило свои схемы субсидирования , потому что солнечная энергия теперь считается доступной по цене и ведет к отсутствию развертывания солнечной энергии в Китае.В результате цифры показывают, что на 11% меньше инвестиций по сравнению с 2017 годом.
Аналогичным образом, в апреле 2019 года схема льготных тарифов в Великобритании завершила действие для новых заявителей, желающих использовать альтернативную энергию.
Инвестиции Прогноз предусматривает стабилизацию и рост инвестиций для следующего обзора. До сих пор Китай является крупнейшим инвестором по странам. Снижение расходов на солнечную энергию . из-за субсидии существенно повлияли на общее количество, демонстрируя явное доминирование на рынке возобновляемых источников энергии.
Объем будущих альтернативных источников энергии
Более широкое внедрение альтернативных источников энергии зависит от еще более эффективных возобновляемых технологий и реструктуризации электроэнергетической отрасли. С использованием возобновляемых источников энергии производство чистой энергии возможно на бытовом уровне с такими технологиями, как солнечные панели , , тепловые насосы и котлы на биомассе.
Чтобы в полной мере использовать энергию, которая в основном зависит от погоды или от времени , нам еще предстоит придумать лучшие решения для хранения энергии .
Землепользование и рост населения
При росте численности населения заявленных 9,7 млрд. к 2050 г. г. более широкое использование крупных солнечных ферм может быть не лучшим решением, поскольку они занимают много земли. Минимизация площади, занимаемой землей, имеет решающее значение, или разрабатывает более эффективные технологии , такие как преобразователи энергии ветра .
Ветровая энергия в настоящее время является одним из наиболее важных альтернативных источников энергии в Великобритании и обеспечивает примерно 4 млн.дома. Оффшорный ветер все еще недостаточно развит из-за дорогостоящего обслуживания и расположения в глубоких водах, но в будущем мы сможем более эффективно вырабатывать энергию из океанов и глубоких вод .
Недостатки в конструкции существующих ветряных турбин ограничивают потенциал использования энергии ветра, неспособного преодолевать ветры на больших высотах. Будущая бортовая технология может проложить путь с гораздо более многообещающей досягаемостью от до 500 м , где ветры на сильнее .
Один из наиболее дорогостоящих проектов на ранней стадии включает получение солнечной энергии из помещения . Прототип состоит из оптических отражателей, фотоэлементов, преобразующих солнечный свет в энергию, и схемы, преобразующей электричество в радиочастоты. Затем интегрированная антенна будет передавать энергию обратно на Землю.
В будущем этот инновационный альтернативный источник энергии сможет удовлетворить потребности в энергии нашего растущего населения без ограничений, используя постоянный солнечный свет из космоса.
Хранение зеленой энергии
Эффективный аккумулятор жизненно важен для более широкого внедрения альтернативных источников энергии. Солнечная фотоэлектрическая энергия зависит от прямого солнечного воздействия, а это означает, что значительная часть энергии идет неиспользованной или тратится впустую из-за отсутствия встроенных солнечных аккумуляторных батарей.
В будущем водород будет движущим источником энергии. В настоящее время большая часть производится из ископаемого топлива. Однако излишки альтернативной энергии также используются для производства газообразного водорода.Применения универсальны — газообразный водород можно подавать в сеть природного газа или с помощью топливных элементов для обратного преобразования в электричество. Водород может быть широко использован в транспортном секторе, когда мы сможем предложить менее дорогостоящих решений для более широкого внедрения таких альтернативных источников энергии.
Водород имеет максимальную массу по плотности из всех видов топлива, что делает его более подходящим для распределения и хранения. Его стабильный химический состав также означает, что может удерживать энергию на лучше, чем любая другая среда.
В будущем создание инфраструктуры снабжения и хранения позволит более эффективно использовать водорода. В планы на будущее для водорода входит строительство подземной системы хранения , где излишки энергии ветра, например, могут быть преобразованы в водород посредством электролиза .
Альтернативная энергетика и инфраструктура
Наша текущая глобальная инфраструктура адаптирована только для ископаемого топлива. Строительство нового займет годы и огромное количество ресурсов.В последние годы автономных технологий , основанных на альтернативной энергии, смогли обеспечить питание удаленных пунктов в виде мини-или локальных сетей.
Полная децентрализация сети предоставит клиентам возможность продавать электроэнергию обратно в сеть, а получит контроль над необходимой и потребляемой энергией . Однако Великобритания далека от полной децентрализации из-за масштабов необходимых преобразований.
Ряд из предприятий , однако, можно считать пионерами в автономной реструктуризации в Великобритании, например, UPS и некоторые из гигантов розничной торговли и супермаркетов .
Расширение масштабов альтернативной энергетики откроет еще рабочих мест в секторе устойчивой энергетики. Рост и внедрение во всех секторах потребуют лет планирования и значительных инвестиций .
Чтобы гарантировать будущее без дальнейших выбросов парниковых газов, мы можем начать с введения более запретов, , на будущие проекты по ископаемому топливу , и более строгие цели по выбросам .
Написано Рамона Гошева Контент-писатель Рамона — автор контента в GreenMatch, уделяющий большое внимание экологическим вопросам и вопросам устойчивого развития.Она получила образование в области творчества и письма для СМИ, а также имеет опыт создания мероприятий и создания контента для различных сред.Какие возобновляемые источники энергии используются чаще всего в мире?
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, с глобальной установленной мощностью гидроэлектростанций, превышающей 1 295 ГВт, что составляет более 18% от общей установленной мощности по выработке электроэнергии в мире и более 54% от общемировой мощности по выработке возобновляемой энергии.
Самый распространенный метод производства гидроэлектроэнергии включает строительство плотин на реках и выпуск воды из водохранилища для привода турбин. Гидроаккумуляторы представляют собой еще один метод производства гидроэлектроэнергии.
В Китае самая большая гидроэлектростанция в мире и находится крупнейшая в мире гидроэлектростанция «Три ущелья» (22,5 ГВт). На долю страны приходилось примерно 40% от общей добавленной в мире гидроэнергетической мощности в 2018 году.В Бразилии, США, Канаде и России также находятся одни из крупнейших гидроэнергетических комплексов в мире.
«Китай имеет самую большую гидроэнергетическую мощность в мире».
Гидроэнергетические проекты, однако, вызвали споры в последние годы из-за экологических и социальных последствий, связанных с биоразнообразием и переселением людей.
Энергия ветра
Ветер является вторым наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, поскольку глобальная установленная мощность ветроэнергетики превысила 563 ГВт в 2018 году, что составляет примерно 24% от общей мировой мощности по производству возобновляемой энергии.
Китай с установленной мощностью более 184 ГВт является крупнейшим производителем ветровой энергии в мире, за ним следуют США (94 ГВт к концу 2018 года). Более половины из 49 ГВт ветроэнергетических мощностей, добавленных во всем мире в 2018 году, приходилось на Китай (20 ГВт) и США (7 ГВт).
Германия, Испания, Индия, Великобритания, Италия, Франция, Бразилия, Канада и Португалия — другие крупные страны-производители ветровой энергии, на которые вместе с Китаем и США приходится более 85% всей ветроэнергетики. производственные мощности в мире.
База ветроэнергетики Цзюцюань мощностью 8 ГВт в Китае в настоящее время считается крупнейшей береговой ветроэлектростанцией в мире, а морская ветряная электростанция Walney Extension 659 МВт, расположенная в Ирландском море, Великобритания, является крупнейшей оффшорной ветроэлектростанцией.
Солнечная энергия
Более 486 ГВт установленной мощности делают солнечную батарею третьим по величине возобновляемым источником энергии в мире с преобладающей фотоэлектрической (PV) технологией. Использование технологии концентрирования солнечной энергии (CSP) также растет, при этом глобальная установленная мощность CSP достигает 5.5 ГВт к концу 2018 года. Китай, США, Германия, Япония, Италия и Индия обладают крупнейшими солнечными фотоэлектрическими мощностями в мире, в то время как Испания имеет 42% мировых мощностей CSP.
Ежегодный темп роста совокупной мощности солнечной энергии в течение последних пяти лет составлял в среднем 25%, что делает солнечную энергию самым быстрорастущим возобновляемым источником энергии.
На долю«В Испании сосредоточено более 75% мировых мощностей CSP».
Азия приходилось примерно 70% от общих 94 ГВт глобального расширения солнечной энергетики в 2018 году, в то время как США, Австралия и Германия добавили 8.4 ГВт, 3,8 ГВт и 3,6 ГВт в новых проектах солнечной энергетики в течение года.
Солнечная электростанция в Нур-Абу-Даби мощностью 1,17 ГВт в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) в настоящее время является крупнейшей в мире однопроцентной солнечной электростанцией.
Биоэнергетика
Биоэнергетика — четвертый по величине возобновляемый источник энергии после гидро-, ветровой и солнечной энергии. Чистая мировая мощность производства электроэнергии из биомассы в настоящее время превышает 117 ГВт, в то время как мировое производство биоэнергии увеличилось с 317 ТВтч в 2010 году до более чем 495 ТВтч в 2018 году.
Современная биомасса, особенно биотопливо и древесные гранулы, все чаще используется для производства тепла и электроэнергии наряду с традиционными источниками биомассы, такими как побочные продукты сельского хозяйства.
США, Бразилия, Китай, Индия, Германия и Швеция в настоящее время являются ведущими производителями биоэнергии в мире. В 2018 году на Китай, Индию и Великобританию пришлось более половины мирового прироста биоэнергетических мощностей.
Связанный отчет
Тематические отчеты
Беспокоитесь ли вы о темпах инноваций в вашей отрасли?
В отчетеGlobalData по темам TMT за 2021 год рассказывается все, что вам нужно знать о темах подрывных технологий и о том, какие компании лучше всего могут помочь вам в цифровой трансформации вашего бизнеса.
Узнать большеЭлектростанция Ironbridge мощностью 740 МВт, расположенная в ущелье Северн, Великобритания, является крупнейшей в мире электростанцией, работающей на биомассе, а электростанция Vaskiluodon Voima мощностью 140 МВт в Финляндии — крупнейшая биогазовая установка в мире.
Геотермальная энергия
В 2018 году мировая мощность геотермальной энергии превысила 13,2 ГВт, что сделало ее пятым по величине возобновляемым источником для производства электроэнергии.В 2018 году выработка геотермальной электроэнергии превысила 85 ТВтч.
Одна треть зеленой энергии, вырабатываемой с использованием геотермальных источников, составляет электричество, а оставшиеся две трети — это прямое тепло. США, Филиппины, Индонезия, Мексика и Италия входят в пятерку крупнейших производителей геотермальной энергии в мире.
В 2018 году мировая геотермальная мощность увеличилась на 539 МВт, из которых на долю Турции приходилось примерно 40%.
«В 2018 году мировое годовое производство геотермальной электроэнергии превысило 85 ТВтч.”
Геотермальный комплекс Гейзерс, расположенный к северу от Сан-Франциско в Калифорнии, США, с активной производственной мощностью 900 МВт, является крупнейшей геотермальной электростанцией в мире, за которой следует геотермальная электростанция Cerro Prieto мощностью 820 МВт в Мексике.
Связанный отчет
Загрузите полный отчет из хранилища отчетов GlobalData
Получить отчетПоследний отчет от Посетить GlobalData Store
Связанные компании
Арджай Инжиниринг
Нефть в воде, разливы и мониторинг уровня при эксплуатации электростанции
Связанные компании
ESI Eurosilo
Расширенные решения для хранения сыпучих материалов
28 августа 2020
Арджай Инжиниринг
Нефть в воде, разливы и мониторинг уровня при эксплуатации электростанции
28 августа 2020
7 возмутительных источников энергии будущего
Революция в области высоких технологий в области энергетики
Последний отчет Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), опубликованный в ноябре, не показал особенно радужной картины.Самый громкий призыв мирового научного сообщества к правительствам всего мира серьезно относиться к сокращению выбросов парниковых газов предполагает, что неспособность сократить выбросы на 40–70 процентов в глобальном масштабе к 2050 году будет иметь ужасные экологические последствия.
За кулисами академические круги, научно-исследовательские лаборатории и компании из списка Fortune 500 усердно работают над созданием потенциальных решений. Некоторые из них кажутся научной фантастикой, и ни одна из них не является серебряной пулей.
Вот обзор ведущих инноваций, которые обещают стать источником энергии для нашего будущего.
— Клэй Диллоу, специально для CNBC.com
Опубликовано 25 ноября 2014 г.
1. Улавливание и связывание углерода
Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса продемонстрировала газификацию угля в крупномасштабных полевых экспериментах в Скалистых горах Испытательный центр (вверху) недалеко от Ханны, Вайоминг.
Energy.gov
Хотя это и не технология производства электроэнергии, улавливание и связывание углерода — технологии, которые позволяют очищать углерод от электростанций для хранения в подземных резервуарах — могут, наконец, стать зрелыми после многих лет проб и ошибок.
Пилотные демонстрации технологий на угольных электростанциях в таких местах, как Австралия и США, вызвали новый интерес к технологии.
Есть надежда, что это может стать стимулом для других технологий, таких как биотопливо на основе биомассы или водорослей, которые производят выбросы углерода. Это потому, что органическое топливо вытягивает углерод из атмосферы, прежде чем преобразовать его в топливо.
2. Атомная энергетика NextGen
На этой иллюстрации показана возможная конфигурация плавучей морской атомной электростанции, основанная на проектных работах Якопо Буонджорно и других сотрудников Департамента ядерных наук и инженерии Массачусетского технологического института.Подобно морским платформам для бурения нефтяных скважин, конструкция будет включать жилые помещения и вертолетную площадку для транспортировки на площадку.
Иллюстрация любезно предоставлена Джейком Юревичем / MIT-NSE
Ядерная энергетика работает над более безопасными технологическими решениями после аварии на ядерном реакторе Фукусима, поразившей Японию после сильного землетрясения в 2011 году.
На сегодняшний день концепции включают десятки ядерных реакторов. даже в сотни раз меньше и больше распределенных. Подумайте: атомные электростанции размером с склад, которые питают кварталы, а не целые города.Некоторые из конструкций этих модульных реакторов имеют встроенные механизмы пассивной безопасности, чтобы уменьшить вероятность любого вида радиационного выброса, потрясшего Японию.
Планируется также разработка морских ядерных реакторов, таких как плавучие платформы, которые уже используются в нефтегазовой отрасли. Они смогут противостоять урагану 5-й категории. Более того, поскольку активные зоны реактора фактически будут погружены под платформу, всегда будет доступна свежая подача холодной морской воды для охлаждения активной зоны реактора даже в случае потери мощности.
3. Ядерный синтез
Если и есть Святой Грааль производства чистой энергии, то это ядерный синтез, который обещает безграничную безуглеродную энергию без образования опасных ядерных отходов. Путем выяснения того, как имитировать тот же тип атомной реакции, которая происходит в центре Солнца, контролируемым образом, термоядерные реакторы могут поставлять большое количество энергии с небольшими экологическими издержками.
Хотя технология может быть достигнута через 30 лет, оборонный подрядчик Lockheed Martin добился своего.В октябре его исследователи разработали конструкцию небольшого термоядерного реактора, который когда-нибудь может поместиться в трактор-прицеп и вырабатывать 100 мегаватт энергии. Компания надеется получить рабочий прототип через пять лет и коммерческую версию через десять лет.
4. Морской ветер
Ветряная электростанция Анхольт в Дании. Соединенные Штаты уступают Европе в освоении источников энергии.
Wikimedia Commons
Ветроэнергетика обещает получить массовое распространение через 25 лет, поскольку достижения в конструкции лопастей турбин заимствованы из авиационной техники для получения максимального количества энергии от каждого порыва ветра.
Ветровые турбины также будут все больше перемещаться за границу, где такие страны, как Дания, уже демонстрируют остальному миру, насколько эффективной может быть морская ветровая энергия. Ветроэнергетика уже обеспечивает треть электроэнергии в стране и, как ожидается, к 2020 году она будет обеспечивать полные 50 процентов.
Морские установки, такие как ферма Анхольт с 111 турбинами, завершенная в прошлом году, вырабатывают около 1,27 гигаватт электроэнергии, что достаточно для выработки еще большего количества энергии. более 1 миллиона домохозяйств. А поскольку морские ветровые ресурсы имеют тенденцию дуть сильнее и стабильнее, чем береговые установки, прерывистость является меньшей проблемой.
5. Геотермальная энергия
Геотермальная электростанция Sonoma Calpine 3 на месторождении Гейзерс в горах Маякамас в округе Сомона, Северная Калифорния.
Wikimedia Commons
Ожидается, что в ближайшие десятилетия геотермальная энергия будет бурно развиваться, поскольку ученые найдут коммерчески жизнеспособный способ извлечения энергии глубоко под земной корой.
За рубежом исследователи из Исландии потратили несколько лет на бурение прямо в вулканы, чтобы получить доступ к очень горячей воде и месторождениям магмы, с прицелом на то, чтобы в конечном итоге превратить эти высокотемпературные ресурсы в гораздо более плодовитые геотермальные электростанции.Цель состоит в том, чтобы разработать более передовые технологии, которые можно будет экспортировать в следующем десятилетии.
Если это исследование окупится, вскоре появится возможность задействовать гораздо более горячие геотермальные ресурсы по всему миру, которые могут производить в 10 раз больше энергии, чем современные геотермальные установки. Возможно, однажды станет возможным пробурить геотермальные скважины на шельфе; По оценкам исследователей, огромные запасы тепловой энергии достижимы всего на 1000 метров ниже морского дна на хребте Хуан-де-Фука у побережья штата Вашингтон.
6. Космические технологии
НАСА suntower
Wikimedia Commons
Космические энергетические технологии — такие вещи, как сбор водорода с Луны для питания топливных элементов на Земле или вращение солнечных батарей, которые круглосуточно поглощают прямой солнечный свет и передавать энергию обратно на станции на земле с помощью радио или микроволн — пока твердо оставайтесь в сфере научной фантастики.
И НАСА, и Военно-морская исследовательская лаборатория США уже инвестируют в технологии, которые могут быть коммерциализированы через 25 лет.Продолжающееся возрождение частного космоса, в результате которого такие компании, как SpaceX, урезали стоимость запуска грузов на орбиту, сулит хорошие перспективы для более амбициозных проектов в космосе.
Solaren, стартап из южной Калифорнии, подписал соглашение о поставке Pacific Gas and Electric космической солнечной энергии до конца десятилетия. Будьте на связи.
7. Солнечное топливо
Ballonboy101 | Wikimedia Commons
Идея преобразования солнечного света, воды и углекислого газа в полезную химическую энергию, которую можно хранить как бензин в течение продолжительных периодов времени, долгое время была соблазнительной целью для ученых.
Солнечное топливо включает поглощение углекислого газа из атмосферы и отщепление атомов углерода от этих молекул. Затем, отделяя атомы водорода от воды, вы используете этот углерод и водород для создания углеводородов — тех же химических соединений, которые составляют ископаемое топливо, которое мы используем сегодня. Если исследователи смогут найти способ заставить эти химические реакции работать в больших масштабах, используя солнечную энергию в качестве катализатора, у них будет способ превратить солнечную энергию в пригодную для хранения среду, а двуокись углерода, уже находящуюся в атмосфере, переработать обратно в пригодное для использования химическое топливо. .
Наука еще не совсем готова, но исследователи из Гарвардской лаборатории Ночера, группы Гроссмана Массачусетского технологического института и Центра исследований энергетических рубежей Университета Северной Каролины за последнее десятилетие добились больших успехов.
Топ-7 источников энергии будущего
Энергия — всегда актуальная тема. Цена на нефть, охрана окружающей среды, здоровье экономики и политические программы. Независимо от этих проблем, в мире есть два типа энергии. Возобновляемые и невозобновляемые.Будь то через 10 или 50 лет, в конечном итоге не останется никаких ископаемых видов топлива, на которые можно было бы полагаться. Вот краткий обзор текущего потребления энергии в мире:
Добыча нефти продолжает расти, и существуют более творческие способы ее добычи, а также природного газа, например горючих сланцев и битуминозных песков. Уголь по-прежнему в изобилии, но, возможно, это самый грязный из вариантов из-за выбросов серы, углерода и азота при сжигании. Гидроэлектроэнергия является наиболее используемым возобновляемым ресурсом во всем мире и весьма популярна здесь, в Канаде.Новые технологии позволяют сделать его более устойчивым, хотя значительный рост в этом секторе затруднен из-за большого количества людей, которые плотины обычно вытесняют после внедрения.
Ядерная энергия также часто обсуждается из-за ее воздействия на окружающую среду. Есть два типа ядерной энергии: синтез и деление. При делении образуются ядерные отходы, которые в случае утечки могут разрушить целые экосистемы. С другой стороны, Fusion не создает отходов и дает вечное производство. Технология все еще созревает, и если что-то пойдет не так, это может означать гораздо большее разрушение, чем просто одна экосистема (Kroh 2005).
Давайте перенесемся на 50 лет вперед. Вот что мы могли ожидать:
Солнечная
Уголь
Геотермальные источники
Биомасса
Ветер
Гидроэнергетика
1. Атомная энергетика
Вот кандидат на подъем или спад. Технологии деления в конечном итоге будут объявлены вне закона после еще нескольких ужасающих трагедий, если не будет перехода на морские ядерные объекты, которые используют океан в качестве естественного теплоносителя реактора (CNBC25 2015). С другой стороны, Fusion потенциально может стать высокоэффективным ресурсом, при этом чрезвычайно чистым. Если технология разовьется до надежного уровня, она потенциально может быть внедрена в любой точке мира. Приходите к нам на стенд 4102 в HydroVision в Портленде с 14 по 17 июля, чтобы узнать больше о том, как Deep Trekker помогает защитить гидроэлектростанции в будущем.
Гонка за развитие технологий возобновляемой энергии | MIT News
В начале 20 века, когда электрические сети начали преобразовывать повседневную жизнь, маловероятный сторонник возобновляемых источников энергии выразил обеспокоенность по поводу сжигания ископаемого топлива. Томас Эдисон выразил беспокойство по поводу использования сжигания вместо возобновляемых ресурсов в интервью 1910 года для антологии Эльберта Хаббарда «Маленькие путешествия к домам великих».
«Меня тошнит от мысли об этой схеме сжигания для получения энергии — это так расточительно», — сказал Эдисон.«Видите ли, мы должны использовать силы природы и таким образом получить всю нашу мощь. Солнечный свет — это форма энергии, а ветры и приливы — проявления энергии. Мы их используем? О нет! Мы сжигаем дрова и уголь, как арендаторы сжигают передний забор для топлива ».
Спустя столетие примерно 80 процентов мирового потребления энергии по-прежнему приходится на сжигание ископаемого топлива. Поскольку воздействие изменения климата на окружающую среду становится все более серьезным, у исследователей и инженеров растет ощущение безотлагательности разработки масштабируемых решений в области возобновляемых источников энергии.
«Еще 100 лет назад Эдисон понял, что мы не можем заменить горение единственной альтернативой», — добавляет Решма Рао, доктор философии ’19, постдок из лаборатории электрохимической энергии Массачусетского технологического института, включившая цитату Эдисона в свою докторскую диссертацию. «Мы должны искать разные решения, которые могут варьироваться во времени и географически в зависимости от доступности ресурсов».
Рао — один из многих исследователей факультета машиностроения Массачусетского технологического института, которые участвовали в гонке за разработку технологий преобразования и хранения энергии из возобновляемых источников, таких как ветер, волны, солнце и тепло.
Использование энергии волн
Когда дело доходит до возобновляемой энергии, волны уступают другим ресурсам в двух отношениях. Во-первых, в отличие от солнца, волны предлагают постоянный источник энергии независимо от времени суток. Во-вторых, волны обеспечивают гораздо большую плотность энергии, чем ветер, из-за большей массы воды.
Несмотря на эти преимущества, сбор энергии волн все еще находится в зачаточном состоянии. В отличие от ветра и солнца, в области волновой гидродинамики нет единого мнения о том, как эффективно улавливать и преобразовывать энергию волн.Дик К.П. Юэ, профессор технических наук Филиппа Солондза, надеется изменить это.
«Моя группа изучает новые парадигмы», — объясняет Юэ. «Вместо того, чтобы возиться с небольшими улучшениями, мы хотим развить новый взгляд на проблему энергии волн».
Одним из аспектов этой парадигмы является определение оптимальной геометрии преобразователей волновой энергии (WEC). Аспирант Эмма Эдвардс разрабатывает систематическую методологию определения формы WEC.
«Если мы сможем оптимизировать форму WEC для максимизации извлекаемой мощности, энергия волн может значительно приблизиться к тому, чтобы стать экономически жизнеспособным источником возобновляемой энергии», — говорит Эдвардс.
Другой аспект парадигмы волновой энергии, над которой работает команда Юэ, — это поиск оптимальной конфигурации для WEC в воде. Гргур Токич, доктор философии ’16, выпускник Массачусетского технологического института и нынешний постдок, работающий в группе Юэ, создает аргументы в пользу оптимальной конфигурации WEC в больших массивах, а не в качестве автономных устройств.
Перед тем, как поместить в воду, WEC настроены для конкретной среды. Эта настройка включает такие соображения, как прогнозируемая частота волн и преобладающее направление ветра. По словам Токича и Юэ, если WEC настроены в виде массива, эта настройка может происходить в реальном времени, максимизируя потенциал сбора энергии.
В массиве «сторожевые» WEC могут собирать измерения волн, таких как амплитуда, частота и направление. Используя реконструкцию и прогнозирование волн, эти WEC могут затем передавать информацию об условиях другим WEC в массиве по беспроводной сети, позволяя им настраиваться поминутно в ответ на текущие волновые условия.
«Если массив WEC может настраиваться достаточно быстро, чтобы они были оптимально настроены для своей текущей среды, теперь мы говорим о серьезном бизнесе», — объясняет Юэ. «Переход к массивам открывает возможности для значительного прогресса и многократных преимуществ по сравнению с невзаимодействующими изолированными устройствами».
Изучая оптимальный размер и конфигурацию WEC с помощью теоретических и вычислительных методов, группа Юэ надеется разработать потенциально кардинальные основы для использования силы волн.
Ускорение открытия фотоэлектрических систем
Количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, открывает заманчивую перспективу в поисках возобновляемых источников энергии. Каждый час на Землю от Солнца доставляется около 430 квинтиллионов джоулей энергии. Это эквивалент глобального потребления энергии людьми за год.
Тонио Буонассиси, профессор машиностроения, посвятил всю свою карьеру разработке технологий, которые используют эту энергию и преобразуют ее в полезное электричество.Но время, по его словам, не имеет значения. «Когда вы рассматриваете то, с чем мы сталкиваемся с точки зрения изменения климата, становится все более очевидным, что у нас мало времени», — говорит он.
Для того, чтобы солнечная энергия имела значимое влияние, по словам Буонассиси, исследователям необходимо разработать материалы для солнечных элементов, которые будут эффективными, масштабируемыми, рентабельными и надежными. Эти четыре переменные создают проблему для инженеров — вместо того, чтобы разрабатывать материал, удовлетворяющий только одному из этих факторов, им нужно создать материал, который бы соответствовал всем четырем параметрам и мог бы быть продвинут на рынок как можно быстрее.«Если нам потребуется 75 лет, чтобы вывести на рынок солнечный элемент, который выполняет все эти функции, это не поможет нам решить эту проблему. Нам нужно вывести его на рынок в ближайшие пять лет », — добавляет Буонассиси.
Чтобы ускорить открытие и тестирование новых материалов, команда Буонассизи разработала процесс, в котором используется комбинация машинного обучения и высокопроизводительных экспериментов — типа экспериментов, позволяющих одновременно проверять большое количество материалов. Результат — 10-кратное увеличение скорости открытия и анализа новых материалов для солнечных элементов.
«Машинное обучение — наш инструмент навигации», — поясняет Буонассиси. «Это может уменьшить узкое место в цикле обучения, чтобы мы могли тщательно проанализировать кандидатов на материалы и найти тот, который удовлетворяет всем четырем переменным».
Шиджин Сан, научный сотрудник группы Буонассиси, использовал сочетание машинного обучения и высокопроизводительных экспериментов для быстрой оценки и тестирования перовскитных солнечных элементов.
«Мы используем машинное обучение, чтобы ускорить обнаружение материалов, и разработали алгоритм, который направляет нас к следующей точке отбора проб и направляет наш следующий эксперимент», — говорит Сан.Раньше на классификацию набора материалов для солнечных элементов требовалось от трех до пяти часов. Алгоритм машинного обучения может классифицировать материалы всего за пять минут.
Используя этот метод, Сан и Буонассиси изготовили 96 испытанных композиций. Из них два перовскитовых материала являются многообещающими и будут протестированы в дальнейшем.
Используя машинное обучение в качестве инструмента для обратного проектирования, исследовательская группа надеется оценить тысячи соединений, которые могут привести к разработке материала, который позволит широко использовать преобразование солнечной энергии.«Если в ближайшие пять лет мы сможем разработать этот материал, используя набор инструментов повышения производительности, которые мы разработали, это может помочь нам обеспечить наилучшее возможное будущее», — добавляет Буонассиси.
Новые материалы для улавливания тепла
В то время как команда Буонассиси сосредоточена на разработке решений, которые напрямую преобразуют солнечную энергию в электричество, исследователи, в том числе Ганг Чен, профессор энергетики Карла Ричарда Содерберга, работают над технологиями, преобразующими солнечный свет в тепло.Затем тепловая энергия от тепла используется для производства электроэнергии.
«Последние 20 лет я работал над материалами, преобразующими тепло в электричество», — говорит Чен. Хотя большая часть этих исследований материалов проводится в наномасштабе, Чен и его команда из NanoEngineering Group не новички в крупномасштабных экспериментальных системах. Ранее они построили масштабную приемную систему, в которой использовалась концентрированная солнечная тепловая энергия (CSP).
В CSP солнечный свет используется для нагрева теплоносителя, такого как масло или расплавленная соль.Затем эта жидкость либо используется для выработки электроэнергии при работе двигателя, например паровой турбины, либо сохраняется для дальнейшего использования.
В ходе четырехлетнего проекта, финансируемого Министерством энергетики США, команда Чена построила приемник CSP в Исследовательском и инженерном центре Бейтса Массачусетского технологического института в Миддлтоне, штат Массачусетс. Они разработали приемник солнечного термального аэрогеля по прозвищу STAR.
В системе использовались зеркала, известные как отражатели Френеля, которые направляли солнечный свет на трубы, содержащие теплоноситель.Как правило, чтобы жидкость могла эффективно улавливать тепло, выделяемое этим отраженным солнечным светом, ее необходимо заключить в дорогостоящую вакуумную трубку. Однако в STAR команда Чена использовала прозрачный аэрогель, который может удерживать тепло при невероятно высоких температурах, что устраняет необходимость в дорогих вакуумных камерах. Пропуская более 95 процентов падающего солнечного света, аэрогель сохраняет свои изоляционные свойства, предотвращая выход тепла из приемника.
Помимо того, что аэрогелевые приемники более эффективны, чем традиционные вакуумные приемники, они позволили использовать новые конфигурации для солнечных отражателей CSP.Отражающие зеркала были более плоскими и компактными, чем обычно используемые параболические приемники, что приводило к экономии материала.
«Стоимость — это все, что касается энергетических приложений, поэтому тот факт, что STAR был дешевле, чем большинство приемников тепловой энергии, был важен, помимо того, что он был более эффективным», — добавляет Светлана Борискина, научный сотрудник, работающий в команде Чена.
После завершения проекта в 2018 году команда Чена продолжила изучение применения солнечной энергии для аэрогелевого материала, используемого в STAR.Недавно он применил аэрогель в устройстве, содержащем теплопоглощающий материал. При размещении на крыше кампуса Массачусетского технологического института теплопоглощающий материал, покрытый слоем аэрогеля, достиг удивительно высокой температуры — 220 градусов по Цельсию. Для сравнения, температура наружного воздуха была прохладной 0 C. В отличие от STAR, эта новая система не требует отражателей Френеля для прямого солнечного света на теплоизоляционный материал.
«Наша последняя работа с использованием аэрогеля позволяет концентрировать солнечный свет без фокусировки оптики для использования тепловой энергии», — объясняет Чен.«Если вы не используете фокусирующую оптику, вы можете разработать систему, которая проще в использовании и дешевле, чем традиционные приемники».
Устройство с аэрогелем потенциально может быть доработано в систему, которая питает системы отопления и охлаждения в домах.
Решение проблемы хранения
В то время как приемники CSP, такие как STAR, предлагают некоторые возможности хранения энергии, есть толчок к разработке более надежных систем хранения энергии для возобновляемых технологий. Сохранение энергии для последующего использования, когда ресурсы не обеспечивают постоянный поток энергии — например, когда солнце закрыто облаками или ветер практически отсутствует — будет иметь решающее значение для внедрения возобновляемых источников энергии в сеть. .Чтобы решить эту проблему, исследователи разрабатывают новые технологии хранения.
Асегун Генри, профессор по развитию карьеры Роберта Н. Нойса, который, как и Чен, разработал технологии CSP, создал новую систему хранения данных, получившую название «солнце в коробке». Используя два резервуара, избыточная энергия может храниться в раскаленном добела расплавленном кремнии. Когда эта избыточная энергия необходима, установленные фотоэлементы могут быть задействованы на месте, чтобы преобразовать раскаленный добела свет кремния обратно в электричество.
«Это настоящая батарея, способная работать с любым типом преобразования энергии», — добавляет Генри.
Бетар Галлант, профессор по развитию карьеры ABS, тем временем изучает способы повышения плотности энергии современных электрохимических батарей путем разработки новых материалов для хранения, которые являются более экономичными и универсальными для хранения экологически чистой энергии. Вместо того, чтобы разрабатывать эти материалы с использованием металлов, добываемых путем энергоемкой добычи, она стремится создавать батареи, используя более распространенные на земле материалы.
«В идеале мы хотим создать батарею, которая могла бы соответствовать нерегулярной подаче солнечной или ветровой энергии, достигающей пика в разное время, без ухудшения качества, как это делают современные батареи», — объясняет Галлант.
Помимо работы с литий-ионными аккумуляторами, например, Gallant, Yang Shao-Horn, W.M. Профессор энергетики Кек и постдокр Решма Рао разрабатывают технологии, которые могут напрямую преобразовывать возобновляемую энергию в топливо.
«Если мы хотим хранить энергию в масштабах, выходящих за рамки литий-ионных батарей, нам нужно использовать ресурсы, которых много», — объясняет Рао.В своей электрохимической технологии Рао и Шао-Хорн используют один из самых богатых ресурсов — жидкую воду.
С помощью активного катализатора и электродов вода в ходе ряда химических реакций расщепляется на водород и кислород. Водород становится энергоносителем и может храниться для последующего использования в топливном элементе. Чтобы преобразовать энергию, хранящуюся в водороде, обратно в электричество, реакции меняются местами. Единственный побочный продукт этой реакции — вода.
«Если мы сможем устойчиво получать и хранить водород, мы сможем электрифицировать нашу экономику, используя возобновляемые источники энергии, такие как ветер, волны или солнце», — говорит Рао.
Рао сломал все фундаментальные реакции, происходящие в этом процессе. Помимо того, что она занимается взаимодействием электрод-электролит, она разрабатывает катализаторы нового поколения для управления этими реакциями.
«Эта работа находится на переднем крае фундаментального понимания активных центров, катализирующих расщепление воды для водородного топлива от солнца и ветра для обезуглероживания транспорта и промышленности», — добавляет Шао-Хорн.
Обеспечение устойчивого будущего
Хотя переход от сети, работающей в основном на ископаемом топливе, на сеть, работающую на возобновляемых источниках энергии, кажется титанической задачей, в последнее десятилетие произошли многообещающие изменения.Отчет, опубликованный накануне Глобального саммита ООН по борьбе с изменением климата в сентябре, показал, что благодаря инвестициям в 2,6 триллиона долларов конверсия возобновляемой энергии увеличилась в четыре раза с 2010 года.
В заявлении после публикации отчета Ингер Андерсен, исполнительный директор Программа ООН по окружающей среде подчеркнула взаимосвязь между инвестированием в возобновляемые источники энергии и обеспечением устойчивого будущего для человечества. «Совершенно очевидно, что нам необходимо быстро ускорить глобальный переход на возобновляемые источники энергии, если мы хотим достичь международных целей в области климата и развития», — сказал Андерсен.
Никакая отдельная технология преобразования или хранения не будет отвечать за переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии. Это потребует множества дополнительных решений от исследователей как здесь, в Массачусетском технологическом институте, так и по всему миру.
.