Современные источники энергии: Альтернативные источники энергии | Ecodevelop

Содержание

Современные, стабильные, надежные | МАГАТЭ

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

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

«Низкоуглеродные возобновляемые источники энергии благоприятны с точки зрения экологии, но они не всегда легко поддаются контролю и не способны бесперебойно удовлетворять спрос ввиду прерывистого характера энергии солнца и ветра, а также отсутствия крупных мощностей для хранения энергии. Это означает, что электросети часто требуются дополнительные источники энергии, — объясняет Анри Пайер, руководитель Секции планирования и экономических исследований МАГАТЭ. — С появлением большего числа разнообразных источников энергии, попадающей в систему, электросети должны были стать более гибкими и адаптируемыми, чтобы обеспечивать надежное и устойчивое энергоснабжение».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как возобновляемые источники энергии могут стать конкурентоспособными по цене и стоимости вырабатываемой энергии

Будучи генеральным директором Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (МАВИЭ), я с удовольствием согласился написать об удивительном преображении сектора энергетики, которое стало возможно благодаря внедрению технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. Эта тема была предложена в любезном приглашении издания «Хроники ООН», и мы еще вернемся к этому факту, поскольку он многое говорит о том, какое место сейчас занимает использование возобновляемых источников энергии и как их воспринимают.

Но сначала необходимо поговорить о том, почему это направление энергетики имеет такое значение. Мир стоит на пороге беспрецедентного поворотного момента. Изменение климата — это реальная и неизбежная угроза благополучию, которого сегодня уже достигли многие и к которому стремятся и ради которого трудятся миллионы людей. Но, разумеется, дело не только в этом. Дело в том, что мы должны обеспечить выживание наиболее уязвимых жителей планеты и защиту экосистем и биологического разнообразия. Климат меняется во многом вследствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания ископаемых видов топлива, хотя есть и другие важные причины. Чтобы остановить изменение климата, мы должны сократить потребление этих видов топлива, насыщенных углеродом. Возобновляемые источники энергии могут и должны стать центральным элементом этого плана.

Увеличение объемов использования энергии из возобновляемых источников даст и другие положительные результаты. Применение подобных технологий позволяет создать рабочие места, уменьшить загрязнение атмосферы на местном уровне и сократить потребление воды. Технологии производства энергии из возобновляемых источников почти исключительно основаны на использовании местных ресурсов и, следовательно, помогают оградить экономику наших стран от внешних потрясений, связанных с энергетической безопасностью. Важно отметить, что для многих из 173 государств, которые являются членами и подписантами нашей организации, использование возобновляемых источников — это также один из наиболее быстрых способов расширить доступ к электроэнергии. Ярко выраженный модульный характер многих из этих технологий, особенно фотовольтаики, которая основана на использовании энергии солнца, и наземной ветроэнергетики, также означает, что впервые за всю историю электроэнергетики отдельные лица и сообщества играют активную роль в собственном электроснабжении.

В этом качестве технологии производства энергии из возобновляемых источников знаменуют собой переход к более демократичной и равномерной энергосистеме.

Преимущества возобновляемых источников энергии многочисленны и очевидны, однако столь же многочисленны и очевидны препятствия к их внедрению. Сложившиеся рыночные структуры, непонимание принципов действия новых технологий, основанных на возобновляемых источниках энергии, затрудненный доступ к финансированию и его высокая стоимость, неадекватные механизмы регулирования, отсутствие системы вознаграждений за компенсацию загрязнения ископаемыми видами топлива (например, выбросов в атмосферу углерода и местных загрязняющих вещества), небольшая емкость рынков и политическая неопределенность — все эти факторы сыграли свою роль в сдерживании использования возобновляемых источников энергии. К счастью, благодаря усердной работе предприятий данной отрасли, правительств, финансовых учреждений и регулирующих органов многие из этих препятствий преодолеваются.

Каждый год, начиная с 2011 года, более половины всех новых вводимых в эксплуатацию генерирующих мощностей составляли генераторы, основанные на технологиях производства энергии из возобновляемых источников. Сегодня задачи, связанные с использованием возобновляемых источников энергии, ставят перед собой 164 страны, тогда как в 2005 году таких стран было всего 43. В 2014 году мировой энергетический баланс пополнился рекордным количеством энергии из возобновляемых источников — 130 ГВт (гигаватт), а объем инвестиций в этот сектор вырос с 55 миллиардов долларов США в 2004 году более чем до 260 миллиардов долларов США в 2014 году. 2014 год также стал рекордным с точки зрения объема введенных в эксплуатацию генерирующих мощностей, основанных на технологиях фотовольтаики (40 ГВт) и ветроэнергетики (52 ГВт).

 

Путь к конкурентоспособности

Экономическая составляющая использования возобновляемых источников энергии имеет ключевое значение для понимания их потенциальной роли в энергетике, а также темпов и стоимости перевода энергетики на действительно устойчивые рельсы. К сожалению, большинство правительств не проводили систематического сбора данных, необходимого для отслеживания тенденций в области эволюции — или, как многие справедливо ее называют, революции — затрат на внедрение технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. В результате эффективность политики слишком часто снижалась вследствие неправильного понимания структуры расходов или по причине использования устаревших данных.

Для восполнения этого пробела и обеспечения проведения здравой политики на основе точных и своевременных данных из надежного источника МАВИЭ разработало базу данных мирового уровня, в которую включено около 15 тыс. проектов по производству энергии из возобновляемых источников для коммунального энергоснабжения и почти три четверти миллиона малых систем, основанных на принципах фотовольтаики.

Тенденции, выявленные на основе этой базы данных, показывают не только успех политики, направленной на снижение расходов, но и основу для трансформации энергетического сектора в будущем.

Ценовая конкурентоспособность возобновляемых источников энергии достигла исторического максимума. При наличии хорошей ресурсной базы и структуры затрат энергия биомассы, воды, геотермальных источников и ветра теперь может быть преобразована в электроэнергию на конкурентоспособных условиях по сравнению использованием ископаемых видов топлива.

В 2015 году цены на солнечные батареи снизились на 75—80 процентов по сравнению с ценами, действовавшими в конце 2009 года. За период с 2010 года по 2014 год ранжированные по уровням затраты на производство электроэнергии для коммунального снабжения на основе технологии фотовольтаики сократились наполовину. Наиболее конкурентоспособные проекты коммунального энергоснабжения с использованием энергии солнца обеспечивают регулярные поставки электроэнергии по цене всего 0,08 доллара США за кВт∙ч (киловатт-час) без финансовой поддержки по сравнению с 0,045—0,14 доллара США за кВт∙ч при использовании ископаемых видов топлива. При этом на 2017 год и далее заложена еще более низкая стоимость. Хорошей иллюстрацией этого сдвига служит проведенный недавно в Дубае тендер на поставку электроэнергии по цене 0,06 доллара США за кВт∙ч, притом что данный регион изобилует ископаемыми видами топлива.

Одним из наиболее конкурентоспособных источников энергии на сегодняшний день является ветроэнергетика. Совершенствование технологии, сопровождающееся дальнейшим сокращением затрат на установку оборудования, позволяет снизить стоимость производства на основе энергии ветра до уровня производства на основе ископаемых видов топлива или даже ниже. Проекты по использованию энергии ветра во всем мире стабильно обеспечивают выработку электричества по цене 0,05—0,09 доллара США за кВт∙ч без финансовой поддержки, тогда как в рамках наиболее эффективных проектов стоимость производства оказывается еще ниже.

Выработка электричества на основе концентрированной энергии солнца и наземной ветроэнергетики на данный момент все еще, как правило, оказывается дороже, чем при использовании ископаемых видов топлива, за исключением наземной ветроэнергетики в приливно-отливных зонах. Однако эти технологии пока находятся на этапе зарождения с точки зрения их применения. Обе они основаны на важных возобновляемых источниках энергии, которые будут играть все более значимую роль в энергетическом балансе будущего, поскольку стоимость их использования продолжит снижаться.

Затраты на производство энергии на основе более зрелых технологий, предполагающих использование возобновляемых источников — энергии биомассы, геотермальных источников и воды, — с 2010 года остаются, в основном, стабильными. Однако при наличии незадействованных экономических ресурсов эти зрелые технологии могут обеспечить наиболее дешевую электроэнергию из любого источника.

С учетом затрат на установку оборудования и эффективности современных технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии, а также стоимости применения традиционных технологий можно говорить о том, что производство энергии из возобновляемых источников все чаще без какой-либо финансовой поддержки может конкурировать на равных с ископаемыми видами топлива.

 

Использование различных возобновляемых источников энергии имеет экономический смысл

Для формирования по-настоящему устойчивой энергетики роль фотовольтаики и ветроэнергетики в электроснабжении должна стремительно расти. Следовательно, основной задачей остается внедрение этих технологий таким образом, чтобы минимизировать любые дополнительные расходы на их интеграцию. Рано или поздно потребуется изменить политику и перейти от изолированного подхода, направленного на поддержку отдельных технологий, к установлению долгосрочных целей для минимизации общесистемных расходов.

Технические препятствия к расширению интеграции в энергосистему различных возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца и ветра, отсутствуют. При низком уровне распространенности стоимость подключения к сетям будет отрицательной или скромной, однако по мере распространения этих технологий она может увеличиться. Но и при этом с учетом экологических последствий использования ископаемых видов топлива на местном и мировом уровне стоимость подключения к сетям представляется значительно меньшим злом, даже если на различные возобновляемые источники будет приходиться 40 процентов общего объема энергоснабжения. Иными словами, при прочих равных и с учетом всех внешних факторов возобновляемые источники энергии остаются принципиально конкурентоспособными.

Каждый вид возобновляемых источников энергии имеет свои нюансы при подключении к системе электроснабжения, однако принцип во всех случаях один и тот же: для удовлетворения ежедневно меняющегося спроса потребуется набор различных технологий производства в различных местах. Энергия воды, биомассы, геотермальных источников и концентрированная солнечная энергия в аккумуляторах тепловой энергии являются базовыми, или контролируемыми, технологиями и не представляют никаких особых проблем для функционирования сетей.

Дополнительные общесистемные расходы, которые могут рассматриваться помимо и сверх расходов на производство энергии из различных возобновляемых источников, относительно невелики. Увеличение расходов в системах передачи и распределения энергии обычно минимально. В то же время общесистемные расходы могут вырасти за счет необходимости дополнительного резерва под перепады напряжения и с учетом циклических изменений погодных условий, чтобы не прекращать энергоснабжение в периоды слабого ветра или снижения интенсивности солнечного излучения.

Однако необходимо также учесть экологические и медицинские последствия использования ископаемых видов топлива в качестве источника энергии. В отсутствие подобного анализа возобновляемые источники энергии не могут конкурировать на равных с традиционными. Если учесть вред, наносимый человеческому здоровью при сжигании ископаемого топлива для производства энергии, в экономическом выражении, а также внешние факторы, связанные с выбросами CO2 (исходя из значений в диапазоне 20—80 долларов США в расчете на тонну CO2), стоимость производства энергии за счет ископаемого топлива вырастет на 0,01—0,13 доллара США за кВт∙ч (в зависимости от страны и применяемой технологии), что приведет к повышению стоимости электроэнергии на основе ископаемых видов топлива до 0,07—0,19 доллара США за кВт∙ч

 

Перспективы дальнейшего снижения расходов на выработку энергии из возобновляемых источников

Вернемся к заголовку данной статьи. «Как возобновляемые источники энергии могут стать конкурентоспособными с точки зрения цены» — не совсем правильное название, потому что технологии производства энергии из возобновляемых источников уже конкурентоспособны. Вопрос должен состоять в том, как еще больше уменьшить затраты и какие проблемы возникают при стремлении к этой цели.

Это ключевой вопрос, с которым мы сталкиваемся сегодня. Итоги анализа, проведенного МАВИЭ, показывают, что конкурентоспособность возобновляемых источников энергии имеет свои нюансы. Стоимость установки оборудования существенно варьируется не только между странами, но и внутри отдельных государств. Некоторые из этих различий связаны со структурными или относящимися к конкретному проекту проблемами, однако во многих случаях этот вопрос можно решить за счет проведения более совершенной политики.

В то же время остаются еще неиспользованные возможности сокращения расходов на оборудование и реализацию проектов. Однако в эпоху низких цен на оборудование дальнейшее сокращение расходов возможно в первую очередь за счет уменьшения сальдо от реализации проекта, а также снижения затрат на осуществление деятельности, техническое обслуживание и финансирование.

Реализация такого потенциала сокращения расходов и уменьшение различий в уровне затрат между рынками имеет определяющее значение для достижения мировых экономических, экологических и социальных целей. Следующим этапом стремительного развития возобновляемых источников энергии станет повышение их конкурентоспособности. Такие страны, как Индия, Иордания, Объединенные Арабские Эмираты и Чили постепенно осознают, что использование возобновляемых источников энергии часто оказывается наиболее экономичным способом удовлетворения спроса на электроэнергию. Однако темпы таких перемен будут слишком низкими для нашей планеты, даже несмотря на рост конкурентоспособности возобновляемых источников энергии.

Настало время воспользоваться открывающейся возможностью и ускорить распространение возобновляемых источников энергии для достижения наших общих целей, предполагающих наличие безопасной, надежной, недорогой и экологически устойчивой энергии. Сейчас это можно сделать дешевле, чем когда-либо, и этот вариант все чаще будет оказываться наиболее экономичным для потребителей сегодня и в долгосрочной перспективе. 

Рынок энергетики: современные тенденции — BDO

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

Глобальный обзор 2050

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

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

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

Субсидии

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

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

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

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

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

Риски для крупных компании

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

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

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

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

Вопрос сети

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

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

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

Технологии в процессе разработки

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

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

Технология использования электромобилей также набирает обороты.

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

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

Инвестиции в источники возобновляемой энергии

Мир имеет огромные инвестиционные возможности.

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

Следующий шаг

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

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

 

Больше информации по панельной дискуссии читайте здесь.

 

Общая информация

 

Кафедра «Возобновляемые источники энергии» была создана приказом Ректора № 277 от 29.09.2017 г. ФГБОУ ВО «КГЭУ» Э.Ю. Абдуллазяновым. Исполняющим обязанности кафедрой был назначен доктор технических наук, профессор, Н.Ф. Тимербаев. Кафедра осуществляет учебную и научную работу в области проектирования и эксплуатации энергоустановок на основе разных видов возобновляемых источников энергии (вопросы использования ветровой, солнечной, гидравлической энергии, а также других типов возобновляемых источников энергии).

 

Решением Ученого Совета от 27.06.2018 №6 было принято  реорганизовать кафедру «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД) и присоеденить к кафедре «Возобновляемые источники энергии» (ВИЭ) с 01.09.2018. В результате присоединения кафедра является не только профилирующей, но и обеспечивающей: помимо профильных дисциплин, на кафедре читаются и базовые. Это: «Безопасноть жизнедеятельности» и «Электробезопасность и охрана труда».

 

В настоящее время кафедрой руководит, доктор  технических наук, профессор Тимербаев Наиль Фарилович.

 тел.: +7(843) 239-04-15, +7 (927) 039-04-15.      

 

КАФЕДРА ПРОВОДИТ НАБОР НА ОБУЧЕНИЕ

 

ПО ПРОГРАММЕ БАКАЛАВРИАТА

направление подготовки:

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

образовательная программа:

«Возобновляемые источники энергии»

продолжительность обучения:

-очное отделение – 4 года

-заочное отделение – 5 лет

 

Обучающиеся изучают теоретические и физические основы возобновляемой энергетики, общие характеристики энергоустановок, основное и вспомогательное оборудование, теорию и методы обоснования параметров установок и комплексов на базе ВИЭ, экологические аспекты использования ВИЭ, методы планирования режимов работы энергоустановок и энергетических комплексов на базе ВИЭ.

 

ПО ПРОГРАММЕ МАГИСТРАТУРЫ

 

направление подготовки:

13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника»

образовательная программа:

«Энергоустановки на возобновляемых источниках энергии»

продолжительность обучения:

-очное отделение – 2 года

-заочное отделение – 2,5 года

 

Обучающиеся изучают теорию и методы обоснования параметров установок и комплексов на базе ВИЭ, экологические аспекты использования ВИЭ, методы планирования режимов работы энергоустановок и энергетических комплексов на базе ВИЭ, соответствующие направлению подготовки магистров 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

 

АСПИРАНТУРА

 

направление подготовки:

13.06.01 Электро- и теплотехника

продолжительность обучения:

очное отделение – 3 ГОДА

заочное отделение – 4 ГОДА

 

НА КАФЕДРЕ ВИЭ ВЫ ПОЛУЧИТЕ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ КОМПЕТЕНЦИИ, КОТОРЫЕ ПОЗВОЛЯТ ВАМ СТАТЬ ВОСТРЕБОВАННЫМ И ВЫСОКООПЛАЧИВАЕМЫМ СПЕЦИАЛИСТОМ КАК ДЛЯ РЫНКА ВИЭ, ТАК И ДЛЯ ЛЮБОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ КОМПАНИИ РТ и РФ.

 

Обучение по этому профилю позволяет получать знания и умения, необходимые для строительства, эксплуатации и сервиса энергетических установок и комплексов на основе возобновляемых источников энергии.

Выпускники кафедры имеют возможность работать инженерами-электриками, энергетиками, проектировщиками систем электроснабжения предприятий, жилых зданий и учреждений, специалистами по сбыту электротехнического оборудования и т.д.

Студенты в процессе обучения активно участвуют в научно-исследовательских и хоздоговорных работах, выполняемых совместно с такими предприятиями, как ПАО «Фортум», ГК «Hevel», ПАО «Enel Россия», ООО «ГК «Ветропарк Симбирский»», ГК «Энергия солнца», ООО «Solar Systems» и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Альтернативные источники энергии

Краснодарский край по своим природно-климатическим характеристикам является одним из самых привлекательных в России для развития генерации на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

В Краснодарском крае сложился многолетний опыт практического использования солнечной энергии и геотермального тепла, ветро и гидроэнергии, а также других энергоисточников

В частности, наибольшим потенциалом с точки зрения освоения инвестиций имеют следующие направления.

Во-первых, солнечная электроэнергетика, использование которой имеет большие перспективы развития в регионе, так как Краснодарский край является одним из немногих субъектов Российской Федерации, обладающих значительными ресурсами солнечной энергии. Непосредственно для выработки электроэнергии используются фотоэлектрические преобразователи.

Во-вторых, солнечная теплоэнергетика, которая может использоваться с целью оснащения современными гелиосистемами объектов социального назначения и предприятий санаторно курортного комплекса по всему побережью Черного и Азовского морей, где количество солнечных дней составляет 260-280 суток в году.

Также ключевым направлением, обладающим инвестиционным потенциалом в этой области и позволяющим обеспечить заметный вклад в развитие солнечной теплоэнергетики, является строительная отрасль. Требуется разработка и внедрение систем солнечного теплоснабжения зданий с помощью встроенных в стены солнечных коллекторов с вакуумными стеклопакетами. Облицовка фасадов зданий солнечными коллекторами с вакуумными стеклопакетами в Краснодарском крае позволит круглогодично обеспечить солнечное теплоснабжение зданий.

В-третьих, ветроэнергетика, масштабное развитие которой целесообразно в условиях обширных прибрежных зон Азовского и Черного морей (Приморско-Ахтарский, Калининский, Славянский, Крымский, Темрюкский и Туапсинский районы, города-курорты Сочи, Анапа и Геленджик), а также протяженной области Армавирского ветрового коридора (зона интенсивных постоянных по силе и направлению ветров).

В-четвертых, геотермальная энергетика. Суммарная тепловая мощность эксплуатируемых геотермальных месторождений в Краснодарском крае составляет 238 МВт. Практическое значение имеют месторождения на 60 % территории региона.

В Краснодарском крае используются в системах теплоснабжения лишь 6-7 % потенциала геотермальных месторождений.

Более подробную информацию можно получить, обратившись в министерство топливно-энергетического комплекса и жилищно- коммунального хозяйства Краснодарского края тел: +7 (861) 259-09-31

Альтернативная энергетика — спасение для человечества

По мнению многих ученых, в данный момент человечество находится на грани гибели из-за множества экологических проблем, вызванных действиями людей. Главная опасность заключается в постоянной «откачке» ресурсов по всей планете, которые рано или поздно закончатся. Также экологи постоянно обращают внимание на проблему изменения климата, которую провоцируют новые технологии и общество потребления. Для защиты природы, человечества и всей планеты светлые умы обратились к альтернативной энергетике. «Телеграф» выяснил, какие существуют виды альтернативной энергетики и какие из них являются наиболее дешевыми, эффективными и реализуемыми.

Что такое альтернативная энергетика

Альтернативная энергетика — способы получения, передачи и использования энергии, которые представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда окружающей среде. Альтернативная энергетика способна заменить традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике. По оценкам Европейской комиссии, в 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 млн рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1% ВВП.

Существуют самые разные виды альтернативной энергетики, которые используют различные процессы для получения энергии.

Википедия

Солнечная энергетика

Солнечная энергетика — перспективное направление в изучении особенностей Солнца и способов использования его активности в различных сферах деятельности. Как источник энергии, Солнце неисчерпаемо. Посылаемые им на Землю мощности позволяют удовлетворить энергетические запросы человечества. При этом такой ресурс является наиболее безопасным, не оказывающим на экологию планеты негативного влияния.

energyboom

Ежегодно применение данного вида энергообеспечения становится все более популярным. Несколько лет назад оно использовалось для обогрева домов. В данный момент появление новых разработок позволяет применять солнечную энергию в самых разных целях.

1. В сельском хозяйстве — для обеспечения светом и теплом животноводческих ферм, парников.

2. Для снабжения электричеством структур медицинского, общеобразовательного, спортивного назначения.

3. В космонавтике и авиастроении.

4. Для обеспечения электричеством, теплом городов и населенных пунктов.

В мире наблюдается рост популярности такого источника. Только в Германии уже сегодня 47% жилых домов обустроено солнечными батареями. Китай занимает лидирующие позиции в Азии. Здесь новейшие разработки широко применяются не только при жилищном строительстве, но и промышленными гигантами.

У солнечной энергетики есть ряд значимых плюсов, за счет которых она является наиболее перспективной из всех видов альтернативной энергетики.

1. Экономичность и высокий показатель рентабельности.

2. Экологичность. Задействованные в панелях элементы не содержат вредных веществ, не являются источником загрязнений.

3. Универсальность. Этот показатель является главным преимуществом данного вида энергетики. Системы генерации удобны в применении и используются там, где использование традиционных источников нерационально или невозможно.

Солнечная энергия имеет и ряд недостатков. Прежде всего, к ним относится высокая стоимость. Приобретение альтернативной электростанции станет затратным мероприятием, которое окупится только в долгосрочной перспективе. При этом количество полученного ресурса зависит от интенсивности излучения. То есть ночью или днем при облачном небе энергия не будет вырабатываться.

Ветроэнергетика

Учитывая современные тенденции, которые говорят о сохранении природы и улучшении экологии, то плюс энергии ветра — это экологичность. Нет выбросов при производстве электроэнергии, а сам источник является возобновляемым. Абсолютная безопасность для экологии и человека. К плюсам ветроэнергетики также следует отнести независимость от ископаемых и их цен, так как обычные источники энергии стоят дороже.

energyboom

К минусам ветроэнергетики можно отнести зависимость выработки от природных условий. Контролировать постоянную силу ветра невозможно, а это сказывается на продуктивности любого ветряка. Еще одним недостатком является шум при работе.

Согласно Ассоциации ветроэнергетики Европы (WindEurope), по результатам 2019 года, в Европе лидерами в ветроэнергетике являются Дания (48%), Ирландия (33%), Португалия (27%), Германия (26%) и Великобритания (22%).

Биотопливо

Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различается три вида биотоплива.

1. Жидкое биотопливо — для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель.

2. Твердое биотопливо — дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга.

3. Газообразное биотопливо — синтез-газ, биогаз, водород.

Две трети рынка «зеленой» энергетики занимает биоэнергетика. На нее в 2017 году пришлось 12,4% всей потребленной в мире энергии.

Использование биомассы для получения тепла и энергии можно разделить на два способа.

1. Традиционный: сжигание древесины, древесного угля, навоза и прочих остатков сельскохозяйственной деятельности (на это приходится 7,4% потребляемой в мире энергии). Сжигание древесины приводит к выбросам углекислоты, но энергетики отмечают, что высаженные специально для этого деревья впоследствии поглощают вредные газы. Поэтому, несмотря на недовольство некоторых экологов, власти Евросоюза официально приравняли биомассу к возобновляемым источникам энергии.

2. Современный: использование специально подготовленной биомассы в твердом, жидком и газообразном виде (5% мирового потребления энергии). Источниками сырья для биотоплива второго поколения являются лигно-целлюлозные соединения, остающиеся после того, как пригодные для использования в пищевой промышленности части биологического сырья удаляются. Использование биомассы для производства биотоплива второго поколения направлено на сокращение количества использованной земли, пригодной для ведения сельского хозяйства.

В отличие от тех же солнечных батарей, биоэнергетика подразумевает более сложную производственную цепочку. В современной энергетике биомассу не просто собирают и сжигают, нужно придумать эффективный способ ее переработать и превратить в биотопливо с помощью химической промышленности.

energyboom

Сейчас основным способом использования биомассы в энергетике является отопление. Четверть тепловой энергии жилые и коммерческие здания во всем мире получают от биотоплива.

В меньшей степени биотопливо применяется на транспорте (3% потребляемой энергии) и для выработки электричества (2,1%). Основной объем энергии из биологических источников на транспорте получают автомобили, хотя замещение биотопливом керосина для самолетов входит в планы многих авиакомпаний.

Ранее «Телеграф» рассказывал о проблеме изменения климата и о том, как этот катаклизм грозит всему населению Земли.

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

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

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

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

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

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

«Зеленое» будущее?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ставка на солнце

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

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

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

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

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

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

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

Инвестиции растут

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

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

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

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

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

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

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

Проекты будущего

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Андрей Ретингер, независимый эксперт в энергетической отрасли

Источники энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Большая часть нашей энергии невозобновляема

В США и многих других странах большинство источников энергии для выполнения работы — это невозобновляемые источники энергии:

Эти источники энергии называются невозобновляемыми, потому что их запасы ограничены объемами, которые мы можем добыть или извлечь из земли. Уголь, природный газ и нефть образовывались на протяжении тысяч лет из захороненных останков древних морских растений и животных, которые жили миллионы лет назад.Вот почему мы также называем эти источники энергии ископаемое топливо .

Большинство нефтепродуктов, потребляемых в Соединенных Штатах, производится из сырой нефти, но жидкие углеводороды также могут быть получены из природного газа и угля.

Ядерная энергия производится из урана, невозобновляемого источника энергии, атомы которого расщепляются (посредством процесса, называемого ядерным делением) для получения тепла и, в конечном итоге, электричества. Ученые считают, что уран был создан миллиарды лет назад, когда образовались звезды.Уран находится повсюду в земной коре, но добывать его и перерабатывать в топливо для атомных электростанций слишком сложно или слишком дорого.

Есть пять основных возобновляемых источников энергии

Основными видами или источниками возобновляемой энергии являются:

Их называют возобновляемыми источниками энергии, потому что они восполняются естественным образом. День за днем ​​светит солнце, растут растения, дует ветер, текут реки.

Возобновляемая энергия была основным источником энергии на протяжении большей части истории человечества

На протяжении большей части истории человечества биомасса растений была основным источником энергии, которую сжигали для получения тепла и корма животных, используемых для транспортировки и вспашки.Невозобновляемые источники начали заменять большую часть возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах в начале 1800-х годов, а к началу 1900-х годов ископаемое топливо было основным источником энергии. Использование биомассы для отопления домов оставалось источником энергии, но в основном в сельской местности и для дополнительного отопления в городских районах. В середине 1980-х годов использование биомассы и других форм возобновляемой энергии начало расти в основном из-за стимулов к их использованию, особенно для производства электроэнергии. Многие страны работают над увеличением использования возобновляемых источников энергии, чтобы сократить и избежать выбросов углекислого газа.

Узнайте больше об истории использования энергии в США и сроках использования источников энергии.

На приведенной ниже диаграмме показаны источники энергии в США, их основные виды использования и их процентные доли в общем потреблении энергии в США в 2020 году.

Скачать изображение Энергопотребление в США по источникам, 2020 г. потребление энергии с разбивкой по источникам, 2020 биомасса возобновляемые источники тепла, электричество, транспорт 4,9% гидроэнергия возобновляемые источники электроэнергии 2,8% ветро возобновляемые источники электроэнергии 3.2% солнечная возобновляемая энергия отопление, электричество 1,3% геотермальная энергия возобновляемая энергия отопление, электричество 0,2% бензин без возобновляемой энергии транспорт, производство, электроэнергия 34,7% природный газ невозобновляемая энергия отопление, производство, электричество, транспорт 33,9% уголь Не указанное выше количество источников — это чистый импорт электроэнергии и угольный кокс. Сумма отдельных процентов может не равняться 100% из-за независимого округления. Источник: U.S. Energy Information Administration, Monthly Energy Review, таблица 1.3, апрель 2021 г., предварительные данные

Последнее обновление: 7 мая 2021 г.

Анализ доступа к энергии и воздействия современных источников энергии в неэлектрифицированных деревнях в Уттар-Прадеше

Основные моменты

Обследования домашних хозяйств были проведены в неэлектрифицированных деревнях в Уттар-Прадеше.

Анализируется доступ и использование современных и традиционных источников энергии.

Затраты и выбросы парниковых газов при использовании энергии количественно определены и оценены.

Моделирование Монте-Карло используется для моделирования потребностей деревни в электричестве.

Аннотация

Обеспечение доступа к современным источникам энергии для беднейших слоев общества — ключевая цель многих политиков, предприятий и благотворительных организаций, но для достижения успеха проекты и схемы должны основываться на точных данных.Мы провели исследование спроса на энергию и моделей использования в домохозяйствах в неэлектрифицированных деревнях в Уттар-Прадеше, Индия, чтобы оценить доступ к источникам энергии для освещения и приготовления пищи и их использование. Время использования было записано и проанализировано, а также оценено влияние перехода от традиционных к современным источникам энергии на модели использования. Мы количественно оцениваем затраты и выбросы парниковых газов от текущего использования энергии, чтобы обеспечить ориентир потенциального смягчения последствий за счет использования технологий возобновляемых источников энергии: типичное домашнее хозяйство, использующее керосиновые лампы только для освещения, тратит 3243 индийских рупий (50 долларов США.67) и выделяет 381 кг CO 2 экв. в год; домохозяйства, использующие современную энергию для приготовления пищи, тратят на 17% больше за счет увеличения потребления, но выделяют на 28% меньше парниковых газов по сравнению с домохозяйствами, использующими только традиционные печи. Было установлено, что 50% взрослых владеют мобильными телефонами. Мы используем демографические данные и данные об использовании для построения почасового профиля базового спроса на электроэнергию, экстраполированного на каждый месяц года, и представляем пример желаемого спроса для оценки воздействия желаемых приборов.Моделирование методом Монте-Карло используется для выделения дневных и сезонных колебаний общего потребления энергии и мощности. Гибридная система, в которой солнечная энергия и аккумуляторы удовлетворяют дневной спрос, а выработка, работающая на дизельном топливе или биомассе и обеспечивающая остальную мощность во время вечерних пиков и зимних месяцев, могла бы удовлетворить спрос наиболее эффективно.

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2016 International Energy Initiative. Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

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

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

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

2. Индия занимает четвертое и шестое место по совокупной установленной мощности в ветро- и солнечном секторе, соответственно.Кроме того, его совокупная установленная мощность возобновляемых источников энергии занимает пятое место в мире по состоянию на 31 декабря 2018 года.

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

4.Солнечная энергия стремительно растет. Совокупная установленная мощность солнечных батарей увеличилась более чем в восемь раз за последние 4 года с 2,630 ГВт (2013–2014 гг.) До 22 ГВт (2017–2018 гг.). Установленная мощность на 31 декабря 2018 года составила 25,2122 ГВт.

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

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

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

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

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

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

11. Объявлена ​​политика оффшорной ветроэнергетики. Тридцать четыре компании (наиболее значимые мировые и отечественные участники рынка ветроэнергетики) соревновались в «выражении интереса» (EoI), объявленном в отношении плана по созданию первой в Индии мега-оффшорной ветряной электростанции мощностью 1 ГВт.

12. За последние 4 года было смонтировано проектов малой гидроэнергетики мощностью 682 МВт, а также 600 водяных мельниц (механические приложения) и 132 проекта, которые все еще находятся в стадии разработки.

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

14. Минприроды России устанавливает солнечные насосы (автономное приложение), где на сегодняшний день и в период с 2014–2015 по 2017–2018 годы установлено 90% насосов. Солнечные уличные фонари были увеличены более чем вдвое. Солнечные системы домашнего освещения улучшены примерно в 1,5 раза. Студентам было роздано более 2 575 000 солнечных ламп. Подробности показаны на рис. 5.

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

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

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

18.Была объявлена ​​политика в отношении гибрида солнечного ветра. Объявлен тендер на установку гибридных систем солнечно-ветряной мощностью 2 ГВт в существующие проекты.

19. Для облегчения НИОКР в области возобновляемых источников энергии Минприроды объявило Национальную лабораторную политику по тестированию, стандартизации и сертификации.

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

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

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

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

24. Создано Бюро индийских стандартов (BIS) для систем / компонентов солнечных фотоэлектрических систем.

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

Рис. 4

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

Рис. 5

Применение солнечной энергии вне сети [52]

Солнечная энергия

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

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

Энергия ветра

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

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

Национальная миссия по хранению энергии — 2018

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

Таблица 20 Экономические возможности производства аккумуляторных батарей

Малая гидроэнергетика — план действий на 3 года — 2017

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

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

Национальная политика в отношении биотоплива — 2018

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

Таблица 22 Целевой показатель, достижения и совокупные показатели энергии биомассы

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

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

Автономная и децентрализованная прикладная программа солнечной фотоэлектрической энергии — 2018

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

Информационный бюллетень по возобновляемым источникам энергии в США | Центр устойчивых систем

Образцы использования

Хотя энергия необходима современному обществу, большинство ее основных источников неустойчивы. Текущий топливный баланс связан с множеством воздействий на окружающую среду, включая глобальное изменение климата, кислотные дожди, потребление пресной воды, опасное загрязнение воздуха и радиоактивные отходы. Возобновляемые источники энергии обладают потенциалом удовлетворить спрос с гораздо меньшим воздействием на окружающую среду и могут помочь решить другие насущные проблемы, такие как энергетическая безопасность, путем внесения вклада в распределенную и диверсифицированную энергетическую инфраструктуру.Около 80% энергии в стране производится из ископаемого топлива, 8,4% — из ядерной, и 11,4% — из возобновляемых источников. Ветер и солнце являются наиболее быстрорастущими возобновляемыми источниками, но на их долю приходится всего 3,8% от общего объема энергии, используемой в Соединенных Штатах. 1

Потребление возобновляемой энергии в США: исторические и прогнозируемые
1 , 2

Общее потребление и потребление возобновляемой энергии в США с разбивкой по источникам, 2019
1

Основные возобновляемые источники

Ветер

  • U.Южные ветровые ресурсы имеют потенциал для выработки почти 11 000 ГВт электроэнергии, что в 106 раз больше, чем текущая установленная мощность в 103,6 ГВт. 3,4 Морские ветровые ресурсы США составляют примерно 4200 ГВт. На сегодняшний день развернуто всего 30 МВт, но трубопровод мощностью более 26 ГВт находится на разных стадиях разработки. 4,5
  • За последнее десятилетие федеральный налоговый кредит на добычу (PTC) значительно повлиял на развитие ветроэнергетики, но циклы принятия и истечения срока действия законодательства приводят к ежегодным изменениям в инвестициях до 92%. 6 В 2019 году срок действия PTC был продлен до 31 декабря 2020 года. 7 В 2019 году в США было установлено более 9 ГВт ветровой мощности, что на 20% больше, чем в 2018 году. 8
  • Исходя из среднего баланса электроэнергии и топлива в США, ветряная турбина мощностью 2,32 МВт (в среднем по США в 2017 году) может сократить выбросы CO 2 в год на 4600 метрических тонн. 9 К 2050 году 404 ГВт ветровой мощности будут удовлетворять примерно 35% спроса на электроэнергию в США, что приведет к 12.3 гигатонны предотвращенных выбросов CO 2 , что на 14% меньше по сравнению с 2013 годом. 10
  • Ветровые турбины не производят выбросов и не используют воду при производстве электроэнергии, но проблемы включают смертность летучих мышей и птиц, землепользование, шум и эстетику. 11
Установленная ветровая мощность, топ-5 стран, 2019
3

Солнечная

  • Предполагая промежуточную эффективность, солнечные фотоэлектрические (PV) модули покрывают 0.6% территории США могут удовлетворить национальный спрос на электроэнергию. 13
  • Цены на фотоэлектрические модули в жилых системах снизились до 0,58–0,75 долларов за ватт. 14 Доля рынка США в производстве фотоэлементов и модулей упала до 1% мирового производства. 15
  • В 2016 году количество солнечных фотоэлектрических установок достигло 14 762 МВт постоянного тока. 16 В 2019 году в США было добавлено более 13 ГВт постоянного тока солнечной фотоэлектрической мощности, в результате чего общая установленная мощность превысила 81 ГВт. 12 На долю солнечной энергии приходилось 40% новых генерирующих мощностей в 2019 году. 12
  • Инициатива SunShot Министерства энергетики США направлена ​​на снижение цены на солнечную энергию на 50% к 2030 году, что, по прогнозам, приведет к удовлетворению 33% спроса на электроэнергию в США за счет солнечной энергии и снижению выбросов парниковых газов в электроэнергетике к 2050 году. 13
  • Хотя солнечные фотоэлектрические модули не производят выбросов во время работы, в некоторых технологиях используются токсичные вещества (например, кадмий и селен). 13
Фотоэлектрические установки в США, 2010-2019
12

Биомасса

  • Древесина — в основном как отходы целлюлозно-бумажной и картонной промышленности — составляет 46% от общего потребления энергии биомассы. Отходы — твердые бытовые отходы, свалочный газ, шлам, шины и побочные продукты сельского хозяйства — составляют еще 9%. 1
  • Биомасса имеет низкие чистые выбросы CO 2 по сравнению с ископаемым топливом.При сгорании выделяет CO 2 , ранее удаленный из атмосферы. Дополнительные выбросы связаны с переработкой, и для выработки одного ГВт-ч электроэнергии в год требуется 124 акра земли. 18
  • Согласно прогнозам, к 2050 году производство этанола в США достигнет 46 миллионов галлонов в день. 2
Потребление биомассы в США, 1975-2019
1

Геотермальная

  • Гидротермальные ресурсы, т.е.е., пар и горячая вода доступны в основном на западе США, на Аляске и на Гавайях, но геотермальные тепловые насосы можно использовать практически везде, чтобы извлекать тепло из мелководья, температура которого остается относительно постоянной круглый год. 20
  • Каждый год электричество из гидротермальных источников компенсирует выбросы 4,1 миллиона тонн CO 2 , 80 тысяч тонн оксидов азота и 110 тысяч тонн твердых частиц от угольных электростанций. 21 Некоторые геотермальные предприятия производят твердые отходы, такие как соли и минералы, которые необходимо утилизировать на утвержденных площадках, но некоторые побочные продукты могут быть восстановлены и переработаны. 20
  • Прогнозируется, что электроэнергия, вырабатываемая геотермальными электростанциями, вырастет с 16,4 млрд кВтч в 2019 году до 52,2 млрд кВтч в 2050 году и может превысить 500 ГВт, что составляет половину текущей мощности США. 2,22
Установленные геотермальные мощности, топ-5 стран, 2019
19

Гидроэлектростанция

  • В США чистая выработка электроэнергии на обычных гидроэлектростанциях достигла пика в 1997 г. и составила 356 ТВт-ч в год.В настоящее время гидроэнергетика США получает около 274 ТВт-ч электроэнергии в год. 1
  • В то время как электроэнергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями, практически не имеет выбросов, значительные уровни метана и CO 2 могут выделяться в результате разложения растительности в водохранилище. 24 Другие экологические проблемы включают травмы и гибель рыб, деградацию среды обитания и ухудшение качества воды. «Удобные для рыб» турбины и небольшие плотины помогают смягчить некоторые из этих проблем. 25
Гидроэнергетика, 2017 г.
23

Развитие возобновляемых источников энергии

Поощрять поддерживающую государственную политику

  • Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS), которые предписывают определенные уровни возобновляемой генерации, и стандарты чистой энергии (CES), которые предписывают определенные уровни безуглеродной генерации, оказались успешными. 26 Тридцать семь штатов, округ Колумбия и четыре штата Вашингтон.По состоянию на август 2020 года на южных территориях действовали стандарты или цели в области возобновляемых источников энергии. 27 Согласно прогнозам, государственные стандарты обеспечат поддержку дополнительных 73 ГВт проектов возобновляемой электроэнергии к 2030 году. 28
  • Рост возобновляемой энергии также обусловлен важными федеральными стимулами, такими как инвестиционный налоговый кредит, который компенсирует первоначальные затраты на 10–26%, а также государственными стимулами, такими как налоговые льготы, гранты и скидки. 29
  • Отмена субсидий на ископаемую и ядерную энергию будет способствовать развитию возобновляемых источников энергии.Конгресс выделил более 12,3 миллиарда долларов в виде налоговых льгот для нефтегазовой отрасли на 2016-2020 финансовые годы. 30 Исследования показывают, что Закон Прайса-Андерсона, ограничивающий ответственность американских атомных электростанций в случае аварии, составляет субсидию в размере от 366 до 3,5 миллиардов долларов в год. 31
  • Чистое измерение позволяет клиентам продавать избыточную электроэнергию в сеть, устраняет необходимость в хранении на месте и дает стимул для установки устройств возобновляемой энергии.В сорока штатах, округе Колумбия и четырех территориях США в той или иной форме действует программа чистых измерений. 32

Привлечение промышленного, жилого и коммерческого секторов

  • Сертификаты возобновляемой энергии (REC) продаются производителями возобновляемой энергии в дополнение к производимой ими электроэнергии; За несколько центов за киловатт-час клиенты могут приобрести REC, чтобы «компенсировать» потребление электроэнергии и помочь возобновляемой энергии стать более конкурентоспособной по стоимости. 33 Около 850 коммунальных предприятий в США предлагают потребителям возможность покупать возобновляемую энергию или «зеленую энергию». 34
  • Многие компании приобретают возобновляемую энергию в рамках своих экологических программ. Google, Microsoft, Intel, Walmart и Equinix входили в пятерку крупнейших пользователей возобновляемых источников энергии по состоянию на август 2020 года. 35
кВтч = киловатт-час. Один кВтч — это количество энергии, необходимое для освещения 100-ваттной лампочки в течение 10 часов.
Btu = британская тепловая единица. Одна британская тепловая единица — это количество энергии, необходимое для повышения температуры фунта воды на 1 ° по Фаренгейту.
Quad = квадриллион (10 15 ) британских тепловых единиц. One Quad эквивалентен годовому потреблению энергии десятью миллионами домохозяйств в США.

Возобновляемые источники энергии | Центр климатических и энергетических решений

Биомасса

Источники энергии биомассы используются для выработки электроэнергии и обеспечения прямого отопления, а также могут быть преобразованы в биотопливо в качестве прямого заменителя ископаемого топлива, используемого в транспорте.В отличие от непостоянной энергии ветра и солнца, биомассу можно использовать постоянно или по расписанию. Биомассу получают из древесины, отходов, свалочного газа, сельскохозяйственных культур и спиртового топлива. Традиционная биомасса, включая древесные отходы, древесный уголь и навоз, была источником энергии для приготовления пищи и обогрева в домашних условиях на протяжении всей истории человечества. В сельских районах развивающегося мира он остается основным источником топлива. В глобальном масштабе в 2017 году на традиционную биомассу приходилось около 7,5% от общего потребления энергии.Растущее использование биомассы привело к увеличению международной торговли топливом из биомассы в последние годы; древесные гранулы, биодизель и этанол являются основными видами топлива, продаваемыми на международном уровне.

В 2018 году мировая электрическая мощность на биомассе составила 130 ГВт. В 2018 году в Соединенных Штатах было 16 ГВт установленной мощности по выработке электроэнергии, работающей на биомассе. В Соединенных Штатах большая часть электроэнергии из древесной биомассы вырабатывается на лесопильных и бумажных комбинатах с использованием их собственных древесных отходов; Кроме того, древесные отходы используются для выработки тепла для сушки деревянных изделий и других производственных процессов.Отходы биомассы — это в основном твердые бытовые отходы, то есть мусор, который сжигается в качестве топлива для работы электростанций. В среднем из тонны мусора производится от 550 до 750 кВтч электроэнергии. Свалочный газ содержит метан, который можно улавливать, обрабатывать и использовать в качестве топлива для электростанций, производственных помещений, транспортных средств и домов. В США в настоящее время установлено более 2 ГВт генерирующих мощностей, работающих на свалочном газе, в более чем 600 проектах.

Помимо свалочного газа, биотопливо можно синтезировать из специальных сельскохозяйственных культур, деревьев и трав, сельскохозяйственных отходов и сырья для выращивания водорослей; к ним относятся возобновляемые формы дизельного топлива, этанола, бутанола, метана и других углеводородов.Кукурузный этанол — наиболее широко используемое биотопливо в Соединенных Штатах. Примерно 38 процентов урожая кукурузы в США было направлено на производство этанола для бензина в 2018 году по сравнению с 20 процентами в 2006 году. Бензин с содержанием этанола до 10 процентов (E10) можно использовать в большинстве транспортных средств без дополнительных модификаций, в то время как специальные гибкие возможности В качестве топлива для транспортных средств можно использовать смесь бензина и этанола, содержащую до 85 процентов этанола (E85).

Биомасса с замкнутым контуром, где энергия вырабатывается с использованием сырья, выращенного специально для производства энергии, обычно считается нейтральным по отношению к диоксиду углерода, поскольку диоксид углерода, выделяемый при сгорании топлива, ранее улавливался во время роста сырья.Хотя биомасса позволяет избежать использования ископаемого топлива, чистое воздействие биоэнергии и биотоплива на выбросы парниковых газов будет зависеть от выбросов в течение всего жизненного цикла источника биомассы, способа его использования и косвенных эффектов землепользования. Однако в целом энергия биомассы может оказывать различное воздействие на окружающую среду. Древесная биомасса, например, содержит серу и азот, которые выделяют диоксид серы и оксиды азота, загрязняющие воздух, хотя и в гораздо меньших количествах, чем при сжигании угля.

Геотермальная В 2018 году компания

Geothermal обеспечила во всем мире примерно 175 ТВтч, половину из которых приходилось на электроэнергию (по оценкам, 13.3 ГВт мощности), а оставшаяся половина — в виде тепла. (Общая выработка электроэнергии в мире в 2018 году составила 26700 ТВтч).

В Соединенных Штатах в 2018 году было произведено 16 миллиардов кВтч геотермальной электроэнергии, что составляет около 4 процентов производства электроэнергии из возобновляемых источников, не связанных с гидроэлектростанциями, но лишь 0,4 процента от общего производства электроэнергии. Семь штатов производили электричество из геотермальной энергии: Калифорния, Гавайи, Айдахо, Невада, Нью-Мексико, Орегон и Юта. Из них на Калифорнию приходилось 80 процентов этого поколения.

Традиционная геотермальная энергия использует естественные высокие температуры, расположенные относительно близко к поверхности Земли в некоторых областях, для выработки электроэнергии и для непосредственного использования, такого как отопление и приготовление пищи. Геотермальные зоны обычно расположены вблизи границ тектонических плит, где происходят землетрясения и вулканы. В некоторых местах горячие источники и гейзеры веками использовались для купания, приготовления пищи и обогрева.

Выработка геотермальной электроэнергии обычно включает бурение скважины глубиной, возможно, милю или две, в поисках температур горных пород в диапазоне от 300 до 700 ° F.В этот колодец откачивают воду, где ее подогревают горячими камнями. Он проходит через естественные трещины и поднимается во вторую скважину в виде пара, который можно использовать для вращения турбины и выработки электроэнергии, а также для отопления или других целей. Возможно, придется пробурить несколько скважин, прежде чем будет установлена ​​подходящая, и размер ресурса не может быть подтвержден до завершения бурения. Кроме того, в этом процессе часть воды теряется на испарение, поэтому добавляется новая вода для поддержания непрерывного потока пара.Подобно биоэнергетике и в отличие от периодической энергии ветра и солнца, геотермальная электроэнергия может использоваться непрерывно. Во время этого процесса высвобождается очень небольшое количество углекислого газа, захваченного под поверхностью Земли.

В усовершенствованных геотермальных системах используются передовые, часто экспериментальные, методы бурения и закачки жидкости для увеличения и расширения геотермальных ресурсов.

Устойчивое развитие и спрос на энергию


Это часть серии блогов, посвященных целям в области устойчивого развития и данным из «Показателей мирового развития» издания 2016 года.

В период с 1990 по 2013 год потребление энергии во всем мире увеличилось примерно на 54 процента, что на 90 446 больше, чем 36-процентный рост населения мира. Доступ к энергии имеет фундаментальное значение для развития, но по мере развития экономики растущие доходы и рост населения требуют все больше энергии. Цель 7 в области устойчивого развития направлена ​​на обеспечение доступа к недорогой, надежной, устойчивой и современной энергии для всех, и для достижения этой цели потребуется расширение доступа к электроэнергии, использование экологически чистых видов топлива и возобновляемых источников энергии, а также энергоэффективность.

Достижение универсального доступа

Всеобщий доступ к недорогим, надежным и современным услугам в области энергетики имеет решающее значение для устойчивого развития (задача 7.1). Энергия, особенно электричество, имеет решающее значение для повышения уровня жизни людей в странах с низким и средним уровнем доходов. Это ключ к обеспечению надежного и эффективного освещения, отопления, приготовления пищи и механической энергии; доставке чистой воды, санитарии и здравоохранения; а также к хорошо функционирующим транспортным и телекоммуникационным службам.Современные энергетические услуги играют ключевую роль в экономическом развитии страны и благосостоянии ее граждан. Без таких услуг предприятия стагнируют, а возможности людей вести здоровую и продуктивную жизнь уменьшаются.

Улучшения за последние два десятилетия привели к тому, что в 2012 году 85 процентов населения мира получило доступ к электричеству. Тем не менее около 1,1 миллиарда человек все еще не имеют доступа к электричеству . В Африке к югу от Сахары только 35 процентов населения имеют доступ к электричеству, что является самым низким показателем среди всех регионов.Почти 40 процентов населения мира при приготовлении пищи использует в основном древесину, уголь, древесный уголь или отходы животного происхождения, вдыхая токсичный дым, который вызывает заболевание легких и убивает почти четыре миллиона человек в год, большинство из которых составляют женщины и дети.

Использование возобновляемых источников энергии

Хотя доля использования энергии из альтернативных, более чистых источников увеличилась с 1970 года во всех группах доходов, ископаемое топливо по-прежнему составляет около 81 процента мирового потребления энергии . Странам необходимо существенно увеличить долю возобновляемых источников энергии в мировом энергетическом балансе (задача 7.2) от его небольшой в настоящее время доли, составляющей всего 18 процентов от общего числа.

Наибольшая доля возобновляемой энергии приходится на традиционное использование биомассы (например, древесное топливо, побочные продукты сельского хозяйства и навоз). Современная биомасса и гидроэнергетика являются важными современными возобновляемыми источниками энергии, на каждый из которых приходится от 3 до 4 процентов общего конечного потребления энергии. Другие современные возобновляемые источники энергии (такие как биомасса, геотермальная энергия, энергия ветра и солнца) — в настоящее время составляет около 1 процента от общего потребления — имеют значительный потенциал для роста.

Доля возобновляемых источников энергии сильно различается по всему миру. В регионах с низким уровнем доходов он снижается, поскольку они переходят с традиционной биомассы на более современные виды топлива для приготовления пищи и отопления. Напротив, регионы с более высокими доходами постепенно переходят на возобновляемые источники энергии, хотя и с низкой базы.


Повышение энергоэффективности

Цель 7 в области устойчивого развития призывает страны коллективно удвоить глобальные темпы повышения энергоэффективности, и технический прогресс и отказ от энергоемких видов деятельности могут поддержать это (задача 7.3). Уровень энергоемкости первичной энергии — отношение предложения энергии к ВВП по паритету покупательной способности — указывает на энергоэффективность или то, сколько энергии используется для производства одной единицы экономической продукции. Более низкое соотношение указывает на то, что для производства одной единицы продукции используется меньше энергии. В период с 1990 по 2012 год это соотношение снизилось на 27 процентов во всем мире, поскольку энергоэффективность повысилась во всех группах доходов, что помогло сохранить общее конечное потребление энергии на треть ниже, чем могло бы быть. Охват нормативными актами в области энергоэффективности в промышленности, зданиях и на транспорте почти удвоился — с 14 процентов мирового потребления энергии в 2005 году до 27 процентов в 2014 году.Еще многое предстоит сделать

данных | Всемирный банк

Облегчение повседневной жизни за счет доступа к энергии

Современная энергия улучшает многие области повседневной жизни. Более совершенные системы санитарии, хорошо функционирующие службы здравоохранения и образования, а также надежный транспорт и телекоммуникации — все это зависит от надежного электроснабжения. Освещение одной комнаты позволяет ребенку читать или выполнять домашнюю работу по ночам, в то время как постоянное питание может поддерживать более крупные приборы, поддерживать холод в еде и обеспечивать процветание бизнеса.Другие альтернативы, если они существуют, часто сопряжены со значительным риском для здоровья или загрязнения. Выбросы из неэффективных домашних источников энергии, таких как керосин и традиционная биомасса, могут напрямую способствовать болезням и преждевременной смертности среди беднейших слоев населения, которые имеют ограниченный доступ или вообще не имеют доступа к медицинской помощи. Цель 7 направлена ​​на расширение доступа к недорогим, надежным и современным услугам в области энергетики для всех (задача 7.1).

Расширение доступа к электроэнергии

В 2014 году около 15 процентов населения мира не имели доступа к электричеству (рисунки 7d и 7e).Почти половина проживает в сельских районах Африки к югу от Сахары, и почти треть — сельские жители Южной Азии. В целом 86 процентов людей без электричества проживают в сельской местности, где обеспечение инфраструктуры является более сложной задачей. Остальная часть населения проживает в городских районах, в основном в странах Африки к югу от Сахары (диаграмма 7a).

Электрификация расширилась во всех регионах, как в городских, так и в сельских районах. Южная Азия привела к глобальному сокращению доли сельского населения, не имеющего доступа к электричеству: в 2014 году электричеством не хватало всего 28 процентов сельских жителей по сравнению с 68 процентами в 1991 году, а в городах показатель снизился с 18 процентов до 3 процентов.

В большинстве регионов электрификация опередила рост населения. Исключением являются страны Африки к югу от Сахары, где электрификация не поспевает за ростом населения: в 2014 году в сельских районах не было доступа к ним на 154 миллиона человек, чем в 1991 году. Точно так же количество людей в городских районах, не имеющих доступа, выросло с 58 миллионов в 1991 году. до 108 миллионов в 2014 году.

7a В мире количество людей, не имеющих доступа к электричеству, сокращается
человек, не имеющих доступа к электричеству (миллиарды)
Источник: Устойчивая энергия для всех; WDI (например,ELC.ACCS.RU.ZS, EG.ELC.ACCS.UR.ZS, SP.RUR.TOTL, SP.URB.TOTL).
7b Более 3 миллиардов человек по-прежнему не имеют доступа к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи
Люди, не имеющие доступа к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи (миллиарды)
Источник: Устойчивая энергия для всех; WDI (например, CFT.ACCS.ZS, SP.POP.TOTL).

Переход на чистое топливо для приготовления пищи

Чистые виды топлива и технологии для приготовления пищи во многих случаях менее опасны для здоровья и окружающей среды, чем их альтернативы.В 2014 году более 40 процентов населения мира — в основном в Южной Азии, Восточной Азии и Тихоокеанском регионе и странах Африки к югу от Сахары — не имели доступа к этим видам топлива (диаграмма 7b).

Доступ к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи не расширяется так быстро, как доступ к электричеству. В Южной Азии 77 процентов людей не имели доступа к этим видам топлива в 2000 году. Хотя эта доля упала до 68 процентов к 2014 году (диаграмма 7c), этого было недостаточно для того, чтобы идти в ногу с ростом населения, в результате чего без доступа остался еще 91 миллион человек.

Доступ улучшился в Восточной Азии и Тихоокеанском регионе — как с точки зрения доли населения, так и числа пострадавших. В 2000 году более половины всех людей не имели доступа к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи; в 2014 году эта доля снизилась до 42 процентов. Несмотря на рост общей численности населения на 11 процентов, доступа к ним не оказалось на 206 миллионов человек меньше, чем 14 годами ранее.

Значительный рост численности населения и незначительное снижение доли людей, не имеющих доступа к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи в странах Африки к югу от Сахары (с 87 процентов в 2000 году до 86 процентов в 2014 году), означает, что в 2014 году еще 250 миллионов человек не имели доступа. чем в 2000 году.

7c Доступ к чистому топливу для приготовления пищи самый низкий в странах Африки к югу от Сахары, но в Китае и Индии также есть большие группы населения, не имеющие доступа
Доля населения, имеющего доступ к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи, 2014 г. (%)
Источник: Устойчивая энергия для всех; WDI (например, CFT.ACCS.ZS).
7d Доступ к электроэнергии самый низкий в Африке к югу от Сахары …
Доступ к электроэнергии, 2014 г. (% населения)
Источник: SE4ALL; WDI (например,ELC.ACCS.ZS).
7e… но значительная часть населения в Индии и Бангладеш также не имеет доступа
человек, не имеющих доступа к электричеству, 2014 г. (%)
Источник: SE4ALL; WDI (например, ELC.ACCS.ZS, SP.POP.TOTL).

Новые способы измерения современного доступа к энергии

Доступ к энергии в настоящее время измеряется с помощью простого бинарного индикатора: либо дом, деревня, либо объект подключен к электросети, либо нет.Но подключение не означает, что электричество всегда доступно и доступно. И наоборот, развитие недорогих и эффективных автономных систем теперь означает, что подключение к сети может не потребоваться, чтобы пользоваться некоторыми важными преимуществами современной энергии. Эти нововведения особенно актуальны для многих людей, не имеющих доступа к электричеству в сельской местности, где традиционное расширение сети является наиболее дорогостоящим.

Система измерения доступа к энергии пересматривается.В конечном итоге он будет учитывать многие аспекты поставки энергии, такие как источник и его мощность, продолжительность доступа и его надежность, качество поставляемой энергии (например, напряжение), доступность по цене и законность энергии. обеспечение. Доступ к электричеству будет разделен на пять уровней: уровень 1 включает в себя базовое освещение и зарядку телефона; 2 ярус — телевизор и электровентилятор; уровень 3 включает использование малоинтенсивных и прерывистых термических или механических устройств, таких как стиральные машины или кухонные комбайны; а уровни 4 и 5 позволяют использовать более тяжелые и непрерывные приложения, такие как кондиционирование воздуха и обогрев помещений.1 Вероятно, что многие люди, которые сейчас считаются имеющими доступ к электричеству, попадут на более низкие уровни; но другие с внесетевым питанием могут достичь уровня 1 или 2, несмотря на то, что в настоящее время они считаются не имеющими доступа.

Переход на возобновляемые источники энергии

Цель 7 способствует более широкому использованию возобновляемых источников энергии для противодействия зависимости от неустойчивых, невозобновляемых источников (задача 7.2). Доля возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе в 2014 году составляла чуть менее 19 процентов.

Однако это неравномерно по регионам: доля возобновляемых источников энергии на Ближнем Востоке и в Северной Африке составляет 1,8 процента, а в Северной Америке — менее 10,5 процента. В Африке к югу от Сахары самая высокая доля возобновляемых источников энергии в потреблении энергии — более 70 процентов, а в Южной Азии — 40 процентов. Эти высокие доли отражают практику многих стран с низким уровнем дохода и уровнем дохода ниже среднего, которые полагаются на традиционную биомассу в качестве топлива.

Впервые на долю возобновляемых источников энергии приходилось более половины чистого годового прироста энергетических мощностей во всем мире, и они обогнали уголь по совокупной установленной мощности в мире.2 Из возобновляемых источников энергии на гидроэнергетику приходится более 60 процентов общей мощности, но ветряные и солнечные фотоэлектрические установки сейчас преобладают в новых мощностях, добавляемых каждый год (рисунок 7f).

Повышение энергоэффективности

Цель 7 направлена ​​на удвоение глобальных темпов повышения энергоэффективности (задача 7.3). Энергоэффективность относится к количеству продукции, которая может быть произведена с использованием определенного количества энергии — например, пройденные километры на литр топлива.Связанный с экономикой показатель, энергоемкость, отражает количество энергии, необходимое для производства определенной ценности. По мере повышения энергоэффективности энергоемкость снижается, хотя это снижение также отражает другие факторы, такие как изменение моделей производства и потребления. В 2010 году глобальная энергоемкость составила около 5,8 мегаджоулей на доллар по паритету покупательной способности произведенной продукции, то есть на каждый доллар произведенной продукции приходилось затрачивать энергию, эквивалентную 0,18 литру бензина. Это снижение было с 7.6 мегаджоулей на доллар в 1990 году, среднее снижение за два десятилетия примерно на 1,34 процента в год.

К 2014 году глобальная энергоемкость еще больше снизилась до 5,4 мегаджоулей на доллар, что ускорило годовое снижение до 1,9 процента, но все еще не достигло целевого показателя в 2,6 процента (что означало бы удвоение мирового спада за период 1990–2010 годов). Однако 7 из 20 крупнейших потребителей энергии достигли поставленной цели, что свидетельствует о том, что разделение роста и потребления энергии возможно как в странах с высоким уровнем дохода, так и в странах с развивающейся экономикой (диаграмма 7g).

7f Ветряные и солнечные фотоэлектрические установки составляют большую часть ежегодно добавляемых мощностей возобновляемых источников энергии.
новых генерирующих мощностей в год за счет возобновляемых источников (гигаватт)
а. Включает биомассу, концентрированную солнечную энергию, геотермальную энергию и океан.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *