Новой реальностью мировой экономики, к которой предстоит адаптироваться всем энергоемким отраслям, стал так называемый четвертый энергопереход. Речь о постепенном отказе от традиционных источников энергии — в пользу возобновляемых и низкоуглеродных альтернатив. Это, в свою очередь, должно привести к снижению выбросов парниковых газов и удержать глобальное потепление в рамках 1,5°C.
От дров к водороду
Первый энергопереход — от дров к каменному углю — произошел на рубеже XX века. Доля угля в первичной энергии в 1840 году составляла 5 %, в 1900 году – уже 50 %. Спустя десятилетие начался этап постепенного увеличения доли использования нефти, второй энергопереход, который продлился до 1970-х годов, когда доля нефти в энергобалансе превысила 45%. Третий энергопереход связывают с расширением использования природного газа (с 3% в 1930 году до 23% к 2017-му). Четвертый энергетический переход нацелен на решение климатической проблемы путем отказа от фоссильного топлива (угля, нефти и природного газа) и расширения использования «зеленых» источников энергии (ветра, солнца, приливов, биомассы). Особые надежды в осуществлении нового энергоперехода возлагаются на водород, универсальное топливо будущего. Если предыдущие переходы были связаны лишь с одной технологической революцией, то сейчас речь о целом комплексе прорывов в области энергоэффективности, декарбонизации и цифровизации. Сегодня тема декарбонизации и энергоперехода стала определять почти все аспекты глобальной политики и экономики. При этом в исследованиях Всемирного экономического форума отмечается, что переход должен состояться без нарушения баланса «энергетического треугольника»: безопасности и доступа, экологической устойчивости, экономического развития и роста.
Справочник “зеленой” энергии
В отличие от ископаемого топлива, образующегося глубоко под землей в результате длительного процесса, возобновляемые источники энергии доступны везде и никогда не закончатся. Они происходят из природных источников, которые постоянно пополняются и производят очень мало отходов, именно поэтому их называют возобновляемыми и чистыми.
Энергия солнца
Солнце — это чистый, незагрязняющий окружающую среду и неограниченный источник энергии — по крайней мере, в человеческом масштабе — доступный во всем мире. Около 173 млн ГВт солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности. Сегодня существует несколько видов технологий для производства электроэнергии и отопления за счет солнечной энергии.
1. Солнечные панели (батареи) состоят из фотоэлементов, которые улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество при помощи полупроводников, в основном, кремния. Эта технология позволяет обеспечить электричеством любой объект: от частного дома до производственного предприятия, от фермы до ресторана и торгового центра. Современные образцы могут работать даже в условиях облачности и поворачиваться за солнцем, как цветок, обеспечивая наилучшую выработку.
2. Гелиоколлекторы (солнечные водонагреватели) преобразуют солнечное излучение в тепловую энергию, которую в основном используют для подогрева воды.
3. Системы концентрированной солнечной энергии представляют собой сложные системы зеркал или линз, позволяющие концентрировать солненчые лучи для достижения очень высоких температур порядка 1000°C. Полученная тепловая энергия приводит в действие паровую турбину, соединенную с генератором, и таким образом вырабатывается чистая электроэнергия. Этот способ чаще применяется для электроснабжения промышленных объектов в местах с высокой инсоляцией.
Энергия ветра
Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора за счет вращения лопастей, а затем в электрическую энергию при помощи генератора.
Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. 2020 год стал лучшим годом в истории для мировой энергии ветра, когда было установлено 93 ГВт новых мощностей, что на 53 % больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.
Энергия воды
Энергия движущейся воды использовалась еще в древнем Египте и Римской империи для работы мельниц. В средневековой Европе использовалась на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электричества. Сила воды, хранящейся в резервуарах за плотинами, приводит в движение турбину, соединенную с генератором, который вырабатывает электричество. В настоящее время гидроэнергетика является ведущей возобновляемой энергетикой в мире.
Энергия приливов
Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.
Энергия биомассы
Биомасса — другими словами, любое органическое вещество, полученное из растений или животных, — это еще один широко доступный источник энергии. Такое органическое вещество перерабатывается с использованием ряда научных процессов, например сжигания, пиролиза или аэробного сбраживания для производства биотоплива, тепла, биогаза и электричества.
Геотермальная энергия
Геотермальная энергия улавливает тепло Земли для выработки электроэнергии или обогрева домов. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.
Мы видим, как страны одна за одной ставят себе амбициозные задачи по переходу от ископаемых источников энергии к возобновляемым. Четвертый энергопереход - это не миф и не научная концепция, это то, что мы наблюдаем вокруг уже сейчас. Маргинальная идея, над которой раньше смеялись, стала глобальной тенденцией будущего.
Если Вы уже задумывались об использовании чистых источников для электроснабжения своего дома или бизнеса, компания Power Green Limited поможет превратить идею в работающую станцию. В комплекс услуг входит разработка проекта, поставка оборудования, его установка и пуско-наладочные работы. Ваше будущее - наша задача!
