Новые источники энергии в 21 веке: заметки для реферата или проекта, реальность и фантазии

Что такое альтернативная энергия

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии — это обычные природные явления, неиссякаемые ресурсы, возникающие в природе. Эту энергию также называют регенеративной или «зеленой».

Невозобновляемые источники — нефть, природный газ и уголь. Они ищут замену, потому что могут закончиться. Их использование также связано с выбросами углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию в основном от сжигания ископаемого топлива и от работы атомных электростанций. Альтернативные источники энергии — это методы, которые высвобождают энергию более устойчиво и причиняют меньший ущерб. Он нужен не только в промышленных целях, но и в простых домах для отопления, горячего водоснабжения, освещения и электроники.

Альтернативные источники энергии

Ни для кого не секрет, что ресурсы, используемые человечеством сегодня, ограничены, более того, их дальнейшая добыча и использование может привести не только к энергетической, но и к экологической катастрофе. Ресурсы, традиционно используемые человечеством — уголь, газ и нефть — закончатся через несколько десятилетий, и меры необходимо принимать сейчас, в наше время. Конечно, можно надеяться, что мы снова найдем какие-то богатые месторождения, как и в первой половине прошлого века, но ученые уверены, что таких больших полей больше не существует. Но в любом случае, даже открытие новых месторождений только отсрочит неизбежное, необходимо найти способы производства альтернативной энергии и переключиться на возобновляемые ресурсы, такие как ветер, солнце, геотермальная энергия, энергия водотока и другие, и вместе с для этого необходимо продолжить развитие энергосберегающих технологий.

В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее многообещающих, по мнению современных ученых, идей, на которых будет построена энергия будущего.

Солнечные станции

Люди давно задаются вопросом, можно ли использовать энергию солнца на Земле. Воду нагревали под лучами солнца, одежду и посуду перед отправкой в ​​духовку сушили, но эти методы нельзя назвать эффективными. Первые технические средства преобразования солнечной энергии появились в XVIII веке. Французский ученый Ж. Бюффон показал эксперимент, в котором он смог осветить сухое дерево с расстояния около 70 метров с помощью большого вогнутого зеркала в ясную погоду. Его соотечественник, известный ученый А. Лавуазье, использовал линзы для концентрации солнечной энергии, а в Англии создали двояковыпуклые очки, которые, фокусируя солнечные лучи, плавили чугун за считанные минуты.

Натуралисты провели множество экспериментов, которые показали, что на Земле можно использовать энергию Солнца. Однако солнечная батарея, преобразующая солнечную энергию в механическую, появилась сравнительно недавно, в 1953 году. Ее создали ученые из Национального аэрокосмического агентства США. Еще в 1959 году солнечная батарея была впервые использована для оснащения космического спутника.

Возможно, уже тогда, понимая, что такие батареи намного эффективнее в космосе, ученым пришла в голову идея создания космических солнечных станций, потому что за час Солнце может генерировать столько энергии, сколько все человечество потребляет за год почему бы не использовать это? Как будет выглядеть сектор солнечной энергетики в будущем?

С одной стороны, кажется, что использование солнечной энергии идеально. Однако стоимость огромной солнечной космической станции очень высока, и она также будет дорогостоящей в эксплуатации. Со временем, по мере внедрения новых технологий доставки товаров в космос, а также новых материалов, реализация такого проекта станет возможной, но пока мы можем использовать только относительно небольшие батареи на поверхности планеты. Многие скажут, что это тоже неплохо. Да, в частном доме это возможно, но для снабжения энергией крупных городов, соответственно, необходимо много солнечных панелей или технология, делающая их более эффективными.

Здесь присутствует и экономическая сторона вопроса: любой бюджет сильно пострадает, если на него будет возложена задача по переводу всего города (или всей страны) на солнечные батареи. Казалось бы, можно заставить горожан заплатить какие-то суммы за ремонт, но в этом случае они будут недовольны, потому что, если бы люди были готовы нести такие расходы, они бы давно это сделали сами: у каждого есть возможность купить солнечную батарею.

Есть еще один парадокс с солнечной энергией: производственные затраты. Преобразование солнечной энергии напрямую в электричество — не самое эффективное дело. Пока не найдено лучшего способа, чем использование солнечных лучей для нагрева воды, которая, превращаясь в пар, в свою очередь вращает динамо-машину. В этом случае потери энергии минимальны. Человечество хочет использовать «зеленые» солнечные панели и солнечные станции для сохранения ресурсов на Земле, но такой проект потребует огромного количества тех же «незеленых» ресурсов и энергии. Например, во Франции недавно построили солнечную электростанцию ​​площадью около двух квадратных километров. Стоимость строительства составила около 110 миллионов евро без учета эксплуатационных расходов. При этом следует учитывать, что срок службы таких механизмов составляет около 25 лет.

Энергия ветра

Энергия ветра также использовалась людьми с древних времен, простейшие примеры — парусный спорт и ветряные мельницы. Ветряные мельницы используются до сих пор и особенно эффективны в районах с постоянными ветрами, например на побережье.

Ученые постоянно выдвигают идеи о том, как модернизировать существующие устройства для преобразования энергии ветра, одним из которых являются ветряные турбины в виде парящих турбин. За счет постоянного вращения они могли «зависать» в воздухе на расстоянии нескольких сотен метров над землей, где ветер сильный и постоянный. Это поможет электрифицировать сельские районы, где нельзя использовать стандартные ветряные турбины. Кроме того, такие пульсирующие турбины можно оборудовать интернет-модулями, с помощью которых людям будет предоставлен доступ во всемирную паутину.

Гидроэнергия

Чтобы преобразовать движение воды в электричество, необходимы гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реки с сильным течением, которые не пересыхают. Плотины строятся для достижения определенного давления воды: она перемещает лопасти гидротурбины и приводит в действие электрогенераторы.

Строительство гидроэлектростанций дороже и сложнее обычных электростанций, но цена на электроэнергию (на российских гидроэлектростанциях) в два раза ниже. Турбины могут работать в различных режимах мощности и контролировать выработку электроэнергии.

Волновая энергетика

Есть много способов генерировать электричество из волн, но только три из них эффективны. Они различаются типом установок на воде. Это камеры, дно которых погружено в воду, плавучие или сооружения с искусственным атоллом.

Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанских волн по кабелю на сушу, где она преобразуется в электричество на специальных станциях.

Этот вид используется мало — 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы также дороги и требуют удобного доступа к воде, который есть не во всех странах.

Энергия приливов и отливов

Бум солнечной и ветровой энергии постепенно утихает, и другие природные источники энергии привлекли внимание исследователей. Более перспективным считается использование приливов и отливов. Уже сейчас около сотни компаний по всему миру занимаются этой проблемой, есть еще несколько проектов, доказавших эффективность этого метода выработки электроэнергии. Преимущество перед солнечной энергией в том, что потери при преобразовании одной энергии в другую минимальны: приливная волна раскручивает огромную турбину, которая вырабатывает электричество.

Проект Oyster возник из идеи установки на дне океана поворотного клапана, который будет направлять воду на берег, таким образом вращая простую гидроэлектрическую турбину. Только одна из этих установок могла обеспечивать электричеством небольшой район.

Приливные волны уже успешно используются в Австралии: опреснительные установки, работающие с этим видом энергии, были установлены в городе Перт. Их работа обеспечивает пресной водой около полумиллиона человек. В этой отрасли производства энергии также можно сочетать природную энергию и промышленность.

Использование энергии приливов и отливов несколько отличается от технологий, которые мы привыкли видеть на речных гидроэлектростанциях. Гидроэлектростанции часто наносят ущерб окружающей среде: прилегающие территории затопляются, экосистема разрушается, но станции, работающие на приливных волнах, намного безопаснее в этом плане.

Гидротермальная энергия

Морская вода имеет разную температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получается электричество.

Первая установка, обеспечивающая электричество за счет температуры океана, была построена в 1930 году. В настоящее время в Соединенных Штатах и ​​Японии имеются закрытые, открытые и комбинированные океанские электростанции.

Энергия жидкостной диффузии

Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешивание пресной и соленой воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Выравнивание концентрации соли дает избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока в Норвегии есть только одна такая электростанция.

Энергия человека

Один из самых крутых проектов в нашем списке — использование энергии живых людей. Это звучит ошеломляюще и даже немного устрашающе, но не так страшно. Ученые ценят идею использования механической энергии движения. Эти проекты касаются низкоэнергетической микроэлектроники и нанотехнологий. Хотя это кажется утопией, реальных разработок нет, но идея очень интересная и не покидает умы ученых. Согласитесь, устройства, которые, как часы с автоподзаводом, будут заряжаться за счет того, что палец проведен по датчику или за то, что планшет или телефон просто болтается в сумке при ходьбе, будут очень удобными. Не говоря уже об одежде, которая, будучи наполнена различными микроустройствами, могла преобразовывать энергию движения человека в электричество.

Например, в лаборатории Лоуренса в Беркли ученые пытались реализовать идею использования вирусов для преобразования энергии давления в электричество. Также доступны малые подвижные механизмы, но пока эта технология не внедрена. Да, с мировым энергетическим кризисом нельзя справиться таким образом: сколько людей придется «крутить педали», чтобы вся установка заработала? Но как одна из общих мер, теория вполне работоспособна.

Такие технологии будут особенно эффективны в труднодоступных местах, на полярных станциях, в горах и в тайге, среди путешественников и туристов, у которых не всегда есть возможность зарядить свои гаджеты, но важно оставаться на связи, особенно если группа оказалась в критической ситуации. Сколько всего можно было бы предотвратить, если бы у людей всегда было надежное устройство связи, не зависящее от «вилки».

Топливные ячейки водорода

Пожалуй, каждый владелец автомобиля, глядя на показатель приближающегося к нулю количества бензина, имел представление о том, насколько хорошо было бы, если бы машина ехала по воде. Но теперь его атомы привлекли внимание ученых как истинные объекты энергии. Дело в том, что частицы водорода — самого распространенного газа во Вселенной — содержат огромное количество энергии. К тому же двигатель сжигает этот газ практически без побочных продуктов, то есть мы получаем очень экологически чистое топливо.

Водород приводится в движение некоторыми модулями и шаттлами МКС, но на Земле он существует в основном в форме таких соединений, как вода. В восьмидесятые годы в России были разработки самолетов, использующих водород в качестве топлива, эти технологии даже применялись на практике, и экспериментальные образцы доказали свою эффективность. Когда водород отделяется, он переносится в специальный топливный элемент, из которого можно напрямую вырабатывать электричество. Это не энергия будущего, это уже реальность. Подобные автомобили уже производятся в достаточно больших количествах. Компания Honda, чтобы подчеркнуть универсальность источника энергии и автомобиля в целом, провела эксперимент, в котором автомобиль был подключен к домашней электросети, но не для подзарядки. Автомобиль может питать частный дом на несколько дней или проехать без дозаправки почти пятьсот километров.

Единственным недостатком такого источника энергии на данный момент является относительно высокая стоимость таких экологически чистых автомобилей и, конечно же, довольно небольшое количество водородных заправочных станций, но во многих странах их строительство уже запланировано и реализуется.

Геотермальная энергия

Преобразование тепловой энергии в электричество — это сущность геотермальной энергии. В некоторых странах, где сложно использовать другие сектора, он широко используется. Большинство геотермальных станций расположено в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии. Например, на Филиппинах 27% всей электроэнергии вырабатывается геотермальными электростанциями, а в Исландии этот показатель составляет около 30%. Суть этого способа производства энергии довольно проста, механизм похож на простой паровой двигатель. Перед якобы «озером» магмы необходимо пробурить скважину, через которую подается вода. При контакте с горячей магмой вода мгновенно превращается в пар. Он поднимается туда, где вращает механическую турбину, таким образом вырабатывая электричество.

Минусы: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Будущее геотермальной энергии — это поиск больших «хранилищ» магм. Например, в вышеупомянутой Исландии ему это удалось: раскаленная магма за доли секунды превратила всю закачанную воду в пар с температурой около 450 градусов Цельсия, что является абсолютным рекордом. Такой пар высокого давления способен в несколько раз повысить эффективность геотермальной станции, это может стать толчком для развития геотермальной энергетики во всем мире, особенно в насыщенных районах вулканов и горячих источников.

Использование ядерных отходов

Ядерная энергетика когда-то произвела фурор. Так было до тех пор, пока люди не осознали всю опасность этой энергетики. Возможны аварии, никто не застрахован от таких случаев, но они очень редки, но радиоактивные отходы кажутся стабильными, и до недавнего времени ученые не могли решить эту проблему. Дело в том, что урановые стержни, традиционное «топливо» АЭС, можно использовать только на 5%. После обработки этой небольшой детали вся бочка отправляется на «полигон».

Раньше использовалась технология, при которой стержни погружались в воду, которая замедляет нейтроны, поддерживая постоянную реакцию. Теперь вместо воды стали использовать жидкий натрий. Такая замена позволяет не только использовать весь объем урана, но и перерабатывать десятки тысяч тонн радиоактивных отходов.

важно избавить планету от ядерных отходов, но у самой технологии есть недостаток. Уран — это ресурс, и его запасы на Земле ограничены. Если всю планету перевести исключительно на энергию, получаемую от атомных электростанций (например, в США атомные электростанции производят только 20% всей потребляемой электроэнергии), запасы урана довольно быстро закончатся, и это приведет к человечеству снова на пороге энергетического кризиса, так что ядерная энергетика, пусть и модернизированная, является лишь временной мерой.

Растительное топливо

Генри Форд, создав свою «Модель Т», также надеялся, что она уже будет работать на биотопливе. Однако в то время были открыты новые месторождения нефти, и потребность в альтернативных источниках энергии исчезла на несколько десятилетий, но теперь снова возвращается.

Биоэнергетика получает электричество и тепло от топлива первого, второго и третьего поколения.

• Первое поколение: твердое, жидкое и газообразное биотопливо (отработанный газ). Например, дрова, биодизель и метан.

• Второе поколение — это топливо, получаемое из биомассы (остатков растительного или животного материала или специально выращиваемых культур).

• Третье поколение — биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Жители деревни установили биогазовые установки, где биомасса ферментируется при нужной температуре.

Самый традиционный способ и самое старое топливо — дрова. Теперь для их производства в энергетических лесах засаживают быстрорастущие деревья, тополя или эвкалипты.

За последние пятнадцать лет использование растительного топлива, такого как этанол и биодизель, резко возросло. Их используют как самостоятельные источники энергии, так и как добавки к бензину. Некоторое время назад надежды возлагались на особую культуру проса — рапс. Он совершенно непригоден в пищу как для человека, так и для домашнего скота, но имеет высокое содержание масла. Это масло использовалось для производства «биодизеля». Но эта культура займет слишком много места, если вы попытаетесь культивировать ее настолько, чтобы обеспечить топливом хотя бы часть планеты.

Теперь ученые говорят об использовании водорослей. Их масличность составляет около 50%, что упростит добычу масла, а отходы можно превратить в удобрения, на основе которых будут выращиваться новые водоросли. Идея считается интересной, но она еще не доказала свою реализуемость: публикация об успешных экспериментах в этой области еще не вышла.

Термоядерный синтез

Энергия будущего мира, по мнению современных ученых, невозможна без технологий термоядерного синтеза. На данный момент это самая многообещающая разработка, в которую уже вложены миллиарды долларов.

Энергия деления используется на атомных электростанциях. Это опасно, потому что существует угроза неконтролируемой реакции, которая разрушит реактор и приведет к выбросу огромного количества радиоактивных веществ: наверное, все помнят аварию на Чернобыльской АЭС.

В реакциях термоядерного синтеза, как следует из названия, используется энергия, выделяемая при синтезе атомов. В результате, в отличие от деления атома, радиоактивные отходы не образуются.

Основная проблема заключается в том, что в результате термоядерного синтеза образуется вещество, имеющее такую ​​высокую температуру, что оно может разрушить весь реактор.

Эта энергия будущего — реальность. И фантазии здесь неуместны, в настоящий момент на территории Франции уже началось строительство реактора. Несколько миллиардов долларов было инвестировано в пилотный проект, финансируемый многими странами, в которые, помимо ЕС, входят Китай и Япония, США, Россия и другие. Изначально первые эксперименты планировалось запустить в 2016 году, но расчеты показали, что бюджет оказался слишком маленьким (вместо 5 миллиардов потребовалось 19) и запуск был отложен еще на 9 лет. Возможно, через несколько лет мы увидим, на что способна термоядерная энергия.

Кроме того, известно такое природное явление, как сонолюминесценция. Когда-нибудь он может стать объектом с гигантскими ядерными и термоядерными реакторами в стакане с жидкостью.

Сонолюминесценция — это вспышка света, при которой специальные жидкости создают звуковые волны высокой энергии. Звуковые волны прорываются сквозь жидкость и образуют крошечные пузырьки, которые быстро расширяются, а затем резко схлопываются. В процессе образуется свет, но, что более важно, внутренности взрывающихся пузырьков достигают чрезвычайно высоких температур и давлений. Ученые предполагают, что этого может быть достаточно для ядерного синтеза.

Ученые также экспериментируют с методами создания управляемого ядерного синтеза путем ускорения «тяжелых» ионов водорода в мощном электрическом поле.

Энергия антивещества

Антивещество аналогично материи, состоящей из античастиц, которая имеет ту же массу, что и обычная материя, но с противоположными атомными свойствами, известными как спин и заряд.

Когда встречные частицы встречаются, они аннигилируют и выделяют огромное количество энергии в соответствии со знаменитым уравнением Эйнштейна E = mc2.

Энергия будущего в виде антивещества уже используется в медицинской технике визуализации, известной как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), но ее использование в качестве потенциального источника топлива остается в сфере научной фантастики.

Проблема с антивеществом в том, что его очень мало во Вселенной. Антивещество можно производить в лаборатории, но в настоящее время только в очень малых количествах и по непомерно высоким ценам. И даже если проблема производства может быть решена, главный вопрос остается, как хранить то, что имеет тенденцию разрушаться при контакте с обычной материей, а также как использовать эту энергию антивещества после ее создания.

Ученые проводят исследования по созданию антивещества, которое когда-нибудь может унести человечество к звездам, но до мечты о космических кораблях, работающих на антивеществе, еще далеко, соглашаются эксперты.

Нестандартные источники альтернативной энергии

Помимо обычных альтернативных источников энергии (солнечные электростанции, ветряные турбины, гидроэлектростанции, геотермальные станции) есть еще и нестандартные предложения. Оказывается, энергию можно получить из водорослей, вулканической активности, тория и даже .. вируса. Рассмотрим эти и другие источники более подробно.

Сферическая солнечная батарея

Однако есть еще одна солнечная батарея нового типа, которая ориентирована не на экономию, а на эффективность. Бетарай — это сфера, заполненная специальной жидкостью и покрытая панелями, сохраняющими тепло. Устройство вырабатывает в четыре раза больше энергии, чем обычные солнечные батареи.

Летающий ветрогенератор

Плавучая воздушная турбина (BAT), огромный воздушный шар с ветряной турбиной, может подниматься на высоту до 600 метров. На этом уровне скорость ветра значительно выше, чем у поверхности земли, что позволяет удвоить производство энергии.

Волновая электростанция

Oyster Желтый поплавок — это верхняя часть насоса, глубина которого составляет 15 метров, в полукилометре от берега. Используя энергию волн, Oyster («Устрица») перегоняет воду на совершенно обычной гидроэлектростанции, расположенной на суше. Система способна вырабатывать до 800 кВт электроэнергии, обеспечивая светом и теплом 80 домов.

Биотопливо на основе водорослей

Водоросли содержат до 75% натуральных масел, очень быстро растут и не нуждаются в пашне или воде для полива. Один акр (4047 кв. М) «морской травы» может производить от 18 до 27 000 литров биотоплива в год. Для сравнения: сахарный тростник при тех же начальных показателях дает всего 3600 литров биоэтанола.

Солнечные батареи в оконных стеклах

Стандартные солнечные элементы преобразуют солнечную энергию в электричество с КПД 10-20%, а их эксплуатация довольно дорога. Но в последнее время ученые из Калифорнийского университета разрабатывают прозрачные панели на основе относительно недорогого пластика. Батареи поглощают энергию инфракрасного света и могут заменить традиционные оконные стекла.

Вулканическое электричество

Принцип работы геотермальной электростанции такой же, как и у тепловой электростанции, за исключением того, что вместо угля используется тепло из недр земли. Для добычи этого вида энергии идеально подходят области с высокой вулканической активностью, где магма приближается к поверхности.

Вирус М13

Ученым из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Калифорния) удалось модифицировать вирус бактериофага M13 так, чтобы он создавал электрический заряд при механической деформации материала. Чтобы получить электричество, просто нажмите кнопку или проведите пальцем по дисплею. Однако пока максимальный заряд, полученный «инфекционным методом», равен емкости четверти микропальцевой батареи.

Торий

Торий — радиоактивный металл, похожий на уран, но при распаде способный производить в 90 раз больше энергии. В природе он в 3-4 раза толще урана, а один грамм вещества эквивалентен 7 400 галлонам (33 640 литрам) бензина по количеству выделяемого тепла. 8 граммов тория достаточно, чтобы проехать более 100 лет или 1,6 млн км без дозаправки. В целом Laser Power Systems объявила о начале работ над ториевым двигателем. Мы видим!

Микроволновый двигатель

Как известно, космический корабль получает импульс к взлету за счет выброса и сгорания ракетного топлива. Роджер Шойер попытался стереть основы физики. Его двигатель EMDrive (мы об этом писали) не нуждается в топливе, создавая тягу с помощью микроволн, которые отражаются от внутренних стенок герметичного контейнера. Впереди еще долгий путь: тягового усилия такого двигателя не хватит даже, чтобы бросить монету со стола.

Международный экспериментальный термоядерный реактор

Цель ИТЭР — воссоздать процессы, происходящие внутри звезд. В отличие от ядерного деления, это безопасный и безотходный синтез двух элементов. Обладая мощностью 50 мегаватт, ИТЭР вернет 500 мегаватт, которых достаточно для питания 130 000 домов. Запуск реактора, базирующегося на юге Франции, состоится в начале 2030-х годов, и его невозможно будет подключить к электросети до 2040 года.

Джоули из турникетов

Тысячи людей ежедневно проходят через турникеты на въездах на вокзалы. Идея использования потока людей в качестве инновационного генератора энергии появилась в нескольких исследовательских центрах по всему миру. Японская компания East Japan Railway Company решила оборудовать генераторами каждый турникет вокзалов. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: пьезоэлектрические элементы встроены в пол под турникетами, которые вырабатывают электричество за счет давления и вибрации, которые они получают, когда люди наступают на них.

Еще одна технология «энергетического турникета» уже используется в Китае и Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект давления на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или двери турникета. Идея голландской компании Boon Edam состоит в том, чтобы заменить стандартные двери на входах в торговые центры (которые обычно работают с системой фотоэлементов и начинают самостоятельно включаться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом генерировать электричество.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие порты для генераторов уже появились. Каждый из них производит около 4600 киловатт-часов энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит хорошим примером альтернативной технологии производства электроэнергии.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепция выработки электроэнергии с использованием так называемых «лежачих полицейских» начала реализовываться сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, и вскоре технология дойдет до России. Все началось, когда британский изобретатель Питер Хьюз создал электрокинетический пандус для автомагистралей. Пандус состоит из двух металлических пластин, которые немного возвышаются над дорогой. Под пластинами находится электрический генератор, который вырабатывает ток каждый раз, когда машина проезжает рампу.

В зависимости от веса автомобиля пандус может генерировать от 5 до 50 киловатт за время, пока автомобиль переезжает по пандусу. Такие пандусы способны обеспечивать электроэнергией светофоры и светящиеся дорожные знаки в качестве батарей. В Великобритании технология уже работает в нескольких городах. Метод стал распространяться и в другие страны, например в небольшой Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно увидеть и в России. Такое же решение уличного освещения предложил тюменский студент Альберт Бранд на форуме ВУЗПромЭкспо. По подсчетам застройщика, в его городе ежедневно проезжает от 1000 до 1500 машин. При «перегрузке» автомобиля по «датчику скорости», оборудованному электрогенератором, будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вреда окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, которые основали Uncharted Play, мяч Soccket может генерировать достаточно электроэнергии за полчаса футбола, чтобы привести в действие светодиодную лампу в течение нескольких часов. Соккет называют экологической альтернативой небезопасным источникам энергии, которыми часто пользуются жители слаборазвитых стран.

Принцип накопления энергии в копыте довольно прост: кинетическая энергия, генерируемая при ударе по мячу, передается крошечному маятниковому механизму, который приводит в действие генератор. Генератор вырабатывает электричество, которое хранится в батарее. Накопленную энергию можно использовать для питания любого небольшого прибора, например, настольной лампы со светодиодами.

Мощность Socket — шесть ватт. Мяч, генерирующий энергию, уже получил международное признание: он получил множество наград, был высоко оценен Глобальной инициативой Клинтона и получил одобрение на известной конференции TED.

Энергия из тепла человека

Принцип работы термоэлектрических генераторов на перепадах температур известен уже давно. Но всего несколько лет назад технологии начали делать возможным использование тепла человеческого тела в качестве источника энергии. Группа исследователей из Корейского ведущего института науки и технологий (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластину.

Такой гаджет позволит фитнес-браслетам перезарядиться от тепла человеческой руки, например, во время бега, когда тело очень горячее и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 х 10 сантиметров может производить около 40 милливатт энергии при температуре кожи 31 градус Цельсия.

Похожая технология была взята за основу молодой Анной Макосински, которая изобрела фонарик, который заряжается от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их характеристика — способность генерировать электричество при нагревании с одной стороны и охлаждении с другой.

В результате фонарик Анны излучает довольно яркий свет, но не требует перезаряжаемых батареек. Для его работы требуется всего лишь разница температур всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в помещении.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

В любой точке одной из оживленных улиц ежедневно совершается до 50 000 шагов. Идея использования пешеходного движения для эффективного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Камбалл-Куком, директором британской компании Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, которая вырабатывает электричество за счет кинетической энергии пешеходов.

Устройство в инновационной плитке изготовлено из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создает энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты хранятся в литий-полимерной батарее или идут непосредственно на освещение автобусных остановок, витрин и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается полностью экологичной: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали особого качества и низкоуглеродистого переработанного полимера. Верхняя поверхность изготовлена ​​из использованных покрышек, что делает плитку прочной и устойчивой к истиранию.

Во время летних Олимпийских игр 2012 года в Лондоне плитка была выложена на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого было более чем достаточно для уличного освещения в британской столице.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Для зарядки плеера, телефона или планшета не нужна розетка. Иногда просто крутил педали. Например, американская компания Cycle Atom выпустила устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства.

Этот продукт, получивший название Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с питанием от литиевой батареи, предназначенный для питания практически любого мобильного устройства с портом USB. Этот мини-генератор можно установить на самые распространенные велосипедные рамы за считанные минуты. Сам аккумулятор легко снимается для последующей зарядки гаджетов. Пользователь посвящает себя спорту и педалям — и через пару часов его смартфон уже заряжен на 100 центов.

Nokia, в свою очередь, также представила широкой публике гаджет, который крепится к велосипеду и позволяет перевести педалирование на экологически чистый способ получения энергии. В комплект Nokia Bicycle Charger Kit входит динамо-машина, небольшой электрический генератор, который использует энергию колес велосипеда для зарядки телефона через стандартный 2-миллиметровый штекер, который есть в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Каждый большой город ежедневно сбрасывает огромное количество сточных вод в открытые водоемы, которые загрязняют экосистему. Казалось бы, отравленная вода из сточных вод уже никому не может быть полезна, но это не так: ученые открыли способ изготовления топливных элементов на ее основе.

Одним из пионеров этой идеи был профессор Пенсильванского государственного университета Брюс Логан. Общая концепция очень трудна для понимания неспециалистом и основана на двух столпах: использовании бактериальных топливных элементов и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органические вещества в сточных водах и при этом производят электроны, создавая электрический ток.

Практически любой тип органических отходов можно использовать для производства электроэнергии, не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты винодельческой, пивной и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрические генераторы, разделенные на клетки мембранами, которые получают энергию от разницы солености двух смешивающихся жидких потоков.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Tokyo Eco-Fair биогенератор, способный вырабатывать электричество из тонко измельченной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: гофрокартон нужен для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара-глюкозы, содержащаяся в зеленых растениях.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся глюкоза обрабатывается другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электричества. Предполагается, что такая установка при обработке листа бумаги размером 210 х 297 мм может генерировать около 18 Вт в час (примерно такое же количество энергии вырабатывают 6 батареек АА).

Метод экологически чистый: важным преимуществом такой «батарейки» является отсутствие вредных металлов и химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электроэнергии вырабатывается совсем немного — ее хватает только для питания небольших портативных гаджетов.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны всего мира поставили перед собой амбициозные цели по переходу на возобновляемые источники энергии. Эти цели также являются частью Парижского соглашения: к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Планируется сделать это за счет перехода к энергетике, процесса замены угольной экономики на возобновляемые источники энергии. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономический спад, многие города и компании продолжали объявлять или реализовывать планы декарбонизации.

Ожидается, что Индия внесет наибольший вклад в возобновляемые источники энергии в 2021 году. Ожидается, что здесь будут запущены многочисленные ветровые и солнечные проекты.

Европейский союз также ожидает скачка в росте производственных мощностей в 2021 году. Здесь, даже перед лицом пандемии, они не забывают «зеленый курс», крупнейшую коррекцию экономического курса в истории ЕС. Целью проекта является создание пространства с нулевым уровнем выбросов в ЕС к 2030 году. Поэтому планируется снизить объем выбросов парниковых газов на 40% по сравнению с уровнем 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников источники .. 32% в общей структуре энергопотребления. По данным Европейской комиссии, эти цели могут быть достигнуты с помощью ежегодных инвестиций в размере € 260 млрд. Доля возобновляемых источников энергии в энергетической системе ЕС также неуклонно растет. Таким образом, около 40% электроэнергии в первой половине 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Между тем лидерами инвестиций в развитие возобновляемой энергетики являются Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветроэнергетику, солнечную энергию, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэнергетику увеличились почти на порядок. Ежегодно инвестиции в чистую энергетику выросли с 33 миллиардов долларов до более чем 300 миллиардов долларов за 20 лет.

За десять лет Китай стал крупным производителем оборудования для возобновляемых источников энергии. В первую очередь, речь идет о солнечных батареях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — китайские компании. В целом развитие технологий снизило затраты на строительство новых станций возобновляемой энергии. Это приближает планы Китая по снижению выбросов углерода к 2060 году.

Ожидается, что президент США Джо Байден также предпримет серьезные шаги в направлении энергетического перехода. Он не только вернул страну к Парижскому соглашению, но и объявил о намерении достичь чистых выбросов парниковых газов и перейти на 100% зеленую энергию к 2050 году.

Кроме того, к 2050 году Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания планируют использовать только возобновляемые источники энергии. Прошлый 2020 год уже стал самым зеленым годом для энергетической системы Великобритании со времен промышленной революции. Страна сумела обойтись без угля 67 дней. Великобритания планирует отказаться от традиционных источников энергии к 2025 году.

В Испании активно развиваются возобновляемые источники энергии: по прогнозам, сектор солнечной энергетики в стране вырастет примерно вдвое больше, чем в Германии.

В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью производимой «зеленой» энергии удалось удовлетворить потребности в электронике более 7 миллионов домашних хозяйств. К 2030 году Шотландия планирует достичь нулевого уровня выбросов углерода.

Тот же год был выбран в качестве времени полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, и Саудовская Аравия планирует к 2030 году получать 50% своей электроэнергии из возобновляемых источников энергии.

Германия

40% электроэнергии в Германии поступает из возобновляемых источников. Это лидер по количеству ветряных турбин, вырабатывающих 20,4% электроэнергии. Остальная часть представлена ​​гидроэнергетикой, биоэнергетикой и солнечной энергией. Правительство Германии поставило план: к 2050 году производить 80% энергии из альтернативных источников, но пока не хочет закрывать атомные станции.

Исландия

В Исландии много теплой воды, потому что она находится в зоне вулканической активности. В стране геотермальное отопление обеспечивает 85% домов и покрывает 65% потребности населения в электроэнергии. Источники настолько мощные, что хотят экспортировать энергию в Великобританию.

Швеция

После нефтяного кризиса 1973 года страна начала искать другие источники энергии. Все началось с гидроэлектростанций и атомных электростанций. Гринпис часто критиковали за шведские атомные электростанции, но доля энергии от атомных электростанций не увеличивалась с конца 1980-х годов.

Швеция строит оффшорные ветряные электростанции с 1990-х годов. Введен дополнительный налог на корпоративные выбросы углерода в атмосферу, а для производителей энергии ветра, солнца и биоэнергетики предусмотрены льготы.

Швеция также активно использует энергию от переработки отходов и даже планирует покупать ее в соседних странах, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.

Китай

В Китае самая мощная гидроэлектростанция в мире — Три ущелья. По состоянию на 2018 год это самое крупное сооружение по массе. Его массивная бетонная плотина весит 65,5 миллиона тонн. В 2014 году станция выработала мировой рекорд — 98,8 млрд кВтч.

Здесь также находятся основные ветровые ресурсы (три четверти из них доставляются в море). К 2020 году с их помощью страна планирует произвести 210 ГВт.

Есть также 2700 геотермальных источников, и они составляют 63% устройств преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место по производству биотоплива на основе этанола.

Отдельные города

Отдельные города по всему миру также пытаются стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают не менее 70% своей электроэнергии из возобновляемых источников: воды, геотермальной энергии, солнца и ветра.

В список вошли такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон, штат Вермонт, США, уже получает 100% электроэнергии за счет ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия в Рейкьявике поступает из гидроэлектрических и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и частный транспорт в столице должен быть свободен от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для Швейцарии Базель поставляется ее собственной энергоснабжающей компанией. Большая часть электроэнергии вырабатывается гидроэлектростанциями и 10% — ветром. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от ядерной энергетики в пользу возобновляемых источников энергии.

Не остаются в стороне даже мировые столицы. Например, сенат Берлина одобрил план действий по развитию солнечной энергетики в столице Германии Masterplan Solarcity. Ожидается, что в соответствии с общей стратегией развития города Берлин к 2050 году станет климатически нейтральным. По состоянию на конец 2018 года в Берлине работали солнечные электростанции, на долю которых приходилось 0,7% потребления электроэнергии; к 2050 году 25% энергопотребления города будет обеспечиваться за счет солнечной энергии.

«Мы продвигаем расширение использования возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас Сенат столицы рассматривает два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает частных домовладельцев устанавливать солнечные системы на своих крышах. Законопроект Управления по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это резко сократит выбросы CO2 в Берлине », — заявила Силке Гебель, глава фракции Верди в сенате Берлина.

Россия

Различное географическое положение регионов и специфика климатических зон России не позволяют развиваться единообразно этой отрасли. Нет инвестиций, есть пробелы в законе.

Солнечная энергия

Он используется как в промышленных масштабах, так и местным населением в качестве резервного или основного источника тепла и электроэнергии. Мощность всех солнечных станций составляет 400 МВт, из которых самые крупные в Самарской, Астраханской и Оренбургской областях. Также в разработке проекты для Сибири и Дальнего Востока.

Ветровая энергетика

Возобновляемая ветроэнергетика в России выглядит несколько хуже солнечной, хотя здесь есть и промышленные предприятия. Суммарная мощность ветропарков в нашей стране составляет 183,9 МВт (0,08% всей энергосистемы). Самый мощный завод находится в Адыгее — «Адыгейский ветропарк».

Гидроэнергетика

Это самый популярный альтернативный источник энергии в России. Около 200 речных гидроэлектростанций вырабатывают до 20% всей энергии страны. С 1968 года в Кислой губе Мурманской области существует приливная электростанция — Кислогубская ГРЭС. Самая крупная гидроэлектростанция расположена на реке Енисей — Саяно-Шушенская».

Геотермальная энергетика

Из-за обилия вулканов этот вид энергии широко распространен на Камчатке. Здесь 40% потребляемой энергии вырабатывается из геотермальных источников. По подсчетам ученых, потенциал Камчатки оценивается в 5000 МВт, а в год вырабатывается всего 80 МВт энергии. Также геотермальные станции есть на Курилах, Ставрополье и Краснодарском крае.

Биотопливо

Россия входит в тройку экспортеров пеллет на европейский рынок. В Российской Федерации есть предприятия по производству пеллет и брикетов из древесных отходов, которые используются для отопления котлов и печей.

Сельскохозяйственные отходы превращаются в жидкое топливо и биогаз для дизельных двигателей. Но свалочный газ вообще не используется, его просто выбрасывают в атмосферу, нанося ущерб окружающей среде.

Как бизнес инвестирует в ВИЭ

Компании по всему миру также создают стратегии и определяют экологические цели, которых они хотят достичь с течением времени. Понятно, что нужно действовать ответственно и показывать экологический пример потребителям. Конечно, использование возобновляемых источников энергии может не только помочь сформировать положительный имидж компаний, но и снизить затраты на электроэнергию.

Таким образом, новые серверы Facebook, а также компания General Motors будут получать питание от солнечной электростанции. Он строится в Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.

IKEA планирует производить больше электроэнергии из возобновляемых источников, чем потребляет к 2030 году. В 14 странах в магазинах продается 920 000 солнечных панелей и более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около 2,8 миллиарда долларов в различные проекты в области возобновляемых источников энергии и стала владельцем 1,7 ГВт мощности. Он также продолжит инвестировать в строительство ветряных электростанций и солнечных электростанций.

Химическая компания BASF постепенно перейдет на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветряные электростанции.

Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировала 185 миллионов долларов в 2000 проектов по энергосбережению, при этом 100% электроэнергии, потребляемой компанией в США и ЕС, поступает из возобновляемых источников энергии.

Apple также стремится к нейтрализации выбросов углерода. Он приобрел несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию в своих центрах обработки данных. С 2018 года все магазины, офисы и центры обработки данных Apple полностью работают на возобновляемых источниках энергии.

Microsoft использует более 1,3 миллиарда кВтч экологически чистой энергии в год для разработки программного обеспечения, работы центров обработки данных и производства. К 2030 году компания намерена сократить выбросы углекислого газа на 75.

Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии

Увеличение инвестиций в возобновляемые источники энергии и государственная поддержка помогают многим компаниям успешно вести бизнес.

First Solar Inc.

Эта американская компания была образована в 1990 году и прославилась производством солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая компания, которая продает солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технические услуги.

Vestas Wind Systems A/S

Старейший производитель ветряных турбин из Дании. Компания была основана в 1898 году и на сегодняшний день установила более 60 000 ветряных турбин в 63 странах. Vestas продает индивидуальные генераторы, комплектные станции и сервисное оборудование.

Atlantica Yield PLC

Эта лондонская компания владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветряными электростанциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.

ABB Ltd. Asea Brown Boveri

Шведско-швейцарская компания, известная своими автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в производстве фотоэлектрического энергетического оборудования.

Энергетика будущего в фантастической литературе

Люди зависимы от энергии, но не обращают на нее внимания. Присутствие света в домах кажется само собой разумеющимся, даже если в последнее время никто не слышал об электрическом освещении. Энергия как основа нашей цивилизации находится скорее «за кадром». В фантастической литературе внимание уделяется новым источникам энергии далеко не в первую очередь, хотя, конечно, все писатели знают, насколько это важно: известный фантаст и футурист Артур Кларк однажды предсказал, что к 2016 году мегаватт-час станет единой валютой по всему миру. Кстати, Кларк был не первым: до него в США идею энергетической валюты выдвинули изобретатель Томас Эдисон и автомобильный магнат Генри Форд.

Абстрактно сценаристы понимают: чтобы космические корабли летали и светились мечи, необходимо как-то решить проблему их двигателей, топлива и силовых агрегатов. Но вопросы энергетики приобретают фундаментальное значение только в тех случаях, когда человечеству в воображаемых вселенных угрожает острый энергетический голод. Именно такая ситуация складывается в романе современного российского писателя-фантаста Яны Дубинянской «Н2О», в котором загадочные микробы съели все запасы нефти и газа, забота о термоядерной энергии становится самой мощной организацией на планете и Главный герой, чтобы преодолеть монополию компании, занимается получением энергии из воды (как выяснилось — совершенно неконтролируемой).

Кстати, даже термоядерная энергия — это на самом деле фантастика: человечество еще не освоило мирную термоядерную энергию. Но в научной фантастике это уже рутина, космические корабли с термоядерными двигателями летают с мощью и значимостью в произведениях послевоенных писателей-фантастов — и братьев Стругацких, и Клиффорда Саймака. В настоящее время группа ученых во главе с доктором Сэмюэлем Коэном разрабатывает настоящий космический термоядерный двигатель в Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). Один из проектов строительства термоядерной электростанции — TAE Technologies — поддерживается Группой РОСНАНО.

Киты, пальмы и черные дыры

При решении «энергетической» проблемы фантазия писателей, как термоядерная реакция, может оказаться неконтролируемой. Иногда, чтобы удивить читателей, они придумывают что-то совершенно архаичное, ненаучное и причудливое. Например, в романе американского писателя Кейджа Бейкера «Наковальня мира» он использует китовый жир вместо дизельного топлива (однако однажды китовый жир действительно использовался для освещения). Его российский коллега Павел Корнев производит бензин по циклу Borderlands не из китов, а из местного пальмового масла, что в принципе соответствует тенденциям современной биоэнергетики.

Но, согласны, пальмы и киты — это слишком приземленно. Нам нужен простор! Мы находим это в классическом научно-фантастическом романе Айзека Азимова «Сами боги», где можно установить поток энергии из параллельной вселенной с немного другими физическими законами. Однако переход может привести к «размытию» физических констант в обоих мирах и к катастрофе. К счастью, был найден третий мир, из которого первые два начали качать энергию.

Другая идея, не менее удивительная, — это так называемый «сингулярный» или «коллапсарный» реактор, питаемый микроскопическими черными дырами. В научной фантастике эта идея появилась после того, как известный физик Стивен Хокинг выдвинул свою теорию черных дыр, которая, среди прочего, выдвинула гипотезу о эффекте так называемого «испарения черной дыры»: черная дыра, по сути, превращает материю в энергию. Конечно, хотя идея реактора — всего лишь фантастика, наука не знает, как создавать и удерживать микроскопические черные дыры, но это не мешает упоминать такие реакторы во многих сериях научной фантастики и видеоигр, в том числе «Звездные войны», «Вавилон 5», «Звездные врата», «Звездный путь» и т.д. Согласно научно-популярной литературе, микроскопические черные дыры образуются при работе адронного коллайдера (проект ЦЕРН); может это еще один шаг к «Звездному пути»?

Человек-батарейка

А как насчет получения энергии от самого человека? Казалось бы, это просто литературная прихоть, призванная сделать вымышленную вселенную более устрашающей. Судите сами: в романе украинских писателей-фантастов, писавших под псевдонимом Генри Лайона Олди «Ойкумена», рабовладельцы приобрели способность выкачивать жизненную энергию из тел рабов, как следствие, самолеты и транспорт, и Появились и фабрики, работающие на энергии человека (но энергия — это вовсе не мышцы). Также, я думаю, все помнят, что в знаменитом фильме братьев Вачовски (ныне сестер) «Матрица» машины, захватившие планету, удерживают людей в специальных капсулах и используют их в качестве батарей (энергия солнца в этой вселенной недоступна им из-за искусственно созданных облаков).

Абсурд? Не все так просто. Человеческое тело выделяет тепло, и мы можем заряжать маломощную электронику. Системы такой зарядки разрабатываются в нескольких странах: в США аналогичный проект представили Ананта Чандракасан и Йогеш Рамадас из Массачусетского технологического института, а в России над аналогичной технологией работают в университете МИСиС.

Кстати, нельзя воспринимать простую мышечную энергию человека как должное. И инженеров, и писателей волнует вопрос, как его накопить. Было бы неплохо, например, после часа работы на велотренажере использовать эту энергию, чтобы приступить к работе. Или, остановившись на светофоре, продолжайте крутить педали, заряжая велосипед. Инженеры рассматривают возможность использования для этих целей так называемого маховикового накопителя энергии. А в романе американского писателя-фантаста Паоло Бачигалупи «Заводной механизм» для этого используются специальные пружины. Источники углеводородов во вселенной Бачигалупи исчерпаны, вся техника приводится в движение пружинами…

Кстати, источники романа Бачигалупи пригодились бы нашей цивилизации. Дело в том, что человечество способно получать энергию по-разному, но накапливать оказывается гораздо хуже. Решение проблемы большой батареи существует только в научной фантастике, например в цикле романов Вадима Панова «Анклавы», где были изобретены некие сверхмощные «ллейтонские батареи»: благодаря им человечество легко ушло из бензиновые автомобили на электромобили. Хотя Илон Маск угрожает разогнать свои батареи Tesla, чтобы пробежать миллион миль без подзарядки. В России единственное производство литий-ионных установок такой большой емкости принадлежит «Роснано Лиотех»; для бытового использования системы можно заказать на EN RU *. Качественный скачок в технологиях может дать уникальный продукт нанотехнологий — однослойные углеродные нанотрубки, которые промышленно производятся компанией Роснана OCSiAl — первым российским «единорогом» в индустрии материалов.

А стартап Энергозапас * уже построил прототип гравитационного накопителя: ночью, когда электричество дешево и мало потребителей, такая станция поднимает грузы на высоту, а днем, когда электричества не хватает а это дорого, нагрузки падают, возвращая энергию в сеть. Есть планы построить твердотельный накопитель по типу «Сколково».

От солнца и к солнцу

Однако фантазии писателей не всегда летают на невероятные расстояния: писатели-фантасты иногда задумываются о перспективах «настоящей» альтернативной энергетики. Как известно, солнечная энергия в основном страдает от не очень высокого КПД солнечных батарей и в романе Урсулы Ле Гуин «Новая Атлантида» изобретена некая «солнечная ловушка», которую сделать проще, чем самый примитивный конденсатор и который позволяет за десять минут с солнечным временем собрать достаточно энергии для полного обслуживания многоквартирного дома в течение двадцати четырех часов.

Отметим, что без таких фантастических «ловушек» вряд ли можно было бы обойтись во вселенной игр BattleTech, где космические корабли летают на солнечной энергии.

трудно сказать точно, как можно летать в космос с солнечными батареями, хотя есть очень реалистичный способ. Как известно, солнечный свет оказывает на предметы очень слабое, но материальное давление; отсюда и родилась идея солнечного паруса: в космосе, где вес объектов минимален из-за отсутствия гравитации, возможен космический корабль с блестящим парусом большой площади; отражаясь от поверхности паруса, солнечный свет уводит корабль от солнца. В 1960-е годы Артур Кларк изобразил масштабную «регату» космических парусных кораблей в своей истории «Солнечный ветер», а в следующем десятилетии начались настоящие испытания таких парусов на орбите. В 2010 году Япония спустила на воду парусник Икарос на Венере.

В целом, глобальная перспектива солнечной энергии, похоже, связана с космосом. Поскольку атмосфера рассеивает солнечные лучи, было бы хорошо установить солнечные батареи на низкой околоземной орбите, если не на Луне. Это случай, когда ученые на протяжении многих десятилетий играли роль писателей-фантастов, по сути превзойдя писателей. Впервые в конце 1960-х годов концепция орбитальной энергии была предложена американским инженером чешского происхождения Питером Глейзером. Перед распадом СССР аналогичная концепция была разработана советскими учеными Центра. Келдыш. Однако все эти проекты еще не вышли за рамки предварительных испытаний; Но если говорить об испытаниях, нельзя не упомянуть проект Роскосмоса «Знамя», который предполагает запуск на орбиту огромных зеркал, освещающих Землю солнечным светом ярче Луны. В 1993 году такое зеркало запустило 8-километрового кролика над Европой.

Во всех этих проектах возникает проблема беспроводной передачи энергии на Землю. О подобных экспериментах Николы Теслы ходят легенды. Но на самом деле это уже так называемые пассивные RFID-метки: чипы без источников энергии, которые хранят информацию и начинают ее передавать после воздействия радиоволн от считывателей. Портфельная компания Роснано «РСТ-Инвент» с помощью таких считывателей ворот может одновременно считывать информацию о целой партии товаров, снабженных электронными бирками. А микросхемы для энергонезависимой памяти будут первыми в России, которые будут производить еще один проект Роснана — Crocus Nanoelectronics».

Что ж, так называемые «Сферы Дайсона» должны стать, вероятно, высшей ступенью в развитии солнечной энергетики. Астрофизик Фримен Дайсон предсказал, что в конечном итоге любой цивилизации придется «запереть» свою звезду в непрозрачной сфере, построить вокруг звезды сферическую солнечную батарею, а затем использовать всю энергию, излучаемую звездой. Чтобы построить такую ​​«стену вокруг Солнца» в нашей звездной системе, Дайсон предложил использовать материал с планеты Юпитер.

Большая строительная площадка на орбите потребует перемещения огромного количества груза. Именно здесь возникает тема космического лифта как эффективного космического транспорта, любимая многими писателями-фантастами и инженерами. Сами однослойные углеродные нанотрубки OCSiAl, похоже, не имеют альтернативных материалов для своей конструкции: им нет аналогов по сочетанию прочности и легкости.

Между тем, мы не можем отсечь Юпитер, человечество, видимо, остается в ожидании истощения нефтяных месторождений, чтобы повысить эффективность своих солнечных и ветряных ферм. В России эти две отрасли были созданы благодаря участию Роснано: завод Хевел в Чувашии производит солнечные панели, входящие в топ-5 по энергоэффективности в мире, и одновременно три завода в Нижнем Новгороде, Ульяновске и Таганрог производят полувагоны, лопасти и башни для создания совместно с компанией «Фортум» Фонда развития ветроэнергетики, которая занимается строительством ветропарков. Недавно вышел обширный учебник по перспективам использования возобновляемых источников энергии в России под редакцией Анатолия Чубайса.

Плюсы и минусы альтернативной энергии

Основная перспектива альтернативных источников — существование человечества даже в условиях острой нехватки нефти, газа и угля.

Преимущества

Среди основных преимуществ:

• Доступность: необязательно иметь месторождения нефти или газа. Правда, это касается не всех видов. Страны, не имеющие выхода к морю, не смогут получать энергию волн, а геотермальная энергия может быть преобразована только в вулканических регионах.
• Экологичность: при производстве тепла и электроэнергии отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду.
• Экономия — получаемая энергия имеет невысокую стоимость.

Недостатки

Среди основных минусов:

• Затраты на строительство и техническое обслуживание: оборудование и расходные материалы стоят дорого. По этой причине увеличивается конечная цена на электроэнергию, поэтому это не всегда экономически оправдано. Теперь основная задача разработчиков — снизить стоимость инсталляций.
• Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
• Низкий КПД и малая мощность станций (за исключением гидроэлектростанций). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
• Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привел к сокращению площадей для выращивания продовольственных культур, а плотины для гидроэлектростанций изменили характер рыболовства.

Проблемы настоящего и возможности будущего

Не только ученые, но и писатели-фантасты дают множество идей по внедрению технологий будущего в энергетику, но все сходятся во мнении, что пока ни один из предложенных вариантов не может полностью удовлетворить все потребности нашей цивилизации. Например, если все автомобили в Соединенных Штатах работают на биотопливе, поля рапса должны будут обрабатываться на площади, равной половине всей страны, независимо от того, мало ли в Соединенных Штатах земли, пригодной для сельского хозяйства. Кроме того, до сих пор все методы производства альтернативной энергии были дорогими. Возможно, каждый рядовой гражданин согласен с важностью использования возобновляемых и экологически чистых ресурсов, но не в том случае, если им прямо сейчас сообщают стоимость такого перехода. Ученым предстоит еще много работы в этой области.

Новые открытия, новые материалы, новые идеи — все это поможет человечеству успешно справиться с надвигающимся ресурсным кризисом. Решить энергетическую проблему планеты можно только глобальными мерами. Где-то удобнее использовать производство энергии с помощью ветра, где-то — солнечных батарей и так далее. Но, пожалуй, главным фактором станет снижение энергопотребления в целом и создание энергосберегающих технологий.

Каждый человек должен понимать, что он несет ответственность за планету, и каждый должен задать себе вопрос: «Какую энергию я выберу для будущего?» Прежде чем переходить к другим ресурсам, каждый должен понять, что это действительно необходимо. Только при комплексном подходе можно будет решить проблему энергопотребления.

Риски и возможности для России

Чтобы ответить на вызовы будущего и реализовать заложенные в нем возможности, необходимо адаптировать государственную энергетическую политику с акцентом на перспективу создания постиндустриального типа энергетики. Обсуждаемые выше перспективы развития мирового энергетического сектора создают как значительные риски, так и новые возможности для России.

Энергетическая стратегия России на период до 2030 года предусматривает различные сценарии развития мировой энергетики и возможности адаптации к ним. Однако более отдаленное будущее принципиально предполагает новые вызовы, которые практически не учитываются в современной государственной энергетической политике. Например, это неизбежность изменения климата и необходимость адекватной климатической политики. Россия еще не приняла достаточных мер для перехода на безуглеродную энергию, что делает ее позицию в глобальной системе регулирования климата (система квот на выбросы, санкции за их превышение, сокращение экспорта ископаемого топлива) очень уязвимой., Возможные тарифы и не- тарифные ограничения на поставку углеродоемкой продукции и др.). В России отрасль возобновляемых источников энергии, энергоуслуг и услуг по энергосбережению развивается очень слабо, несмотря на их значительный рыночный потенциал.

Существует чрезвычайно серьезный риск глубокой технологической отсталости. Развитие энергетики в России и государственная политика в этом секторе поддерживаются в духе промышленной энергетики и нацелены на увеличение производства ископаемого топлива и энергетических мощностей. Недостаточное внимание уделяется ключевым направлениям в создании нового типа энергии: «умные сети», энергоменеджмент и системы энергоинформации, энергосбережение и децентрализация энергоснабжения.

Переход мира на неуглеродные источники энергии ставит под сомнение источники доходов бюджетов страны, которые во многом зависят от экспорта углеводородов.

Чтобы ответить на вызовы будущего и реализовать заложенные в нем возможности, необходимо адаптировать государственную энергетическую политику с акцентом на перспективу создания постиндустриального типа энергетики.

Большая энерготройка

По оценкам экспертов Global Energy (в которую входят 20 ученых из разных стран мира, в том числе, например, лауреат Нобелевской премии мира Родни Аллам), к 2100 году доля нефти и угля в мировом топливно-энергетическом бюджете составит 2,1% и 0,9% соответственно, термоядерная энергия займет десятую часть рынка, а более четверти мировой электроэнергии будет вырабатываться солнцем. Причина этих изменений — постепенное снижение добычи углеводородов и переориентация на строительство более чистых энергетических предприятий.

Изменится и влияние различных государств на энергетический рынок: например, к 2035 году США будут крупнейшим производителем топлива и энергоресурсов (24%), на втором месте будут Россия (21%) и Китай (16%). Однако через 50 лет, по мнению экспертов, Россия выйдет в лидеры (19%), Китай станет вторым (18%), а США «опустятся» на третье место (17%). Однако к 2100 году расстановка снова изменится: Китай выйдет на первое место (20%), а Россия и США займут вторую и третью строчки рейтинга (16% и 14 соответственно).

Эксперты также указали на факторы, которые, по их мнению, мешают ТЭК развиваться в «зеленом» направлении: более трети ученых, участвовавших в исследовании, отметили, что пока альтернативные источники энергии слишком дороги и конкуренция от углеводородов и атомной энергетики высока… В то же время активно формируется имидж «традиционной» энергетики как нежелательной и неэкологичной; кроме того, современная экономика требует более эффективного использования имеющихся ресурсов, развития технологий обращения с отходами и связанных с ними технологий. В такой ситуации, по мнению экспертов, такие отрасли, как разработка биоэнергетики и биотоплива, а также термоядерные реакторы, получат дополнительные стимулы для развития.

Результаты исследования, представленные Global Energy на Петербургском международном экономическом форуме, вызвали оживленную дискуссию о будущем энергетики в целом и российской энергетики в частности. Тенденции есть тренды, но стартовые позиции и структура экономики в разных странах (и разных регионах одной и той же страны) по-прежнему различаются, а это значит, что путь в тройку лидеров энергетики мира — Россия, Китай и Соединенные Штаты Америки пойдет по другому.

Угля станет меньше, но больше

Большинство экспертов считают, что одной из предпосылок снижения доли углеводородов в глобальном равновесии являются Парижские климатические соглашения, одной из основных тем которых стало замораживание угольных проектов. Многие банки и финансовые учреждения заявили об отказе от инвестиций в угледобывающую и энергетическую отрасли. Планы масштабного строительства угольных электростанций оставляют только четыре страны: Вьетнам, Индия, Индонезия и Китай, хотя есть и более мелкие игроки, не желающие отказываться от развития этого сектора экономики, в частности , Пакистан и Турция. В то же время есть идеи и проекты по перезапуску угольной составляющей с учетом новых и более тонких технологий, а также идеи по восстановлению и развитию производства твердого топлива на арктических территориях.

Например, один из таких проектов реализуется в арктической зоне Красноярского края: одно из крупнейших месторождений антрацита в мире находится на Таймырском полуострове и его разработка началась в 2015 году. Только на одном участке — Малая Лемберова. Река, запасы высококачественного антрацита составляют около 600 миллионов тонн. К 2020 году УК «Восток-Уголь» планирует добывать здесь до 30 млн тонн в год и отправлять антрацит в европейские страны по трассе Северного моря.

Но парижские соглашения, скорее всего, не окажут прямого влияния на нефтяной сектор, считает Игорь Лобовский, президент Ассоциации по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия.

«Значительные изменения последуют с наступлением эры повсеместного развития автомобильного транспорта на электроэнергии и других неуглеводородных источниках энергии, такие процессы эксперты прогнозируют не ранее 2030 года, поэтому максимальное снижение доли углеводородов ожидается только к 2070 году », — говорит он. — Этот сценарий экономически оправдан в случае снижения стоимости производства электроэнергии из возобновляемых источников — а это действительно должно произойти в ближайшие десятилетия. Например, лауреат премии «Глобальная энергия» 2017 года Майкл Гретцель является изобретателем так называемых «ячеек Гретцеля», нового поколения солнечных элементов, производство которых во много раз дешевле, чем кремниевых элементов. Эти изобретения позволят повсеместно развиваться возобновляемой энергии и, как следствие, значительно снизят ее стоимость».

Таким образом, скорректированный сценарий развития углеводородной отрасли следует читать так: доля углеводородов в энергетике снизится, но потребление возрастет.

«Мы забываем, что сегодня нефть все чаще используется в нефтехимии, в производстве товаров народного потребления», — говорит министр энергетики России Александр Новак. — Сегодня в нашей стране 9 из 10 товаров содержат продукты нефтепереработки. И если сегодня 11 миллионов баррелей в общей сложности пойдут на нефтехимию, то, по самым осторожным прогнозам, через пятнадцать лет 17 миллионов баррелей пойдут на нефтехимию, а может быть, даже больше, более ускоренным образом».

«Подумайте об авиации, судоходстве, нефтехимии», — повторяет Бен ван Берден, генеральный директор Royal Dutch Shell Plc. — Многие процессы требуют высоких температур и чрезвычайно высоких температур для нагрева. И, конечно, их место займут углеводороды».

Когда подует ветер

Потребителю нужна недорогая энергия: это главный фактор, сдерживающий развитие альтернативной энергетики. Чтобы сделать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) привлекательными, необходимы высокие цены на нефть или финансовая поддержка со стороны государства или институтов развития.

«Когда цена на нефть достигает 100 долларов за баррель, это создает основу для развития новых технологий, включая возобновляемые источники энергии», — сказал Патрик Пуянне, президент Total.

Пока что стоимость создания возобновляемых источников энергии в России довольно высока, а коэффициент использования установленной мощности не так высок, как хотелось бы (и не только в России: по данным Энергетического агентства США, средняя мощность солнечной электростанции составляет около 26%). Это означает, что стоимость киловатт-часа для потребителя также высока. Опять же, строительство — это последний этап, необходимо развивать наше производство солнечных панелей и других элементов. Но надо признать, что солнечная энергетика в России уже не стартап, а устоявшаяся отрасль. И его развитие зависит от приоритетов государства.

«Существует феномен сетевого паритета — точка, где стоимость кВт / час электроэнергии, произведенной в альтернативной энергетике, равна стоимости кВт / час электроэнергии, произведенной в традиционной энергетике. Спор звучит так: когда это произойдет? — говорит Анатолий Чубайс, председатель совета директоров ООО «Управляющая компания РОСНАНО». — В некоторых странах это уже произошло, в России это произойдет немного позже, но это неизбежно хотя бы потому, что потенциальная модернизация ветровой и солнечной энергии значительно превышает потенциальную модернизацию даже в технологиях комбинированного цикла в тепловой генерации или генерации гидроэлектростанций. Мы обязательно придем к тому моменту, когда альтернативная энергия подешевеет».

Эксперты прогнозируют, что это произойдет к 2050 году. По словам Чубайса, сейчас в России создана полнофункциональная система поддержки альтернативной энергетики и препятствий для ее развития нет. Следующая задача, которую необходимо будет решить, — найти способы промышленного хранения электроэнергии. И это задача не долгосрочная, а на ближайшие десять лет.

Однако не все эксперты разделяют оптимизм по поводу перспектив возобновляемых источников энергии — по крайней мере, они вполне довольны оценкой объемов возобновляемых технологий, необходимых для мирового энергетического сектора.

«Я думаю, что человечество будет поощрять использование возобновляемых источников энергии в виде государственных субсидий. В последнее время этот сегмент продемонстрировал значительное снижение затрат и возможность более быстрого внедрения, — заявил председатель комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», лауреат Нобелевской премии Родни Аллам. — Возобновляемые источники энергии будут представлены системами низкой интенсивности, требующими больших площадей; Для них будут построены «солнечные парки» в пустынях и оффшорных ветряных электростанциях. Ожидается, что этот сегмент энергетического сектора составит определенный процент от общего объема рынка. Думаю, 20 процентов — разумный предел».

Будущее — за атомной энергетикой

По мнению авторов доклада, снижение доли углеводородов — единственно возможный сценарий успешного развития цивилизации, вопрос только в том, когда произойдет этот прорыв. Эксперты Global Energy считают, что это может произойти после 2050 года. Сейчас доля «зеленой» энергетики в мире не превышает 30%. При этом эксперты называют атомные электростанции «зеленой» энергией, которая вырабатывает около 11% мировой электроэнергии. Ведь атомные электростанции характеризуются низкими выбросами углерода.

«Мы находимся на пороге четвертого промышленного уклада, на пороге новой революции. Это время горизонтальных связей, цифровых вычислений, искусственного интеллекта, время купли-продажи жизненных циклов, а не конкретного объекта. Атомная энергетика, как никакая другая, соответствует роли модератора этого процесса », — сказал генеральный директор Росатома Алексей Лихачев.

Одна из главных проблем атомной энергетики не технологическая, а психологическая: Чернобыль, Фукусима, испытания ядерного оружия — в общем, есть повод для беспокойства и недоверия.

«Важным условием развития ядерной энергетики является общественное признание. Чтобы ядерная энергия появилась в стране, общество должно ее принять », — говорит Юкия Амано, генеральный директор Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ.

Каковы бы ни были сценарии развития энергетики, одно в них неизменно: потребление электроэнергии в мире будет расти. Население Земли увеличивается, потребности человечества растут: за последние сто лет мы потребили больше энергии, чем за всю историю, предшествующую сотворению мира. Более того, более миллиарда человек на планете до сих пор не имеют доступа к электричеству!

Ученые прогнозируют, что к 2050 году на Земле будет жить еще 2,5 миллиарда человек; децентрализация энергетики и создание небольших мощностей откроют доступ к этому ресурсу гораздо большему количеству людей и улучшат их качество жизни. Это означает, что спрос на электроэнергию снова начнет расти. И здесь на помощь приходит атомная энергетика: высокопроизводительная, с низкими выбросами загрязняющих веществ и неограниченными запасами топлива. В данном случае речь идет не только об ископаемом уране, но и об отработавшем ядерном топливе на хранении: топливные сборки исчерпали свой ресурс не более чем на четыре процента, а это огромный ресурс для вторичного использования. Не говоря уже о том, что переработка топлива из ОЯТ решает проблему необратимой утилизации плутония военного назначения и замыкает производственный цикл, истощая весь ресурс ядерного топлива.

Особый путь Сибири

Согласно соглашению между США и Россией, каждая из стран должна утилизировать 34 тонны плутония для использования в военных целях, и начало этих работ было запланировано на 2018 год. Но пока только у России есть технология для производства так называемого плутония. МОКС-топливо: первый в мире завод по его производству расположен в г. Железногорске (бывший Красноярск-26), на предприятиях Горно-химического комбината, входящего в состав Росатома».

«Для создания безопасной ядерной энергетики важно стандартизировать требования промышленной безопасности в различных юрисдикциях и странах», — говорит Пекка Лундмарк, президент Fortum Corporation. — Я считаю, что ядерная энергия будет играть ключевую роль не как отдельная технология, а в сочетании с солнечной энергией, гидроэлектроэнергией и экологически чистым биотопливом. Однако для того, чтобы ядерная энергия оставалась конкурентоспособной и продолжала играть важную роль в будущем, она также нуждается в модернизации».

В то же время Сибирь может стать «законодателем мод» в атомной энергетике. Эксперты склоняются к мнению, что именно эта энергетика станет основной в регионе.

«В Сибирском регионе есть все возможности для развития атомной энергетики, обеспечивая полный ядерный цикл от добычи и переработки уранового сырья и изготовления тепловыделяющих сборок до утилизации облученного ядерного топлива, что может гарантировать и оптимизировать работу современных АЭС », — говорит Игорь Лобовский. — В перспективе энергетические проблемы Сибирского региона могут быть решены за счет ядерных источников энергии, в частности, за счет строительства современных АЭС с реакторами ВВЭР-1300. Да, в соответствии с соглашением между Россией и США о прекращении производства плутония для использования в военных целях, все ядерные реакторы Сибирской АЭС были закрыты в 2008 году, но Северск сохранил развитую инфраструктуру и человеческие ресурсы, и это ускорит и значительно снизит затраты на строительство новой атомной электростанции, которое в настоящее время переносится на 2020 год».

Однако эффективность, CIUM, себестоимость, доступность, технологичность — далеко не все требования, предъявляемые к энергетике будущего. И это тоже вызов.

«Я бы хотел, чтобы энергия будущего была невидимой, в том смысле, что мы не должны видеть ее негативных последствий, она должна быть безопасной», — говорит Александр Шохин, президент Российского союза промышленников и предпринимателей, председатель наблюдательный совет Глобальной энергетической ассоциации. — Негативное воздействие на окружающую среду, в том числе в самой атомной, а также гидроэнергетике и тепловой энергии, должно быть минимальным, а безопасность — максимальным. Я считаю, что главный критерий не в том, какова, например, доля возобновляемых источников энергии, а в том, что все виды энергии должны быть безопасными и эффективными».

с этим трудно поспорить.

Что в перспективе

Вышеперечисленные отрасли — далеко не единственные сферы активного развития. На сегодняшний день они наиболее изучены и применяются на практике, в отличие, например, от сложных технологий термоядерного синтеза, холодного ядерного синтеза и т.д.альтернативы традиционной энергии пока нет. Примером таких направлений являются генераторы вихрей, которые регулярно объявляются лженаукой, несмотря на значительный опыт практического использования.

В любом случае, само собой разумеется, что сейчас есть технологии, которые могут полностью заменить углеводороды как основной источник энергии. В США и странах Европы существует давняя практика (более 20 лет) внедрения энергетических технологий на основе возобновляемых источников энергии, но даже там не приходится говорить о полной замене традиционных технологий на «зеленые». В настоящее время секторы альтернативной энергетики являются идеальным решением для обеспечения энергией удаленных и труднодоступных сельских районов.

Самая большая проблема при внедрении альтернативных методов — это огромные инвестиции в строительство завода, необходимость использования высокотехнологичного и дорогостоящего оборудования для захвата потока энергии, ее преобразования и хранения.

В настоящее время невозможно интегрировать альтернативные электростанции в существующую энергосистему. Методы координации производства и потребления энергии еще не разработаны. Солнечные, ветровые, приливные и аналогичные электростанции не регулируются, поэтому они должны составлять не более 15% от общей мощности энергосистемы. Нетрадиционные источники энергии составляют около 3% от общей доли мирового энергетического баланса. Эти цифры кажутся очень скромными, но именно с такими электростанциями все чаще связывается будущее энергетики.

В случае перехода от базовой к распределенной электрической нагрузке ее достойное место займет альтернативная энергия. Децентрализация производства и поставок энергии не только повысит конкурентоспособность альтернативных источников, но и позволит им занять лидирующее место в системе.