Альтернативные источники энергии

В энергетическом секторе ископаемое топливо было основным источником энергии из-за его относительно низкой цены. Однако прогнозируется, что в будущем наш спрос на энергию вырастет, и мы больше не сможем полагаться на ограниченные источники энергии. За последнее десятилетие мы стали свидетелями расширения нашего потенциала возобновляемой энергетики как на местном, так и на глобальном уровне.

Солнечные панели, ветряные турбины, установленные на суше и в море, а также гидроэлектроэнергия — вот некоторые из альтернативных энергетических технологий. Наша зависимость от природного газа и нефти является самой большой причиной ущерба окружающей среде. Только в энергетическом секторе она ответственна за увеличение содержания углекислого газа в нашей атмосфере на 1,7% . Таким образом, альтернативные источники энергии будут в центре внимания для предотвращения дальнейшего воздействия изменения климата на нашу планету. 

Согласно статистике, мировая мощность возобновляемой генерации достигла 2351 ГВт. Три альтернативных источника энергии с самым высоким процентом:

1. На долю гидроэнергетики приходится 1172 ГВт, что составляет около половины от общего объема.
2. Береговая и морская ветроэнергетика занимает второе место с мощностью 564 ГВт.
3. Мощность солнечной энергетики немного меньше — 480 ГВт, разделенной на солнечную фотоэлектрическую и солнечную тепловую энергию.

По прогнозам, альтернативные источники энергии будут расширяться во всех секторах. На электроэнергетический сектор приходится наибольшая доля – 30%. На пути декарбонизации электрификация станет основным энергоносителем, большая часть которого будет генерироваться за счет возобновляемых источников энергии.

Отопление занимает второе место с 12%, а транспортный сектор занимает последнее место с лишь 3,8% альтернативных источников энергии, имеющих возможности для улучшения.

Будущие альтернативные источники энергии

Более широкое внедрение альтернативных источников энергии зависит от еще более эффективных технологий возобновляемых источников энергии и реструктуризации электроэнергетической отрасли. Благодаря использованию возобновляемых источников энергии производство чистой энергии возможно на бытовом уровне. С помощью таких технологий, как солнечные панели, тепловые насосы и котлы на биомассе.

Чтобы полностью использовать энергию, которая в зависит от погоды или времени, нам предстоит найти лучшие решения для хранения энергии.

Землепользование и рост населения

Прирост населения, по оценкам, достигнет 9,7 млрд. человек к 2050 году. Более широкое использование крупных солнечных электростанций может оказаться не идеальным решением, поскольку они занимают много земли. Минимизация воздействия на землю имеет решающее значение или разработка более эффективных технологий, таких как преобразователи энергии ветра.

Морская ветроэнергетика все еще недостаточно развита из-за дорогостоящего обслуживания и расположения в глубоких водах. Но в будущем мы сможем более эффективно генерировать энергию из океанов и глубоких вод.

Недостатки в конструкции современных ветряных турбин ограничивают потенциал использования энергии ветра, неспособной достигать высотных ветров. Будущие авиационные технологии могут проложить путь к гораздо более многообещающей дальности действия до 500 метров, где ветер сильнее .

Один из наиболее дорогостоящих проектов на ранней стадии включает получение солнечной энергии из космоса. Прототип состоит из оптических отражателей, фотоэлектрических элементов, преобразующих солнечный свет в энергию, и схемы, преобразующей электричество в радиочастоту. Затем встроенная антенна передаст энергию обратно на Землю.

В будущем этот инновационный альтернативный источник энергии сможет без ограничений удовлетворить энергетические потребности нашего растущего населения, используя постоянный солнечный свет из космоса. 

Хранение зеленой энергии

Эффективное хранение аккумуляторов жизненно важно для более широкого внедрения альтернативных источников энергии. Солнечная фотоэлектрическая энергия зависит от воздействия прямых солнечных лучей. Это означает, что значительное количество энергии остается неиспользованным или тратится впустую из-за отсутствия встроенных солнечных аккумуляторных батарей.

В будущем водород станет основным источником энергии. В настоящее время большая часть производится из ископаемого топлива. Однако излишки альтернативной энергии также используются для производства газообразного водорода. Применение универсально: газообразный водород можно поставлять в сеть природного газа или использовать топливные элементы для повторного преобразования в электричество. Водород может использоваться в транспортном секторе, когда мы сможем найти менее дорогостоящие решения для широкого внедрения таких альтернативных источников энергии. 

Водород имеет самую высокую плотность среди всех видов топлива, что делает его более удобным для распределения и хранения. Его стабильный химический состав также означает, что он может удерживать энергию лучше, чем любая другая среда.

В будущем создание инфраструктуры снабжения и хранения позволит более эффективно использовать водород. Будущие планы по водороду включают строительство подземной системы хранения, где излишки энергии ветра, могут быть преобразованы в водород посредством электролиза.

Альтернативные источники энергии и инфраструктура

Наша нынешняя глобальная инфраструктура адаптирована только для использования ископаемого топлива. На создание нового потребуются годы и огромное количество ресурсов. В последние годы автономные технологии, основанные на альтернативной энергии, позволили обеспечить электроснабжение отдаленных мест в виде мини или локальных сетей.

Полная децентрализация сети предоставит потребителям возможность продавать электроэнергию обратно в сеть и получать контроль над необходимой и потребляемой энергией. 

Расширение альтернативной энергетики откроет больше рабочих мест в секторе устойчивой энергетики. Рост и реализация во всех секторах потребуют многолетнего планирования и существенных инвестиций .

Чтобы гарантировать будущее без выбросов парниковых газов, мы должны начать с введения большего количества запретов на будущие проекты по ископаемому топливу.

Читайте также