На протяжении всей своей истории развитие цивилизации сопровождалось ростом объемов потребляемой энергии. Особенно в периоды основных технологических скачков. Каменный век, бронзовый век, Железный век - использование энергии воды - использование паровых машин - использование электрической энергии - использование автомобиля и самолета - использование компьютерной техники и средств коммуникации.
Постепенно выделились три основных и самых распространенных вида энергии:
1. Электрическая энергия самого широкого спектра применения. Электроэнергия проста и удобна в применении. И отлично передается на дальние расстояния
2. Химическая энергия топлива, сжигаемого в двигателях внутреннего сгорания и турбинах (автомобили и автобусы, сельскохозяйственная и строительная техника, локомотивы на железной дороге, водный и воздушный флот)
3. Тепловая энергия, используемая для обогрева помещений, – очень спорное и неэффективное решение, сопровождающееся огромными теплопотерями на пути от генерации до конечного потребителя
Сначала поговорим о производстве электрической и тепловой энергии. В целом, потребление электроэнергии в мире устойчиво растет.
Ниже дана таблица с прогнозом мирового потребления электроэнергии в эксаджоулях на ближайшие 33 года. Приставка «экса» означает 1018 – число с 18-ю нулями, квинтиллион:
Источник: http://www.geocoops.com/the-future-of-energy.html
Если перевести график в привычные нам единицы, то приведенный показатель на 2050 год составит около 160 триллионов кВт*ч.
Ниже можно посмотреть прогноз производства электроэнергии по источникам:
Что интересного мы видим на этом графике? Давайте по порядку снизу вверх:
1. Сокращение доли энергии, произведенной из нефти. До 2030 года небольшой рост. Потом в десятилетие 2030 – 2040 – небольшой спад. Потом стабильный спад.
2. Серьезное падение, практически до нуля к концу графика, энергии, произведенной путем сжигания каменного угля.
3. Газу еще достаточно долго будет везти. Но в перспективе его доля тоже сокращается.
4. Доля атомной энергетики сходит на нет где-то к 2050 году. Слишком много «побочек» у этого метода.
5. Гидроэнергия остается на плюс-минус одном уровне. С 2040 по 2050 годы – небольшое уменьшение. Затем стабильный уровень. Производство гидроэлектростанций – штука недешевая. Количество рек – вещь неизменная. Перегораживание рек плотинами тоже не столь безобидно для экологии.
6. Сжигание биотоплива – стабильный медленный рост. Затем – 50-60 лет стабильности на довольно высоком уровне.
7. То же самое с энергией ветра. Но здесь доля несколько выше.
8. Самая большая доля с самой впечатляющей динамикой – производство солнечной электроэнергии. К концу века ожидаемая доля солнечной электроэнергии составит порядка 63% от всей произведенной энергии. А с учётом доли тепловой солнечной энергии, и вовсе, дотянет до 66%.
9. Остальное приходится на другие источники возобновляемой энергии.
То есть, всего лишь спустя какие-то 80 лет 2/3 всей энергии человечества будет обеспечено нашим главным светилом – Солнцем!
Что нужно, чтобы доля солнечной энергетики могла стабильно и динамично расти?
1. Снижение стоимости и повышение эффективности солнечных панелей
2. Повышение эффективности и снижение стоимости накопления и хранения энергии, произведенной в течение:
a. светового дня – краткосрочное накопление и
b. солнечного сезона – долгосрочное накопление
И можно не сомневаться, что стоимость оборудования для солнечных электрических станций и батарей для накопления произведенной энергии будет продолжать падать. Здесь важно и интересно понять следующую закономерность – за последние 33 года при каждом удвоении общего производства солнечной электроэнергии в мире стоимость оборудования для ее производства падала на 20%:
Кроме того, в течение ближайших 10-20 лет нас также ожидают существенные изменения привычных видов топлива для транспортных средств.
Для информации, список стран и сроков отказа от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания:
1. Норвегия – запрет на продажу и с 2025 года
2. Нидерланды – запрет на продажу и эксплуатацию с 2025 года
3. Германия – запрет на продажу и эксплуатацию с 2030 года
4. Индия – запрет на продажу с 2030 года
5. Великобритания – запрет на продажу с 2040 года и полный запрет с 2050 года
6. Франция – запрет на продажу с 2040 года
7. Китай – установлена минимальная квота в 20% на продажу электромобилей к 2025 году
8. Австрия, Дания, Ирландия, Япония, Португалия, Корея и Испания также имеют достаточно серьезные официальные планы по внедрению транспортных средств, оборудованных двигателями с нулевыми выбросами в атмосферу.
Итак, что мы имеем в результате? Что нас ожидает в ближайшем будущем?
На дорогах всё активнее будут появляться электромобили. Солнечные панели станут обычным делом на крышах и окнах домов. Энергия Солнца в течение нескольких десятилетий станет основным источником электричества и тепла, что будет иметь благотворное влияние на стоимость произведенной энергии, а также на чистоту воздуха в городах.
И здесь очень важно уже сейчас концентрироваться на том, за чем будущее, а не на том, от чего наиболее прогрессивные в энергетическом плане страны откажутся в течение ближайшего десятилетия.
Да будет свет!