Tools

Електроенергія для планети

20 лютого 2017 р.

Електроенергія для планети

Попит на електроенергію до 2060 року подвоїться.

Всесвітня енергетична система сьогодні вкрай нестійка: дефіцит ресурсів посилюється, енергопостачання нестабільно, клімат мінливий. Поліпшенню ситуації може сприяти реалізація амбітних планів - перш за все, у царині децентралізованого виробництва енергії і дигіталізації, - основною метою яких є відмова від викопного палива. «До 2060 року попит на електроенергію зросте вдвічі», - пояснює Віллі Майкснер, директор підрозділу «Виробництво енергії і газу» концерну Siemens. Головне завдання - створити доступне надійне і екологічне енергопостачання з мінімальним обсягом викидів CO2.

В даний час близько 1 млрд людей не мають доступу до електроенергії. За оцінками ООН, до середини XXI століття чисельність населення планети збільшитися до 9,5 млрд. Чоловік. Майкснер уточнює: «Щоб в майбутньому ми могли забезпечити все населення планети надійної і доступної електроенергією, протягом наступних 35 років всесвітня енергосистема повинна бути підготовлена до триразового збільшення обсягів споживання електроенергії Китаєм».

Зростаючий попит на високоефективне виробництво електроенергії призведе до істотного розширення енергетичних потужностей у всьому світі. За розрахунками Siemens, до 2030 року майже половину необхідних додаткових потужностей складуть децентралізовані енергосистеми. Державне регулювання ринку дозволить знизити витрати на виробництво енергії з відновлюваних джерел, в результаті чого зросте роль вітроенергетики і фотовольтаїки. Вартість електроенергії, одержуваної від фотоелементів, впала на 7% в період з 2000 по 2015 рік. Очікується, що до 2020 року ціни офшорної вітроенергетики знизяться на третину у порівнянні з 2015 роком.

Однак одного тільки розширення виробництва електроенергії з поновлюваних джерел недостатньо. «У зв'язку із зростанням попиту на електроенергію ми зможемо досягти наших цілей в області технологій щодо запобігання зміні клімату тільки в тому випадку, якщо крок за кроком будемо переводити існуючі електростанції з вугілля на газ. Це дозволить скоротити викиди CO2 на 40% у всьому світі», - каже Майкснер. Зусилля, спрямовані на інтеграцію всіх джерел енергії в єдину систему, обумовлені необхідністю перетворення існуючих розподільних мереж в інтелектуальні енергомережі. Це дозволить управляти потоком електроенергії в декількох напрямках і уникати перебоїв в процесі постачання за рахунок використання накопиченої раніше електроенергії.

Заощадливий накопичувач

Siemens у співпраці з Технічним університетом Гамбург і енергопостачальною компанією Hamburg Energie розробляє нове рішення для акумулювання енергії, яке повинно стати справжнім проривом в цій області. Перетворена в тепло надлишкова енергія вітру буде зберігатися у кам’яному відсипу, накритому ізолюючим захисним кожухом. При виникненні потреби у додатковій електроенергії парова турбіна буде перетворювати енергію тепла знову у струм.

В даний час в Гамбурзі Siemens тестує випробувальну накопичувальну установку FES (Future Energy Solution). Спільно з науковцями співробітники концерну визначають спосіб найбільш ефективної зарядки і розрядки накопичувача. Важливу роль тут відіграють конструкція відсипу і форма ізолюючого кожуха. Вже на ранній стадії реалізації даного проекту дослідники розраховують отримати ККД близько 25% - в подальшому цей показник повинен досягти 50%.

Такий простий принцип накопичення енергії зможе гарантувати дуже високу економічну ефективність. Багато з використовуваних сьогодні резервуарів зберігання енергії є дорогими або характеризуються обмеженою місткістю. FES-установка буде доступна в різних розмірах і різних класах потужності.