Децентрализованное производство энергии: Децентрализованная генерация электроэнергии – Dürr

Децентрализованная генерация электроэнергии – Dürr

Мир энергетики меняется! Высокоэффективные, компактные и децентрализованные системы приходят на смену крупным централизованным электростанциям на ископаемом топливе. В будущем спрос на электроэнергию будет покрываться сочетанием электростанций, работающих от возобновляемых, гибридных и ископаемых источников энергии. Особенно это относится к электростанциям, работающим на ископаемом топливе: природном газе, угле, дизельном топливе, нефти и т. д. В развивающихся странах, где государственные сети работают нестабильно, небольшие децентрализованные электростанции вырабатывают электричество для потребления в месте их размещения. Перевозка топлива на эти электростанции ведет к значительному удорожанию электричества на таких децентрализованных станциях. Поэтому, чтобы обеспечить их экономичность, требуется максимально увеличить эффективность при генерации электроэнергии.

Компания Dürr предлагает ключевые технологии для децентрализованного производства электроэнергии: технология

Cyplan^® ORC позволяет повысить эффективность новых и имеющихся децентрализованных электростанций благодаря преобразованию энергии тепла в электричество. Такой подход может до 30 % увеличить КПД по электричеству для генераторных установок, работающих на ископаемом топливе. Технология Cyplan^® ORC обеспечивает экономически выгодное использование малых и средних источников тепла (например, биомассы и геотермальных ресурсов) для производства электроэнергии. Инвестиции в Cyplan^® ORC окупаются за короткое время.

Органический цикл Ренкина

Технология Cyplan^® ORC (органический цикл Ренкина, анг. Organic Rankine Cycle) — ключевое решение для производства электроэнергии с использованием децентрализованных источников тепла. Благодаря своей эффективности и гибкости, оборудование Cyplan^® ORC обеспечивает выгодное преобразование неиспользуемой тепловой энергии в диапазоне температур от 90 до 600 °C в полезную мощность.

Преимущества технологии Cyplan^® ORC:

• генерация электроэнергии из неиспользуемого тепла без выбросов CO2;
• снижение операционных расходов на производство энергии;
• повышение уровня независимости благодаря собственному источнику энергии.

Технология Cyplan^® ORC может применяться в самых разных сферах. Геотермальные, промышленные, солнечные системы, двигатели и теплоэнергетические установки, сжигание биомассы и попутного газа или газовые турбины — всюду можно воспользоваться гигантскими возможностями, которые предлагает Cyplan^® ORC. Благодаря ORC-системе большое количество неиспользуемого тепла, вырабатываемого в этих областях, можно эффективно преобразовать в электричество.

Примеры проектов

Мы имеем большой опыт в области оборудования, работающего по органическому циклу Ренкина. Наши специально оптимизированные системы работают по всему миру, от Европы и до Латинской Америки. Компания Dürr — идеальный партнер, если вам требуется производство электричества с использованием тепла.

Исходя из потребностей заказчиков, мы разрабатываем индивидуальные ORC-системы на базе турбин, прошедших весь цикл необходимых испытаний. Кроме того, мы предлагаем решения для высокотемпературного и низкотемпературного оборудования, тепловая энергия которого преобразуется в электрическую. Благодаря нашему ноу-хау вы получите именно то, что вам требуется.

Лучшая основа для вашего успеха

Мы понимаем ваши потребности и знаем наш бизнес, идет ли речь о коммерческих отношениях, вопросах относительно оборудования, о поставках или ноу-хау. Вот всего лишь два факта, которые отличают Dürr от других производителей ORC-систем:

• специально разработанные резервуары высокого давления;
• турбины собственной конструкции.

Два этих пункта — уникальные особенности технологии органического цикла Ренкина, используемой в системах Cyplan^®. Мы предлагаем максимально гибкую платформу с индивидуальным подходом к каждому конкретному ORC-процессу.

Децентрализованное энергоснабжение на основе электрогенераторных установок Caterpillar® – Энергетика и промышленность России – № 5 (57) май 2005 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Децентрализованное энергоснабжение на основе электрогенераторных установок Caterpillar® – Энергетика и промышленность России – № 5 (57) май 2005 года – WWW. EPRUSSIA.RU – информационный портал энергетика

http://www.eprussia.ru/epr/57/3689.htm

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 5 (57) май 2005 года

Современная российская электроэнергетика испытывает ряд проблем, и одной из наиболее значительных является недостаток средств для инвестиций в генерацию энергии, а также в распределительные сети до потенциального потребителя. Руководство РАО «ЕЭС России» признает, что на сегодняшний день инвестиционная деятельность обеспечена средствами не более чем на 75% от необходимого объема. Независимые эксперты настроены еще более скептически и утверждают, что дефицит электроэнергии к 2008 году может составить от 3 до 11 ГВт.

В настоящее время все больше внимания уделяется проблемам малой энергетики в контексте энергосбережения. Лавинообразный процесс старения генерирующего оборудования централизованной энергетики сопровождается накоплением проблем в транспортировке энергии потребителю и стремительным ростом энергопотребления. Потери в сетях при переброске электроэнергии достигают 10% и более, а тепла – от 20 до 40%. Децентрализация энергоснабжения, т. е. переход от выработки электричества и тепла на базе крупных генерирующих мощностей к их производству на малых теплоэлектростанциях (мини-ТЭС), решает целый ряд стоящих перед промышленными предприятиями и ЖКХ проблем: от повышения экономической эффективности и сокращения тарифов до снижения уровня загрязнения окружающей среды.

Когенерация (совместная выработка электрической энергии и тепла) и тригенерация (совместная выработка электричества, тепла и холода) позволяют экономить значительный объем топлива по сравнению с их раздельным производством. Кроме того, за счет сокращения протяженности электрических и, особенно, тепловых сетей значительно снижаются потери при доставке. Все это обеспечивает экономию на себестоимости производства энергии в несколько раз по сравнению с традиционными ТЭЦ и ГРЭС.

Строительство автономных источников энергии для частного сектора является экономически обоснованным как в районах массовой застройки, так и за пределами городов. В первом случае дополнительный эффект достигается за счет экономии средств на капитальном строительстве (под мини-ТЭС могут быть переоборудованы старые котельные и бойлерные). Во втором случае удельная стоимость прокладки энергетических сетей и подключения к ним, в расчете на 1 кВт мощности, сравнима с затратами на установку когенерационного агрегата с той разницей, что затраты на когенерационную установку окупятся за счет разницы между тарифом и себестоимостью.

Мини-ТЭС может быть построена на базе любой генераторной установки Caterpillar®, как дизельной, так и газопоршневой. Единичная мощность установки достигает 5,2 МВт, а несколько установок, соединенных для параллельной работы, могут вырабатывать необходимое количество как электрической, так и тепловой энергии. В когенерационных агрегатах Caterpillar эффективно утилизируется тепловая энергия рубашки охлаждения и выхлопных газов двигателя, за счет этого общий КПД установки может составлять до 90%. На 1 кВт электрической энергии когенерационные установки способны вырабатывать 1‑1,3 кВт тепла. Все это, а также значительный межремонтный период установок Caterpillar, достигающий у отдельных моделей 100 000 моточасов, позволяют получить электроэнергию и тепло с низкой себестоимостью. Окупаемость теплоэлектростанций, которые оснащены электрогенераторными установками Caterpillar, находится в пределах 3‑5 лет.

Безотказная работа когенерационных агрегатов Caterpillar, подкрепленная высоким качеством сервиса, а также удобство финансовых услуг получают все большее признание в России и странах СНГ. Только за последний год введены в эксплуатацию несколько когенерационных электростанций в Башкортостане, Якутии и Украине. Готовятся к вводу в строй станции в Санкт-Петербурге, Самаре, Республике Коми, Беларуси, Украине и Казахстане.

Из знаковых проектов хочется отметить готовящийся запуск ТЭС в Анадыре. Общая проектная электрическая мощность этой станции составляет 28 МВт, тепловая – 92 МВт. Для производства электроэнергии предназначены когенерационные установки Cat® 3616 и G3616; для производства тепла, помимо оборудования Caterpillar, используются пиковые газовые котлы.

Помимо размещения энергетических установок в специально построенном здании, одним из привлекательных решений для децентрализованного производства энергии является использование модульных установок в контейнерном исполнении. Основные преимущества генераторных агрегатов в контейнерном исполнении заключаются в отсутствии затрат на капитальное строительство, простоте транспортировки, монтажа, а также пуска в эксплуатацию. Поставляемый заказчику силовой модуль уже имеет все необходимые вводы / выводы для подключения внешних систем: подвода топлива, трубопроводов сетевой воды, электрической нагрузки и т. д. Кроме того, при необходимости можно быстро нарастить уже имеющиеся генерирующие мощности за счет установки дополнительных силовых модулей.

Контейнеры для генераторных установок могут быть трех основных типоразмеров: 20, 30 и 40 футов (соответственно 6, 9 и 12 метров). Модельный ряд силовых агрегатов, который может поставляться в контейнерном исполнении, обширен. Практически любая генераторная установка Caterpillar в диапазоне от 70 до 2000 кВт может быть смонтирована в контейнере.

В качестве примера модульной ТЭС приведем станцию, состоящую из двух газопоршневых когенерационных установок Caterpillar G3516 в контейнерном исполнении суммарной электрической мощностью 2.06 МВт, в поселке Ассы, Башкортостан. Оба генераторных агрегата предназначены для параллельной работы с сетью ОАО «Башкирэнерго» и оснащены системами утилизации тепла суммарной тепловой мощностью более 2,5 МВт (2,19 Гкал / час).

Подробную информацию о генераторных установках Caterpillar, сервисной поддержке и условиях финансирования проектов вы можете получить, обратившись в московское представительство компании или к одному из официальных дилеров.

Также читайте в номере № 5 (57) май 2005 года:

• «ЭкспоЭлектроника» и «ЭлектронТехЭкспо»: дополнительные возможности для развития

  5‑8 апреля в московском СК «Олимпийский» с успехом прошли 8-я Международная специализированная выставка электронных компонентов и технологического оборудования «ЭкспоЭлектроника» и 3-я Международная специализированная выставка матер. ..

• Технические особенности и преимущества элегазового трансформатора тока типа ТРГ-110 II* производства ОАО «Уралэлектротяжмаш»

  В течение 70 лет ОАО «Урал­электротяжмаш» (г. Екатеринбург), входящее в группу компаний «Энергомаш», является ведущим производителем высоковольтной аппаратуры на напряжения от 6 до 1150 кВ и имеет аккредитацию РАО «ЕЭС России» как приоритетны…

• «ОПЕК» – еще цветочки, ягодки впереди

  Если газодобывающие страны создадут картель, они смогут взвинтить цены на энергоносители еще больше….

• Бесплотинные ГЭС на основе гидроэнергоблока: дешевая энергия из неисчерпаемого источника

  Принципиальная особенность изобретения – трансформация энергии водного потока в энергию поперечного движения цепи типа тракторной гусеницы, в которой прямоугольные пластины-траки ориентированы под углом 45о к направлению течения. Пл…

• Топливный кризис по мере исчерпания запасов углеводородов планете не грозит

  Когда закончатся нефть и газ, мы сможем эффективно получать синтез-газ путем переработки угля еще сотни лет. А все благодаря российским инженерам, которым впервые удалось создать эффективную и экономичную установку по термической перераб…

Смотрите и читайте нас в

Интервью

Выставки

Видео

Библиотека

Контакты

Полная версия сайта

Каталог «Энергетика РУ»

Компании

Новости

Статьи

Продукция

Рынок и аналитика

Отраслевое тарифное соглашение

Рейтинг

• — Выберите область поиска —
• — Выберите область поиска —
• Искать в новостях
• Икать в газете
• Искать в каталоге

‘

Снизу вверх: Проектирование децентрализованной энергосистемы | Новости

| Контакты по связям со СМИ

---

Междисциплинарная группа представляет сеть будущего

Пришло время обновить ваш браузер. Он не поддерживает тег видео.

18 февраля 2022 г. | Коннор О’Нил | Связь со СМИ

---

В США появляется далеко идущее видение будущего электросетей. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики (DOE).

За последние несколько лет это видение выросло из теории на доске в реальную силу. эксперименты на лабораторном оборудовании.

Это называется «Автономные энергетические сети» (АЭГ), попытка обеспечить сеть будущего может управлять растущей базой интеллектуальных энергетических устройств, переменной возобновляемой энергии, и расширенные элементы управления.

“Сетка будущего будет гораздо более распределенной и слишком сложной, чтобы ее можно было контролировать с помощью сегодняшних методы и технологии», — сказал Бенджамин Кропоски, директор Power Systems NREL. Инженерный центр. «Нам нужен путь, чтобы добраться туда — чтобы раскрыть потенциал всех этих интеграции новых технологий в энергосистему».

Усилия AEG предусматривают самоуправляемую энергетическую систему — очень «осведомленную» сеть технологий. и распределенные элементы управления, которые работают вместе для эффективного согласования двунаправленной энергии предложение к спросу на энергию. Это жесткий поворот от сегодняшней системы, в которой централизованно контроль используется для управления односторонними перетоками электроэнергии к потребителям по линиям электропередач которые исходили от центральных генераторов.

Вместо этого сетки AEG состоят друг из друга, как фрактальная группа микросетей. Секции или «ячейки» AEG используют всепроникающую связь и управляемость для постоянного добиваться своих лучших условий работы, которые приспосабливаются к темпераменту клиента спрос, доступная генерация и ценообразование.

Децентрализованное управление решает несколько проблем для нашей изменяющейся сети. Миллиардами новых энергетических устройств, генерирующих энергию из переменных ресурсов, трудно управлять централизованно — проблема слишком сложна. Помимо технических препятствия, нашим сетям также нужна новая парадигма устойчивости, защита от стихийных бедствий и кибератак.

AEG использует ресурсы, которые у нас есть (и еще несколько в пути), чтобы создать наиболее устойчивый и экономичная сетка возможна. На данный момент AEG представляет собой высокотеоретическую основу для наши будущие энергетические системы, из которых можно построить, с потенциальным применением через 10 лет и только несколько первых пользователей в настоящее время испытывают эту технологию. Но он приближается очень конкретное будущее.

Это потому, что команда NREL начала с создания прочного фундамента: теории, лежащей в основе АЕГ.

Заполнение пробелов в литературе

AEG следует из текущего проекта передового энергетического агентства Министерства энергетики, Advanced Агентство исследовательских проектов-Энергетика (АРПА-Э). Группа ученых NREL, работающих в Программа ARPA-E оптимизированных распределенных энергетических систем (NODES) сконцентрирована по разработке оперативных методов оптимизации и управления энергосистемами.

Исследователи NREL Аннабель Пратт, Чин-Яо Чанг, Бри-Матиас Ходж и Бенджамин Кропоски сотрудничает в Энергетическом центре Power Systems в области интеграции энергетических систем Объект (ESIF) в NREL.

«Я бы сказал, что для нас все началось с NODES», — сказал старший научный сотрудник AEG Technical. Ведущий Андрей Бернштейн. «С точки зрения алгоритмов и структуры, NODES охватывает только один ячейка — одно ограниченное сообщество. Затем Бену пришла в голову идея иметь клетки, которые взаимодействуют друг с другом. друг с другом, чтобы сформировать иерархическую систему, которая могла бы покрыть всю сетку. Это как это перешло к многоклеточной перспективе».

С запуском NODES в 2015 году Бернштейн и его коллега-исследователь NREL Эмилиано Далл’Анезе нацелились на новые алгоритмы для распределенной сетки. В этих алгоритмах используется ограниченное вычисление многих клиентских устройств (например, инверторов) для функциональной работы сетки.

«Наши основные алгоритмы основаны на теории оптимизации и управления, — сказал Бернштейн. «Если вы обратитесь к литературе, то увидите, что между ними существует разрыв: оптимизация находит решения. (но игнорирует реальные условия), в то время как алгоритмы управления работают для стабилизации в не идеальные условия. Мы соединяем два домена».

Бернштейн и Далл’Анезе много публиковали на эту тему, создавая теоретическую основу для этой новой дисциплины в их документах «Оптимизация распределительных сетей на основе обратной связи в реальном времени: единый подход » и « Онлайн-оптимизация в качестве контроллера обратной связи: стабильность и отслеживание ». В последовательных проблемах, с которыми они сталкиваются, преобладают несколько жестких фактов. Например, поток энергии непрерывен, а измерения — нет; и умные дома и фотоэлектрические инверторы не являются суперкомпьютерами, которые могут решить сложную оптимизацию проблемы.

«Что нового в нашем решении, так это то, что мы решаем проблему, состоящую из двух частей», — сказал Кропоски. «Во-первых, из-за большого количества устройств мы не можем использовать централизованное управление, но вместо этого должны распространять задачу оптимизации. Другая проблема в том, что у нас есть изменяющиеся во времени условия, поэтому оптимизация меняется каждую секунду и должны быть решены в режиме реального времени».

Наследие NREL в этой области помогло найти путь к реальной реализации. В Калифорнии и на Гавайях — двух штатах, которые выиграют от AEG, — NREL помог устранить неполадки. дюжина проблем, связанных с инверторами, установленными заказчиком, продвигая их состояние искусство в пути. Что происходит, например, когда вращающиеся генераторы, уравновешивающие частоты в 60 (или 50) Гц выведены из эксплуатации? Методы, разработанные для Гавайев, а затем использованные в Калифорнии, помогли ответить на этот вопрос, добавив в инверторы функции интеллектуальной сети. повысить стабильность.

Остаются и другие проблемы, такие как определение полного набора функций инвертора, необходимых для стабилизации сети, а также необходимых стимулов.

На теоретическом уровне AEG объединяет эти разработки вместе с опытом NREL. в разработке технологий управления, управлении микросетями и распределительными системами, а также кибербезопасности — в более крупную и полную теорию. Расширяющееся сообщество AEG, которое Созванный в апреле во время семинара в NREL, основное внимание уделяется пониманию всех частей головоломки и устранению пробелов. Но Пока алгоритмы AEG все еще находятся в разработке, команда привлекает партнеров по всему миру. отрасли промышленности и энергетики, чтобы увидеть, как AEG выглядит на практике.

Текстовая версия

Набирает обороты

Подобно сетке, которую команда оптимизирует, появляются распределенные «ячейки» поддержки для АЕГ. В рамках лаборатории круг участников AEG расширяется благодаря на финансирование исследовательских проектов, направляемое NREL. Как руководитель проекта исследователь, Кропоски хочет, чтобы мяч продолжал вращаться в других областях энергии, в то время как теоретики продолжают собирать скелет программы.

Одной из таких областей является энергия ветра, в которой будущее AEG также предполагает автономную ветряная электростанция. Дженнифер Кинг, исследователь из NREL, провела последний год, создавая срез ветра AEG.

«Это один из моих самых любимых проектов, — сказал Кинг. “Это хорошее сочетание прикладного исследования, но мы по-прежнему работаем на фундаментальном, техническом уровне».

Работа Кинга помогает заложить фундамент AEG — решить задачи оптимизации для саморегулирующихся ячеек размером с ветряную электростанцию. Но ее исследования также касаются оптимально интегрируя переменную поставку энергии ветра.

“Сегодня просто не существует методов и связи между технологиями”, — сказал Кинг. «Одна из мыслей состоит в том, что здания могут перераспределять свою нагрузку, чтобы попытаться соответствовать ( переменная мощность ветра), поэтому мы работаем с командой по строительству, чтобы понять как.”

Тенденции, предшествующие AEG, уже проявляются и в области зданий. Министерство энергетики недавно выделило гранты на автоматизированное управление зданиями. Дополнительное финансирование автономных ветроэнергетических систем, поступающее от Управления Министерства энергетики США. Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии направлены на улучшение работы ветряных электростанций с Концепция АЕГ. Усилия также недавно получили поддержку через Фонд коммерциализации технологий Министерства энергетики США.

Внедряя эти сложные системы, AEG направляет свой прогресс в направлении единое решение для сети. Но при этом AEG также открывает двери Пандоры. коробка технических задач. «Чем больше мы копаем, тем больше тем мы находим, которые нуждаются решать», — сказал Кропоски.

Среди них шкала. В настоящее время команда моделирует AEG с несколькими сотнями узлов. на высокопроизводительном компьютере, расположенном в Центре интеграции энергетических систем NREL. Но такие регионы, как Bay Area, имеют более 20 миллионов контрольных точек. Как бы AEG выступит, если будет развернуто там? И какие рыночные стимулы потребуются для этого?

Попытка решить судьбу миллиона вещей посекундно — вот где вызов.

— Дженнифер Кинг, исследователь NREL

От основ к функциональности

Коротко выразился Кинг: «Время решения алгоритма требуется каждую секунду. ежесекундно решать судьбу миллиона вещей — вот в чем трудность приходит в.”

Кроме того, выходя за пределы теоретического мира, реальные энергетические системы создают реальные проблемы. Коммуникации задерживаются, сетевые устройства поступают от многих поставщиков, а данные не всегда доступны там, где это необходимо. Это особая задача для Бернстайна и команды, чья алгоритмы должны быть надежными, несмотря на не очень идеальные условия.

«Допустим, мы создаем очень хорошие алгоритмы, — сказал Бернштейн. «Они по-прежнему зависят от физика — топология линий и модели устройств. Если вы находитесь в здании и вы хотите выбрать, что включить или выключить, вам нужно иметь точную модель этого здания, которое может быть трудно найти».

Чтобы преодолеть такие особенности, как модели устройств, Бернштейн использует большие данные и инструменты машинного обучения.

“Иногда определить модель сложнее, чем научиться быть оптимальным на основе данных и измерений, — сказал Бернстайн. — Вместо того, чтобы строить модели, мы используем данные научиться оптимальному поведению напрямую».

Другие условия ограничивают AEG; есть висящие вопросы о том, как организовать коммуникационную инфраструктуру и, что особенно важно, как обеспечить это будущее инфраструктуры от киберугроз. Такие практические вопросы будут в центре внимания AEG. принимает реальную форму.

Путь к рынку Подтверждение

Хотя Kroposki прогнозирует 10-летнюю работу, появление AEG на рынке может произойти раньше. есть уже продвигаются к коммерциализации алгоритмов AEG. Теория, что Бернштейн и Dall’Anese, построенный для питания AEG, был выбран программой I-Corps Министерства энергетики США для продвижение на рынок. IP Group также выбрала AEG в качестве кандидата на технологическое ускорение. портфолио.

Промышленность тоже отстает от видения. Siemens сотрудничает с NREL для разработки методы распределенного управления при поддержке Управления технологий солнечной энергии Министерства энергетики США. Точно так же совместная работа NREL с Eaton основана на усилиях AEG по автономные, электрифицированные мобильные решения.

Первый реальный тест алгоритмов AEG проходит в Сономе. виноградник. Микросеть фермы Stone Edge Farm Estate была запрограммирована на распределенное управление. используя теорию, первоначально разработанную Бернштейном и Далл’Анезе.

NREL также изучил, как поддерживать рынок распределенной энергии с использованием блокчейна — вариант для так называемых транзакционных энергетических рынков. Кропоски ожидает, что «вы вероятно, увидеть, как AEG появляется снизу вверх; начиная с больниц, университетских городков и сообщества».

Действительно, небольшое совместное предприятие в Колорадо, Holy Cross Energy, уже внедряет методы управления, полученные в результате работы ARPA-E NODES.

По мере развития теории — от основ к моделированию и маломасштабному применению — Кропоски надеется, что участие также будет расти.

“Есть много людей, работающих над крошечными аспектами этого… мы рассматриваем это как широкое видение. Если вы заинтересованы в этой работе, пожалуйста, свяжитесь с нами».

Узнайте больше о работе NREL по модернизации сети.

—Коннор О’Нил

мы должны децентрализовать и потреблять меньше нашей энергетической системы и вызываемых ею выбросов CO2. Тем не менее, возобновляемых источников энергии недостаточно: сосредоточение внимания на нисхождении энергии и децентрализации не менее или даже более важно.

Давайте посмотрим подробнее и поймем, почему.

Солнечная энергия: возобновляемая энергия со многими преимуществами

Структура любого общества во многом определяется качеством и доступностью источников энергии, поддерживающих его.

В случае с современными обществами сжигание ископаемого топлива, а именно угля, нефти и газа, позволило человечеству «прогрессировать» за последние несколько десятилетий с побочными эффектами, которые мы все знаем: высвобождение и экспоненциальное увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере.

Кредиты: Наш мир в данных, доступен здесь

Одним из наиболее востребованных решений для борьбы с этими загрязняющими ископаемыми видами энергии является солнечная энергия, то есть производство энергии с помощью фотоэлектрических солнечных панелей.

А солнечная энергия хорошая идея?

Похоже на то: особенно если вы увлекаетесь биомимикрией, т. е. изучаете 4,6 миллиарда лет существования Природы, 3,5 миллиарда из которых были жизнью, и понимаете, что единственная форма энергии, используемая в мире природы, исходит от солнца. .

Можно было бы легко написать о хрупком и невероятном балансе Земли: где грибы берут минералы из горных пород, чтобы питать растения и почвенные микроорганизмы, получая при этом питательные вещества от растений благодаря их фотосинтезу.

Но дело не в этом. Мы по-прежнему делаем доводы в пользу солнечной энергии!

На самом деле, солнечная энергия также кажется отличным источником энергии, учитывая, что цена на солнечные панели резко упала в последние годы, что способствовало их росту и широкому распространению.

К сожалению – да, всегда есть «но» – солнечная энергия становится менее привлекательной, когда мы думаем, что солнце не всегда светит, особенно в более облачных странах. Вот почему мы не полностью отказались от электростанций, работающих на ископаемом топливе, которые, когда их запускают, вызывают колебания на рынке энергии и увеличивают счета за электроэнергию в конце месяца.

Скрытая стоимость солнечных панелей и солнечной энергии

Кроме того, средняя эффективность солнечной панели составляет всего около 20%-25% и необходимость занимать большую площадь, которую необходимо подготовить (иногда это приводит к вырубке лесов и потере биоразнообразия) являются другими недостатками солнечной энергии. .

И давайте не будем забывать, как сложно сохранить эту энергию для последующего использования: для этого требуются литиевые батареи, которые очень трудно перерабатывать и которые, как и солнечные батареи, состоят из нескольких редких минералов.

Также помните, что эти полезные ископаемые связаны с добычей полезных ископаемых, что означает большую вырубку лесов, использование земли, тонны (загрязненной) воды, которая часто безответственно сбрасывается и загрязняет экосистемы… Не говоря уже о тяжелой технике, экскаваторах и топливе, необходимом для их работы…

Из любопытства может быть интересно изучить некоторые последствия, связанные с производством iPhone, в видеоролике под названием: 4 причины, по которым планета не может производить больше iPhone.

Таким образом, мы можем понять, что, несмотря на то, что солнечная энергия и электрификация являются основополагающими для декарбонизации, они не идеальны и имеют широкий спектр последствий.

Фактически, хотя доля возобновляемых источников энергии, таких как солнечная, ветровая, геотермальная, гидроэнергия, биомасса, увеличивается в глобальном масштабе, общая доля загрязнения от энергетического сектора также увеличивается.

Причина?

Постоянно растущее потребление энергии и почему возобновляемых источников энергии недостаточно

Потребление энергии растет быстрее, чем мы обезуглероживаем энергию — вот почему.

Следовательно, важно избегать выработки энергии из первых рук: наибольшее снижение нашего энергетического воздействия должно происходить за счет сокращения необходимой нам энергии. Это первое, что нам нужно иметь в виду, когда речь идет о снижении воздействия нашего энергопотребления.

Только после этого мы должны сосредоточиться на эффективном использовании и производстве энергии.

Эта дихотомия между правильным направлением и нежелательным воздействием имеет только одно решение: мы должны перестать верить в технологические решения (текущие или еще не открытые), которые решат экологические проблемы, при этом веря, что нам не придется ничего менять. в том, как мы живем.

Какими бы важными ни были или могут быть современные и будущие технологические решения (а они есть и будут!) мы должны начать думать о том, что мы должны адаптировать свой образ жизни – в то время как частный и государственный секторы также вносят свой вклад.

Моллисон и Холмгрен, «основатели» движения пермакультуры, были одними из первых, кто придумал/спланировал, как сократить потребление энергии, используя целостный системный подход.

Среди многих предложений относительно пассивных систем, т. е. конструкций, которые требуют меньше энергии благодаря своей конструкции, наиболее частыми являются посадка деревьев для защиты от холодных ветров или тщательное рассмотрение солнечной ориентации дома (см. ).

Продолжая тему энергетики, вы можете также изучить концепцию EROI (Energy Return On Investment), относящуюся к количеству энергии, необходимой обществу для поддержания себя. Но что это на самом деле означает?

Это означает, что если мы посмотрим глубже, мы поймем, что эффективность добычи нефти с течением времени снижается — как и ее EROI — и что энергетический голод нашего общества должен замедлиться, даже с использованием возобновляемых источников энергии.

Меньше потреблять и потреблять энергию друг друга

И последнее, но не менее важное: тема децентрализации энергетики, а не только перехода к системам возобновляемой энергии, также очень актуальна для перехода к энергетике.

Таким образом, важно, чтобы мы двигались от централизованных, капиталоемких мегапроектов к децентрализованным и разумным маломасштабным проектам по производству энергии.

Во всем мире централизованные энергетические системы, основанные на ископаемом топливе, поддерживаются крупными капитальными проектами за счет государственных инвестиций и кредитов (хотя многие тем временем имеют частный капитал).

Это привело к повышению цен на энергоносители, к определенному несоответствию с ЦУР (целями устойчивого развития) и подвержению стран риску EROI (который снижается) для поддержки сложных обществ.

Более того, централизованная, устаревающая и устаревшая энергетическая инфраструктура иногда не обслуживается правительствами, что в некоторых странах приводит к постоянным отключениям электроэнергии с разрушительными социально-экономическими последствиями.

В конечном счете, централизованные энергетические системы более склонны к политическим маневрам и схемам. Как насчет децентрализованных энергетических систем?

Децентрализованное производство энергии

Децентрализованные энергетические системы более устойчивы в долгосрочной перспективе.

Почему?

Потому что они имеют большую сетевую связь между участниками (производителями энергии), что укрепляет связи и лучше поддерживает разрывы в энергосистеме, при этом пользуясь государственной и частной собственностью.

В зависимости от действующего законодательства децентрализованные энергетические системы полагаются на мелких производителей возобновляемой энергии, которые подключены через децентрализованную сеть к конечным пользователям, которые могут покупать, а также производить энергию и продавать ее обратно в сеть или местную микросеть.

Это означает, что можно одновременно быть производителем и потребителем энергии.

Недавний (апрель 2021 г. ) документальный фильм из Патагонии показывает, насколько важны децентрализованные энергетические системы для энергетического перехода, и объясняет, почему мы должны делать на них ставку.

Децентрализованное производство энергии: значение

Что такое децентрализованные энергетические системы? Как следует из названия, это системы, в которых энергия вырабатывается из основной (и централизованной в паре крупных электростанций) электросети.

Кроме того, это также обычно относится к энергии, которая производится рядом с тем местом, где она будет использоваться, а не на удаленной электростанции. Как кратко упоминалось выше, децентрализованные источники энергии могут повысить надежность поставок, снизить потери при передаче и снизить выбросы углерода, особенно в случае возобновляемых источников энергии.

Примеры децентрализованных энергетических систем включают комбинированное производство тепла и электроэнергии (также известное как когенерация или ТЭЦ), мусороперерабатывающие заводы, сжигание биомассы, солнечную и энергетическую или геотермальную энергию. Они могут обслуживать целое сообщество (например, экопоселок), здание (например, кондоминиум) или даже деревню.

Возобновляемые источники энергии и переход к энергетике: меньше значит больше

Независимо от источника, производство энергии, как и все остальное, что мы делаем, влияет на нашу планету. Будь то фотогальванические солнечные батареи, ветряные турбины или гидроэлектростанции, особенно когда их жизненный цикл подходит к концу, и мы не можем замкнуть цикл материалов и перейти к экономике замкнутого цикла.

Нам часто «продают» ложные обещания более экологичного будущего, которое зависит от перехода нашей энергосистемы от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии.

И это правильно.