Глобальными трендами в мировой «зеленой» экономике, в частности, являются повышение энергоэффективности и внедрение возобновляемых источников энергии. Устойчивое развитие называют ключом к решению текущих экологических, экономических и экзистенциальных проблем и проблем развития.
Основой устойчивого развития в энергетической сфере является соблюдение «энергетической трилеммы»:
- обеспечить доступность энергии в достаточных объемах и по приемлемым ценам обеспечить
- надежность и безопасность энергоснабжения
- обеспечить его экологичность (требование по минимизации антропогенного воздействия энергосистем на окружающую среду).
На основе «энергетической трилеммы» выстраиваются тренды устойчивого развития в энергетике:
- Международное сотрудничество
- Принцип общей, но дифференцированной ответственности
- Решение проблемы выбросов парниковых газов
- Создание рынка углеродных единиц
- Активное развитие ВИЭ
- Рост ESG-инвестирования (ответственного инвестирования)
- Смягчение социально-экономических последствий энергетического перехода
- Энергоэффективность потребления энергии
- Сокращение потребления угля
Тренды развития новых технологий в энергетике в контексте устойчивого развития
Повышение энергоэффективности
Повышение эффективности транспортных средств (снижение массы, применение композитных материалов, повышение аэродинамических свойств, модернизация ДВС, рост эффективности ДВС и трансмиссии, внедрение цифровых систем управления, гибридизация)
Технологии, направленные на рост энергетической эффективности промышленных установок, использование вторичных энергоносителей, электрификация
Технологии повышения энергоэффективности зданий (применение новых теплоизоляционных материалов, новых архитектурно-конструкторских решений при проектировании жилых и промышленных зданий и сооружений – «умное строительство», активные и пассивные дома, интеллектуальные системы кондиционирования и отопления, применение смарт-метрики и других приборов учета.
Электрификация
Распространение электромобилей (их доля в общем автопарке достигла 1,5 % от общего числа автомобилей), частичная электрификация (гибридизация) автотранспорта, электрификация силовых агрегатов в авто- и железнодорожном транспорте.
Электрификация промышленных низко- и среднетемпературных процессов (тепловые насосы для низкотемпературных процессов в легкой промышленности – в частности, в пищевой и в производстве напитков, в фармакологии, текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности; электродуговые печи для производства стали и использование водорода, получаемого методом электролиза, для производства аммиака).
Электрификация бытового теплоснабжения. Получение доступа к распределенной электроэнергетике и электрификация приготовления пищи в развивающихся странах.
Удешевление производства электроэнергии и тепла на основе ВИЭ
Повышение эффективности и снижение стоимости солнечной генерации, достигаемое, в том числе, за счет производства бескремниевых фотопреобразователей различного типа, каскадных фотопреобразователей с высоким КПД и повышенным ресурсом; термальных установок, конвертирующих солнечную энергию в тепловую;
Повышение эффективности и снижение стоимости ветровой генерации;
Повышение эффективности работы геотермальных установок, в том числе установок бинарного цикла;
Развитие малой гидроэнергетики;
Развитие технологий получения электроэнергии и тепла на основе биотоплива и отходов.
Технологии накопления и хранения энергии
Повышение качество работы энергосистемы и поставляемых услуг
Обеспечение управляемой выдачи мощности от ВИЭ с неравномерной выработкой с учетом потребностей энергосистемы, в частности – пикового спроса, что позволяет оптимизировать загрузку генерирующих и сетевых активов в энергосистеме,
Расширение зоны распределенной генерации;
Расширение возможности потребителей по ценозависимому управлению спросом со стороны потребителей, позволяя им активно влиять на ценовое равновесие на рынке электроэнергии.
Водородная энергетика
На транспорте (замещение нефтепродуктов в сегменте дорожного транспорта и в авиации);
В секторе зданий (для отопления и электроснабжения, в том числе автономного, с замещением природного газа или нефтепродуктов);
В промышленности – в качестве сырья и заменителя традиционных углеводородов;
Как один из наиболее эффективных способов создания долгосрочных хранилищ энергии.
Повышение управляемости - внедрение цифровых и интеллектуальных систем в электроэнергетике
Данные: цифровая информация. Рост объема доступных данных за счет радикального снижения стоимости сенсоров.
Аналитика: использование данных для получения полезной информации и нового знания. Снижение стоимости вычислительных мощностей, развитие аналитики данных в энергетической сфере.
Связанность: обмен данными между людьми, приборами и машинами через цифровые сети