Определены новые энергетические технологии, требующие быстрого развития для проверки их долгосрочной инвестиционной жизнеспособности.
Целью является сокращение выбросов парниковых газов, и энергетический сектор как крупнейший участник находится в центре усилий, используя широкий спектр технологий декарбонизации.
Базовые технологии, такие как ветровая и солнечная энергетика, в настоящее время широко коммерциализируются, но постоянно разрабатываются и появляются новые технологии чистой энергии. Учитывая обязательства по выполнению Парижского соглашения и давление, связанное с необходимостью внедрения новых технологий, вопрос заключается в том, какие из них требуют фокусирования на НИОКР для определения их долгосрочного инвестиционного потенциала.
Учитывая это, Исполнительный комитет по технологиям Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) выделил шесть новых технологий, которые, скорее всего, принесут пользу в глобальном масштабе, и заявил, что их необходимо вывести на рынок как можно скорее.
Они таковы.
Технологии первичного энергоснабжения
Комитет отмечает, что плавучие солнечные электростанции — это не новая технология, но полностью коммерциализированные технологии высокого уровня готовности комбинируются новыми способами. Примером могут служить пришвартованные плоскодонные суда и солнечные фотоэлектрические системы, включающие панели, системы передачи энергии и инверторы.
Указаны два класса возможностей: когда плавучая солнечная электростанция является автономной и когда она модернизирована или построена вместе с гидроэлектростанцией в качестве гибридной. Плавучая солнечная электростанция также может быть спроектирована для отслеживания с небольшими дополнительными затратами, но с приростом энергии до 25%.
Плавающие ветрогенераторы предоставляют возможность использовать ветроэнергетические ресурсы, расположенные на гораздо большей глубине, чем стационарные морские ветрогенераторы, которые обычно находятся на глубине 50 м или менее, и в районах с прибрежным глубоким морским дном. Основная проблема заключается в системе якорного крепления, инвестиции в которую получают два основных типа конструкций: погружные и якорные, закрепленные на морском дне, и оба имеют свои преимущества и недостатки.
Комитет утверждает, что конструкции плавучих ветровых электростанций находятся на разных уровнях технологической готовности, при этом плавучие турбины с горизонтальной осью более продвинуты, чем турбины с вертикальной осью.
Технологии, обеспечивающие возможности
«Зелёный» водород — очень актуальная тема, поскольку его можно использовать для отопления, в промышленности и в качестве топлива. Однако, как отмечает TEC, способ производства водорода критически важен для его воздействия на выбросы.
Расходы зависят от двух факторов: стоимости электроэнергии и, что более важно, стоимости электролизеров, которая должна определяться экономией за счет масштаба.
Комитет утверждает, что появляются батареи нового поколения для хранения электроэнергии в масштабах, определяемых счетчиком, и бытовых накопителей, такие как твердотельные литий-металлические, которые предлагают существенные улучшения по сравнению с существующими технологиями аккумуляторов с точки зрения плотности энергии, долговечности и безопасности аккумуляторов, а также обеспечивают более быструю зарядку.
Если производство удастся успешно масштабировать, их использование может стать революционным, особенно для автомобильного рынка, поскольку это потенциально позволит разрабатывать электромобили с аккумуляторами, срок службы и запас хода которых сопоставимы с показателями современных традиционных транспортных средств.
По данным Комитета, для хранения тепловой энергии в целях отопления или охлаждения можно использовать множество различных материалов с различной теплоемкостью и стоимостью. Наибольший вклад этот процесс, вероятно, будет вносить в здания и легкую промышленность.
Системы теплоснабжения жилых домов могут оказать огромное влияние в холодных регионах с низкой влажностью, где тепловые насосы менее эффективны, в то время как еще одной ключевой областью будущих исследований являются «холодильные цепи» в развивающихся и новых индустриальных странах.
Тепловые насосы — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, но в то же время в ней продолжают появляться инновации в таких областях, как усовершенствованные хладагенты, компрессоры, теплообменники и системы управления, позволяющие повысить производительность и эффективность.
Комитет утверждает, что исследования неизменно показывают, что тепловые насосы, работающие на электроэнергии с низким уровнем выбросов парниковых газов, являются основной стратегией для удовлетворения потребностей в отоплении и охлаждении.
Другие развивающиеся технологии
Комитет отмечает, что другие рассматриваемые технологии включают системы преобразования энергии ветра, морских волн, приливов и океана, которые могут иметь решающее значение для усилий некоторых стран или субрегионов, но пока не будут решены проблемы инженерного и экономического обоснования, они вряд ли принесут пользу в глобальном масштабе.
Ещё одной интересной технологией является биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода, которая только вышла за рамки демонстрационной стадии и готовится к ограниченному коммерческому внедрению. В связи с относительно высокой стоимостью по сравнению с другими вариантами смягчения последствий изменения климата, её внедрение должно быть обусловлено, главным образом, инициативами в области климатической политики, а широкое внедрение в реальных условиях может включать сочетание различных видов топлива, подходов к улавливанию и хранению углерода (CCS) и целевых отраслей.
— Джонатан Спенсер Джонс
Время публикации: 14 января 2022 г.