Quantumrun

TASVIR KREDIT: Quantumrun

Quyosh energiyasi va energiya internetining yuksalishi: energiya kelajagi P4

Devid Tal, nashriyotchi, futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Seshanba, 09 - 15:2020

Biz yiqilish haqida gaplashdik iflos energiya. haqida gaplashdik yog'ning oxiri. Va biz faqat yuksalishi haqida gapirdik elektr transport vositalari. Keyinchalik, biz ushbu tendentsiyalarning harakatlantiruvchi kuchi haqida gaplashamiz - va u biz bilgan dunyoni atigi XNUMX-XNUMX yil ichida o'zgartiradi.

Deyarli bepul, cheksiz, toza, qayta tiklanadigan energiya.

Bu qandaydir katta ish. Va shuning uchun ushbu turkumning qolgan qismi insoniyatni energiyaga zaif dunyodan energiyaga boy dunyoga o'tkazadigan tendentsiyalar va texnologiyalarni qamrab oladi va bu bizning iqtisodiyotimiz, jahon siyosati va kundalik hayotingizga ta'sir qiladi. Bu juda og'ir narsa, bilaman, lekin xavotir olmang, men sizga bu borada yo'l ko'rsatganim uchun juda tez yurmayman.

Keling, deyarli bepul, cheksiz, toza, qayta tiklanadigan energiyaning eng aniq shakli: quyosh energiyasidan boshlaylik.

Quyosh: nima uchun u tosh va nima uchun muqarrar

Hozirga kelib, biz hammamiz quyosh energiyasi nima ekanligini yaxshi bilamiz: biz asosan energiyani yutuvchi katta panellarni olamiz va quyosh nurini yaroqli elektr energiyasiga aylantirish maqsadida ularni quyosh sistemamizning eng katta termoyadroviy reaktoriga (quyosh) qaratamiz. Bepul, cheksiz va toza energiya. Ajoyib eshitiladi! Xo'sh, nega texnologiya ixtiro qilinganidan keyin o'nlab yillar oldin quyosh chiqmadi?

Xo'sh, siyosat va arzon neftga bo'lgan muhabbatimizni bir chetga surib qo'ysak, asosiy to'siq xarajat bo'ldi. Ilgari quyosh energiyasidan foydalangan holda ko'p miqdorda elektr energiyasini ishlab chiqarish, ayniqsa ko'mir yoki neftni yoqish bilan solishtirganda juda qimmat edi. Lekin ular har doimgidek, narsalar o'zgaradi va bu holda, yaxshi tomonga.

Ko'ryapsizmi, quyosh va uglerodga asoslangan energiya manbalari (masalan, ko'mir va neft) o'rtasidagi asosiy farq shundaki, biri texnologiya, ikkinchisi esa qazib olinadigan yoqilg'i. Texnologiya yaxshilanadi, u arzonlashadi va vaqt o'tishi bilan ko'proq daromad keltiradi; fotoalbom yoqilg'ilarda esa ko'p hollarda ularning qiymati ko'tariladi, turg'un bo'ladi, o'zgaruvchan bo'ladi va nihoyat vaqt o'tishi bilan pasayadi.

Bu munosabatlar 2000-yillarning boshidan beri juda aniq namoyon bo'ldi. Quyosh texnologiyasi o'zining samarali ishlab chiqaradigan energiya miqdorini osmonga ko'tardi, shu bilan birga uning xarajatlari pasayib ketdi (faqat so'nggi besh yil ichida 75 foiz). 2020 yilga kelib, quyosh energiyasi hatto subsidiyalarsiz ham qazib olinadigan yoqilg'ilar bilan raqobatbardosh bo'ladi. 2030 yilga kelib, quyosh energiyasi qazib olinadigan yoqilg'ilarning ozgina qismiga qimmatga tushadi va samaraliroq ishlaydi. Shu bilan birga, neft qazib olinadigan yoqilg'i elektr stantsiyalarini (masalan, ko'mir) qurish va saqlash xarajatlari (moliyaviy va atrof-muhit) bilan bir qatorda 2000-yillarning ko'p qismida qimmatlashdi.

Agar biz quyosh tendentsiyalariga rioya qilsak, futurolog Rey Kurtsveylning bashoratiga ko'ra, quyosh yigirma yil ichida bugungi energiya ehtiyojlarining 100 foizini qondirishi mumkin. So'nggi 30 yil ichida quyosh energiyasi ishlab chiqarish har ikki yilda ikki baravar ko'paydi. Xuddi shunday, Xalqaro energetika agentligi bashorat qildi Quyosh (quyosh) 2050 yilga kelib, barcha boshqa fotoalbom va qayta tiklanadigan yoqilg'i turlaridan ancha oldinda bo'lib, dunyodagi eng yirik elektr manbaiga aylanadi.

Biz qazib olinadigan yoqilg'i energiyasi qanchalik ko'p bo'lmasin, qayta tiklanadigan energiya baribir arzonroq bo'ladigan davrga kiryapmiz. Xo'sh, bu haqiqiy dunyoda nimani anglatadi?

Quyosh investitsiyalari va qabul qilish qaynash nuqtasiga etadi

O'zgarish dastlab asta-sekin keladi, keyin birdaniga hamma narsa boshqacha bo'ladi.

Ba'zi odamlar quyosh energiyasini ishlab chiqarish haqida o'ylashganda, ular hali ham mustaqil quyosh elektr stansiyalari haqida o'ylashadi, bu erda yuzlab, ehtimol minglab quyosh panellari mamlakatning chekka qismida joylashgan cho'lning katta qismini qoplaydi. Rostini aytsam, bunday qurilmalar kelajakdagi energiya aralashmalarimizda katta rol o'ynaydi, ayniqsa quvur liniyasidan tushadigan innovatsiyalar bilan.

Ikkita tezkor misol: Kelgusi o'n yil ichida biz quyosh batareyasi texnologiyasi uning qobiliyatini oshirishini ko'ramiz quyosh nurini 25 foizdan deyarli 50 foizgacha energiyaga aylantiradi. Shu bilan birga, IBM kabi yirik o'yinchilar bozorga quyosh kollektorlari bilan kirishadi 2,000 quyoshning kuchini oshiring.

Ushbu innovatsiyalar istiqbolli bo'lsa-da, ular bizning energiya tizimimiz rivojlanishining faqat bir qismini ifodalaydi. Energetikaning kelajagi markazsizlashtirish, demokratlashtirish, bu odamlarga hokimiyat haqida. (Ha, men bu naqadar oqsoqlanganini tushunaman. Buni hal qiling.)

Buning ma'nosi shundaki, elektr energiyasini ishlab chiqarish kommunal xizmatlar o'rtasida markazlashtirish o'rniga, ko'proq va ko'proq elektr energiyasi ishlatilgan joyda ishlab chiqarila boshlaydi: uyda. Kelajakda quyosh energiyasi odamlarga elektr energiyasini mahalliy kommunal xizmatlardan olishdan ko'ra arzonroq narxda o'z elektr energiyasini ishlab chiqarish imkonini beradi. Aslida, bu allaqachon sodir bo'lmoqda.

Avstraliyaning Kvinslend shahrida elektr energiyasi narxi deyarli nolga tushdi 2014 yil iyul oyida. Odatda, narxlar megavatt soatiga 40-50 dollar atrofida o'zgarib turadi, nima bo'ldi?

Quyosh sodir bo'ldi. To'g'rirog'i, tom tepasida quyosh. Kvinslenddagi 350,000 1,100 ta binoning tomida quyosh panellari mavjud bo'lib, ular birgalikda XNUMX megavatt elektr energiyasi ishlab chiqaradi.

Ayni paytda, xuddi shu narsa Evropaning yirik mintaqalarida (ayniqsa, Germaniya, Ispaniya va Portugaliya) sodir bo'lmoqda, bu erda uy-joy miqyosidagi quyosh energiyasi an'anaviy kommunal xizmatlar tomonidan quvvatlanadigan uy-joy elektr energiyasining o'rtacha narxlari bilan "tarmoq pariteti" ga (bir xil narxlarda) erishdi. Frantsiya hatto qonun chiqardi tijorat zonalaridagi barcha yangi binolar zavod yoki quyosh tomlari bilan qurilgan bo'lishi kerak. Kim biladi deysiz, balki bir kun kelib xuddi shunday qonunchilikda butun binolar va osmono'par binolarning derazalari shaffof quyosh panellari bilan almashtirilishini ko'rar - ha, quyosh paneli oynalari!

Ammo bularning barchasidan keyin ham, quyosh energiyasi hali ham bu inqilobning uchdan bir qismidir.

Batareyalar, endi nafaqat o'yinchoq mashinangiz uchun

Quyosh panellari rivojlanishda va keng ko'lamli investitsiyalarda uyg'onish davrini boshdan kechirganidek, batareyalar ham shunday. Turli xil innovatsiyalar (masalan. bir, ikki, uch) ularni arzonroq, kichikroq, ekologik jihatdan qulayroq qilish va eng muhimi, ularga katta hajmdagi quvvatni ancha uzoqroq saqlash imkonini berish uchun onlayn keladi. Ushbu ilmiy-tadqiqot investitsiyalarining sababi aniq: batareyalar quyosh nuri tushmaganda foydalanish uchun to'plangan energiyani saqlashga yordam beradi.

Haqiqatan ham, siz Teslaning yaqinda debyut qilganida katta shov-shuv ko'targanligi haqida eshitgan bo'lishingiz mumkin Tesla elektr devori, 10 kilovatt soatgacha energiya to'plashi mumkin bo'lgan arzon uy batareyasi. Bu kabi batareyalar uy xo'jaliklariga tarmoqdan butunlay chiqib ketish (agar ular uyingizda quyosh energiyasiga ham sarmoya kiritish kerak bo'lsa) yoki tarmoq uzilishlari vaqtida ularni zaxira quvvat bilan ta'minlash imkoniyatini beradi.

Kundalik uy xo'jaliklari uchun batareyaning boshqa afzalliklari orasida mahalliy elektr tarmog'iga ulanishni afzal ko'rgan uy xo'jaliklari, xususan, dinamik elektr narxiga ega bo'lgan uy xo'jaliklari uchun ancha past energiya to'lovi kiradi. Buning sababi, siz elektr energiyasi narxi past bo'lgan kun davomida energiya yig'ish va saqlash uchun energiya sarfini sozlashingiz mumkin, so'ngra elektr energiyasi narxi ko'tarilgan tunda batareyangizdan uy quvvatini tortib, tarmoqdan chiqib ketishingiz mumkin. Bu sizning uyingizni yanada yashil qiladi, chunki tunda energiya izingizni kamaytirish odatda ko'mir kabi iflos yoqilg'i tomonidan ishlab chiqariladigan energiyani almashtiradi.

Ammo batareyalar oddiy uy egasi uchun shunchaki o'yin o'zgartiruvchi bo'lmaydi; yirik korxonalar va kommunal xizmatlar ham o'zlarining sanoat o'lchamli akkumulyatorlarini o'rnatishni boshlaydilar. Aslida, ular barcha akkumulyator o'rnatishlarining 90 foizini tashkil qiladi. Ularning batareyalardan foydalanish sabablari asosan oddiy uy egasi bilan bir xil: bu ularga quyosh, shamol va suv toshqini kabi qayta tiklanadigan manbalardan energiya to'plash imkonini beradi, keyin esa bu energiyani kechqurun bo'shatib, jarayonda energiya tarmog'ining ishonchliligini oshiradi.

Mana biz energiya inqilobimizning uchinchi qismiga keldik.

Energiya Internetining yuksalishi

Qayta tiklanadigan energiya (ayniqsa quyosh) 24/7 energiya ishlab chiqara olmasligi sababli, ularga keng ko'lamli investitsiyalarni ishonib bo'lmaydi, deb aytadigan qayta tiklanadigan energiya muxoliflari tomonidan davom etayotgan bir dalil bor. Shuning uchun bizga quyosh porlamaganda ko'mir, gaz yoki yadro kabi an'anaviy "asosiy yuk" energiya manbalariga muhtojmiz.

Shu bilan birga, o'sha ekspertlar va siyosatchilar ko'mir, gaz yoki atom stansiyalarining noto'g'ri qismlar yoki rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish tufayli doimo yopilishi haqida gapira olmaydilar. Ammo ular buni qilganda, ular xizmat ko'rsatadigan shaharlar uchun chiroqlarni o'chirishlari shart emas. Bizda milliy energiya tarmog‘i degan narsa bor. Agar bitta zavod yopilsa, qo‘shni stansiyadan keladigan energiya bir zumda bo‘shashib, shaharning elektr energiyasiga bo‘lgan ehtiyojini qoplaydi.

Ba'zi bir kichik yangilanishlar bilan, xuddi shu tarmoq qayta tiklanadigan manbalardan foydalanadi, shunda quyosh porlamasa yoki bir mintaqada shamol esmasa, energiya yo'qotilishi qayta tiklanadigan manbalar elektr energiyasi ishlab chiqaradigan boshqa hududlardan qoplanishi mumkin. Va yuqorida aytib o'tilgan sanoat o'lchamli batareyalardan foydalangan holda, biz kechqurun chiqarish uchun kun davomida katta miqdorda qayta tiklanadigan energiyani arzon saqlashimiz mumkin. Bu ikki nuqta shamol va quyosh an'anaviy asosiy yuk energiya manbalari bilan teng darajada ishonchli quvvatni ta'minlashi mumkinligini anglatadi.

Qayta tiklanadigan energiyaning mahalliy va sanoat miqyosidagi yangi savdo tarmog'i kelajakdagi "energiya interneti" ni tashkil qiladi - dinamik va o'zini o'zi tartibga soluvchi tizim (Internetning o'zi kabi) ko'pgina tabiiy ofatlar va terroristik hujumlarga qarshi immunitetga ega, shu bilan birga nazorat qilinmaydi. har qanday monopoliya tomonidan.

Oxir oqibat, qayta tiklanadigan energiya paydo bo'ladi, ammo bu shaxsiy manfaatlar kurashsiz yo'qolmaydi degani emas.

Quyosh kommunal xizmatchilarning tushligini yeydi

Qizig'i shundaki, agar elektr energiyasi uchun ko'mir yoqish bepul bo'lsa ham (bu asosan dunyodagi eng yirik ko'mir eksportchilaridan biri bo'lgan Avstraliyada sodir bo'ladi), elektr stansiyasini saqlash va ishlatish, keyin esa elektr energiyasini yuzlab millargacha tashish uchun pul talab qiladi. uyingizga elektr uzatish liniyalari. Bu barcha infratuzilma sizning elektr to'lovingizning katta qismini tashkil qiladi. Va shuning uchun siz yuqorida o'qigan Kvinslendliklarning ko'pchiligi uyda elektr energiyasini ishlab chiqarish orqali bu xarajatlarni chetlab o'tishni afzal ko'rdilar -bu shunchaki arzonroq variant.

Ushbu quyosh narxining afzalligi butun dunyo bo'ylab shahar atrofi va shahar hududlarida tezlashgani sababli, ko'proq odamlar mahalliy energiya tarmoqlaridan qisman yoki to'liq voz kechadi. Bu shuni anglatadiki, mavjud kommunal infratuzilmani saqlash xarajatlari kamroq va kamroq odamlar tomonidan qoplanadi, oylik elektr energiyasi uchun to'lovlarni ko'taradi va "kech quyosh energiyasini qabul qiluvchilar" uchun nihoyat quyosh energiyasiga sarmoya kiritish uchun yanada katta moliyaviy rag'bat yaratadi. Bu kommunal kompaniyalarni tunda ushlab turadigan yaqinlashib kelayotgan o'lim spiralidir.

Ushbu yuk poyezdi o'z yo'lida zaryad olayotganini ko'rib, ba'zi qoloq kommunal kompaniyalar bu tendentsiyaga qarshi qonli oxirigacha kurashishni tanladilar. Ular uy egalariga ortiqcha quyosh energiyasini tarmoqqa sotishga imkon beruvchi "aniq o'lchash" siyosatini o'zgartirish yoki tugatish uchun lobbichilik qilishdi. Boshqalar qonunchilarni jalb qilish uchun harakat qilmoqda quyosh qurilmalari uchun qo'shimcha to'lovlarni tasdiqlash, hali boshqalar ishlamoqda qayta tiklanadigan va samarali energiya talablarini muzlatish yoki kamaytirish ular bilan uchrashish qonun bilan belgilandi.

Asosan, kommunal kompaniyalar hukumatlarni o'z operatsiyalarini subsidiyalashga va ba'zi hollarda mahalliy energiya tarmoqlari ustidan monopoliyalarini qonunlashtirishga harakat qilmoqda. Bu, albatta, kapitalizm emas. Hukumatlar esa sanoatni ularning o‘rnini bosish potentsialiga ega bo‘lgan (va jamoatchilik uchun foyda keltiradigan) buzg‘unchi va ustun yangi texnologiyalardan (ya’ni quyosh va boshqa qayta tiklanadigan manbalardan) himoya qilish bilan shug‘ullanmasligi kerak.

Quyosh va boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalarining rivojlanishini sekinlashtirishga katta miqdordagi lobbichilik pullari sarflansa-da, uzoq muddatli tendentsiyalar aniqlangan: quyosh va qayta tiklanadigan energiya kommunal xizmatlarning tushliklarini iste'mol qilishga o'rnatiladi. Shuning uchun ham istiqbolli kommunal xizmatlar ko‘rsatuvchi kompaniyalar boshqacha yo‘l tutmoqda.

Eski dunyo kommunal xizmatlari yangi dunyo energiya tartibini boshqarishga yordam beradi

Garchi ko'pchilik elektr tarmog'idan butunlay uzib qo'yishi dargumon bo'lsa-da, kim biladi, bo'lajak o'g'lingiz mast holda Tesla'ni garajingizdagi uy akkumulyatoriga haydab yuborsa nima bo'ladi - ko'pchilik o'n yil o'tgan sayin mahalliy energiya tarmoqlaridan kamroq va kamroq foydalana boshlaydi. .

Devordagi yozuvlar bilan bir nechta kommunal xizmatlar kelajakda qayta tiklanadigan va taqsimlangan energiya tarmog'ida etakchi bo'lishga qaror qilishdi. Misol uchun, Yevropaning bir qator kommunal xizmatlari joriy daromadlarining bir qismini quyosh, shamol va suv toshqini kabi qayta tiklanadigan energiya infratuzilmasiga investitsiya qilmoqda. Ushbu kommunal xizmatlar allaqachon o'z investitsiyalaridan foyda ko'rgan. Taqsimlangan qayta tiklanadigan manbalar talab yuqori bo'lgan issiq yoz kunlarida elektr tarmoqlaridagi kuchlanishni kamaytirishga yordam berdi. Qayta tiklanadigan manbalar, shuningdek, kommunal xizmatlarning yangi va qimmat markazlashtirilgan elektr stantsiyalari va elektr uzatish liniyalariga sarmoya kiritishga bo'lgan ehtiyojini kamaytiradi.

Boshqa kommunal kompaniyalar sof energiya provayderi bo'lishdan energiya xizmati provayderi bo'lishga o'tish yo'nalishini yanada chuqurroq izlamoqda. Quyosh energiyasi tizimlarini loyihalash, moliyalash va o‘rnatish bilan shug‘ullanuvchi SolarCity startapi o‘z faoliyatini boshladi. xizmat ko'rsatish modeliga o'tish odamlarning uy batareyalariga egalik qilishlari, ularga xizmat ko'rsatishlari va ulardan foydalanishlari.

Ushbu tizimda mijozlar o'z uylarida quyosh panellari va uy akkumulyatorini o'rnatish uchun oylik to'lovni to'laydilar (potentsial ravishda giper-mahalliy jamoat energiya tarmog'iga (mikrogridlar) ulanadi) va keyin uy energiyasini kommunal xizmat ko'rsatish tashkiloti boshqaradi. Mijozlar faqat foydalanadigan energiya uchun to'laydilar va kamtarona energiya foydalanuvchilari energiya to'lovlarini qisqartirishni ko'radilar. Ular hatto uylari ishlab chiqaradigan ortiqcha energiyani energiyaga chanqoq qo'shnilarini quvvatlantirish uchun ishlatib, daromad olishlari mumkin.

Deyarli bepul, cheksiz, toza energiya nimani anglatadi

2050 yilga kelib, dunyoning katta qismi o'zining eskirgan energiya tarmog'i va elektr stansiyalarini to'liq almashtirishga majbur bo'ladi. Ushbu infratuzilmani arzonroq, toza va energiyani ko'paytiruvchi qayta tiklanadigan manbalar bilan almashtirish shunchaki moliyaviy ma'noga ega. Ushbu infratuzilmani qayta tiklanadigan energiya manbalari bilan almashtirish an'anaviy energiya manbalari bilan almashtirish bilan bir xil xarajat qilsa ham, qayta tiklanadigan energiya hali ham g'alaba qozonadi. O'ylab ko'ring: an'anaviy, markazlashtirilgan energiya manbalaridan farqli o'laroq, taqsimlangan qayta tiklanadigan manbalar milliy xavfsizlikka terroristik hujumlar, iflos yoqilg'idan foydalanish, yuqori moliyaviy xarajatlar, iqlim va sog'liqqa salbiy ta'sirlar va keng miqyosdagi zaiflik kabi salbiy yuklarni olib kelmaydi. qorayishlar

Energiya samaradorligi va qayta tiklanadigan manbalarga investitsiyalar sanoat dunyosini ko'mir va neftdan ajratishi, hukumatlarning trillionlab dollarlarini tejashi, qayta tiklanadigan va aqlli tarmoqlarni o'rnatish bo'yicha yangi ish o'rinlari orqali iqtisodiyotni rivojlantirishi va uglerod chiqindilarini taxminan 80 foizga kamaytirishi mumkin.

Ushbu yangi energiya davriga kirib borar ekanmiz, biz savol berishimiz kerak: cheksiz energiyaga ega dunyo aslida qanday ko'rinishga ega? Bu bizning iqtisodiyotimizga qanday ta'sir qiladi? Bizning madaniyatimiz? Bizning hayot tarzimizmi? Javob: siz o'ylaganingizdan ham ko'proq.

Biz bu yangi dunyo qanday ko'rinishini "Energetika kelajagi" seriyamiz oxirida o'rganamiz, lekin birinchi navbatda, kelajagimizni quvvatlantirishi mumkin bo'lgan qayta tiklanadigan va qayta tiklanmaydigan energiyaning boshqa shakllarini eslatib o'tishimiz kerak. Keyingi: Qayta tiklanadigan energiya va toriy va termoyadroviy energiya joker belgilari: energiya kelajagi P5.