3 тренда будущего: что изменит индустрию энергетики

Человечество стоит на пороге энергетической революции, и этот факт нельзя отрицать. По утверждениям учёных солнечная энергия, электрокары и технологии сохранения энергии – это то, за чем стоит наше будущее, однако что принципиально нового в этих технологиях, и как они повлияют на нашу жизнь в ближайшие 20 лет? Давайте разберёмся.

Солнечная экономика

Цены на солнечные батареи падают с каждым годом

В течение одного года человечество потребляет порядка 470 экзаджоулей (10¹⁸ Дж) – столько же солнечной энергии попадает на поверхность Земли за 88 минут. За 112 часов – меньше, чем за пять дней – солнце может обеспечить планету 36 зеттаджоулями (10²¹ Дж) энергии: именно столько содержится во всех известных залежах нефти, газа и угля на Земле. Если человечество научится удерживать хотя бы десятую часть от одного процента всей поступающей на планету солнечной энергии, то в наших руках окажется энергия в шесть раз больше той, что мы потребляем сегодня во всех видах. Учитывая быстропадающие цены на солнечные панели, эти невероятные цифры приближают нас к тому, что в ближайшие 20 лет от 50 до 100% всей мировой энергии будут вырабатываться солнцем и другими возобновляемыми источниками. Мы уже пришли к тому, что в солнечных регионах угольная и газовая промышленности сдают свои позиции, поскольку затраты на солнечную энергию ниже в десятки раз: за последние 30 лет цены на солнечные батареи упали в 100 раз. К примеру, всего пару недель назад в Чили был поставлен новый рекорд цен на солнечную энергию: 0,0291 доллара (1,8706 рублей по курсу на день публикации материала) за киловатт – это на 58% ниже стоимости природного газа в этом регионе. Что дальше?

Переломная точка для технологий сохранения энергии

Конечно, главное ограничение постоянного использования солнечной энергии – доступность только в течение солнечного дня, но здесь на помощь приходят аккумуляторы. На данный момент технология производства и хранения энергии переживает переломный момент формирования под влиянием пяти главных трендов в этой области.

1. Литий-ионные технологии. Литий-ионные аккумуляторы стремительно дешевеют на протяжении 20 лет: падение в цене в 90% с 1990 по 2005 – и это не предел. Такое ценовое снижение связано, прежде всего, связано с тем, что с 2000 года ёмкость батареи стоимостью 100$ увеличилась в одиннадцать раз.
2. Массовое производство. Вскоре должна начать работу Гигафабрика Тесла – завод по производству литий-ионных батарей, который, по ожиданиям, снизит расходы на производство аккумуляторов на 30%. Литий-ионные батареи ценой в $100 за киловатт-час для электрокаров станут возможными уже к 2020 году.
3. Проточные аккумуляторы. Этот вид аккумуляторов только начинает активно входить на рынок, и у него есть огромный потенциал: как показывают лабораторные исследования, проточные аккумуляторы могут работать по 5000 циклов заряда и более, что в 10 раз больше показателей литий-ионных батарей.
4. Технологии накопления энергии с помощью сжатого воздуха. Здесь такие компании, как, например, LightSail Energy, создают физические компаненты, рассчитанные на 10000 и более циклов заряда.
5. Плата по времени. США всё больше переходит на систему оплаты потребителями энергии по разной цене в зависимости от времени суток: так, использование электроэнергии в ночное время, когда спрос ниже, будет стоить на порядок дешевле, чем в дневное и вечернее время (зачастую уровень наивысшего спроса на энергию в вечернее время в два раза превышает уровень потребления в середине ночи).

Электрокары набирают обороты

Электрокары будут стремительно дешеветь

Электрокары начали завоёвывать автомобильную промышленность не так давно, однако очевидно, что за ними большое будущее: в течение следующих двух десятилетий этот вид транспорта вполне себе претендует стать одним из самых дешевых, а потому и самых распространённых видов транспорта. На графике ниже виден прогноз цен на электрокары: если сейчас такую машину можно купить по цене чуть выше среднего по США ($35,000 при средней в $33,500), то ориентировочно к 2030 электромобиль будет стоить дешевле, чем самая дешевая машина, проданная в Штатах в 2015 году.

В основном такая низкая стоимость электрокаров объясняется их простым устройством, использующем всего 10% движущих деталей стандартного автомобиля на бензине, а если дешевле строить, значит и дешевле обслуживать. Видя будущее за электрокарами, каждый крупный американский автопроизводитель на сегодня выпускает хотя бы один электромобиль: количество моделей на этом рынке выросло с 2 до 25 за последние шесть лет. Чего только стоит предпродажи Tesla своей Model 3: приняв 400000 предзаказов на электрокар по $35000, компания обеспечила себе порядка $14 млрд в не очень далеком будущем. Форд инвестировал $4,5 млрд в развитие производства электромобилей, планируя добавить в свою линейку 13 электрокаров и гибридов к 2020 году, что делает около 40% всех своих линий электрифицированными.

Солнечная энергия, развитие технологий накопления и сохранения энергии вместе с электромобилями – эти три силы будут бороться против разрушающей Землю энергии в течение следующих 20 лет. За 112 часов планета получает солнечную энергию, эквивалентную абсолютно всем залежам полезных ископаемых – не это ли будущее?

Оригинал статьи