Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена общей концепции энергетических переходов. Для текущего перехода на возобновляемые источники энергии см. Переход на возобновляемые источники энергии .

Уголь, нефть и природный газ остаются основными мировыми источниками энергии даже после того, как возобновляемые источники энергии начали быстро расти. [1]

Энергетический переход - это существенное структурное изменение в энергетической системе . [2] Исторически эти изменения были вызваны спросом на различные виды топлива и их доступностью. [3] Энергетические переходы также могут быть результатом истощения источников энергии, например, китового жира для освещения и древесины для выплавки железа в Европе. Текущий переход к возобновляемым источникам энергии и, возможно, другим видам устойчивой энергетики, отличается тем, что в значительной степени обусловлено признанием того, что глобальные выбросы углерода должны быть сведены к нулю, и, поскольку ископаемое топливо является крупнейшим источником выбросов углерода, количество ископаемого топлива, которое может быть произведено, ограничено Парижским соглашением COP21. 2015 г., чтобы сохранить глобальное потепление ниже 1,5 ° C. В последние годы термин «энергетический переход» был придуман в рамках движения к устойчивости за счет более широкой интеграции возобновляемых источников энергии в сферу повседневной жизни.

Примером перехода к устойчивой энергетике является переход Германии ( Energiewende ) и Швейцарии [4] к децентрализованным возобновляемым источникам энергии и энергоэффективности . Хотя до сих пор эти сдвиги были замены ядерной энергии, их заявленная цель была угль поэтапного отказа , сокращение невозобновляемых источников энергии [5] и создания энергетической системы , основанной на 60% возобновляемых источниках энергии к 2050 году [6] Как В 2018 году цели коалиции к 2030 году заключаются в достижении 65% возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии до 2030 года в Германии. [7] Другим таким примером является стремление к переходу от двигателя внутреннего сгорания работаетот транспортных средств к электромобилям как способ снизить глобальную зависимость от ископаемого топлива и сократить выбросы парниковых газов . [8] Этот переход, в частности, начал стимулировать дебаты, учитывая, что он требует десятикратного увеличения добычи полезных ископаемых и, следовательно, приведет к увеличению самих процессов добычи и связанных с ними экологических и социальных воздействий. Потенциальное решение, которое возникло для этой дилеммы перехода энергии, состоит в изучении сбора минералов из новых источников, таких как полиметаллические конкреции, лежащие на морском дне . [9] Текущие исследования изучают это как способ облегчить энергетический переход более устойчивым образом.

Определение термина «энергетический переход» [ править ]

В связи со все более широким внедрением возобновляемых источников энергии снизились затраты , особенно на энергию, вырабатываемую солнечными панелями. [11]
Нормированная стоимость энергии (LCOE) - это мера средней чистой текущей стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение ее срока службы.
Пример долгосрочного исторического перехода к энергетике: доля первичной энергии по источникам в Португалии
Сценарий будущего производства электроэнергии в Германии, пример продолжающегося перехода на возобновляемые источники энергии

«Энергетический переход» означает значительное изменение в энергетической системе, которое может быть связано с одним или комбинацией использования ресурсов, структурой системы, масштабом, экономикой, поведением конечного использования и энергетической политикой . «Энергетический переход» целесообразно определять как изменение состояния энергетической системы в отличие от изменения отдельной энергетической технологии или источника топлива. [12]Ярким примером является переход от доиндустриальной системы, основанной на традиционной биомассе и других возобновляемых источниках энергии (ветер, вода и сила мускулов), к промышленной системе, характеризующейся повсеместной механизацией (паровая энергия) и использованием угля. Доли рынка, достигающие заранее заданных пороговых значений, обычно используются для характеристики скорости перехода (например, уголь в сравнении с традиционной биомассой), а типичные пороговые значения рыночной доли в литературе составляют 1%, 10% для первоначальных долей и 50%, 90% и 99%. для исхода акций после перехода. [13]

Однако с момента принятия Парижского соглашения COP21 в 2015 году [14] энергетический переход к чистому нулевому выбросу углерода определяется как сокращение производства ископаемого топлива, чтобы оставаться в рамках бюджета выбросов углерода, чтобы ограничить глобальное потепление до уровня ниже 1,5 ° C. [15] Термин «чистый ноль» включает признание того, что некоторое количество атмосферного CO2 улавливается в процессе роста растений и животных, и что это естественное связывание может быть усилено за счет сохранения почвы, лесовозобновления и защиты торфяников, водно-болотных угодий и морской среды.

Термин «энергетический переход» также может охватывать переориентацию политики, и это часто имеет место в публичных дебатах об энергетической политике . Например, это может означать изменение баланса спроса и предложения и переход от централизованного к распределенному производству (например, производство тепла и электроэнергии в очень маленьких когенерационных установках), что должно заменить перепроизводство и предотвращаемое потребление энергии мерами по энергосбережению и увеличением эффективность. [16] В более широком смысле энергетический переход может также повлечь за собой демократизацию энергетики [17] или движение к повышению устойчивости .

История [ править ]

Исторические энергетические переходы наиболее широко описаны Вацлавом Смилом . [3] Современные энергетические переходы различаются с точки зрения мотивации и целей, движущих сил и управления. Компоновка мировых энергетических систем со временем значительно изменилась. До 1950-х годов экономический механизм энергетических систем был скорее локальным, чем глобальным. [18] По мере развития различные национальные системы становились все более и более интегрированными, превращаясь в большие международные системы, которые мы наблюдаем сегодня. Исторические темпы перехода энергетических систем были тщательно изучены. [19]В то время как исторический энергетический переход обычно был длительным делом, разворачивающимся на протяжении многих десятилетий, это не обязательно верно для нынешнего энергетического перехода, который разворачивается в совершенно иных политических и технологических условиях. [20]

Что касается нынешних энергетических систем, то из истории можно извлечь много уроков. [21] [22] Потребность в большом количестве дров на ранних этапах производства в сочетании с непомерно высокими расходами на наземную транспортировку привела к нехватке доступной (например, доступной по цене) древесины, и было обнаружено, что стекольные заводы восемнадцатого века «работали как предприятие по очистке леса. [23] Когда Британия была вынуждена прибегнуть к углю после того, как в значительной степени закончились дрова, возникший топливный кризис вызвал цепочку событий, кульминацией которых два века спустя стала Промышленная революция . [24] [25]Точно так же увеличение использования торфа и угля было жизненно важными элементами, прокладывающими путь к Золотому веку Голландии, охватывающему примерно весь 17 век. [26] Еще один пример, когда истощение ресурсов привело к технологическим инновациям и переходу к новым источникам энергии в китобойном промысле XIX века и как китовый жир в конечном итоге был заменен керосином и другими продуктами, полученными из нефти. [27] В случае успеха быстрого перехода к энергетике вполне вероятно, что государство будет выкупать или спасать угледобывающие регионы.

См. Также [ править ]

  • Поэтапный отказ от ископаемого топлива
  • Модальный сдвиг

Ссылки [ править ]

  1. ^ Friedlingstein et al. 2019 .
  2. ^ «Мировой энергетический совет. 2014. Глобальные энергетические переходы» .
  3. ^ а б Смил, Вацлав. 2010. Энергетические переходы. История, требования, перспективы. Praeger
  4. ^ Ноттер, Доминик А. (2015-01-01). «Маленькая страна, большая проблема: предстоящий переход Швейцарии к устойчивой энергетике». Бюллетень ученых-атомщиков . 71 (4): 51–63. Bibcode : 2015BuAtS..71d..51N . DOI : 10.1177 / 0096340215590792 . ISSN 0096-3402 . 
  5. ↑ Федеральное министерство окружающей среды (29 марта 2012 г.). Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung в Европе и мире [ Долгосрочные сценарии и стратегии развития возобновляемых источников энергии в Германии с учетом развития в Европе и во всем мире ] (PDF) . Берлин, Германия: Федеральное министерство окружающей среды (BMU). Архивировано из оригинального (PDF) 27 октября 2012 года.
  6. ^ https://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/V/vierter-monitoring-bericht-energie-der-zukunft-englische-kurzfassung,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true .pdf Архивировано 20 сентября 2016 года на Wayback Machine pg6
  7. ^ "Das steht im Abschlusstext von Union und SPD" . Sueddeutsche.de . 2018-09-04.
  8. ^ Бреннан, Джон В .; Бардер, Тимоти Э. «Электромобили с аккумуляторной батареей и автомобили с двигателем внутреннего сгорания - Комплексная оценка, проведенная в США» (PDF) . Артур Д. Литтл . Источник 2021-01-20 .
  9. ^ Али, Салим (2020-06-02). «Глубоководная добыча полезных ископаемых: потенциальное сближение науки, промышленности и устойчивого развития?» . Сообщество Springer Nature Sustainability . Сообщество Springer Nature Sustainability . Источник 2021-01-20 .
  10. ^ «Инвестиции в энергетический переход достигли 500 миллиардов долларов в 2020 году - впервые» . BloombergNEF . (Bloomberg New Energy Finance). 2021-01-19. Архивировано 19 января 2021 года.
  11. ^ Чробак, Ула (автор); Ходош, Сара (инфографика) (28 января 2021 г.). «Солнечная энергия стала дешевой. Так почему же мы не используем ее больше?» . Популярная наука . Архивировано 29 января 2021 года.● Графика Ходоша получена из данных из «Нормированной стоимости энергии Lazard, версия 14.0» (PDF) . Lazard.com . Лазард. 2020-10-19. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2021 года.
  12. ^ Grübler, A. (1991). «Распространение: долгосрочные модели и разрывы». Технологическое прогнозирование и социальные изменения . 39 (1–2): 159–180. DOI : 10.1016 / 0040-1625 (91) 90034-D .
  13. ^ Grübler, A; Wilson, C .; Немет, Г. (2016). «Яблоки, апельсины и последовательные сравнения временной динамики энергетических переходов» (PDF) . Энергетические исследования и социальные науки . 22 (12): 18–25. DOI : 10.1016 / j.erss.2016.08.015 .
  14. ^ «Парижское соглашение» . РКИК ООН . Проверено 2 января 2021 .
  15. ^ Rogelj, Joeri; Forster, Piers M .; Криглер, Эльмар; Смит, Кристофер Дж .; Сефериан, Роланд (июль 2019 г.). «Оценка и отслеживание оставшегося углеродного бюджета для строгих климатических целей» . Природа . 571 (7765): 335–342. DOI : 10.1038 / s41586-019-1368-Z . ISSN 1476-4687 . 
  16. ^ Луи Буасжибо, Фахад Аль Каббани (2020): Энергетический переход в мегаполисах, сельских районах и пустынях . Wiley - ISTE . (Серия Energy) ISBN 9781786304995 . 
  17. ^ Хенрик Паулитц: Dezentrale Energiegewinnung - Eine Revolutionierung der gesellschaftlichen Verhältnisse . IPPNW . (Децентрализованное производство энергии - революция в социальных отношениях) Доступ 20 января 2012 г.
  18. ^ Häfelse, W; Сассин, W (1977). «Мировая энергетическая система» . Ежегодный обзор энергетики . 2 : 1–30. DOI : 10.1146 / annurev.eg.02.110177.000245 .
  19. ^ Höök, Микаэль; Ли, Цзюньчэнь; Йоханссон, Керсти; Сноуден, Саймон (2011). «Темпы роста глобальных энергетических систем и перспективы на будущее». Исследование природных ресурсов . 21 (1): 23–41. DOI : 10.1007 / s11053-011-9162-0 .
  20. ^ Sovacool, Бенджамин К. (2016-03-01). «Сколько времени это займет? Концептуализация временной динамики энергетических переходов» . Энергетические исследования и социальные науки . 13 : 202–215. DOI : 10.1016 / j.erss.2015.12.020 . ISSN 2214-6296 . 
  21. ^ Podobnik, В. (1999). «На пути к устойчивому энергетическому режиму: длинноволновая интерпретация глобальных энергетических сдвигов». Технологическое прогнозирование и социальные изменения . 62 (3): 155–172. DOI : 10.1016 / S0040-1625 (99) 00042-6 .
  22. ^ Rühl, C .; Appleby, P .; Fennema, F .; Наумов, А .; Шаффер, М. (2012). «Экономическое развитие и спрос на энергию: историческая перспектива на следующие 20 лет». Энергетическая политика . 50 : 109–116. DOI : 10.1016 / j.enpol.2012.07.039 .
  23. ^ Debeir, JC; Deléage, JP; Эмери, Д. (1991). В рабстве власти: энергия и цивилизация сквозь века . Лондон: Zed Books. ISBN 9780862329426.
  24. ^ Неф, JU (1977). «Ранний энергетический кризис и его последствия». Scientific American . 237 (5): 140–151. Bibcode : 1977SciAm.237e.140N . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1177-140 .
  25. ^ Fouquet, R .; Пирсон, PJG (1998). «Тысяча лет использования энергии в Соединенном Королевстве». Энергетический журнал . 19 (4): 1–41. DOI : 10.5547 / issn0195-6574-ej-vol19-no4-1 . JSTOR 41322802 . 
  26. ^ Унгер, RW (1984). «Источники энергии для голландского золотого века: торф, ветер и уголь». Исследования по экономической истории . 9 : 221–256.
  27. Перейти ↑ Bardi, U. (2007). «Цены на энергию и истощение ресурсов: уроки китобойного промысла в девятнадцатом веке» (PDF) . Источники энергии, часть B: экономика, планирование и политика . 2 (3): 297–304. DOI : 10.1080 / 15567240600629435 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Нация чистых технологий: как США могут стать лидером в новой глобальной экономике (2012) Рона Перника и Клинта Уайлдера
  • Развертывание возобновляемых источников энергии 2011 (2011 г.) Международного энергетического агентства
  • Армстронг, Роберт К., Кэтрин Вольфрам, Роберт Гросс, Натан С. Льюис, М. В. Рамана и др. Границы энергии , Nature Energy , Том 1, 11 января 2016 г.
  • Reinventing Fire: смелые бизнес-решения для эры новой энергии (2011 г.), Эмори Ловинс
  • Возобновляемые источники энергии и смягчение последствий изменения климата (2011 г.) МГЭИК
  • Перспективы солнечной энергии (2011 г.) Международного энергетического агентства

Внешние ссылки [ править ]

  • energytransition : о (в Германии и во всем мире) Energytransition (и Wiki о немецкой Energiewende)
  • Visual Capitalist, 31 октября 2018 г., Иман Гош, visualcapitalist.com: Визуализация глобального перехода к зеленой энергии