Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен из энергетических переходов )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена общей концепции энергетических переходов. О текущем переходе на возобновляемые источники энергии см. Переход на возобновляемые источники энергии .

Уголь, нефть и природный газ остаются основными мировыми источниками энергии, даже несмотря на то, что возобновляемые источники энергии начали быстро расти. [1]

Энергетический переход - это значительное 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 заменяли ядерную энергию, их заявленной целью было поэтапный отказ от угля , сокращение невозобновляемых источников энергии [5] и создание энергетической системы, основанной на 60% возобновляемой энергии к 2050 году. [6] As 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 усилению самих процессов добычи и связанных с ними экологических и социальных воздействий. Потенциальное решение, которое возникло для этой дилеммы энергетического перехода, - это изучить коллекцию 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 , в первую очередь 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.
Сценарий будущего производства электроэнергии в Германии, пример продолжающегося перехода на возобновляемые источники энергии

«Энергетический переход» означает значительное изменение для энергетической системы, 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 мышц), 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 по сравнению 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 при росте 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» может также включать 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 централизованной к распределенной генерации (например, производство тепла и электроэнергии в очень небольших 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 .

Общественные и академические дебаты о «энергетическом переходе» и его последствиях для политики все чаще принимают во внимание сопутствующие выгоды от смягчения последствий изменения климата. Сопутствующие выгоды описывают положительные побочные эффекты, возникающие в результате энергетического перехода, и могут быть определены как: «одновременное удовлетворение нескольких интересов или целей в результате политического вмешательства, инвестиций частного сектора или их сочетания. Оппортунистические сопутствующие выгоды проявляются как вспомогательный или побочный эффект при сосредоточении на центральной цели или интересах. Стратегические сопутствующие выгоды являются результатом целенаправленных усилий по использованию нескольких возможностей (например, экономических, деловых, социальных, экологических) с помощью единственного целенаправленного вмешательства ». [18] Особенно использование возобновляемых источников энергии.могут иметь положительные социально-экономические последствия для занятости, промышленного развития, здравоохранения и доступа к энергии. В зависимости от страны и сценария развертывания замена угольных электростанций на возобновляемые источники энергии может более чем удвоить количество рабочих мест на среднюю МВт мощности. [19] В неэлектрифицированных сельских районах развертывание солнечных мини-сетей может значительно улучшить доступ к электричеству. [20] Кроме того, замена угольной энергии возобновляемыми источниками может снизить количество преждевременных смертей, вызванных загрязнением воздуха, и снизить затраты на здоровье. [21]

История [ править ]

Пример долгосрочного исторического перехода к энергетике: доля первичной энергии с разбивкой по источникам в Португалии

Исторические энергетические переходы наиболее широко описаны Вацлавом Смилом . [3] Современные энергетические переходы различаются по мотивам и целям, движущим силам и управлению. Компоновка мировых энергетических систем со временем значительно изменилась. До 1950-х годов экономический механизм, лежащий в основе энергетических систем, был скорее локальным, чем глобальным. [22] 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. [23]В то время как исторические энергетические переходы, как правило, были затяжными делами, разворачивающимися на протяжении многих десятилетий, это не обязательно верно для нынешнего энергетического перехода, который разворачивается в совершенно иных политических и технологических условиях. [24]

Что касается нынешних энергетических систем, то из истории можно извлечь много уроков. [25] [26] 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. [27] Когда Британии пришлось прибегнуть к углю после того, как в значительной степени закончились дрова, возникший топливный кризис вызвал цепочку событий, кульминацией которых два столетия спустя стала Промышленная революция . [28] [29]Точно так же увеличение использования торфа и угля было жизненно важными элементами, прокладывающими путь к Золотому веку Голландии, охватывающему примерно весь 17 век. [30] Другой 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. [31] 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 в 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 стр. 6
  7. ^ "Das steht im Abschlusstext von Union und SPD" . Sueddeutsche.de . 2018-09-04.
  8. ^ Бреннан, Джон В .; Бардер, Тимоти Э. «Электромобили с аккумулятором против автомобилей с двигателем внутреннего сгорания - Комплексная оценка, проведенная в Соединенных Штатах» (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. ^ Хробак, 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 закономерности 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. ^ Хельгенбергер, Себастьян; Янике, Мартин; Гюртлер, Конрад (2019), «Сопутствующие выгоды от смягчения последствий изменения климата» , Энциклопедия целей устойчивого развития ООН , Cham: Springer International Publishing, стр. 1–13, ISBN 978-3-319-69627-0, получено 2021-03-23
  19. ^ IASS / Green ID (2019). «Будущие навыки и создание рабочих мест с помощью возобновляемых источников энергии во Вьетнаме. Оценка сопутствующих выгод декарбонизации энергетического сектора» (PDF) .
  20. ^ МАСС / ТЕРИ. «Безопасный и надежный доступ к электроэнергии с помощью мини-сетей возобновляемых источников энергии в сельских районах Индии. Оценка сопутствующих выгод декарбонизации электроэнергетического сектора» (PDF) .
  21. ^ IASS / CSIR (2019). «Улучшение здоровья и снижение затрат за счет возобновляемых источников энергии в Южной Африке. Оценка сопутствующих выгод декарбонизации энергетического сектора» (PDF) .
  22. ^ Häfelse, W; Сассин, W (1977). «Мировая энергетическая система» . Годовой обзор энергетики . 2 : 1–30. DOI : 10.1146 / annurev.eg.02.110177.000245 .
  23. ^ 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 .
  24. ^ 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 . 
  25. ^ Podobnik, В. (1999). «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 .
  26. ^ 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 .
  27. ^ Debeir, JC; Deléage, JP; Эмери, Д. (1991). В рабстве власти: энергия и цивилизация сквозь века . Лондон: Zed Books. ISBN 9780862329426.
  28. ^ Неф, JU (1977). «Ранний энергетический кризис и его последствия». Scientific American . 237 (5): 140–151. Bibcode : 1977SciAm.237e.140N . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1177-140 .
  29. ^ 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 . 
  30. ^ Унгер, RW (1984). «Источники энергии для золотого века Голландии: торф, ветер и уголь». Исследования по экономической истории . 9 : 221–256.
  31. 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 новой энергетической эры (2011), 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