Впервые за 2022 год солнечная и ветровая энергетика обеспечили более 10% мирового производства электроэнергии. Однако для достижения климатических целей отрасль должна расти быстрыми темпами. Некоторые аналитики полагают, что к 2030 году ежегодные установки солнечных панелей должны вырасти в четыре раза по сравнению с сегодняшним уровнем к 2030 году.
Наступление Солнца
Кремний утвердился в качестве доминирующей технологии для солнечных элементов, но исследователи продолжают искать альтернативы. В центре внимания находится класс материалов, известный как перовскиты. Они обладают огромным потенциалом благодаря высокой эффективности — способности улавливать и преобразовывать в электричество большую долю солнечной энергии. За сорок лет кремниевые панели довели эффективность до 25%, в то время как перовскиты достигли этого скачка менее чем за десять лет и теперь стабильно превосходят кремний. (Посмотрите эту наглядную диаграмму, чтобы увидеть динамику).
Однако у перовскитов есть серьезный недостаток — их долговечность. В ходе моих изысканий я слышал распространенную историю о том, что в прошлом исследователям перовскитных ячеек приходилось носить с собой хорошую беговую обувь, поскольку готовые элементы рассыпались по дороге из лаборатории, где их изготавливали, к месту тестирования.
Срок службы перовскитов значительно улучшился, но они все еще далеки от кремниевых панелей, которые могут служить в полевых условиях до 20 лет.
Жуй Ван, профессор Университета Вестлейка и один из наших «Инноваторов до 35 лет» в 2022 году, занимается решением проблемы долговечности перовскитов. Он разработал добавки, способные продлить срок службы материала — следите за его выступлением на конференции EmTech, чтобы узнать больше о прогрессе и о следующем рубеже в солнечной энергетике.
Ветры перемен
Солнце не может решить все проблемы в одиночку. Ветроэнергетика является вторым ключевым источником, необходимым для очистки нашей энергосистемы.
Ветряные турбины давно устанавливают на суше или, чтобы не мешать, в открытом море, там, где глубина не слишком велика. В последние годы компании начали мыслить шире, запуская первые коммерческие морские ветропарки, способные плавать на поверхности воды.
Плавающие ветряные турбины уже вырабатывают электричество в Шотландии и Португалии, а Южная Корея занимается крупномасштабным проектом, который может быть завершен в ближайшие пару лет.
США также серьезно относятся к офшорной ветроэнергетике. Администрация Байдена поставила цель достичь 15 гигаватт плавучей морской ветроэнергетики к 2035 году и сократить расходы на 70% к этому же сроку. В декабре Калифорния выставит на аукцион два крупных морских участка для ветропарков.
Строительство массивных сооружений, способных плавать в океане и генерировать электричество, — задача почти столь же сложная, как и звучит. На сегодняшний день стоимость плавучих турбин была непомерно высокой. Не стоит забывать и о сложностях с получением одобрения от прибрежных сообществ, что мешало реализации проектов плавучей морской ветроэнергетики в Калифорнии ранее.
На конференции EmTech я буду общаться с Аллой Вайнштейн, основателем и генеральным директором Trident Winds. Она находится в центре усилий по развитию плавучей офшорной ветроэнергетики, и она подробно расскажет обо всех этих трудностях и о том, что, по ее мнению, реалистично для отрасли в ближайшие десятилетия.
Заряди нас
Люди хотят включать свет и поддерживать работу холодильника независимо от того, дует ли ветер или светит ли солнце. Поэтому балансировка прерывистых источников энергии, таких как ветер и солнце, станет важным элементом построения возобновляемой энергосистемы.
Геотермальная, гидро- и атомная энергетика не зависят от погодных условий и, вероятно, станут частью решения. Однако все больше становится очевидным, что аккумуляторы сыграют огромную роль в компенсации колебаний выработки солнечной и ветровой энергии. Миру потребуется более чем в сорок раз больше емкостей для хранения энергии в сети, чем установлено на сегодняшний день к 2030 году, согласно данным МАЭ.
Подавляющее большинство аккумуляторов, используемых в сетях сегодня, — это литий-ионные, схожие с теми, что питают телефоны, ноутбуки и электромобили.
Литий-ионные батареи оптимизированы для мобильности, поэтому они должны быть легкими. А вот сетевые аккумуляторы могут оставаться стационарными, что открывает новые возможности для хранения энергии в сети. Альтернативы, которые более громоздкие и тяжелые, могут оказаться дешевле и позволить избежать дефицита ключевых металлов, таких как литий, никель и кобальт.
Железные аккумуляторы для сетей, включенные в список 10 прорывных технологий 2022 года, могут стать тем, что нужно для будущего хранения энергии.
Такие компании, как ESS, работают над коммерциализацией и внедрением этой новой технологии и уже устанавливают ее по всему миру. В своей последней беседе на EmTech я поговорю с Хью Макдермоттом, старшим вице-президентом по развитию бизнеса ESS, о перспективах их технологии, о пути, пройденном в создании новых аккумуляторов, и о том, куда они двинутся дальше.
Следим за климатом
Диапазон возможных сценариев изменения климата сужается. Мир, вероятно, столкнется с серьезными потрясениями, но сегодняшние действия по-прежнему оказывают огромное влияние на наше будущее. (New York Times)
Новые электрические школьные автобусы появятся в более чем 400 школьных округах США благодаря грантам на сумму 1 миллиард долларов. Загрязнение воздуха от бензиновых транспортных средств особенно опасно для детей. (Grist)
Спустя десять лет после урагана «Сэнди» Нью-Йорк добивается прогресса в строительстве морских дамб и других мер по адаптации к прибрежной зоне. Их может оказаться недостаточно для защиты от следующего шторма. (Gothamist)
Засуха угрожала озеру Моно, соленому озеру в Калифорнии. Меры по защите помогли восстановить уровень воды, и история озера может послужить примером для других находящихся под угрозой экосистем. (Inside Climate News)
Изменение климата наступает на ваш изысканный сыр. Экстремальная жара вызывает стресс у коров и влияет на надои молока. (Bloomberg)
Выбросы метана из вечной мерзлоты могут расти в начале лета. Метан — мощный парниковый газ, и этот рост может стать ранним примером климатической обратной связи. (Nature Climate Change)
→ У метана короткий срок жизни в атмосфере, но некоторые ученые считают, что нам следует активнее работать над его удалением. (MIT Technology Review)
Просто для развлечения
Япония на конкурсе костюмов «обыденного Хэллоуина» — не время для пугающих образов. Вместо этого вы увидите такие шедевры, как «Единственный человек на мероприятии, у которого почему-то очень длинная бирка с именем» или «Человек в очереди в круглосуточном магазине».
Ознакомьтесь с веткой в Твиттере историка Ника Капура с лучшими примерами. Мой любимый — «Человек, чей скелет оценивается машинным обучением».
Ну а теперь, когда жуткий сезон закончился… наступило время Мэрайи.
