К. е. н. Клопов І. О.
Запорізька державна інженерна академія (Україна)
ПЕРСПЕКТИВИ ІННОВАЦІЙНОГО РОЗВИТКУ КІНЦЕВИХ СПОЖИВАЧІВ ЕНЕРГІЇ
На сьогодні висловлюється цілий ряд різних точок зору відносно майбутнього світової енергетики, багато з яких, деколи, діаметрально розходяться між собою. Одні фахівці вважають, що залежність галузі від викопних видів палива навряд чи вдасться подолати, що обумовлює спрямованість науково-технічного прогресу у бік подальшого розвитку широко використовуваних в даний час технологій в області газової і вугільної генерації. Згідно іншої думки суспільство вже стоїть на порозі кардинального переосмислення місця і ролі відновлювальних джерел енергії, які при відповідній законодавчій, фінансовій, податковій та іншої підтримки із сторони, перш за все, держави зможуть зовсім скоро зайняти місце традиційної енергетики [2].
У перспективі 2015-2050 рр. світове кінцеве споживання енергії виросте в 1,30-1,68 рази, дещо випереджаючи споживання первинної енергії за рахунок підвищення ефективності використання енергії. Кінцеве споживання енергії формується трьома найбільшими секторами: виробничим (включаючи промисловість і сферу послуг), транспортним, комунальним.
Споживання первинної енергії в світовій промисловості складає в даний час 2,4 млрд т н.е. – більше третини всього кінцевого споживання енергії. До 2050 р. воно досягне 3,9-4,1 млрд т н.е. збільшившись в 1,6-1,7 рази. Основними напрямами підвищення енергоефективності в промисловості будуть використання вторинної сировини, мембранні технології і перехід до нетермічних способів активації реакцій в хімічній промисловості, застосування ультразвука (резонансне різання) і волоконних лазерів в металообробці (табл. 1).
Споживання палива в комунальному секторі в світі складає 3,0 млрд т н.е., або більш третини кінцевого споживання. До 2050 р. воно досягне 3,9-4,9 млрд т н.е., збільшившись в 1,3-1,6 рази. Світове споживання енергії для опалювання, вентиляція і кондиціонування складає 3,4 млрд т н.е. (40% кінцевого споживання). Електроспоживання в системах освітлення складає приблизно 3,6 трлн кВт/г, або 19 % світового споживання електрики. Споживання електроенергії побутовими приладами в будівлях складають на 2014 рік 6,3 трлн кВт/г (без урахування освітлення), або близько 30 % всієї споживаної електроенергії в світі.
Таблиця 1. Основні інновації у сфері кінцевого споживання [1]
Промисловий сектор |
Комунальний сектор |
Транспортний сектор |
Зрілі технології |
||
Використання вторинної сировини |
Оптимізація теплопостачання |
Вдосконалення двигунів внутрішнього згорання |
Управління енергоспоживанням |
Підвищення ефективності електроніки і електротехніки |
Оптимізація енергоспоживання технічними системами |
Технології, що формуються |
||
Мембранні технології, нетермічні способи активізації хімічних реакцій |
Люмінесцентні лампи, світлодіоди, системи управління освітленням |
Біопаливо другого покоління |
Нові методи металообробки |
Концепції «Енергоефективний будинок» і «Енергоефективне місто» |
Гібридні автомобілі. Електроавтомобілі
|
Основними інноваційними напрямами розвитку в комунальному секторі будуть оптимізація теплопостачання, люмінесцентні лампи, світлодіоди білого кольору, розповсюдження систем управління освітленням, підвищення ефективності побутових приладів. Крім того, важливу роль гратимуть комплексні рішення в комунальному секторі – концепції «енергоефективного будинку» (включаючи як «пасивний будинок», так і «активний будинок») і «енергоефективного міста».
Споживання первинної енергії на транспорті складає 2,2 млрд т н.е., або 25% кінцевого споживання, 95% енергоспоживання транспортом забезпечується за рахунок нафтопродуктів, 48% палива споживається легковими автомобілями, 17% – важкими вантажними, 13% – повітряним транспортом, 9% – легкими комерційними автомобілями (без міжнародного бункерного палива).
Залежно від сценарію розвитку світової енергетики можливе як значне зростання (у 1,8 разу), так і слабке скорочення споживання (на 10 %). Основними інноваційними напрямами розвитку в транспортному секторі будуть вдосконалення двигуна внутрішнього згорання і підвищення ефективності систем кондиціонування і гальмування, електромобілі і гібридні автомобілі, перехід від біопалива першого покоління (на основі сільськогосподарських культур) до біопалива другого покоління (на основі целюлози) і далі – до біопалива третього покоління на базі спеціальних водоростей.
Розповсюдження електромобілів в даний час стримується їх високою вартістю і обмеженим пробігом без заряджання. Створення ефективних акумуляторів, яке очікується до 2020 р., приведе до зниження попиту на нафтопродукти, зростанню попиту на електроенергію і зміни режиму навантаження. Зростання частки гібридних і електричних видів транспорту вимагає зростання споживання літієвих батарей і ряду рідкоземельних металів (ніобій, реній, тантал).
Ефективна реалізація вказаних напрямів перспективного розвитку електроенергетики зумовлює необхідність внесення істотних коректив в практику управління інноваційними процесами в галузі. Широта і міжгалузевий характер інноваційних розробок, що супроводжуються високим рівнем складності, капіталоємності і суспільна значущість їх проведення зумовлюють необхідність консолідації зусиль, не тільки в рамках енергетичних компаній або навіть національних енергетичних систем, але і в глобальних масштабах.
Список використаних джерел: