Визначено нові енергетичні технології, які потребують швидкого розвитку для перевірки їхньої довгострокової інвестиційної життєздатності.
Метою є скорочення викидів парникових газів, і енергетичний сектор, як найбільший внесок, знаходиться в центрі зусиль, використовуючи широкий спектр технологій декарбонізації.
Такі базові технології, як вітрова та сонячна енергетика, зараз широко комерціалізуються, але нові технології чистої енергетики постійно розробляються та з'являються. З огляду на зобов'язання щодо виконання Паризької угоди та тиск щодо впровадження цих технологій, питання полягає в тому, які з тих, що з'являються, потребують зосередження на дослідженнях та розробках, щоб визначити їхній довгостроковий інвестиційний потенціал.
З огляду на це, Виконавчий комітет з технологій Рамкової конвенції ООН про зміну клімату (РКЗК ООН) визначив шість нових технологій, які, ймовірно, принесуть переваги в глобальному масштабі, і, за його словами, їх необхідно якомога швидше вивести на ринок.
Вони такі.
Технології первинного енергопостачання
Плавучі сонячні фотоелектричні системи не є новою технологією, але повністю комерціалізовані високотехнологічні технології рівня готовності поєднуються по-новому, стверджує Комітет. Прикладом є пришвартовані плоскодонні човни та сонячні фотоелектричні системи, включаючи панелі, трансмісію та інвертори.
Вказано два класи можливостей, тобто коли плавуче сонячне поле є автономним та коли воно модернізоване або побудоване разом з гідроелектростанцією як гібрид. Плаваючі сонячні батареї також можуть бути розроблені для відстеження з обмеженими додатковими витратами, але з додатковим приростом енергії до 25%.
Плавучі вітрогенератори пропонують потенціал для використання ресурсів вітрової енергії, що знаходяться у набагато глибших водах, ніж стаціонарні морські вітрові вежі, які зазвичай розташовані на глибині 50 м або менше, а також у регіонах з глибоким морським дном поблизу узбережжя. Основною проблемою є система кріплення, причому інвестиції отримують два основних типи конструкцій: або занурювальні, або закріплені на морському дні, і обидва мають свої переваги та недоліки.
Комітет стверджує, що конструкції плавучих вітрових електростанцій перебувають на різних рівнях технологічної готовності, причому плаваючі турбіни з горизонтальною віссю є більш досконалими, ніж турбіни з вертикальною віссю.
Допоміжні технології
Зелений водень є дуже актуальною темою дня, з можливостями використання для опалення, в промисловості та як паливо. Однак, як зазначає TEC, спосіб виробництва водню має вирішальне значення для його впливу на викиди.
Витрати залежать від двох факторів – вартості електроенергії та, що більш критично, вартості електролізерів, що має визначатися ефектом масштабу.
За словами Комітету, з'являються акумулятори наступного покоління для позалічильних пристроїв та накопичувачів енергії комунального масштабу, такі як твердотільні літій-металеві, які пропонують значні та незначні покращення порівняно з існуючими технологіями акумуляторів з точки зору щільності енергії, довговічності та безпеки акумуляторів, а також забезпечують швидший час заряджання.
Якщо виробництво вдасться успішно масштабувати, їх використання може мати трансформаційний характер, особливо для автомобільного ринку, оскільки це потенційно дозволить розробляти електромобілі з акумуляторами з терміном служби та запасом ходу, порівнянним з сучасними традиційними транспортними засобами.
За даними Комітету, накопичення теплової енергії для опалення або охолодження може бути виготовлене з різних матеріалів з різною тепловою потужністю та вартістю, причому найбільший внесок, ймовірно, буде в будівлях та легкій промисловості.
Системи теплопостачання в житлових будинках можуть мати дуже великий вплив у холодних регіонах з низькою вологістю, де теплові насоси менш ефективні, тоді як ще однією ключовою сферою для майбутніх досліджень є «холодові ланцюги» країн, що розвиваються, та нових індустріалізованих країн.
Теплові насоси – це добре зарекомендувала себе технологія, але водночас продовжують впроваджуватися інновації в таких сферах, як удосконалені холодоагенти, компресори, теплообмінники та системи керування, що забезпечує підвищення продуктивності та ефективності.
Дослідження послідовно показують, що теплові насоси, що працюють на електроенергії з низьким рівнем викидів парникових газів, є основною стратегією для потреб опалення та охолодження, зазначає Комітет.
Інші новітні технології
Інші розглянуті технології – це повітряна вітрова енергія та системи перетворення теплової енергії морських хвиль, припливів і океану, які можуть мати вирішальне значення для зусиль деяких країн або субрегіонів, але доки не будуть подолання інженерних та економічних проблем, навряд чи вони принесуть користь у глобальному масштабі, зазначає Комітет.
Ще однією цікавою технологією, що розвивається, є біоенергетика з уловлюванням та зберіганням вуглецю, яка щойно перейшла стадію демонстрації та досягла обмеженого комерційного впровадження. Через відносно високі витрати порівняно з іншими варіантами пом'якшення наслідків, її впровадження має бути зумовлене головним чином ініціативами у сфері кліматичної політики, а широке впровадження в реальних умовах потенційно може включати поєднання різних видів палива, підходів до уловлювання та зберігання вуглецю (CCS) та цільових галузей промисловості.
— Джонатан Спенсер Джонс
Час публікації: 14 січня 2022 р.