Низкоуглеродистая Энергетика. Доклад на тему " Низкоуглеродистая энергетика"
 Скачать 18.58 Kb.
|
|
Доклад на тему: “Низкоуглеродистая энергетика” Выполнил: Курбанов Камиль Группа: У035 ЭЭСиС Проверил: Габитов И.А. Низкоуглеродистая энергетика - это электроэнергия, производимая со значительно меньшими выбросами парниковых газов, чем при производстве электроэнергии на обычном ископаемом топливе. Переход на низкоуглеродистую энергетику является одним из наиболее важных действий, необходимых для ограничения изменения климата. Выбросы в энергетическом секторе, возможно, достигли пика в 2018 году. В течение первых шести месяцев 2020 года ученые наблюдали снижение глобальных выбросов CO2 на 8,8% по сравнению с 2019 годом из-за мер по локализации COVID-19. Два основных источника снижения выбросов включали наземный транспорт (40%) и энергетический сектор (22%). Это событие является крупнейшим абсолютным снижением выбросов CO2 в истории, но подчеркивает, что низкоуглеродистая энергетика "должна основываться на структурных и трансформационных изменениях в системах производства энергии". Низкоуглеродистые источники выработки электроэнергии включают энергию ветра, солнечную энергию, ядерную энергетику и большинство гидроэнергетических установок. Этот термин в значительной степени исключает традиционные источники энергии на ископаемом топливе и используется только для описания определенного подмножества действующих энергетических систем на ископаемом топливе, в частности, тех, которые успешно соединены с дымоходом. система улавливания и хранения газовых углеводородов. В 2020 году во всем мире почти 40% производства электроэнергии приходилось на низкоуглеродистые источники: около 10% приходилось на ядерную энергетику, почти 10% - на ветровую и солнечную, и около 20% - на гидроэнергетику и другие возобновляемые источники энергии. В конце 20-го и начале 21-го века важные открытия, касающиеся глобального потепления, подчеркнули необходимость сокращения выбросов углекислого газа. Из этого родилась идея низкоуглеродистой энергетики. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), созданная Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде в 1988 году, установила научный приоритет для внедрения низкоуглеродистой энергетики. МГЭИК продолжает предоставлять научные, технические и социально-экономические консультации мировому сообществу посредством своих периодических докладов об оценке и специальных докладов. На международном уровне выдающимся первым шагом в направлении низкоуглеродистой энергетики стало подписание Киотского протокола, который вступил в силу 16 февраля 2005 года, в соответствии с которым большинство промышленно развитых стран обязались сократить свои выбросы углерода. Это историческое событие установило политический приоритет для внедрения низкоуглеродистых энергетических технологий. На социальном уровне, возможно, самым большим фактором, способствующим повышению осведомленности широкой общественности об изменении климата и необходимости новых технологий, включая низкоуглеродистую энергетику, стал документальный фильм "Неудобная правда", который прояснил и осветил проблему глобального потепления. Отличительные признаки низкоуглеродистых источников энергии Существует множество вариантов снижения текущих уровней выбросов углекислого газа. Некоторые варианты, такие как энергия ветра и солнечная энергия, производят низкие объемы выбросов углерода в течение всего жизненного цикла, используя полностью возобновляемые источники. Другие варианты, такие как ядерная энергетика, производят сопоставимое количество выбросов углекислого газа в качестве возобновляемых технологий в общем объеме выбросов жизненного цикла, но потребляют невозобновляемые, но устойчивые материалы (уран). Термин низкоуглеродистая энергетика может также включать энергетику, которая продолжает использовать мировые природные ресурсы, такие как природный газ и уголь, но только тогда, когда они используют методы, которые сокращают выбросы углекислого газа из этих источников при сжигании их в качестве топлива, такие как, начиная с 2012 года, пилотные установки, осуществляющие улавливание углерода и хранилище. Поскольку затраты на сокращение выбросов в секторе электроэнергетики, по-видимому, ниже, чем в других секторах, таких как транспорт, сектор электроэнергетики может обеспечить наибольшее пропорциональное сокращение выбросов углерода в рамках экономически эффективной климатической политики. Технологии производства электроэнергии с низким уровнем выбросов углекислого газа используются в различных масштабах. Вместе на них приходилось почти 40% мировой электроэнергии в 2020 году, при этом ветровая и солнечная энергия составляли почти 10%. Технологии В отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата за 2014 год ядерная, ветровая, солнечная и гидроэнергетика в подходящих местах определены как технологии, которые могут обеспечивать электроэнергией менее 5% выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла угольной энергетики Гидроэлектростанция Преимущество гидроэлектростанций в том, что они долговечны, и многие существующие электростанции работают уже более 100 лет. Гидроэнергетика также является чрезвычайно гибкой технологией с точки зрения эксплуатации энергосистемы. Крупная гидроэлектростанция обеспечивает один из самых дешевых вариантов на современном энергетическом рынке, даже по сравнению с ископаемым топливом, и при этом отсутствуют вредные выбросы, связанные с работой станции. Однако в водохранилищах, как правило, наблюдаются низкие выбросы парниковых газов и, возможно, высокие выбросы в тропиках. Гидроэлектростанция является крупнейшим в мире низкоуглеродистым источником электроэнергии, обеспечивающим 15,6% от общего объема электроэнергии в 2019 году. Китай на сегодняшний день является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии в мире, за ним следуют Бразилия и Канада. Однако существует несколько существенных социальных и экологических недостатков крупномасштабных гидроэлектростанций: дислокация, если люди живут там, где планируется строительство водохранилищ, выброс значительного количества углекислого газа и метана во время строительства и затопления водохранилища, а также нарушение водных экосистем и жизни птиц.В настоящее время существует устойчивый консенсус в отношении того, что странам следует принять комплексный подход к управлению водными ресурсами, который будет включать планирование развития гидроэнергетики в сотрудничестве с другими секторами водопользования. Ядерная энергетика Ядерная энергетика, на долю которой по состоянию на 2013 год приходится 10,6% мирового производства электроэнергии, является вторым по величине низкоуглеродистым источником энергии. Ядерная энергетика в 2010 году также обеспечивала две трети низкоуглеродистой энергии Европейского союза из двадцати семи стран, при этом некоторые страны ЕС получают значительную часть своей электроэнергии из ядерной энергетики; например, Франция получает 79% своей электроэнергии из ядерной энергии. По состоянию на 2020 год ядерная энергетика обеспечивала 47% низкоуглеродистой энергетики в ЕС, при этом страны, в основном основанные на ядерной энергетике, регулярно достигали углеродоёмкости 30-60 гсо2экв/кВт*ч. По данным Международное Агентство по Атомной Энергии и Европейского ядерного общества, в 2013 году во всем мире в 15 странах строилось 68 гражданских ядерных энергетических реакторов. По состоянию на 2013 год в Китае строится 29 таких ядерных энергетических реакторов, и планируется построить еще много, в то время как в США лицензии почти на половину реакторов были продлены до 60 лет, и планы по строительству еще дюжины находятся на стадии серьезного рассмотрения. Существует также значительное количество новых реакторов, строящихся в Южной Корее, Индии и России. Способность ядерной энергетики внести значительный вклад в будущий рост низкоуглеродистой энергетики зависит от нескольких факторов, включая экономику новых конструкций реакторов, таких как реакторы III поколения, общественное мнение и национальную и региональную политику. На 104 атомных станциях США реализуется Программа устойчивого развития легководных реакторов, направленная на устойчивое продление срока службы ядерного флота США еще на 20 лет. С дальнейшими электростанциями в США, строящимися в 2013 году, такими как две электростанции AP1000 на электростанции “Vogtle Electric”. Однако экономика новых атомных электростанций все еще развивается, и планы по расширению этих станций в основном находятся в процессе изменения. В 2021 году Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций охарактеризовал ядерную энергетику как важный инструмент смягчения последствий изменения климата, который предотвратил 74 Гт (гигатонн) выбросов CO2 за последние полвека, обеспечивая 20% энергии в Европе и 43% низкоуглеродистой энергии. Энергия ветра Энергия ветра - это в основном использование ветряных турбин для выработки электроэнергии. Исторически сложилось так, что энергия ветра использовалась в парусах, ветряных мельницах и ветряных насосах. Энергия ветра - популярный, устойчивый, возобновляемый источник энергии, который оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем сжигание ископаемого топлива. Ветроэлектростанции состоят из множества отдельных ветряных турбин, которые подключены к сети передачи электроэнергии. Энергия ветра -это переменная возобновляемая энергия, поэтому для соответствия спросу и предложению используются методы управления энергопотреблением, такие как: ветровые гибридные энергосистемы, гидроэлектростанции или другие управляемые источники энергии, избыточные мощности, географически распределенные турбины, экспорт и импорт электроэнергии в соседние районы или сетевое хранилище. По мере увеличения доли ветроэнергетики в регионе может потребоваться модернизация сети. Прогнозирование погоды позволяет подготовить электрическую сеть к возникающим предсказуемым изменениям в производстве. Солнечная энергия Солнечная энергия - это преобразование солнечного света в электричество либо непосредственно с использованием фотоэлектрических элементов (PV), либо косвенно с использованием концентрированной солнечной энергии. Системы концентрированной солнечной энергии используют линзы или зеркала и системы слежения, чтобы сфокусировать большую площадь солнечного света в небольшой луч. Фотоэлектрические элементы преобразуют свет в электрический ток с помощью фотоэлектрического эффекта. Коммерческие концентрированные солнечные электростанции были впервые разработаны в 1980-х годах. Установка “SEDS CSP” мощностью 354 МВт является крупнейшей солнечной электростанцией в мире, расположенной в пустыне Мохаве в Калифорнии. Другие крупные установки CSP включают солнечную электростанцию “Solnova” (150 МВт) и солнечную электростанцию “Andasol” (150 МВт), обе в Испании. Солнечный проект “Agua Caliente” мощностью более 200 МВт в Соединенных Штатах и солнечный парк “Чаранка” мощностью 214 МВт в Индии являются крупнейшими в мире фотоэлектрическими установками. Доля солнечной энергии в мировом потреблении электроэнергии в конце 2014 года составляла 1%. Итоги В процентном отношении от всех антропогенных выбросов парниковых газов диоксид углерода (CO2) составляет 72 процента, и его концентрация в атмосфере увеличилась 0,0315 % в 1958 году до более чем 0,041918% в 2022 году. Выбросы от энергетики составляют более 61,4 процента всех выбросов парниковых газов. На производство электроэнергии из традиционных источников угольного топлива приходится 18,8 процента всех мировых выбросов парниковых газов, что почти вдвое больше, чем при автомобильном транспорте. По оценкам, к 2025 году в мире будет производиться примерно в два раза больше выбросов углекислого газа, чем в 2000 году. Европейский союз надеется как можно скорее подписать закон, предусматривающий нулевые выбросы парниковых газов в будущем для всех стран союза. |