Семь ключевых факторов, способствующих развитию мегатренда альтернативной энергии
Чтобы понять, почему развитие альтернативной энергии представляет собой современный социально-политический, технико-экономический и идеологический мегатренд, важно изучить движущие силы, которые приводят его в движение. Для простоты я свел эти силы к семи ключевым движущим силаммегатренда. Эти движущие силы не только являются сутью мегатренда альтернативной энергии, но и составляют сам мегатренд альтернативной энергии.
1. Ненасытный спрос на энергию
Неудивительно, что нынешнее и будущее использование возобновляемых источников энергии коррелирует с колебаниями спроса и предложения ископаемого топлива и, в некоторой степени, ядерной энергии, что делает растущий спрос на энергию ведущим фактором мегатренда альтернативной энергетики. Хотя во время пандемии COVID-19 мировой спрос на энергию был снижен, в этом году он должен восстановиться до допандемического уровня. Спрос на электроэнергию будет расти самыми быстрыми темпами более чем за 10 лет. Растущий спрос человечества на энергию подчеркивает важность таких подходов к энергетической безопасности, как независимость, диверсификация и взаимозависимость. В той мере, в какой возобновляемые источники энергии могут расширить горизонт возможных и надежных источников энергии, они будут служить защитой от колебаний цен, манипуляций и ограничений поставок, а значит, станут важной частью уравнения энергетической безопасности.
2. Экологические проблемы
Дело не только в спросе и предложении. Мегатренд альтернативной энергии также обусловлен растущим стремлением к защите окружающей среды и среды обитания человека. Развитие альтернативной энергии стало ощутимым решением, которое позволяет государственным и негосударственным субъектам решать наиболее острые экологические проблемы, включая изменение климата, деградацию экосистем и нехватку основных ресурсов. Расширение "задач экологизации" и растущие требования к новой экосистеме, которая примиряет существование и благополучие человека с природой, ускоряют поддержку возобновляемых источников энергии. Исследования, указывающие на непосредственность антропогенных экологических угроз, рекордная жара и обширные лесные пожары на Тихоокеанском Северо-Западе, а также новая (и очень амбициозная) климатическая политика Европейского Союза "Fit for 55" только усилят этот импульс. В США, при администрации Байдена, общественное и политическое давление с целью остановить изменение климата влияет на разработку политики, способствующей развитию возобновляемых источников энергии. Глобальные экологические саммиты, хотя их практические результаты могут быть ограниченными, неуклонно продвигают всемирную политику по смягчению рисков изменения климата.
3. Диктатура экономического роста
Экономическая безопасность является доминирующим фактором в деятельности человека. Она подразумевает стремление к стабильному росту, экономическому разнообразию и независимости, созданию рабочих мест и устойчивости к нестабильности и экономическим потрясениям. Незаменимость энергии для обеспечения экономического роста подчеркивает потенциальные соображения экономической безопасности, которые способствуют развитию мегатренда альтернативной энергии, особенно учитывая ее способность смягчать риски экономической безопасности и вносить вклад в общее благосостояние. Считается, что альтернативная энергия способна внести вклад в нынешнюю и будущую экономическую безопасность, создавая новые возможности для диверсификации экономики и выступая в качестве плацдарма для развития новых отраслей. Развитие альтернативной энергии способно снизить цены на энергию, высвободить ресурсы для инвестиций в другие сферы, создать рабочие места, уменьшить зависимость от ископаемого топлива и способствовать стабильному экономическому росту. В конечном итоге, прогнозируемые результаты мегатренда альтернативной энергии позволяют экономикам получить новые конкурентные преимущества, побуждая политиков принять обещанные результаты тренда.
4. Глобальная технологическая революция
Новые технологические возможности, появившиеся в результате четвертой промышленной революции, являются не только движущей силой, но и предпосылками мегатренда альтернативной энергии. Достижения в области связи, интеллекта и гибкой автоматизации будут стимулировать мегатренд альтернативной энергии, предлагая решения, которые сделают производство и распределение энергии из возобновляемых источников технически осуществимым и коммерчески жизнеспособным. Без этой технологической базы знаний многие изобретения, необходимые для коммерциализации и широкомасштабного использования альтернативных источников энергии - интеллектуальные сети, хранение энергии, новые материалы и физико-химические приложения - были бы не только невозможны, но и немыслимы.
Раскрытие полного потенциала современных технологий альтернативной энергии в значительной степени зависит от решений в области хранения энергии и развития цифровой сети. Будущие преобразования не зависят исключительно от развития аккумуляторных батарей. На пороге находятся и другие технологии хранения энергии, например, хранение газообразного водорода, который можно сжигать в топливных элементах. Эта система использует наноматериалы для создания частично гибкой губки, которая может удерживать атомы водорода в своих порах. Другой пример - проточная батарея на основе серы, в которой ионы проходят через мембрану между серосодержащим анодом и катодом. Четвертая промышленная революция также трансформирует структуру цифровой сети. Технологические достижения в энергетической сети, такие как видимость на границе сети, интеграция датчиков и аналитика данных для распределенной генерации, смарт-контракты для управления энергией, гибкий спрос и интеллектуальные системы управления, будут способствовать развитию мегатренда альтернативной энергии.
Разработки в области альтернативной энергии приобретают импульс, даже если они просто продвигают технологическое понимание и не имеют экономического обоснования. Добавление разработок в области альтернативной энергии к достижениям в биотехнологии, нанотехнологии, технологии материалов и информационных технологий повышает их способность выступать в качестве катализатора социальных изменений.
5. Поиск новых военных возможностей
Во главе с США несколько стран меняют свое отношение к военной значимости использования альтернативных источников энергии, что делает интеграцию возобновляемых источников энергии в оборонный сектор 21-го века еще одним значительным фактором мегатренда альтернативной энергии. Покупательная способность министерства обороны США, если ее все больше направлять на разработку и/или приобретение технологий альтернативной энергии, может способствовать развитию мегатренда. Постоянный поиск новых энергетических решений в оборонном секторе связан с поиском операционных преимуществ, экономии затрат и повышения эффективности. Это мотивируется стратегическими соображениями, необходимостью высвобождения ресурсов и облегчения бремени защиты инфраструктуры и линий поставок ископаемого топлива на операционных сценах.
Непредвиденные военные возможности, которые может предоставить альтернативная энергия, могут быть намного больше, чем простая замена ископаемого топлива. Она также может предложить средства для достижения новой модели обороны. Современные беспилотные платформы и автоматизированные устройства для сбора разведывательной информации страдают от ограниченного времени выполнения миссий из-за источников энергии ограниченной продолжительности и мощности. Для решения этих проблем разрабатывается новое оборудование, например, экспериментальный энергетически автономный тактический робот или интеллектуальные системы управления питанием, такие как SPM-612 (Squad Power Manager) компании Protonex, который весит менее фунта и использует энергию из многих источников, включая солнечные батареи, топливные элементы и энергию, полученную из мусора. "Суперсолдатам будущего" потребуется целый ряд новых возможностей в области связи, сетевого взаимодействия, выносливости, огневой мощи и радиуса действия. Альтернативные энергетические технологии могут: повысить боевые возможности бойцов, улучшить скорость и точность командования и управления, позволить командирам проводить операции с беспрецедентной скоростью и слаженностью, а также потенциально предложить новые способы доставки энергии на целевые участки поля боя. Современные военные миссии не только сталкиваются с асимметричным насилием, непредсказуемостью, замороженными конфликтами и несостоявшимися государствами, но и оказываются в центре нового великодержавного соперничества. Эти стратегические оборонные соображения еще больше способствуют настоятельной необходимости интегрировать развитие возобновляемых источников энергии в глобальную структуру безопасности.
Помимо прямых выгод для обороны, ожидается, что оборонное сообщество будет служить источником технологических достижений, придавая импульс распространению возобновляемых источников энергии. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США(DARPA) занимается наиболее значимыми научными открытиями и инновациями. Миссия DARPA, годовой бюджет которого составляет около 3,5 миллиардов долларов США, охватывает все сферы безопасности. Проекты в области альтернативной энергии, осуществляемые этим агентством, стимулируют исследования по многим направлениям, связанным с энергией : реактивное топливо на основе водорослей, нано-батареи, энергия волн, солнечные и ветровые технологии, топливные элементы из микробов и космические технологии. Эти проекты могут обеспечить прорыв, который затем может найти широкое применение за пределами оборонного сообщества. Например, в начале 20-го века сочетание двигателя внутреннего сгорания и пулемета привело к изобретению бронемашин и самолетов, которые произвели революцию в военном деле.
6. Новые средства расширения прав и возможностей
Возобновляемые источники энергии также обещают новые возможности для отдельных лиц, сообществ, государств и неправительственных организаций, предоставляя способность изменять баланс сил и продвигать свои цели. Эта тенденция обещает государственным субъектам новый уровень энергетической независимости, геополитическое позиционирование, возможности проецирования силы, а также страховку от нестабильности и потрясений. Развитие альтернативной энергии также может сыграть свою роль в расширении возможностей гражданского общества в процессе формирования глобальной политики. Возобновляемые источники энергии позволяют обществу, особенно под эгидой "экологически чистых" приоритетов, бросать вызов государствам и влиять на внутренние и внешние повестки дня. Возобновляемые источники энергии дают возможность отдельным людям участвовать в политических дебатах по вопросам экологической безопасности и здоровья, экономической безопасности и, все чаще, энергетической безопасности.
7. Этический императив
Мегатренд альтернативной энергии получает дополнительный импульс благодаря все более сильным моральным законам. Альтернативная энергия воплощает в себе "добро" и "моральное превосходство", устанавливая гармоничные отношения между человечеством и природой и обеспечивая этический ответ на проблемы изменения климата и устойчивости. Как таковая, история стала свидетелем эволюции этики, связанной с производством и потреблением энергии - моральной позиции, которая влияет на поведение и социальный порядок.
Однако при более внимательном рассмотрении оказывается, что моральные ценности, связанные с развитием альтернативной энергии, имеют внутреннюю противоречивость. Это особенно верно в отношении затрат, связанных с внедрением новых технологий. Одним из самых серьезных этических вопросов является воздействие инициатив в области альтернативной энергии на бедные слои населения. Учитывая нынешние реалии рынка, внедрение возобновляемых источников энергии сильно зависит от финансовых ресурсов, что вновь делает процветание сферой интересов богатых. Быстрое развитие биотоплива, например, создает свои собственные этические проблемы. Увеличение доли биотоплива в энергобалансе привело к обезлесению и росту цен на продовольствие, так как культуры, предназначенные для потребления в пищу, были направлены на производство биотоплива. Солнечные и ветряные электростанции вызывают этические проблемы, связанные с землепользованием.
Несмотря на эти и другие несоответствия, поскольку общество все больше приписывает этические ценности политической и экономической сфере, альтернативные энергетические технологии предлагают варианты политики, которые твердо стоят на моральной высоте, или "правильной стороне истории".
В конце концов...
Эти семь факторов подкрепляются и направляются объединением внутренней и международной нормативно-правовой базы. . В совокупности эти движущие силы формируют идентичность мегатренда альтернативной энергии. Возможно, наиболее важным является то, что движущие силы мегатренда альтернативной энергии выступают в качестве катализатора значительных технико-экономических и социально-политических изменений, которые приведут к дезорганизации отдельных людей, бизнеса, правительств и обществ таким образом, который мы сегодня едва можем себе представить.