Нарастващите разходи за енергия, ненадеждните мрежи и изменението на климата продължават да изострят световната енергийна криза и нейното въздействие върху предприятията и домакинствата.

Със сигурност достъпът до електроенергия се подобрява, цената на слънчевата енергия е спаднала с над 80% от 2010 г. насам, а възобновяемите инсталации постоянно изпреварват развитието на изкопаемите горива. Но дори и с целия този напредък, прогнозите сочат, че предстои труден път за използването на енергия по света. Той ще продължи да оказва влияние върху семействата, които се затрудняват да плащат сметките си, върху индустриите, изправени пред прекъсвания на работата си, и върху икономиките, затруднени от нестабилността на ресурсите.

Един от основните фактори, допринасящи за това, е зависимостта на света от централизирани енергийни мрежи. Въпреки че са от основно значение за производството и разпределението на енергия в големите градове по света, много от тях остаряват, претоварват се и не са подготвени да се справят с изискванията на съвременните икономики.

За щастие, децентрализираните мрежи се появяват, за да помогнат за решаването на този проблем.

„Възходът на децентрализираните енергийни решения, като микромрежите, е пряк отговор на ограниченията на традиционните системи“, казва Гил Кройзер, главен изпълнителен директор на Solargik, пред Fast Company. „За разлика от централизираните системи, децентрализираните решения доближават производството на енергия до крайния потребител, като подобряват надеждността и намаляват натоварването на инфраструктурата.“

Друг важен фактор, допринасящ за глобалната енергийна криза, е бумът на изкуствения интелект, който увеличава енергийните нужди в центровете за данни и натоварва вече остарелите енергийни мрежи. Според Андреас Ширенбек, главен изпълнителен директор на Hitachi Energy, „натоварването на центровете за данни еволюира от няколко мегавата до мощности, надхвърлящи 1 гигават, заради възхода на енергоемките приложения на AI“.

За контекст, процесът на обучение на AI модел като GPT-3 консумира приблизително толкова енергия, колкото 120 американски домакинства за една година, според доклад на Harvard Magazine. Друго проучване прогнозира, че до 2027 г. индустрията на изкуствения интелект може да консумира толкова енергия, колкото Нидерландия - страна с население от почти 20 милиона души.

Светът трябва да инвестира $30 трлн. до 2030, за да постигне целите за климата

Освен това съществува и така нареченият „проблем с непостоянството“ при възобновяемите енергийни източници. Въпреки че вятърът и слънцето предлагат чисти и донякъде евтини източници на енергия, те до голяма степен зависят от метеорологичните условия. Без достатъчно решения за съхранение излишната енергия не може да бъде ефективно запазвана за по-късна употреба, което води до загуба на капацитет и пропуски в доставките по време на пиковото търсене. Глобалният енергиен алианс за хората и планетата (GEAPP) посочва, че достъпните и мащабируеми системи за съхранение на енергия от батерии (BESS) - които помагат за съхраняване на енергия в голям мащаб - са от решаващо значение за решаването на този проблем.

Поредица от пречки

Компании като EVLO се активизират, за да помогнат със своите широкомащабни BESS решения.

„Технологията за съхранение на енергия са идеалното решение за използване на непостоянни възобновяеми енергийни източници като слънчевата и вятърната енергия“, казва Соня Сент-Арно, президент и главен изпълнителен директор на EVLO.

Свръхзависимостта на човечеството от изкопаемите горива представлява още по-сериозно препятствие. Въпреки нарастващите инвестиции във възобновяеми и чисти енергийни източници, по данни на ООН те все още представляват над 80% от световното производство на енергия. Въглищата, петролът и природният газ остават доминиращи източници, особено в развиващите се страни, където възобновяемата инфраструктура все още е ограничена.

Нарастващото геополитическо напрежение - като войната между Русия и Украйна - допълнително отразява защо прекомерната зависимост от изкопаеми горива е голям проблем. Европа, която разчиташе в голяма степен на руския газ, преживя енергийна криза през 2022 г., тъй като Москва прекрати доставките на газ за много части на региона. Това доведе до сериозно покачване на цените в някои части на Стария континент. Подобни прекъсвания подчертават крехкостта на системите, зависими от изкопаеми горива.

Да грейнеш от отвъдното: Валенсия трансформира гробищата си в слънчеви ферми

Надпревара за чиста енергия

На фона на енергийните сътресения и тежката надпревара за постигане на нулеви нетни емисии до 2050 г. съществуват решения за възобновяема енергия, които вече предлагат реална стойност за обикновения човек и бизнеса. Компании като Solargik, Hitachi Energy и CheckSammy създават мащабируеми и ефективни системи, които не само осигуряват чиста енергия, но и се справят с предизвикателствата, свързани с разходите и инфраструктурата.

Например, задвижваното с изкуствен интелект решение за проследяване на слънчевата енергия на Solargik подобрява рентабилността на соларните системи.

„Чрез интегриране на анализ на метеорологичните условия в реално време и 3D планове за засенчване, ние оптимизираме позиционирането на соларните панели и увеличаваме добива на енергия дори на неравни терени или в предизвикателна среда“, обясняват от компанията. „Тези нововъведения гарантират, че соларните проекти могат да се развиват успешно в райони с ниски ресурси и пресечени местности, което прави възобновяемата енергия по-жизнеспособна в световен мащаб”.

Междувременно Hitachi Energy подобрява стабилността на мрежата с технологии като BESS и резервни устройства, захранвани с водород. Понастоящем компанията захранва най-големия в света проект за оползотворяване на топлината в центрове за данни, като рециклира излишната част, за да замени изкопаемите горива с енергия без емисии.

„За да се справим с рязкото нарастване на търсенето на енергия, енергийните мрежи с по-голям капацитет са от съществено значение, особено ако се стремим да превърнем възобновяемите технологии в основен източник на електроенергия“, казва Андреас Ширенбек.

По отношение на устойчивото развитие CheckSammy - най-големият в света доставчик на услуги в областта на масовите отпадъци - използва решения за рециклиране, базирани на данни, за да помогне на предприятията да намалят разходите си, като същевременно ограничат и екологичния си отпечатък.

Друга вълнуваща разработка са т.нар. агроволтаици. Те съчетават производството на слънчева енергия с използването на земеделска земя. Агроволтаичните системи на Solargik например интегрират производството на чиста енергия със селското стопанство, като позволяват на земеделските стопани да предпазват културите от екстремни горещини, увеличавайки добивите им. Този подход с двойна употреба повишава както енергийната, така и продоволствената сигурност.

Глобалната офшорна вятърна индустрия е далеч от постигане на целите за 2030

Предизвикателства пред енергийния преход

Макар че възобновяемата енергия предлага обещаващо решение на енергийната криза, много предизвикателства пречат на широкото ѝ разпространение и мащабиране. Една от най-съществените пречки е високата първоначална цена на системите. За развиващите се пазари, където енергийната инфраструктура често е слабо развита, разходите за инсталиране на слънчеви панели, модернизиране на мрежите и изграждане на системи за съхранение могат да бъдат обезкуражаващи.

Друга сериозна пречка е устойчивото използване на земята, казва Кройзер от Solargik и добавя:

„В целия свят виждаме, че има все по-малко „идеални“ земи за изграждане на фотоволтаични системи. Като отключим земята, която преди това се е смятала за твърде трудна за застрояване, и разширим приложенията с двойно предназначение, можем да направим внедряването на фотоволтаични системи по-рентабилно на всички пазари, като същевременно сведем до минимум въздействието върху самата земя“.

След това се появява ограничението на традиционните енергийни мрежи. Повечето от тях са изградени преди десетилетия и не са пригодени за работа с непостоянни възобновяеми енергийни източници като слънцето и вятъра. Модернизацията за интегриране на тези източници, децентрализиране на производството и осигуряване на устойчивост на мрежата изисква значителни инвестиции както във времето, така и в капитала. Производството на енергия от възобновяеми източници също така варира в зависимост от метеорологичните условия и периода от денонощието, което прави мащабируемото съхранение в батерии задължително за осигуряване на постоянни доставки.

Несъгласуваните регулаторни рамки също често забавят прехода. Въвеждането на възобновяемата енергия изисква ясни политики, силни стимули и сътрудничество между публичния и частния сектор. Без тях напредъкът е в застой, особено в страните, които все още са силно зависими от изкопаемите горива.

Вятърната енергетика е на кръстопът: Проблеми помрачават перспективите

Поглед напред

Стремежът към възобновяема енергия не е просто нещо модерно, а критична необходимост за ефективно справяне с енергийната криза и глобалното затопляне. Ширенбек от Hitachi казва, че без значително развитие на енергийните мрежи ще бъде невъзможно да се увеличи производството на възобновяема енергия.

Тъй като възобновяемите енергийни източници продължават да стават все по-популярни, има нужда от по-голямо усъвършенстване на мрежовата инфраструктура и по-съвършени системи за съхранение. Може би, ако се инвестира повече в изграждането им, световните цени на енергията ще могат наистина да се понижат и да се постигне целта за нулеви нетни емисии, която според много експерти вече не е възможна за постигане през 2050 г.

Междувременно, според Сент-Арно от EVLO, предприятията за комунални услуги и независимите производители на електроенергия вече признават акумулаторните системи за съхранение на енергия като изключително гъвкав актив за укрепване на мрежата и подобряване на нейната устойчивост. Те също така оптимизират управлението на пиковото натоварване, като същевременно позволяват интеграцията на възобновяеми енергийни източници, където е необходимо.

Възходът на литиево-желязно-фосфатните батерии също променя икономическите аспекти на съхранението на енергия, благодарение на профила си на безопасност и намаляващите разходи.

„С 20% спад на цените през 2024 г., след 30% намаление през 2023 г., пазарът се възползва от подобрената достъпност, която вероятно ще се запази до 2028 г.“, обяснява Сент-Арно.

За Кройцер бъдещето на възобновяемата енергия не е свързано само с намаляването на емисиите, а с изграждането на системи, които са устойчиви, предсказуеми и финансово жизнеспособни.

„С динамиката и сътрудничеството, които наблюдаваме днес, ние не просто решаваме енергийната криза“, казва той. “Ние отключваме огромни икономически възможности, които се захранват от чисти, интелигентни и готови за бъдещето решения.“