Коллектив авторов - На что похоже будущее? Даже ученые не могут предсказать… или могут?

Наконец вы решаете самостоятельно контролировать все, что связано с обеспечением вашего дома энергией, и отключаетесь от общей сети. Чтобы ни от кого не зависеть, вам пришлось взять в свои руки контроль не только над электричеством, но еще и над теплом и мобильностью. Вы сократили до минимума потребность в энергии, сделав свой дом максимально экономичным. Все устройства в вашем доме работают на постоянном, а не переменном токе. Таким образом, они могут получать энергию непосредственно от ваших солнечных батарей. Чтобы обеспечить себя дополнительным источником тепла и электричества, вы приобрели энергоустановку с топливными элементами, превращающую бытовые отходы (включая сточные воды) в электрическую и тепловую энергию. Для общения, подключения к интернету вещей и развлечений вы используете мобильный интернет и устройства с доступом в интернет. Когда вы занимаетесь спортом или ведете активный образ жизни, вы получаете энергию из внешней среды посредством крошечных солнечных батарей, встроенных в одежду, а также специальных встроенных в обувь устройств. Благодаря этому энергия вашего движения попадает в аккумулятор и всегда оказывается при вас, так что ваши мобильные устройства никогда не разряжаются. Иногда вам не хватает собственных источников энергии, но вы сами выбрали такой образ жизни, и с этим придется смириться. Впрочем, при необходимости вы всегда можете занять недостающую энергию у соседа…

Некоторые люди объединяются в сообщества с целью коллективного управления потреблением и выработкой энергии. Это могут быть как сообщества единомышленников, так и сообщества соседей (либо и то и другое, если соседи оказываются еще и единомышленниками). Сообщество единомышленников — это группа людей, объединившихся для того, чтобы вместе с другими участниками добиться более выгодных условий поставки энергии (так называемое коллективное переключение) или, например, собрать средства для реализации какого-либо проекта в области энергетики. Сообщества соседей — местные сообщества, объединяющие жителей деревни или городка, цель которых — приобретение, установка и эксплуатация элементов энергоинфраструктуры (например, солнечных фотоэлектрических панелей), а также совместное потребление электричества и распределение прибыли от продажи излишков. В некоторых случаях в собственности сообществ оказываются целые энергосистемы локального уровня, включая электро- и теплосети.

Но как быть, если вы все еще не подключены к электросетям? Сегодня одна шестая всего населения Земли живет без доступа к ним. Нельзя ли пропустить этап создания общенациональной электрической сети, как это произошло с телефонными сетями, которые стали просто не нужны с появлением мобильных телефонов? Оказывается, можно. И это уже происходит сейчас благодаря так называемым микросетям, представляющим собой комбинацию из солнечных батарей (или иных технологий генерации электрической энергии), аккумуляторных батарей, систем управления и линий передач, связывающих в одну сеть потребителей в рамках локального сообщества. Иными словами, микросеть — это все, что нужно для обеспечения базовых потребностей в энергии сообщества в условиях отсутствия доступа к национальной сети. Она дает свет в темное время суток и позволяет членам сообщества заряжать свои устройства (мобильные телефоны и т. д.). Базовые блага такого рода имеют колоссальное значение с социально-экономической точки зрения. Более того, дальнейшее развитие и удешевление технологий солнечной энергетики и аккумуляторов может привести к тому, что необходимость в создании национальной сети просто-напросто отпадет. Если объединить микросети с сетями мобильной связи и мобильным интернетом, то можно обойтись без трех видов сетей, на развитие которых в других странах ушли десятилетия. В результате внедрения других инноваций, таких как системы безналичной оплаты, позволяющие жителям оплачивать товары с помощью мобильного телефона и персонального идентификационного номера, привязанного к биометрическим данным (например, к отпечатку пальца), может также отпасть необходимость в наличных деньгах. Благодаря им подключенные к микросетям сообщества могут совершать различные операции, включая получение коммерческих кредитов или оплату товаров и услуг. Таким образом, перед ними открываются новые экономические возможности. Не исключено, что с появлением перечисленных выше технологий в странах, где отсутствует национальная электросеть, она так никогда и не будет построена за ненадобностью.

Давайте взглянем шире и перейдем от уровня отдельно взятого человека и сообщества на уровень межконтинентального или даже общемирового энергетического рынка. Разумеется, энергия уже давно стала глобальным явлением, учитывая масштабы мировой торговли ресурсами, используемыми для ее производства. Но как быть с электроэнергией — есть ли у нее шанс стать по-настоящему глобальным ресурсом?

Во многом она уже им является. К примеру, большинство европейских стран входит в единую сеть. Даже Великобритания подключена к энергосетям Франции, Нидерландов и Ирландии посредством трубопроводов и магистралей (имеются в виду идущие по морскому дну электрические кабели и трубопроводы, по которым перекачивается природный газ). Но можно ли создать единую сеть еще более высокого уровня?

Примером инициативы по построению такой суперсети является проект DESERTEC. Главная его идея заключается в том, чтобы вырабатывать электроэнергию на фермах ветряных и солнечных энергоустановок, а также солнечных электростанциях, работающих на концентрированной солнечной энергии, в пустыне Сахара и ее окрестностях, а затем направлять избыток энергии в Европу по новой высоковольтной линии электропередачи постоянного тока (HVDC), проходящей по территории Испании и Италии. Здесь уместно остановиться несколько подробнее на особенностях упомянутого выше типа солнечных электростанций. Представьте себе поле, сплошь уставленное зеркалами, каждое из которых направлено на размещенный на вышке коллектор. Отчасти это похоже на фокусирование солнечных лучей через увеличительное стекло. Только в случае с зеркалами концентрированный поток солнечной энергии позволяет получить намного большую температуру — до 1000 °C, которая затем используется для вращения паровой турбины точно таким же образом, как это происходит на традиционных ТЭЦ. Избыток тепла на таких электростанциях сохраняется с помощью технологии плавления соли в гигантских резервуарах. Накопленное тепло затем может использоваться для генерации электроэнергии в ночное время.