Energetika: priemysel, ktorý sa čoskoro obnoví

Zmeny, ktoré v blízkej budúcnosti uvidíme v odvetví energetiky, budú charakterizované tromi D: dekarbonizáciou, decentralizáciou a digitalizáciou.

Keďže celosvetové ciele dosiahnuť nulovú bilanciu emisií do roku 2050 tlačia na potrebu životaschopnej alternatívy k fosílnym palivám, objavujú sa nové technológie a systémy. Poháňajú našu planétu k čistejšej a udržateľnejšej budúcnosti, zatiaľ čo z dlhodobého hľadiska budú formovať odolnejšie energetické hospodárstvo s menšou volatilitou.

Dekarbonizácia: vodík a obnoviteľné zdroje

Dekarbonizácia zostáva pre priemysel naliehavou prioritou a vodík sa ukázal ako hlavné palivo pre túto zmenu. Očakáva sa, že produkcia vodíka do roku 2030 dosiahne 168 miliónov ton, čím sa vytvorí celosvetový priemysel v hodnote 400 miliárd dolárov.

Hlavnými problémami, ktoré poháňajú inovátorov v sektore vodíka, sú čistá výroba, optimálne skladovanie a bezpečná preprava. V strednodobom horizonte bude modrý vodík – vyrábaný z fosílnych palív, ale pomocou zachytávania uhlíka – hrať kľúčovú úlohu pri prechode na čistú výrobu. Ale budúcim cieľom je plné využitie zeleného vodíka, ktorý vzniká elektrolýzou vody a ide o nízkouhlíkový proces.

Skladovacie a prepravné riešenia zahŕňajú skvapalňovanie a palivové články. Vo vývoji mobility elektrických vozidiel budú zohrávať úlohu najmä palivové články. Frost & Sullivan predpovedá, že trh elektrických vozidiel s palivovými článkami v Európe vzrastie v rokoch 2019 až 2030 o 78 % a dosiahne viac ako 300 000 vozidiel poháňaných palivovými článkami.

Decentralizácia: internet energie

Internet energie (IoE) je decentralizovaný systém určený na využívanie a nasadzovanie obnoviteľnej energie a očakáva sa, že v priebehu nasledujúcich 20 rokov plne dospeje. Do IoE vstupujú tri komponenty: inteligentná sieť, nová technológia skladovania energie a distribuovaná výroba energie.

Inovácia na inteligentnú sieť dáva energetickým spoločnostiam a koncovým používateľom na celom svete väčšiu kontrolu nad spotrebou a nákladmi. Mandát EÚ, aby 80 % spotrebiteľov v členských štátoch malo do roku 2020 inteligentné merače, ukazuje vplyv legislatívy na podnietenie zmien; mnohé členské štáty už tento cieľ splnili alebo prekročili.

Japonsko, Čína a Kórea sú rozvíjajúcimi sa trhmi inteligentných sietí, rovnako ako India, ktorej vláda chce prejsť na 250 miliónov inteligentných meracích bodov. Celosvetovo sa očakáva, že jednotkové dodávky inteligentných meračov dosiahnu v roku 2030 143,3 milióna, čo je nárast zo 123,6 milióna v roku 2019.

Distribuované zdroje energie (DER) budú svedkami toho, že sa v priebehu nasledujúcich 10-20 rokov globálne objavia menšie, viac lokalizované zariadenia na výrobu obnoviteľnej energie. Solárne panely, veterné turbíny a vodné generátory predávané ako služba sa použijú na vytváranie zásob obnoviteľnej energie. Budúce modely DER tiež umožnia tým, ktorí vyrábajú elektrinu, predávať ju späť do siete alebo iným organizáciám.

Blockchain je navrhnutý ako mechanizmus pre nový peer-to-peer energetický trh, aj keď sa to ešte len potvrdí.

Zo všetkých distribuovaných energetických technológií majú byť solárne fotovoltaické panely najväčším prispievateľom k DER, pričom energetická kapacita sa v priebehu nasledujúcich 10 rokov celosvetovo štvornásobne zvýši, pretože túto technológiu prijmú podniky a jednotlivci. Panely tretej generácie budú využívať perovskity, ktoré demonštrujú 70% zníženie nákladov v porovnaní s článkami na báze kremíka.

Medzitým budú virtuálne elektrárne (VPP) agregovať spotrebu energie, pričom sa očakáva, že trh VPP (vrátane softvéru a hardvéru) do roku 2030 vzrastie zo 75 miliónov USD na 470 miliónov USD.

Skladovanie energie je treťou kľúčovou zložkou internetu energie. Okrem batériového skladovania, ktoré je rovnako ako pri vodíku synergické s rastom elektrickej mobility, medzi ďalšie riešenia patria superkondenzátory, ktoré uchovávajú energiu ako statická elektrina, a prenos energie do tepelnej akumulácie, napríklad v ľade a horúcej vode.

Digitalizácia: drony a umelá fotosyntéza Energetický priemysel sa bude aj naďalej transformovať treťou silou: digitalizáciou. Trendy tu zahŕňajú vplyv autonómnych dronov a vznik umelej fotosyntézy.

Energetický sektor ťaží z pohodlia, schopností a inteligencie, ktoré drony ponúkajú. Hoci je v súčasnosti využívanie technológie dronov v energetickom priemysle menej ako 10 percent, očakáva sa, že svetový trh s dronmi v rokoch 2019 až 2030 desaťnásobne vzrastie vďaka zlepšeným analytickým schopnostiam a väčšej autonómii. Hlavnou aplikáciou dronov v energetickom priemysle je kontrola zariadení a majetku, aby sa predišlo škodám, ktoré by mohli byť nákladné a rušivé pre energetické spoločnosti.

Umelá fotosyntéza (AP) sľubuje rozšírenie bežného prirodzeného procesu na efektívnu výrobu obnoviteľnej energie zo svetla. AP premieňa svetelnú energiu vo vode na skladovateľné zlúčeniny s vysokou energetickou hodnotou pomocou nabitých separačných techník, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli 10-krát účinnejšie ako prirodzená fotosyntéza. Vodík, metanol a amoniak sú vedľajšími produktmi AP a môžu sa použiť ako suroviny v celom rade priemyselných procesov, čím prispievajú k dosiahnutiu nulových cieľov.

Budúcnosť energetiky je úplnou zmenou paradigmy, ktorá poskytuje príležitosti na investície do novej energetickej infraštruktúry, ako aj do nových technológií, ktoré sú v nej obsiahnuté.

Tento článok je založený na správe Intesa Sanpaolo Innovation Center o trendoch v odvetví energetiky, životného prostredia a verejných služieb. Všetky údaje pochádzajú zo správy, pokiaľ nie je uvedené inak.

Tu si stiahnite celý report.