2024 חידושים של הנדסה באנרגיה: טבלה הדרך לעתיד בר קיימא

ועידת הנדסה מחדש של 2024, שהתקיימה בספטמבר בברלין, התכנסה מעל 2,500 מהנדסים, קובעי מדיניות ומנהיגי עסקים מ-60 מדינות. נגד רקע של השגת מטרות אקלים וביקוש אנרגיה גובר, הכנס מסר ברור: העשור הבא של פריסה מתחדשת חייב להיות מהיר יותר, חכם יותר, ומשולבבבב יותר.

מאמר זה מזקק את הנושאים המרכזיים, ההחידושים והכיוונים האסטרטגיים שהגיעו מהשלב הראשי של הפסגה, הפעלות פורצות, ולוחמי רשתות.It שואבת מצגות ממוסדות מובילים כולל המכון Fraunhofer עבור מערכות אנרגיה סולארית, המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL), וסוכנות האנרגיה הבינלאומית לחדש (IRENA), כמו גם תרומות מחלוצים פרטיים-מגזריים.

כוח השמש: מעבר לגבולות הסיליקון

אנרגיית השמש נותרה המקור המתחדש הצומח במהירות בעולם, אך מסלול השמש של הפסגה התרכז במעבר מעבר לתאי סיליקון מבוססי סיליקון קונבנציונליים.החדשנות הגיעה מחוקרים המדגימים גדול-שטח:0perovskite-silicon 3Dirembeddem תאים FLT:1 שהשיג יעילות מוסמכת של 33.7% בתנאי בדיקה סטנדרטיים - קפיצה דרמטית מ -2 ליטר טיפוסי עבור לוחות Perbat, עם יעילות נמוכה של 5 שנים (Flash) לרמה נמוכה של ייצור אווירית (DVal) עד 5Lapture) עד 5 שנים עד 5Lapture) על ידי , 000 עד 5 שנים עד לרמה נמוכה של ייצור כפול (DValapture) על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי רמת חשמל כפול (DVal) על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי , 000 על ידי רמת ייצור כפול על ידי רמת ייצור כפול (D) על ידי קרינת טונה נמוכה של 2DValpLapating Flash עד 5 שנים על ידי , 000 על ידי פלס כפול על ידי ® על ידי קרינת טונה על ידי קרינת

אישור מסחרי של Perovskite Photovoltaics

כמה חברות הציגו התקדמות בתהליכי ייצור רול-טו-גלגל עבור מודולים גמישים perovskite, פיתוח שיכול לפתוח photovoltaics (BIPV) עבור משטחים אנכיים וגגות מעוקלות. סרטים סולאריים דמויי עור שמש שמש שוקלים פחות מ -100 גרם / m2 וניתן לייצר משחה על חלונות קיימים הוכחו במפעל קרב מינכן, אך עמידת אתגר: FLT1 שנים לפני כן, בין קווי אחסון כימיים טיפוסיים, בין השנים האחרונות, לבין קו משותף של PV-10 שנים, לבין כדור הארץ, לבין קו משותף, לבין כדור הארץ, לבין קו משותף, בין השנים האחרונות, לבין PV- 10 שנים, לבין קו משותף, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, בין השנים האחרונות, לבין קו של 25 שנים, לבין קו משותף, 000, 000, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין כדור הארץ, לבין קו משותף, בין השנים האחרונות, לבין כדור הארץ, לבין דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של דגם של 5 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000

השמש הכפולה: Agrivoltaics ו- Floating Arrays

מפגשים נכחו גם תשומת לב משמעותית לפריסות סולאריות דו-מנועיות.אגרוולטאיות – שם גדלים היבולים מתחת לפאנלים גבוהים – הראו עלייה בצמחים מסוימים הסובלים משפעת צל (למשל, נטייה, עגבניות) של עד 20% בעודם מייצרים חשמל.comers מאוניברסיטת הוהנהיים חלקו נתונים מניסוי של שלוש שנים, אשר הטמיעו בעבר עם לוחות אנכיים, בינתיים, צפופים, על גבי אגם מרוקד (Furgrad) ו-Flowic Lake (Flowing) ו-Flowing) ו-Flowing a Magcupland) הוצגו במהירות, על גבי כדור הארץ, ו-HD) הוצגו ב-HD) ב-Flowing avd (Flowing a Magcupretad) ו-HD) ב-Flumcupic Lake (Flumd) ב-Flowing ampvapated Waterd) ב-Fregation) ב-Flumccupretad) ב-Following Lake, אשר הוצגו נתונים משותפים מ-Flumd) ב-Flumland, אשר הוצגו נתונים מ-Flumcupretadowd) ב-Flumvap

Wind Energy: Bigger Blades, Smarter Turbines ו- Offshore הרחבה

התפתחות אנרגיית הרוח מתמקדת כעת בשני מסלולים מקבילים: אופטימיזציה על טורבינות החוף עבור אתרים מהירים יותר ודירוג טורבינות offshore בגדלים חסרי תקדים.בפסגה, יצרני טורבינות חשפו מכונות הדור הבא עם קוטרים של 170 מטרים על החוף ו 260 מטרים בחו"ל.המפתח מאפשר ל-FLT:0 Carbon-fi-reforced sLTFreas 1 אשר להפחית את המשקל ו- צופה יותר שבועות תחזוקה דיגיטלית.

Offshore Wind: חידושים ב Foundations ו- Floating Platforms

הקטע offshore הציג עיצובים פורצי דרך המותאמים למים עמוקים יותר, בעוד מונופילים מקובעים עדיין לשלוט על עומק מים מתחת 40 מ"מ, פלטפורמות צף לנוע במהירות מהדגמה בקנה מידה מסחרי. a נורבגי קונסורציום הציג עיצוב פלטפורמה תלת-צדדית עם דל פלדה כי להפחית מסה פלדה עד 40 € 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

רוח קטנה וטקסים

בעוד טורבינות גדולות שולטות כותרות, הפסגה גם הדגישה חידושים ברוח קטנה וקהילתית. ורוטרי-אקס טורבינות עם להבים הליאליים - שקט יותר וידידותית יותר - הוצגו לשימוש עירוני על גג.אחד הסטארט-אפ הדני הראה 5 קילוואט שמתחיל לייצר במהירות 2 / רוח בלבד ומשלב סוללה משולבת בתוך מערכת גיבוי ויישומים צנועים אלה, אם כי הם יכולים למלא פערים ספציפיים בפלטים בפלטים בזרימה קריטית.

אחסון אנרגיה: The Great Enabler

כאשר משתנים מתחדשים ניגשים ל-50-70% מדור במספר רשתות, אחסון אנרגיה הפך למנוף של כוח נקי אמין.הפסגה הקדישה יום שלם לטכנולוגיות אחסון, עם דגש ברור על מעבר לליתיום-יון לעבר פתרונות בטוחים, זולים יותר, וארוכים יותר.

סולידריות המדינה Batteries: Game Changer for Grid and Transport

קבוצות מחקר מרובות הציגו סוללות ליתיום-מטאליות עם מאגרי אנרגיה המתקרבים ל-500 Wh / ק"ג ברמת התא - כמעט כפול מזה של סוללות ליתיום-יון-יון הנוכחיות, יותר חשוב לאחסון נייח, אלקטרוליטים מוצקים להפחית את הסיכון לשריפה ולאפשר הפעלה בטווח טמפרטורה רחב יותר ללא תפוקה תרמית דיווחה על עיבוד: LT10MWh צמח באמצעות אלקטרוליטנטים המבוססים על קרמיקה, אשר עשוי להיות מערכיים חשמליים, בעוד שמבוססים על ידי מספר קרמיקה, בעוד שמבוססים על ידי עיבוד קרמיקה-אווירה, אשר יכול להיות מגובה על ידי מספר קומפקטיים על ידי קומפקטיים על ידי קומפקטיים על ידי קרמיקה, בעוד שמבוססים על ידי קומפקטיים על ידי קרמיקה, 000 קומפקטיים על ידי קומפקטית חשמל מוצקה על ידי קומפקטיים של קומפקטיים על ידי קומפקטיים על ידי אלקטריקטיביים על ידי קומפקטיים חשמליים, 000 קומפקטיים חשמליים, 000 קומפקטיים חשמליים, 000 קומפקטיים על ידי מספר קומפקטיים על ידי קומפקטיים, 000 קומפקטיים על ידי קומפקטיים על ידי קומפקטיים על ידי קומפקטיים חשמליים מבוססי סוללת עיבוד סוללת עיבוד

אחסון ארוך-דור: Flow Batteries, Thermal ו-Compressed Air

עבור אחסון עונתי ורב-יום, הפסגה הדגישה סוללות ברזל באמצעות חומרים בשפע, לא רעילים.אחד US סטארט-אפ הציגה 100 קילוואט / 1 MWh vanadium אלטרנטיבי המבוסס על כימיה של כרום ברזל עם עלות מערכת מתוכננת של מתחת 50 / kWh - צפיפות תחרותית עם דליפת פח"כ על נפח אחסון אנרגיה בינונית גם קיבלה עניין מחודש: גרמנית או שטח מוכח של חום עד $ 2, 000, 000, 000 C2, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גבוה יותר מגובהומטרה על בסיס אחסון אוויר לחץ אוויר ריכוז, 000 על בסיס נפח אחסון אוויר, 000 CV סטנדרטי של אחסון אוויר, 000 גבוה יותר מגובהומטרה על ידי אחסון אוויר לחץ דם שטח אחסון אווירי, 000 על ידי אחסון אווירי, 000 על ידי אחסון אווירי, 000 עבור אחסון אווירי, 000 על ידי אחסון אוויר מוגבל, 000 000 CDR רגיל של אחסון אוויר ריכוז יעיל על ידי אחסון אווירי, 000 על ידי אחסון אוויר מוגבל, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

רשתות אינטגרציה ומערכות חכמות

חלוקת מניות גבוהות של מתחדשים ללא יציבות רשת מחייבת בקרה מתקדמת, דיגיטיזציה ורפורמת תכנון שוק.פגישות הרשת של הפסגה יטופלו באתגרים אלה הן מזווית טכנית ורגולציה.

Inverter-based Resources ו- Grid-Forming Technology

גנרטורים סינכרוניים עקורים על ידי משאבים מבוססי חומרים לא מונעים (IBRs) כמו השמש, הרוח, סוללות.שינוי זה דורש את FLT:0grid-forming invertersuaFLT:1 שיכול לשכפל את אינרטיה ותמיכה במתח המסופקים באופן מסורתי על ידי טורבינות ספינר.

גנטיקה ו-AI עבור פעילות גופנית

פלטפורמות תאום דיגיטליות - סימולציות מלאות של שלוש מפעילי מערכת השידור הגרמנית הראו כלים כדי להתאים את המשלוח וחיזוי דחיסות. a Conortium של שלוש מפעילי מערכת השידור הגרמנית הוכיחו aFLT:0pan-אירופית תאום דיגיטלי המשלב תחזיות מזג אוויר, הצעות שוק, ונתוני ניהול נכסים 1 כדי לדרג את זרימת החשמל האופטימלית 15 דקות קדימה.

טכנולוגיות מתפתחות ו Frontier Technologies

מעבר לשמש, רוח ואחסון, הפסגה המוקדשת מפגשים להפלגה, גיאותרמית ומימן ירוק - טכנולוגיות אשר, בעוד מוקדם יותר בעוביות שלהם, יהיה חיוני לדהמה עמוקה של התעשייה ותחבורה כבדה.

Tidal and Wave Energy: From Demonstration to Array Scale

טורבינות זרם פעוטות, הפועלות הרבה כמו טורבינות רוח תת-ימיות, מתקרבות לכדאיות מסחרית באתרים עם זרמים חזקים. חברה סקוטית הציגה תוצאות ממערך 2MW מתוך איי אורקני, והשגת גורם קיבולת של 48% - גבוה יותר מאשר רוחות offshore באותו אזור.בינתיים, ממירי אנרגיה גל שסו באופן מסורתי בשל אתגרים אלגוריתמים חדשים בסערות.

מערכות גאוותרמיות (EGS)

אנרגיה גיאותרמית מוגבלת לאזורים געשיים או tectonally פעיל אלא אם כן ניתן ליצור מאגרים מהונדסים. חוקרים ממחלקת האנרגיה של ארה"ב של פורג'י הוכיחו טכניקת שידור חדשה:0 ⁇ באמצעות הלם תרמי ולא אזורים הידראוליים הידראוליים של רכזת אנרגיה 1, אשר מפחיתה את המשקעים המושרה והמים.

ירוק הידרוגן ודלק

מימן ירוק - המיוצר באמצעות אלקטרוליטיזה באמצעות חשמל מתחדש - היה נוכח לאורך הפסגה כנושא חוצה-חיתוך.המוקד עבר מיעילות אלקטרוליטיתser לאינטגרציה מערכת ויצירה הביקוש. A פלטינה-קבוצתית ללא אלקטרוליטים המבוססת על ניתוחי פחמן-מסלול של אזור פחמן-אווירי במיוחד עם עלויות פחמן-פחמיות נמוכות של פחמן-פחמן, אשר הגיעו ל-FF:0V ב-2/F2Ricearrelimate, במיוחד להפחתה של חומר נפץ נמוך של פחמן-F2, אשר היה קרוב יותר משוחררי, במקום השפעה של פחמן-Fairligicevicevicmate עלות של פחמן-F.

מדיניות, השקעות ושיתוף פעולה גלובלי

טכנולוגיה לבדה אינה יכולה לספק את מעבר האנרגיה.הפאנלים הגנובים של הפסגה שהתאספו יחד שריים, משקיעים והחברה האזרחית כדי לדון בסביבה הפיננסית וה הרגולטורית הנדרשת כדי לדרג פתרונות מתעוררים מטייס ועד סולם ג'יגהוואט.

השקעה בסיכון בפיתוח מדינות

מחסום גדול לפריסה מתחדשת במדינות מתפתחות הוא עלות ההון, לעתים קרובות 8-15% גבוה יותר מאשר בכלכלות מתקדמות.ה-FLT:0 Global Energy Alliance for People and PlanetcioFLT:1 הודיעה על מתקן פיננסי משולב המאגד הלוואות מבנקים לפיתוח רב-צדדיים עם מענקים מכספי אקלים כדי להוריד את העלות הממוצעת של הון בקנה מידה בינוני ופרויקטי רוח בדרום אפריקה הקדומה.

עמידות שרשרת אספקה וחומרים קריטיים

התלות על קומץ מדינות למינרלים קריטיים - ליתיום, קובלט, אדמה נדירה - נותרה פגיעה.הפסגה הציגה ישיבה על FLT:0urban כרייה וסוללת מחזור מחזור 1:1 כאסטרטגיה לצמצום הביקוש הראשוני. חברה שוויצרית הציגה תהליך הידרומטרורגי המסוגל לשחזר 96% מהליתיום, 99% מקולקל, 98% ומן הסוללות הנדירות של ניקל-חיים, אשר כבר ניתנות למגנטיות, הן רק על בסיס חומר נדיר, אשר עשוי להיות בעל משקל מגנטיות מתכתי, אשר מדווח על בסיס חומר מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מגנטיות מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מגנטיות מתכתי, כאשר הוא בעל משקל מגנטיות מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי, כאשר הוא בעל משקל מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר, כאשר הוא בעל משקל מגנטיות מתכתי, כאשר הוא לחלוטין, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר, אשר עשוי להיות בעל משקל מגנטית מתכתי נדיר, כאשר הוא בעל משקל מגנטיות מתכתי, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר, אשר עשוי להיות בעל משקל מתכתי נדיר

סטנדרט והתאמה

ככל שנכסים מתחדשים הופכים מבוזרים יותר, בין היתר בין מכשירים מיצרנים שונים הוא קריטי עבור aggregation ורשת שירותים.הפסגה ראתה את ההשקה של ה-FLT:0) Open Energy Interoperability Protocol (OEIP)FLT:1, תקן ספק-ניטרלי לתקשורת בין מופנים, סוללות, מטר, ובניית מערכות ניהול.

מחקרים: פרויקטים ששוקלים את העתיד

במהלך הפסגה, פרויקטים ספציפיים היו חדורים כמו תחזיות של פריסת אנרגיה משולבת, קומפקטית נקייה.

Noor Midelt Sun-Oasis

מתקן סולארי משולב CSP-PV בהרי האטלס, המורכב של נור מידלט מדגים כישות היברידית:0800 MW של PV הוא יחד עם 200MW של כוח סולארי מרוכז באמצעות 12 שעות של אחסון מלוטש-לוטש-אלט: יחד, הם מספקים אנרגיה מתחדשת יציבה, 24 שעות ביממה ב LCOE מתחת ל-0 / Wh כולל גישה של מים זורמים על ידי תחנת חום, בתוספת מים משולבת, 000 מים מאווירה, בתוספת מים ממזג אווירית מים מאווירה, 000 מאווירה, 000.

שכנות האנרגיה של גרמניה

מספר ערים גרמניות הציגו מערכות אנרגיה בקנה מידה שכונות המשלבות השמש, סוללות קהילתיות, משאבות חום, ומטענים חשמליים לרכב אחד ב- Baden-Würtemberg משתמשת ב-FLT:0blockchain מבוססת על שוק האנרגיה המקומי (SoriveFLT:1 המאפשר לתושבים לסחור עודף סולארי בין עצמם, באופן אוטומטי התיישבות באמצעות חוזים חכמים.

תחזית עתיד: ממטרות שאפתניות ל- Tangible Outcomes

הפסגה של 2024 הסתיימה בקריאה לפעולה: לתרגם את פריצות הדרך הטכנולוגיות וחידושי המדיניות שנדונו בפריסה מואצת על הקרקע.קיבולת PV גלובלית צפויה לעלות על 3 TW עד 2027, והיכולת הרוח להתעלות על 2 TW עד 2028, על פי FLT:0IEA Renewables 2023 תחזיות כוח אדם 1 .

כדי לטפל בצוואר הבקבוקים האלה, מארגני הפסגה הודיעו על קבוצה קבועה של עובדים - ה-FLT:0RE-Engineering CoalitionFLT:1 - אשר תפיק מפת דרכים שנתיות לכל מסלול טכנולוגיה ויאפשר התאמה בין מפתחי פרויקטים, משקיעים, ו הרגולטורים.הספקים הראשונים של הקואליציה יכלול מסגרת סטנדרטית לדיווחים סולאריים וקצב רוח, תאום דיגיטלי משותף למפעילי רשת ומעבדים לתפקודי חשמלאיים.

כשהפסגה נסגרה, המשתתפים עזבו עם תחושה משותפת של דחיפות המותחת על ידי פרגמטיות.ועידת הנדסת אנרגיה מתחדשת של 2024 הוכיחו כי הטכנולוגיות הדרושות קיימות כיום או קרוב לשוק, וכי עם המשך מימון המחקר, רגולציה חכמה ושיתוף פעולה בינלאומי, מערכת אנרגיה מחוסמת לחלוטין אינה רק אפשרית תיאורטית, אלא הופכת במהירות בלתי נמנעת.