Номер 3, страница 66 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какие глобальные изменения происходят в мире по производству электро- энергии?

В мировом производстве электроэнергии происходят фундаментальные изменения, обусловленные технологическим прогрессом, экономическими факторами и растущей обеспокоенностью по поводу изменения климата. Ключевые глобальные тренды можно описать следующим образом:

1. Ускоренный переход к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ)

Это наиболее значимый тренд. Происходит массовое внедрение солнечной и ветровой энергетики. Основными драйверами являются резкое снижение стоимости технологий (солнечные панели и ветровые турбины стали самыми дешевыми источниками новой электроэнергии во многих регионах мира), государственная политика, направленная на декарбонизацию, и выполнение международных климатических обязательств, таких как Парижское соглашение. Лидером в наращивании мощностей ВИЭ является Китай, но и другие страны, особенно в Европе и Северной Америке, активно увеличивают их долю в энергобалансе.

2. Снижение доли ископаемого топлива, в первую очередь угля

Параллельно с ростом ВИЭ наблюдается постепенный отказ от наиболее "грязных" источников энергии. Многие страны объявляют о планах по закрытию угольных электростанций, которые являются главным источником выбросов CO₂ в электроэнергетике. Природный газ часто рассматривается как "переходное топливо" — он чище угля, но его долгосрочная роль в безуглеродной экономике остается предметом дискуссий, поскольку его сжигание также приводит к выбросам парниковых газов.

3. Децентрализация энергосистемы и развитие распределенной генерации

Традиционная модель с несколькими крупными электростанциями, снабжающими энергией целые регионы, уступает место более сложной и гибкой системе. Все большее распространение получают объекты малой генерации, расположенные в непосредственной близости к потребителю: солнечные панели на крышах домов, небольшие ветрогенераторы, когенерационные установки. Это приводит к появлению "просьюмеров" (от англ. prosumer = producer + consumer) — потребителей, которые не только потребляют, но и производят электроэнергию, а излишки могут продавать в общую сеть. Такая система повышает надежность энергоснабжения и снижает потери при передаче энергии.

4. Цифровизация и внедрение "умных сетей" (Smart Grids)

Для управления сложной децентрализованной системой с нестабильной выработкой ВИЭ (солнце светит не всегда, ветер дует не постоянно) необходимы новые подходы. "Умные сети" — это модернизированные электросети, использующие информационные и коммуникационные технологии для сбора данных о производстве и потреблении в реальном времени. Это позволяет автоматически балансировать нагрузку, повышать эффективность, интегрировать миллионы малых объектов генерации и управлять спросом (например, стимулируя потребителей использовать энергию в часы ее избытка и низкой стоимости).

5. Развитие технологий накопления энергии

Для решения проблемы прерывистости ВИЭ критически важным становится развитие систем хранения энергии. Наиболее бурно развиваются аккумуляторные системы накопления, в первую очередь на основе литий-ионных технологий, чья стоимость стремительно падает. Они позволяют накапливать избыточную энергию, произведенную в солнечные и ветреные дни, и отдавать ее в сеть в часы пикового спроса или в безветренную погоду. Также продолжают играть важную роль гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) и ведутся разработки в области водородной энергетики.

6. Электрификация конечного потребления

Растет общая потребность в электроэнергии за счет электрификации тех секторов, где ранее доминировало ископаемое топливо. Два главных примера — транспорт (массовое распространение электромобилей) и отопление зданий (переход на электрические тепловые насосы). Этот процесс, с одной стороны, создает дополнительную нагрузку на электросети, а с другой — открывает новые возможности для управления спросом (например, "умная" зарядка электромобилей в ночные часы).

Ответ: В мире происходит глобальный энергетический переход, характеризующийся быстрым ростом доли возобновляемых источников энергии (солнце, ветер) и снижением роли ископаемого топлива (особенно угля). Энергосистемы становятся более децентрализованными, цифровыми ("умные сети") и гибкими благодаря развитию систем накопления энергии. Одновременно растет спрос на электроэнергию из-за электрификации транспорта и отопления.