Будущее энергетики и батареек

в 9:27, , рубрики: Блог компании Атлас новых профессий, будущее здесь, профессии будущего, работа будущего, технологии энергосбережения, энергетика, энергия, Энергия и элементы питания, энергоносители, энергопотребление, энергосбережение, энергоэффективность

Попробуйте хоть на секунду представить свою жизнь без энергии и электричества. Немыслимо, не правда ли? Наша жизнь теперь полностью зависит от электроэнергетики и с этим уже ничего не поделаешь. Да и не нужно, собственно! Развитие любой цивилизации происходит именно таким путем. Может быть где-то в далекой-далекой галактике в качестве энергии используется нечто иное, но в нашем мире — это электричество.

Будущее энергетики и батареек - 1

Компьютеры, средства связи, вычислительные мощности всего мира, транспорт, простая бытовая жизнь в конце-концов, и еще много всяческих сфер, каждый уголок нашей жизни работает теперь исключительно с помощью электричества. Даже чтобы почитать олдскульную книгу, мы включаем лампочку. Но современный мир уже начал преобразовываться, поэтому лампочку мы включаем обязательно энергосберегающую. Да и вообще, потребление энергии человечеством на столько возросло за последний век, что сейчас естественным образов по всему миру начинают искать альтернативные источники и методы сбережения энергии. Ведь законы ее сохранения во Вселенной никто не отменял, поэтому чем больше мы потребляем энергии, тем меньше ее где-то остается.

Конечно, в масштабах даже просто Солнечной системы… Да что там, даже нашей планеты, это потребление мизерное. Ведь где-то под землей, в воде, в небе, в космосе сосредоточено такое количество потенциальной энергии, от которого у ученых голова кругом идет. Логично предположить, что как конкистадоры за золотом, все ученые умы пытаются добыть Грааль энергетики и найти безопасный, экологичный и, самое главное, нескончаемый источник энергии. Ну а пока одни люди пытаются добыть свою святыню (и мы все надеемся, что они когда-нибудь осуществят эту мечту), другие всеми силами обеспечивают энергией общество в нынешнее время.

Однако, как показывает практика, энергию добывать становится все труднее, поэтому люди призадумались, и решили повышать КПД этого процесса до максимального, выжимая из всех возможных источников все до последнего джоуля. И при этом надо не забывать, сколько мы уже добытой энергии теряем в пустую во время процессов ее транспортировки, потребления и т.д. Поэтому нужно не только ее добывать больше и эффективней, но еще и научиться как следует аккумулировать и хранить продолжительное время.

Вот с этим в мире человека как раз есть проблемы, сохраняющиеся, будь добр, около двух десятилетий. За это время существенных открытий в сфере аккумулирования энергии сделано не было. Конечно, в новостях то и дело, да промелькнет какая-то очередная сенсация на тему увеличения работы наших гаджетов в 40 раз, и все это уже в следующем году, завтра, через неделю… Но пока это так и остается новостями: нужные компании получают инвестиции, а потребитель так и остается со своими недолгими 5-7 часами на смартфонах или ноутбуках. Но, надежда умирает последней, и мы с перспективой смотрим на графеновые разработки, которые все чаще делают революции в последнее время.

Будущее энергетики и батареек - 2

Метеоэнергетик

Специалист, занимающийся оптимизацией режимов эксплуатации генерирующих мощностей с учетом климатических условий. Прогнозирует уровень производства энергии в зависимости от долгосрочных метеопрогнозов.

Все больше человек обращает внимание на возможность выработки энергии из восполняемых природных ресурсов. И хотя человечество уже давно придумало базовые способы добычи электричества из ветра, воды и солнца в виде банальных ветряков и генераторов на водном потоке, сейчас эта технология развивается семимильными шагами.

Люди стараются натыкать ветряков везде, где это только возможно. Но загвоздка как раз в том, что не везде это возможно, а точнее, не везде это реально разумно. Ведь на земле много мест, где дуют постоянные ветра, но так же много и мест, где вечный штиль. А бывает и так, что ветер то есть, то нет. Или он сезонный. Тоже относится и к рекам. В некоторых районах нашей планеты реки текут круглогодично, но медленно, а где-то быстро и лишь в определенное время года. Климатические условия на Земле не постоянны, хотя в целом закономерны. Наши прогнозы погоды до сих пор ограничиваются лишь 3-я днями с вероятностью в примерно 90%. Дальше вероятность верного прогноза снижается в геометрической прогрессии.

Будущее энергетики и батареек - 3

Однако, в тоже самое время мы можем довольно хорошо предсказывать глобальные явления основываясь на статистической информации. Впрочем, это тоже не нововведение и с технологическим взрывом в развитии нашей цивилизации, мы лишь научились лучше собирать статистику и обрабатывать ее. Но именно это и помогает теперь значительно повысить эффективность добычи электроэнергии из природы. Теперь мы можем не просто сказать, что в такой-то период пройдут дожди и будет ветрено, а довольно точно предвидеть, какое количество осадков выпадет и какой силы будет ветер. И на основе этих показаний уже можно точно понимать, будет ли установка здесь ГЭС выгодной и позволит ли обеспечить окружающие дома необходимым количество энергии ветряк.

Объемы этой работы лишь увеличиваются со временем. И как это обычно бывает, вынуждают рынок рождать новую профессию, такую, как «Метеэнергетик», который, собственно, и занимается всеми просчетами, оценками, анализом и оптимизацией систем, зависящих от непостоянного климата нашей планеты. Специальность это в большинстве своем основана именно на анализе уже собирающихся данных, а потому не так сложна в освоении, как многие другие. И потребует от человека хорошо овладеть инструментами аналитики и программирования. Однако, профессия все же узкой специальности и, несомненно, будет необходимость глубоко разбираться в двух отраслях: метеорология и энергетика.

Будущее энергетики и батареек - 4

Специалист по локальным системам энергосбережения

Занимается разработкой, внедрением и обслуживанием систем малой энергогенерации (ветряная, солнечная, био, атомные микрогенераторы и т. д.).

Если прошлая профессия касалась непосредственно климатических зависимостей добычи энергии от метеоусловий, то здесь мы поговорим о более глобальной специальности. Как уже упоминалось чуть ранее, каждый отдельный уголок планеты имеет свои особенности. И для каждого из них подходят свои уникальные методы получения энергии. Где-то проще работать с ветряками, а где-то проще поставить атомную электростанцию. Эффективность каждого из методов должна просчитываться отдельно, а после сравниваться. Возможны ситуации, когда лучше применить и какие-то комбинированные решения. Все это должно быть проанализировано и учтено, сделаны верные выводы.

Профессия «Специалиста по локальным системам энергосбережения» по сути существует и сейчас. Скорее в виде выездного сотрудника, которые пребывает на место и дает свои рекомендации, но относительно лишь тех технологий, которые применяются в его компании. Со временем эта должность будет перерастать в нечто более глобальное, и такие люди смогут решать данный вопрос в большем масштабе. Такой специалист сможет агрегировать всю доступную информацию по конкретному участку, собрать недостающую, проанализировать ее и сделать просчеты для всех видов существующих технологий добычи энергии. При этом такой человек не должен просто опираться на цифры и выдавать просчитанный результат клиенту. Здесь потребуется и хорошая коммуникативность. Ведь возможно и так, что у заказчика просто нету возможности приобрести и установить то, что вы предлагаете. Поэтому профессионал должен думать и в рамках эффективности с учетом возможностей заказчика.

Будущее энергетики и батареек - 5

К примеру, о повышении эффективности своих энергоресурсов задумалась удаленная ферма, которой электричество, поставляемое из городской электростанции, обходится в приличную часть дохода. Обдумав все возможные методы уменьшения энергопотребления, такой специалист может предложить целый ряд решений. Можно поставить несколько недорогих ветряков, чтобы покрыть часть потребляемой электроэнергии всеми аппаратами производства. А еще можно установить биореактор, вырабатывающий газ или жидкое топливо из сырья, которого на ферме как раз в достаточном количестве. К тому же выбор именно жидкотопливного биореактора может покрыть и расходы на топливо для аграрной техники.

Так что такому специалисту потребуется понимание всех технологий в сфере энерговыработки и экономии. Необходимость предлагать целый ряд решений и убеждать заказчиков в эффективности тех или иных аспектов каждого из них потребуют и высоких коммуникативных навыков. Ну а сам процесс разработки таких комплексных систем потребует от специалиста и не меньших навыков во владении специализированными программными инструментами и системного мышления.

Будущее энергетики и батареек - 6

Проектант систем рекуперации

Специалист по технологическим решениям для «улавливания» избыточной энергии движущихся средств, в первую очередь при торможении, например автомобильный транспорт, метро, городской электрический транспорт.

Выработка энергии — это безусловно хорошо. И чем больше мы ее вырабатываем, тем большие возможности по технологическому развитию перед нами открываются. Но есть такая очень правильная поговорка, которая хоть и про деньги, но очень хорошо вписывается и в нашу систему координат повествования: «Богат не тот, кто много зарабатывает, а тот, кто мало тратит.» Можно производить Тераватты энергии ежесекундно, но если тратим мы больше, нам не помогут никакие технологии генерации электричества. Поэтому вот уже примерно больше полувека человечество упорно старается повысить эффективность всех своих систем, чтобы снизить потребление.

Будущее энергетики и батареек - 7

Это тоже, конечно же, хорошо, но как же быть с потерями, происходящими уже непосредственно при потреблении энергии? Взять те же автомобили: чтобы поехать — нужна энергии, чтобы остановиться — тоже нужна энергия. Как-то несколько не логично.

Именно поэтому уже сейчас появляются технологии рекуперации. Это когда мы возвращаем часть энергии, которую потратили на какое-то действие. И эти технологии сейчас активно развиваются. Пока-что в основном в автопроме, но логично предположить, что в скором времени это найдет применение во всем транспорте. На самом деле технологии рекуперации можно применять абсолютно везде, где применим циклический принцип работы. Система, которая начала механическую работу посредством траты энергии обязательно может отдать ее часть, когда будет останавливаться.

Эта сфера еще не так хорошо изучена, как остальные, но направление задано. Поэтому довольно скоро появятся «Проектировщики систем рекуперации», которые смогут разрабатывать все новые возможности применения технологий в нашей жизни. Это интересная работа, которая требует ко всему прочему еще и творческого подхода.

Будущее энергетики и батареек - 8

Менеджер по модернизации систем энергогенерации

Управляет модернизацией электростанций: ТЭЦ, ГЭС, АЭС; внедряет современные методы обеспечения безопасности, экологичности и эффективность использования ресурсов.

В мире существует огромное количество типов электростанций, которые отличаются как разновидностью топлива, так и типом силовых установок, которые используются в них. Большинство станций работают по принципу преобразования химической энергии топлива в механическую. Даже постоянно присутствующие на слуху станции выработки экологически чистой энергии (ветряки, гидростанции, солнечные станции) тоже в большинстве своем работают по принципу выработки электричества из механического воздействия. С этим ничего не попишешь, мы пока находимся лишь на этом уровне развития.

Будущее энергетики и батареек - 9

Но все эти виды выработки энергии объединяет одно: оборудование. Нет вечности в нашем мире, в том числе и для того самого оборудования. И какие бы прочные ни были генераторы, со временем они изнашиваются. Поэтому не мудрено, что есть такая профессия, как «Менеджер по модернизации систем энергогенерации». Даже когда мы, возможно, сумеем обуздать термоядерную энергию, такомаки будут все равно выходить из строя.

И эта профессия отнюдь не новая! Можно даже сказать, что она одна из древнейших в этой сфере. Даже когда энергию добывали мельничным колесом на водной тяге, были люди, которые могли помочь вам отремонтировать эту конструкцию и даже улучшить ее. Так происходит это и сейчас: старое оборудование заменяется новым. Но в наше время все же существуют отличия, которые будут все больше проявляться в будущем. Если раньше этим занимался инженер общего спектра, то теперь это стало уникальной профессией, где множество своих особенностей и сложностей.
Процесс модернизации электростанций не нов и начался еще задолго до рождения многих читателей здесь. Инженеры всегда стремились более эффективно распоряжаться имеющимися ресурсами. И теперь, когда многие технологии уже давно проверены и дают стабильные показатели повышения эффективности, их нужно внедрять.

К примеру, у компании Siemens уже существует целое подразделение, которое предлагает услуги по модернизации различных ТЭС, ГЭС и любых других систем, где генерируется энергия. А поскольку количество таких сооружений со временем только растет, потребность в данной профессии, безусловно, будет только выше. И в данном случае от человека требуется очень высокое знание сферы энергетики, всех инженерных систем и методов работы с ней. Это очень узко специализированная профессия, и освоить ее — означает получить хорошее образование. И, конечно, в этой специализации от человека потребуются все качества внимательного и добропорядочного инженера, который будет думать не просто об установке новой системы, но и о том, чтобы сделать такую систему максимально эффективной и экономичной для конкретных условий.

Будущее энергетики и батареек - 10

Разработчик систем микрогенерации

Специалист по разработке и проектированию новых технологических решений, связанных с микрогенерацией энергии под требования пользователя.

Наравне с огромными генерирующими энергию станциями, которые обеспечивают электричеством города и страны, человек все больше задумывается о выработке небольшого количество электричества на миниатюрном уровне. К примеру, один вдох человека может дать примерно 1Вт энергии, а в среднем человек делает в сутки аж 23 тысячи вдохов. А если использовать энергию при ходьбе, то можно даже запитать обычную лампу накаливания, что уже говорить о смартфоне. Практически все мы уже неразлучны с компьютерами, телефонами и другой микро-электроникой. Которой, на деле, не требуются такие уж огромные запасы электричества. И, конечно, все чаще инженеры задумываются о том, чтобы свои небольшие потребности человек смог обеспечивать самостоятельно. Это значительно снизит рост нагрузки на электростанции да и вообще оптимизирует потребление энергии.

В основном эта сфера относится ко всему, где действует человек. Все, что касается природы — мы уже во всю осваиваем. А вот рассматривать собственное тело и сферу жизни человек традиционно привык воспринимать больше как потребителя, а не как источник электричества. Поэтому сейчас эта сфера является совершенно новой для энергетики и крайне перспективной. Вам может показаться, что выработка пары сотен ватт собственным телом в сутки не имеет весомого значения. Однако, если перенести это значение на средний город в пару сотен тысяч человек, то так можно экономить на потреблении традиционного электричества до 7,5 ТВт в год — согласитесь, цифры уже серьезные.

Будущее энергетики и батареек - 11

Но, как вам могло показаться, не обязательно рассматривать это направление, как специальные майки или трусы с USB-портами. Отнюдь. К примеру, в Токио для выработки энергии используют турникеты в метро. В год это метро перевозит более 3 млрд. пассажиров, и каждый из них минимум два раза прокручивает турникет на входе и на выходе. Даже если каждый поворот турникета производит всего 1 мВт энергии, то в сумме это уже 6МВт, чего в принципе достаточно, чтобы уже питать частично все станции.

Развитие этого направления крайне интересно, ведь оно открывает огромные возможности. И, безусловно, довольно скоро уже появятся разработчики, которые будут специализироваться именно на этой отрасли энергетики. Спрос на них будет высок, так как сфер применения таких технологий несчетное количество. Однако, от этих людей потребуется и высокое знание своей специфики. Это должно быть не просто креативное воображение, но и понимание технологий на глубоком уровне. Умение подходить к работа системно так же совсем не лишнее. Поэтому мы рекомендуем желающим стать именно таким разработчиком, уже сейчас готовиться к этому. Просто высшего образования тут вряд ли хватит, так что стремитесь к познанию большего.

Будущее энергетики и батареек - 12

Дизайнер носимых энергоустройств

Дизайнер носимых энергоустройств – дизайнер мобильных/носимых генерирующих систем, занимается созданием товаров индивидуального пользования (одежда, обувь и т. д.) с функцией микрогенерации энергии.

Эта профессия скорее является логичным продолжением предыдущей в одной из отраслей. Ведь нельзя просто нацепить на человека кучу техники и убедить, что это позволит экономить энергию и вырабатывать бесплатное электричество. Человек требует внимания, красоты и поощрения чувства прекрасного. То, что вы собираетесь напялить на мужчину, должно хоть немного отличаться от одежды для женщины. Кроссовки, которые добавляют пару ватт энергии вашему смартфону не должны выглядеть как резиновые сапоги шахтера, а эти женские штаны, что собирают остаточное тепло тела и заряжают ноутбук в сумке не должны быть просто черного цвета.

Будущее энергетики и батареек - 13

Мода в нашем мире существует не просто так. Кто-то говорит, что она постоянно изменчива и невозможно уследить за трендами. Кто-то утверждает, что все повторяется по спирали, лишь с небольшими изменениями, но общей базой. Однако, нельзя спорить с тем, что устройства, которые будут носить люди, должны быть эстетически приятными и продуманными. Если для облачения в специальный энергогенерирующий комбенезон потребуется пол часа времени, то никто его в здравом уме для повседневной жизни не купит и такая технология провалится еще не выйдя на рынок.
Именно поэтому профессия «Дизайнера носимых устройств» крайне важна. Любая технология, какой бы превосходной она ни была, должна быть коммерчески выгодна. А именно в этом и помогают дизайнеры: убедить покупателя в том, что он это хочет. Конечно, никто не отменял ярых фанатиков и «зеленых», которые купят любую технологию, пусть она даже сильно испортит их жизнь. Но таких людей единицы и обеспечить коммерческую успешность они не смогут.

Однако, не каждый дизайнер сможет просто так заняться подобной работой. Придется хорошенько поднатореть во многих отраслях, в том числе и непосредственно в технологиях микроэнергетики. Ну а в целом тут сохраняются все те же самые навыки, которыми обладают современные дизайнеры. Между прочим, некоторые из них уже делают первые шаги в этой профессии, изобретая внешний вид и эргономику первых носимых генерирующих устройств. Так что не прошляпьте свое время, эта специализация станет актуальной уже очень скоро.

Будущее энергетики и батареек - 14

Проектировщик энергонакопителей

Проектировщик систем накопления энергии: высокоемкостные аккумуляторы, тепловые накопители, маховики и др., позволяющие сберегать энергию для перераспределения в «умных сетях» между пиками и падениями.

Из всего, что мы перечислили выше, мы лишь краем зацепили тему накопления энергии. К сожалению, в этой сфере технологии развиваются не так стремительно и можно даже сказать мы находимся в некоем периоде стагнации аккумулирования энергии. А между прочим это одна из важнейших на сегодняшний день тем. Ученые из всех сил бьются над созданием новых высокоемких аккумуляторов.

Но в этой сфере не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Ведь способов накопления энергии довольно много и все они уже были изобретены задолго до нас. Просто в современном мире получили большое распространение химические элементы аккумуляции электричества и мы практически уже ничего не слышим о механических, тепловых и других системах накопления.

И именно сейчас эта отрасль начинает обращать внимание на прошлое. С современными технологиями и развитием многие разработки уже умерших ученых могут получить второе дыхание. Более того, человечество все больше говорит о создании глобальной сети энергосбережения. Сегодня у кого-то аккумуляторы полные, а у другого человека пустые. Естественно, значительно эффективней перераспределять возможности между всеми. А тем временем такие компании, как Tesla уже во всю создают зародыши подобных сетей посредством своих разработок. Это тоже накопители энергии, но в более масштабном понимании.

Будущее энергетики и батареек - 15

Все это нужно проектировать. Поэтому и появится в скором времени профессия «Проектировщика энергонакопителей». Инженерный взгляд на мир, системное мышление и, безусловно, высокие навыки менеджмента и программирования. Такой человек скорее напоминает Team-лида или Архитектора информационных систем, но в данном случае ему понадобится еще и глубокое понимание энергетики в рамках сетей и накопления.

Энергетика — это очень важная часть нашей жизни. И чем больше мы развиваемся, тем важнее для нашего общества будут люди, которые дают нам столь важную пищу для жизни в виде электричества. Большинство этих специальностей существуют уже и сейчас в своем зачаточном состоянии. Но отрасль энергетики развивается все же не такими высокими темпами, как остальные: многие существенные технологические прорывы, работающие и сейчас, сделаны еще 20-30 лет назад. Поэтому развитие профессий происходит более замедленными темпами. Но это совсем не значит, что развития не будет при нашей жизни. Совсем нет. Уже через 15-20 лет вы не узнаете энергетику и будете вспоминать сегодняшние времена, как страшный ужас древних технологий.

Автор: AlexFadeev

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля