РААСН XXX

виды и потенциалы использования, сочетание таких систем с традиционной энергетикой и с использованием высококонцентрированных форм энергии и энергоносителей (сжиженный природный газ и водород, аккумуляторы энергии и др.). Здания с практически нулевым внешним энергопотребле нием преобразуются в систему с элементами двойного и тройного назначе ния с фасадным и крышным сбором электроэнергии от термогенераторов, гелиосистем и поверхностных бесшумных ветроустановок. Ограждающие конструкции с автоматически регулируемой теплопередачей в летнее и зим нее время, вкупе с системами интеллектуального, экономного поддержания внутреннего климата, позволяют существенно сократить или полностью ис ключить энергопотребление. Ступенчатое и оборотное использование воды и её температурного потенциала с применением тепловых насосов и си стем сбора конденсата и ливнестоков во многих случаях позволяет перейти на замкнутую систему без внешнего водоснабжения. Киберфизическая система энергообеспечения позволяет органи зовывать свободный энергообмен между большим множеством производи телей и потребителей энергии. Здания с различными системами энергопо требления, транспорт, энергонакопители, электрогенераторы квартирные, домовые, квартальные, районные становятся единым энергетическим ком плексом сбора, генерации, аккумулирования, распределения и потребления электроэнергии на взаимовыгодных основах реверсивного использования и обеспечения высокой экономичности, надёжности и живучести в нор мальных и экстремальных условиях жизнедеятельности. Расширенное воспроизводство локальных, блочных энергетиче ских комплексов различной мощности (от нескольких кВт до сотен МВт) с получением тепловой и электрической энергии на принципах мало-, без углеродного следа (энергоустановки на органическом топливе с поглощени ем СО2, водородные технологии, ВИЭ, атомные локальные энергоисточни ки и др.). Взамен двигателей внутреннего сгорания и турбинных технологий развитие получают топливные элементы. Их отличительные особенности: использование экологически чистого топлива — водорода, коэффициент полезного действия топливного элемента практически в два раза выше, чем у двигателя внутреннего сгорания, он бесшумен и не имеет подвижных эле ментов, при функционировании не выделяет вредных веществ. При разви тии рынка водорода и снижении его стоимости в населённых пунктах такие электрогенераторы, особенно в сочетании с ВИЭ, вытеснят традиционные энергоустановки (дизель-генераторы, газотурбинные установки, ТЭЦ, ко тельные и др.). Для отдалённых районов получат своё развитие безопасные мало- и безуглеродные (на СПГ, аммиаке, метаноле, водороде и др.) авто номные установки, а также устройства на ядерном топливе. Однако изло женные выше тренды могут существенно измениться при возникновении прорывных технологий в термоядерном синтезе или при изменении взгля дов общества на антропогенный характер потепления климата.

210 / 211

Глобальный прогноз 2022–2052