Энергия будущего – термин, в общем смысле обозначающий дизайн, характеристики энергетической системы, составляющей основу Третьей индустриальной революции. Энергия будущего сочетает в себе следующие основные компоненты:

1)  использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) солнца, ветра, водных потоков, геотермального тепла, биомассы, а также вторичных возобновляемых источников – попутного газа, тепла промышленных и бытовых стоков, твердых бытовых и прочих отходов, и, в перспективе – водородного топлива и энергосберегающих технологий;

2)  децентрализацию производства энергии – получение коммерческой энергии из локальных и индивидуальных источников (солнечных панелей, мини-ветрогенераторов, теплонасосов и т. п.), посредством которых можно добиться не только автономного энергоснабжения, но и передачи излишков в общую сеть;

3)  внедрение технологий энерго- и ресурсосбережения – мер по сохранению и эффективному использованию энергии, тепла, воды, полной утилизации (рециклированию) остаточных потоков и потерь электроэнергии, промышленных и бытовых отходов, пара, воды, любого тепла и др.;

4)  перевод транспорта на неуглеводородные топлива и электричество, а также развитие новых экономичных видов транспорта;

5)  использование технологий Smart Grid (умная сеть), основанных на принципах и методах стандартизации функциональной совместимости энергетического оборудования и информационных технологий.

Появление дефиниции «энергия будущего» во многом связано с нарастающим кризисом традиционной энергетической модели, основанной на использовании ископаемых топливных ресурсов (угля, нефти, газа, урана). Рост издержек добычи и транспортировки традиционных энергоресурсов, исчерпаемость их легкодоступных запасов, значительные экологические загрязнения обусловливают поиск новых альтернативных решений и подходов к формированию энергетической модели будущего.

Различные элементы энергетики будущего успешно внедряются во многих странах мира. Так, в феврале 2012 г. Еврокомиссия утвердила стратегию, направленную на расширение использования «зеленой» энергетики в европейской экономике. Мощное инвестиционное финансирование и государственная поддержка привели к тому, что «зеленые» технологии получили значительное развитие и стали более доступными для широких слоев населения. В частности, все более распространенным в Европе становится «энергетический интернет», элементы которого можно наблюдать в развитых странах. Так, в Австрии и Германии уже построено более 15 тыс. суперизолированных домов с повторным использованием тепла воздуха, которые без снижения комфортности отапливаются без внешних источников. В результате использования передовых технологий издержки энергопотребления сводятся практически к нулевым показателям, минимизируются вредные воздействия, каждый дом становится энергетически самодостаточной системой, способной продавать излишки электро- или теплоэнергии в общую сеть.

Многим государствам ЕС уже сегодня удалось создать предпосылки для перехода к энергетической системе будущего. Так, энергетика на основе ветра занимает уже более 20% в структуре генерирующих мощностей Испании и Дании. В Германии в структуре генерирующих мощностей ВИЭ сейчас занимают порядка 25%, и немецкое правительство хочет довести эту цифру до 40% – к 2020 г. и до 80% – к 2050 г.

Различные аспекты развития в Казахстане технологий «энергии будущего» нашли свое отражение в Государственной программе по форсированному индустриально-инновационному развитию на 2010–2014 гг., в которой, в частности, предусматриваются меры по развитию альтернативной энергетики, ставится задача увеличения доли ВИЭ в энергобалансе страны, а также устанавливаются целевые индикаторы по выработке электроэнергии из возобновляемых источников. Также в данном документе большое внимание уделяется вопросам повышения энергоэффективности национальной экономики РК. В рамках реализации ГПФИИР в июле 2012 г. в Казахстане вступил в силу Закон «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности», направленный на создание целостной правовой базы в сфере энергосбережения, а также формирование национальной инфраструктуры в сфере энергосбережения для обеспечения перехода экономики на энергоэффективное развитие.

Одним из перспективных направлений энергии будущего является водородная энергетика. Это – развивающаяся отрасль энергетики, направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики). Водородная энергетика относится к нетрадиционным видам энергетики.