Использование альтернативных источников энергии: Альтернативные источники энергии | Ecodevelop — magazinakb.ru

Содержание

Оценка перспектив использования альтернативных источников энергии для электроснабжения горнодобывающих предприятий России | Селиверстов

1. Отчеты «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации»: Информационно-аналитический центр «Минерал», 2013. URL: http://www.mineral.ru/Facts/russia/index.html

2. Соловьев А., Дегтярев К. Ветреная ветряная энергетика // Наука и жизнь. 2013. № 7. С. 42–47.

3. Горбенко О.Н., Рожкова А.А. Проблемы использования солнечной энергии // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5 (ч. 2). С. 38–39.

4. Калинин Ю.Я., Дубинин А.Б. Нетрадиционные способы получения энергии. Саратов: СПИ, 1983. 70 с.

5. Ахмедов Р.Б. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. М.: Знание, 1988. 44 с.

6. Городов Р.В., Губин В.Е., Матвеев А.С. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. 294 с.

7. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозгиз, 1948. 544 с.

8. Анисимов М.Ю., Бирюк В.В., Угланов Д.А. Методики технико-экономического обоснования вариантов размещения возобновляемых источников энергии, их целесообразного количества с учетом расположения на территории Самарской области. Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, 2012. 117 с.

9. Андерсон Б. Солнечная энергия: Основы строительного проектирования. М.: Стройиздат, 1982. 375 с.

10. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. СПб.: Наука, 1989. 310 с.

11. Свен У. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии. М.: Знание, 1980. 88 с.

12. Умаров Г.Я., Ершов А.А. Солнечная энергетика. М.: Знание, 1974. 64 с.

13. Баскаков А.П.‚ Мунц В.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебник для вузов. М.: Издательский дом «БАСТЕТ», 2013. 368 с.

14. Валов М.И. Системы солнечного теплоснабжения. М.: Изд-во МЭИ, 1991. 137 с.

15. Бринкворт Б. Солнечная энергия для человека. М.: Мир, 1976. 291 с.

16. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения. М.: Энергоиздат, 1982. 79 с.

17. Дьяков А.Ф. Малая энергетика России. Проблемы и перспективы. М.: НТФ; Энергопрогресс, 2003. 128 с.

18. Данилов Н.И., Щеклеин С.Е., Велкин В.В., Шестак А.Н., Малетин А.П. Возобновляемая энергетика – альтернативная в электрификации удаленных районов. Эффективная энергетика. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2001.

19. Лабейш В.Г. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие. СПб.: СЗТУ, 2003. 79 с.

20. Калашников Н.П. Альтернативные источники энергии. М.: Знание, 1987. 46 с.

21. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энергоатомиздат, 1990. 392 с.

22. Федеральная служба по тарифам. URL: http://www.fstrf.ru/tariffs.

23. Бернс В., Хавранек П.М. Руководство по оценке эффективности инвестиций (методика UNIDO). М.: ИНФРА-М, 1995. 527 с.

24. Коссов В.В., Лившиц В.Н., Шахназаров А.Г. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М.: Экономика, 2000. 421 с.

Курс возобновляемых и альтернативных источников энергии. Очный и дистанционный способ обучения.

Правила оплаты и безопасность платежей, конфиденциальность информации

Оплата банковскими картами осуществляется через АО «АЛЬФА-БАНК».
К оплате принимаются карты VISA, MasterCard, МИР.

Услуга оплаты через интернет осуществляется в соответствии с Правилами международных платежных систем Visa, MasterCard и Платежной системы МИР на принципах соблюдения конфиденциальности и безопасности совершения платежа, для чего используются самые современные методы проверки, шифрования и передачи данных по закрытым каналам связи. Ввод данных банковской карты осуществляется на защищенной платежной странице АО «АЛЬФА-БАНК».

На странице для ввода данных банковской карты потребуется ввести данные банковской карты: номер карты, имя владельца карты, срок действия карты, трёхзначный код безопасности (CVV2 для VISA, CVC2 для MasterCard, Код Дополнительной Идентификации для МИР). Все необходимые данные пропечатаны на самой карте. Трёхзначный код безопасности — это три цифры, находящиеся на обратной стороне карты.

Далее вы будете перенаправлены на страницу Вашего банка для ввода кода безопасности, который придет к Вам в СМС. Если код безопасности к Вам не пришел, то следует обратиться в банк выдавший Вам карту.

Случаи отказа в совершении платежа:

банковская карта не предназначена для совершения платежей через интернет, о чем можно узнать, обратившись в Ваш Банк;
недостаточно средств для оплаты на банковской карте. Подробнее о наличии средств на банковской карте Вы можете узнать, обратившись в банк, выпустивший банковскую карту;
данные банковской карты введены неверно;
истек срок действия банковской карты. Срок действия карты, как правило, указан на лицевой стороне карты (это месяц и год, до которого действительна карта). Подробнее о сроке действия карты Вы можете узнать, обратившись в банк, выпустивший банковскую карту;

По вопросам оплаты с помощью банковской карты и иным вопросам, связанным с работой сайта, Вы можете обращаться по следующим телефонам: +7 (495) 777-7895.

Предоставляемая вами персональная информация (имя, адрес, телефон, e-mail, номер банковской карты) является конфиденциальной и не подлежит разглашению. Данные вашей кредитной карты передаются только в зашифрованном виде и не сохраняются на нашем Web-сервере.

Альтернативная энергетика и будущее «умных» городов

«Умные» города — уже не просто модное словосочетание. Сегодня это явление активно обсуждается, и сами такие города прямо сейчас создаются по всему миру — от Сингапура до Сан-Франциско.

В широком понимании этого термина, «умный» город — это комплекс информационных технологий и технологий интернета вещей, которые обеспечивают взаимосвязь между элементами городской инфраструктуры (транспорт, коммунальное хозяйство, управление ресурсами т. п.). В 2013 году городов, в которых были реализованы элементы «умной» инфраструктуры, на планете уже было 21, но, по данным отчёта IHS Technology, к 2025 году их станет минимум 88, причём больше 50-ти будут созданы в странах Азии. Да и сейчас самым «умным» в мире считается Сингапур.

В России эта концепция только начинает реализовываться — в 2018 году создание «умных» городов официально стало частью программы «Цифровая экономика» (в рамках направления «Информационная инфраструктура»), а одним из первых российских «умных» мегаполисов должен стать Санкт-Петербург.

Особенности и перспективы

Стабильность энергоснабжения и возможность удовлетворения растущего спроса на электроэнергию — важнейший и ключевой фактор самого существования «умных» городов. Поэтому перед правительствами многих стран сейчас стоит нелегкая задача: они ищут способы обеспечить эффективное энергоснабжение городской инфраструктуры и при этом не навредить экологии, в силу чего «зелёная» энергетика также набирает популярность. Учитывая рост эффективности возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и то, что с развитием технологий их стоимость постоянно уменьшается, солнце и ветер кажутся наиболее удачным решением.

По данным недавних исследований ООН, в 2017 году инвестиции в возобновляемые источники энергии уже превысили вложения в традиционную энергетику, так что отказ от ископаемых видов топлива в будущем не кажется чем-то недостижимым. К примеру, в Саудовской Аравии в программу солнечной энергетики планируется инвестировать около 200 млрд долларов США, а в Китае правительство недавно одобрило постройку гигантской ветряной фермы, которая сможет в перспективе вырабатывать сперва 6 тысяч, а потом и до 10 тысяч мегаватт энергии. Реализация этого проекта выведет Китай на одно из первых мест в мире уже не только по количеству городского населения, но и по использованию альтернативных источников энергии.

И хотя в России доля ВИЭ сейчас составляет всего около 1%, в будущем эту отрасль планируется активно развивать. Особенно это касается регионов на Севере и Дальнем Востоке, где использование возобновляемых источников энергии может сильно сократить расходы на энергоснабжение, ведь вырабатываться эта электроэнергия будет прямо на местах.

Что нас ждёт в будущем?

Да, альтернативная энергетика поможет решить проблему со снабжением «умных» городов будущего электричеством, но с её применением тоже связан целый ряд важных вопросов. Например, справится ли эта отрасль с постоянным ростом количества «умных» городов и увеличением их потребности в энергоснабжении в будущем? А если брать в расчёт ещё и нагрузку на городские сети из-за роста популярности электроавтомобилей? И смогут ли ветряная и солнечная энергетика на равных конкурировать с традиционной, учитывая ее зависимость от погоды?

Положительно ответить на большую часть этих вопросов помог бы комплексный подход, при реализации которого ключевой для «умных» городов в будущем стала бы не только и не столько выработка энергии, сколько надежные, безопасные и эффективные системы хранения и распределения энергии и управления ею. Такие решения позволили бы перераспределять запасенную энергию по мере надобности и компенсировать падение выработки, естественно возникающие в электросети при использовании ВИЭ.

Управление энергией и его преимущества для бизнеса

Как могут быть реализованы такие схемы электроснабжения, можно увидеть уже сейчас на примере существующих систем хранения электроэнергии на предприятиях. И уже сейчас они могут стать для руководства предприятия уникальным инструментом, который позволит одновременно вкладывать средства в популярное направление ВИЭ и получать выгоду от использования излишков вырабатываемой электроэнергии. Эти излишки, полученные от солнечных электростанций или ветряных ферм в период пиковой выработки, можно сохранять и затем применять в периоды, когда эффективность таких источников снижается, например, ночью или в безветренную погоду. Либо их можно продать внешнему потребителю и так вернуть часть средств, инвестированных в новые энергосистемы.

Помимо этого, такие инвестиции позволят компаниям обеспечить стабильность и непрерывность электропитания во время аварийных отключений и в моменты пиковой нагрузки на сеть. Это особенно интересно для финансовых инвесторов, поскольку многие их них рассматривают системы хранения энергии как ещё один способ выйти на рынок услуг энергоснабжения.

Директор по продажам подразделения «Сегменты» компании Eaton Михаил Саликов отмечает, что новыми игроками такого рода на этом рынке могут стать, к примеру, ЦОДы, внедрившие у себя решение UPSaaR (или UPS-as-a-Reserve — «ИБП как резерв»). Такие решения позволяют использовать источники бесперебойного питания в качестве виртуальной электростанции: по мере надобности она может отдавать излишки запасённой в аккумуляторах энергии наружу, в сеть. И реализация такой стратегии позволит, помимо прочего, компенсировать затраты на ИБП.

Для ЦОДов UPSaaR-решения уже предлагает как раз компания Eaton. Таким образом, их внедрение — не дело отдалённого будущего, они уже готовы к реализации.

Выводы

«Умные» города — это наше будущее, а для некоторых стран они уже стали частью настоящего. Но требования, которые реализация этой идеи накладывает на качество энергоснабжения, пока оказываются просто неподъёмными для современных электросетей в том виде, к которому мы привыкли. ВИЭ могут помочь решить эту проблему, и многие государства, включая Россию, уже двигаются в правильном направлении, но до момента, когда каждый город на планете станет «умным», ещё очень далеко. И его приближение напрямую зависит от наличия стабильного энергоснабжения, которое не будет вредить экологии, а первым шагом к нему станет внедрение эффективных систем управления и хранения энергии.

Использование альтернативных источников энергии – область применения и стоимость патента – Borovic.ru

Название проекта	Использование альтернативных источников энергии
Область применения	Электромобили, электробусы, маломерные суда, ветряные станции и т.д., где есть встречный поток воздуха
Название патента/заявки (основного)	Ветрогенератор электромобиля
Номер патента (основного)	№129052
Дата приоритета (дата подачи)	09 января 2013г.
Стадия рассмотрения (для заявки)
Подано ли РСТ
Краткое описание	При движении любого транспорта создается мощный поток воздуха, который используется для зарядки аккумуляторных батарей при помощи двухстороннего автомобильного генератора с лопастями. Генераторы устанавливаются в любом месте электромобиля. Для маломерных судов – на палубе. Количество генераторов подбирается по мощности аккумуляторных батарей. Описанная в патенте ветряная станция превышает по производительности ныне существующие и проще в изготовлении. При изготовлении по этому принципу более мощных генераторов можно использовать их для получения энергии от потока воды (быстрые реки, водопады и т.д.).
Какую главную задачу решает проект?	Производится постоянная зарядка аккумуляторных батарей, станции зарядки не нужны. Пробег транспорта не ограничен. Более производительные ветряки.
Основные конкурентные преимущества	Простота изготовления.
Список стран, где проект может быть реализован	Все страны
Проводились ли испытания? Подробнее.	нет
Существует ли опытный образец?	нет
Есть ли ноу-хау и технологии, не описанные в патенте?	Есть. Применение генераторов такого типа, но больших мощностей для получения энергии от потоков воды (гидростанции, быстрые реки, водопады и т.д.)
Есть ли команда для развития проекта? Ее описание.	нет
Какие есть ресурсы? (Материальная база, полученные инвестиции)	нет
Есть ли схема коммерциализации? (Бизнес план).	нет
Авторы	Лобовиков Александр Иванович
Координаты	613154, Кировская область, г. Слободской, ул. Советская, д.6, кв.49 e-mail: [email protected]
Цели авторов проекта	Внедрение идеи в промышленность России и других стран
Стоимость патента или проекта / Требуемые инвестиции и доля в проекте инвестора	Не определяется, но дорого/ доля инвесторов при личных встречах

Инженерные системы использования альтернативных источников энергии и отходов

Код и наименование направления подготовки:

08.04.01 Строительство

Уровень образования

Высшее образование — Магистратура

Квалификация

Магистр

Формы и сроки обучения:

Очная: 2 г

Заочная: 2 г 6 м

Информация по образовательной программе

Описание образовательной программы

Календарный учебный график

Аннотации к рабочим программам дисциплин

Рабочие программы практик

Методические и иные документы, разработанные ОО для обеспечения образовательного процесса

Набор по изучению альтернативных источников энергии «Renewable Energy Education Set 2.0»

Набор Renewable Energy Education Set 2.0 является компактной версией комплекта Horizon Energy Box и предназначен для ознакомления с основными технологическими решениями в области альтернативной энергетики.

В данном наборе представлены различные варианты источников и потребителей электроэнергии.

Функционал набора позволяет как изучить основы водородной, ветряной и солнечной энергетики, так и выполнять собственные проекты по перечисленным темам.

Примеры лабораторных и практических работ:

Определение зависимости энергоэффективности ветрогенератора от количества используемых лопастей
Определение зависимости энергоэффективности ветрогенератора от угла, под которым расположены лопасти
Использование ветрогенератора для снабжения различных потребителей электроэнергии
Определение зависимости напряжения и мощности выдаваемой солнечной панелью от освещенности ее поверхности
Определение зависимости напряжения и мощности выдаваемой солнечной панелью от спектральных характеристик падающего света
Определение зависимости напряжения и мощности выдаваемой солнечной панелью от угла падения света
Использование солнечной панели для снабжения различных потребителей электроэнергии
Определение зависимости напряжения и мощности, выдаваемой водородным ТЭ
Параллельное и последовательное соединение ТЭ, работающих на водороде

Спецификация:

Габаритные размеры (ДхШхВ): 440х330х110 мм
Масса: 1,3 кг
Модуль вентилятора
Ротор ветрогенератора, держатель для лопастей
Лопасть А (3 шт.), лопасть В (3 шт.), лопасть С (3 шт.)
Лопасть вентилятора
Основание ветрогенератора
Мачта ветрогенератора
Электролизёр с протонно-обменной мембраной
Малый водородный топливный элемент
Резервуар для воды и накопления кислорода
Солнечная панель
Водородный топливный элемент обратимого действия
Блок батарей AA с соединительными выводами
Силиконовый водородопровод
Провода
Шприц

Изучение альтернативных (возобновляемых) источников энергии. Изготовление солнечного коллектора

Актуальность. Энергия — удивительное явление. Ею пропитан наш мир. Энергия поднимает в космос ракеты, движет автомобилями, кораблями и самолетами, зажигает миллионы огней больших городов. Энергия дает нам свет, тепло, связь. Поэтому для нас очень важно получать достаточно энергии.

В древности люди обходились только деревянными дровами, а теперь энергию приходится добывать, откуда только можно!

Чтобы получить энергию из угля, нефти или газа, их придется сжечь: горячий огонь, который при этом получается, и позволяет добыть электричество. Но, к сожаленью, при этом в воздух выбрасываются целые тучи черного дыма и вредных химических отходов. Вдобавок, и нефть, и газ, и уголь выкапываются из-под земли, где запасы их могут скоро закончиться.

Зато когда получают энергию из ветра, солнца, воды, урана или биотоплива, ничего не дымит и не коптит в воздух. Это экологически чистая, «зеленая» энергия.

Гипотеза: Использование альтернативных источников энергии в промышленном масштабе позволит значительно улучшить экологию.

Цели работы: Обоснование актуальности и экологичности использования альтернативных видов энергии. Создание солнечного коллектора.

Задачи работы:

‒ Изучить альтернативные виды энергии;

‒ Рассмотреть возможности использования солнечной энергии в Республике Казахстан;

‒ Продемонстрировать принципы работы солнечного коллектора.

Предмет иобъект исследования: солнечная энергия, устройство солнечного коллектора.

Возобновляемые источники энергии доступны практически всем странам планеты, правда, в разном соотношении. Например, страны Европы уже давно используют возобновляемые источники энергии для выработки электричества. Здесь из них вырабатывается от 10 % (как в Нидерландах) до 29 % (в Дании) энергии. Казахстан обладает значительными ресурсами солнечной и ветровой энергии, огромен потенциал малых рек и геотермальных вод. Надо отметить, что в нашей республике использование возобновляемых источников энергии в производстве электричества поддерживает государство. В Казахстане даже действует специальный закон. И благодаря этой поддержке, в будущем ожидается рост выработки электроэнергии объектами ВИЭ.

Самые интересные современные технологии в области «зеленой энергии» были представлены на всемирной выставке EXPO-2017 вАстане.

Вообще, как ожидается, к 2020 году в Казахстане будет введено в эксплуатацию более 30 объектов возобновляемой энергетики общей мощностью 1850 Мегаватт (МВт). В целом на сегодня в нашей стране уже имеется запущенные проекты вобласти возобновляемой энергетики.

Казахстан занимает третье место в мире по объемам выбросов в атмосферу углекислого газа. При этом 80 % этих выбросов приходится на наш энергетический сектор, который использует традиционные источники энергии, о которых мы говорили в самом начале. Это нефть, газ, уголь.

1 этап: Я решил внести свою лепту вулучшение экологической обстановки вгороде. Чтобы собрать свой солнечный коллектор, я изучил строение стандартного солнечного водонагревателя.

Солнечный водонагреватель — это устройство, которое предназначено для производства горячей воды путём поглощения солнечного излучения, преобразования его в тепло, аккумуляции и передачи потребителю. Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором, наиболее эффективный, хотя и самый дорогой, состоит из двух основных элементов:

‒ наружного блока — солнечных вакуумных коллекторов;

‒ внутреннего блока — резервуара-теплообменника.

Солнечный вакуумный водонагреватель обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, ослабляя зависимость от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии коллекторов достигает 98 %, но из-за потерь, связанных с отражением света стеклянными трубками и их неполной светопроницаемостью, он ниже.

2 этап: Я собираю солнечный коллектор

Первоначально я подготовил материал для водонагревателя.

Нам понадобятся:

1) Медная трубка диаметром 19 мм и 10 мм для коллектора

2) Медная пластина для коллектора

3) Краска черная матовая, жаропрочная для покры

4) Фанера или OSB плита для корпуса

5) Теплоизоляция, чтобы водонагреватель мог работать в зимнее время

6) Стеклопакет или прозрачный пластик для закрывания корпуса

7) Резервуар, накопитель нагретой воды

Берем медную трубки диаметром 19 мм длинной 700 мм две штуки. Выпрямляем и наносим маркером отметки для отверстий 100 мм от края, через 70 мм 7 штук. Сверлим отверстия диаметром 10 мм. Далее берем медную трубку диаметром 10 мм длинной 700 мм 7 штук. Вставляем в просверленные отверстия, чтобы трубка вошла в трубу 19 мм не более 1–2 мм внутрь. Используя газовую горелку и медный припой, паяем медные трубки. Это наш коллектор.

Рис. 1

К собранному водонагревателю припаиваем медную пластину — это наш накопитель солнечной энергии. Для улучшения КПД нашего нагревателя красим коллектор с пластиной черной матовой, жаропрочной краской.

Собираем корпус. Из фанеры собираем корпус. Размер нашего нагревателя 600*800 мм. В боковых планках 100 мм от задней планки сверлим 4 отверстия для медной трубки диаметром 20 мм.

Рис. 2. Собираем корпус.

Рис. 3. Собираем корпус

Рис. 4. На дно корпуса укладываем базальтовую теплоизоляцию 50 мм

Рис. 5. Закрываем ее алюминиевой фольгой — это отражатель тепла

Вставляем медный коллектор в просверленные отверстия. Монтажной пеной заделываем отверстие между трубками и корпусом. Обклеиваем базальтовой теплоизоляцией боковые планки…

Рис. 6. Сверху корпус закрываем стеклопакетом или прозрачным пластиком

Медные трубки, выходящие из корпуса, запаиваем одну сверху, одну снизу по диагонали. Две оставшиеся трубки соединяем пластиковой трубой или гибким шлангом в теплоизоляции с накопительным баком. Нижняя трубка соединена с накопительным баком в нижней зоне, так как холодная вода опускается в низ, а горячая подымается вверх. В баке предусматриваем термометр для измерения температуры и входной и выходной кран 15 мм. Водонагреватель готов к использованию!

Рис. 7. Водонагреватель готов к использованию

Рис. 8. Водонагреватель готов к использованию

ВЫВОДЫ: Проведя данную работу, я убедился в том, что энергию солнца можно использовать людям для своих нужд. Современному человеку нужно много энергии. Почему бы не воспользоваться солнечной?!

Земля каждый день получает от Солнца в тысячу раз больше энергии, чем её вырабатывается всеми электростанциями мира. Солнечная энергия проникает во все уголки Земли, ее запасы неисчерпаемы для человечества. Наша задача состоит в том, чтобы научиться практически использовать хотя бы ее небольшое количество. Чтобы сохранить нашу планету для нашего будущего.

Литература:

Физика для малышей Автор: Сикорук Леонид Леонидович., Издательство: Интеллектик, 2015 г.
Физика — детям. »Крутая механика для любознательных»
https://ecotechnica.com.ua › Энергия › Солнце
lifeandlight.ru › Свет и человек › Свет и быт
house4u.com.ua/moy-perviy-solnechniy-kollektor.php

Основные термины (генерируются автоматически): солнечный коллектор, казахстан, медная трубка, солнечная энергия, водонагреватель готов, возобновляемый источник энергии, корпус, энергия, базальтовая теплоизоляция, медная пластина.

Преимущества использования возобновляемых источников энергии

Рабочие места и другие экономические выгоды

По сравнению с технологиями использования ископаемого топлива, которые обычно являются механизированными и капиталоемкими, отрасль возобновляемых источников энергии является более трудоемкой. Солнечные панели нуждаются в людях, чтобы установить их; ветряным электростанциям требуются специалисты для обслуживания.

Это означает, что в среднем на каждую единицу электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников, создается больше рабочих мест, чем на ископаемое топливо.

Возобновляемые источники энергии уже поддерживают тысячи рабочих мест в США.В 2016 году в отрасли ветроэнергетики было напрямую занято более 100000 сотрудников с полной занятостью в различных сферах, включая производство, разработку проектов, строительство и установку турбин, эксплуатацию и техническое обслуживание, транспорт и логистику, а также финансовые, юридические и консалтинговые услуги. [10]. Более 500 заводов в США производят детали для ветряных турбин, и только в 2016 году инвестиции в ветроэнергетические установки составили 13,0 млрд долларов США [11].

Другие технологии использования возобновляемых источников энергии позволяют задействовать еще больше рабочих.В 2016 году в солнечной отрасли было занято более 260 000 человек, включая рабочие места в установках, производстве и продажах солнечных батарей, что на 25% больше, чем в 2015 году [12]. В 2017 г. в гидроэнергетике работало около 66 000 человек [13]; в геотермальной промышленности работало 5 800 человек [14].

Повышенная поддержка возобновляемых источников энергии может создать еще больше рабочих мест. Исследование Союза обеспокоенных ученых 2009 года, посвященное стандарту возобновляемой энергии на 25 процентов к 2025 году, показало, что такая политика создаст более чем в три раза больше рабочих мест (более 200 000), чем производство эквивалентного количества электроэнергии из ископаемого топлива [15 ].

Напротив, в 2016 году во всей угольной отрасли работало 160 000 человек [26].

Помимо рабочих мест, непосредственно создаваемых в отрасли возобновляемых источников энергии, рост экологически чистой энергии может создать положительный экономический «волновой» эффект. Например, отрасли в цепочке поставок возобновляемой энергии выиграют, а несвязанные местные предприятия выиграют от увеличения доходов домашних хозяйств и предприятий [16].

Местные органы власти также извлекают выгоду из чистой энергии, чаще всего в форме налога на имущество, подоходного налога и других платежей от владельцев проектов по возобновляемой энергии.Владельцы земли, на которой строятся ветроэнергетические объекты, часто получают арендные платежи в размере от 3000 до 6000 долларов за мегаватт установленной мощности, а также платежи за сервитуты для линий электропередач и право отвода дороги. Они также могут получать гонорары в зависимости от годовой выручки проекта. Фермеры и сельские землевладельцы могут создавать новые источники дополнительного дохода, производя сырье для электростанций, работающих на биомассе.

Анализ

UCS показал, что национальный стандарт возобновляемой электроэнергии с 25 до 2025 года будет стимулировать 263 доллара.4 миллиарда новых капиталовложений в технологии возобновляемой энергии, 13,5 миллиарда долларов дохода нового землевладельца от? производство биомассы и / или арендные платежи за ветряные земли, а также 11,5 миллиардов долларов новых налоговых поступлений от налога на имущество для местных сообществ [17].

Возобновляемая энергия: все о чистой энергии

Последнее обновление 25.11.2020

Чистая энергия становится все более распространенной в Америке и во всем мире.Возобновляемые источники энергии — это недорогой и безвредный для окружающей среды способ получить энергию, необходимую для питания нашего общества.

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия — это энергия, которая поступает из ресурсов, которые невозможно исчерпать или которые постоянно пополняются с течением времени. Наиболее распространенными примерами возобновляемой энергии являются солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия, гидроэнергетика и биомасса. Многие формы возобновляемой энергии прямо или косвенно получены от солнца; другие возникают из-за тепла внутри Земли или гравитационного притяжения Луны.

В то время как некоторые виды возобновляемой энергии, такие как солнечная и ветровая, практически безграничны, возобновляемые ресурсы, такие как биомасса, восполняются в течение всей жизни человека. Это ключевое отличие от невозобновляемых источников энергии, таких как уголь, нефть и газ; Эти ресурсы формируются глубоко в земле за миллионы лет, и поэтому они истощаются во много раз быстрее, чем могут восстанавливаться естественным путем.

Возобновляемая энергия и чистая энергия

Термины «возобновляемая энергия» и «чистая энергия» обычно используются для описания энергии, полученной из возобновляемых ресурсов.Хотя они часто используются как взаимозаменяемые, важно понимать разницу между этими двумя терминами, поскольку каждый из них относится к немного разному типу энергии.

Возобновляемая энергия относится к энергии из возобновляемых ресурсов, которая пополняется в человеческом масштабе времени и не иссякает. Возобновляемые источники энергии часто являются экологически чистыми, но включают источники энергии, которые могут иметь негативное воздействие на окружающую среду, например, гидроэнергетика.

Чистая энергия означает любую чистую нейтральную или положительную энергию с точки зрения загрязнения и воздействия на окружающую среду.Большинство форм возобновляемой энергии можно смело назвать чистой энергией.

Возобновляемые источники энергии

Существует пять основных типов возобновляемой энергии: солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная энергия и биомасса. У каждого типа есть свои плюсы и минусы, а также уникальные области применения, и все они, несомненно, будут играть важную роль в нашем будущем чистой энергии.

Солнечная энергия

Солнечная энергия — это энергия, получаемая непосредственно от солнца. Мы можем улавливать эту поступающую световую энергию различными способами, в том числе с помощью концентрированной солнечной технологии, солнечной тепловой конструкции и солнечных фотоэлектрических панелей.Солнечная энергия собирается в различных масштабах, от небольших жилых домов до крупных солнечных ферм.

Энергия ветра

Энергия ветра — это энергия, генерируемая ветром, который представляет собой простой поток воздуха в атмосфере Земли. Энергия ветра на самом деле является косвенной формой солнечной энергии; Поскольку солнце нагревает поверхность земли неравномерно, воздух движется по земному шару большими и маленькими узорами, распределяя солнечное тепло. Используя ветряные турбины различных размеров и конфигураций, мы можем использовать этот движущийся воздух для вращения турбин, вырабатывающих электричество.

Гидроэнергетика / гидроэнергетика

Гидроэнергетика (также называемая гидроэлектростанцией) для производства энергии использует энергию движущейся воды. Есть несколько способов получения энергии из воды. Чаще всего реки перекрывают плотинами для хранения воды в резервуаре, который может быть выпущен через турбинную систему для выработки электроэнергии. Кроме того, приливная сила и сила волн являются вторичными способами производства электроэнергии из воды, используя приливы и отливы и силу океанских волн, соответственно.Все три типа гидроэлектроэнергии полагаются на движущуюся воду для вращения турбин.

Геотермальная энергия

Мы также можем найти надежный источник возобновляемой энергии прямо у нас под ногами. Геотермальная энергия — это тепло, получаемое в результате радиоактивного распада частиц глубоко под землей. Все породы содержат следы радиоактивного материала, который медленно распадается в течение миллионов лет, выделяя при этом тепло. Это тепло можно увидеть на поверхности в виде вулканов, но почти повсюду под поверхностью земли геотермальное тепло нагревает землю и скалы, поэтому может использоваться для отопления и производства электроэнергии.

Биомасса / биотопливо

Возобновляемая энергия, вырабатываемая из органических растений и животных, известна как биомасса. Биомасса, пожалуй, один из самых традиционных возобновляемых источников энергии: некоторые примеры включают древесину, отходы сельскохозяйственных культур и навоз животных. Топливо из биомассы можно либо сжигать непосредственно для получения тепла, либо преобразовывать в биотопливо, такое как этанол и биодизель, которые можно сжигать позже.

Плюсы и минусы возобновляемой энергетики

У возобновляемых источников энергии есть много преимуществ, и в то же время необходимо учитывать несколько недостатков.Вот несколько (не все) пунктов, о которых следует помнить о различных преимуществах и недостатках чистой энергии:

Плюсы возобновляемой энергетики	Минусы возобновляемой энергии
У нас не кончится	Прерывистый
Многочисленные преимущества для здоровья	Требуется накопитель энергии
Снижение зависимости от зарубежных источников энергии	Географические ограничения

С другой стороны, чистая энергия — это, по сути, безграничный источник энергии, она приносит много пользы для здоровья и снижает нашу зависимость от энергии со всего мира.С другой стороны, возобновляемые источники энергии могут работать с перебоями, для их полной эффективности часто требуется накопление энергии, а развертывание ограничено некоторыми географическими факторами.

Ниже мы рассмотрим эти плюсы и минусы более подробно.

Плюсы возобновляемой энергетики

Возобновляемая энергия не иссякнет

Возобновляемые источники энергии используют ресурсы прямо из окружающей среды для производства чистой энергии. Возобновляемые ресурсы не закончатся со временем, чего нельзя сказать о многих типах ископаемого топлива — поскольку мы используем ресурсы ископаемого топлива, их будет все труднее получить, что, вероятно, приведет как к стоимости, так и к увеличению воздействия их добычи на окружающую среду.

Многочисленные преимущества для здоровья

Использование ископаемого топлива не только приводит к выбросу парниковых газов, но и других вредных загрязнителей, которые, как было доказано, вызывают проблемы со здоровьем органов дыхания и сердца. Используя возобновляемые источники энергии, вы помогаете снизить распространенность этих загрязняющих веществ и вносите свой вклад в улучшение общего состояния атмосферы.

Кроме того, чистая энергия поддерживает здоровье окружающей среды. Источники производства возобновляемой энергии практически не выделяют в воздух парниковые газы или загрязнители — это означает меньший углеродный след и общее положительное воздействие на окружающую среду.При сгорании ископаемое топливо выделяет парниковые газы, которые, как было доказано, способствуют повышению глобальной температуры и учащению экстремальных погодных явлений.

Снижение зависимости от зарубежных источников энергии

Используя экологически чистые энергетические технологии, мы можем производить энергию на местном уровне. Чем больше используется возобновляемая энергия, тем меньше нам нужно полагаться на импортируемую энергию, и тем больше вы внесете вклад в энергетическую независимость США в целом. Например, солнечный свет доступен (хотя и в большем или меньшем количестве в зависимости от местоположения) во всем мире, поэтому потребность в импорте нефти из стран-производителей меньше.

Минусы возобновляемой энергии

Возобновляемые источники энергии часто работают с перебоями

Хотя возобновляемые источники энергии доступны во всем мире, многие из этих ресурсов недоступны круглосуточно и без выходных. Возобновляемые источники энергии считаются «непостоянными», что означает, что они не могут производить энергию постоянно. Некоторые дни могут быть более ветреными, чем другие, солнце не светит ночью или в пасмурные дни, а временами могут быть засухи. Кроме того, могут быть и другие непредсказуемые погодные явления, которые нарушают технологии чистой энергии.

Потребность в накоплении энергии

Из-за непостоянного характера многих чистых источников энергии существует потребность в накоплении энергии в паре с ним. Несмотря на наличие доступных технологий хранения, они могут быть дорогими, особенно для крупных электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии. Стоит отметить, что емкость накопителей энергии растет по мере развития технологий, а батареи со временем становятся все более доступными.

Географические ограничения

США имеют разнообразную географию с различными климатическими условиями, топографией, растительностью и т. Д.Это создает прекрасное разнообразие ландшафтов, но также означает, что есть районы, более или менее подходящие для использования возобновляемых источников энергии. Например, большая ферма с открытым пространством может быть отличным местом для жилой ветряной турбины или солнечной энергетической системы, в то время как таунхаус в городе, покрытый тенью от более высоких зданий, не сможет воспользоваться преимуществами ни одной из технологий. их собственность.

Роль возобновляемых источников энергии сегодня

Хотя возобновляемые источники энергии по-прежнему составляют лишь небольшую часть нашего общего энергобаланса, эта часть расширяется и за последние несколько десятилетий испытала колоссальный рост.

Интересно, что возобновляемые источники энергии были очень популярны в ранней Америке. Биомасса была одним из наиболее распространенных источников энергии для домов, и первые промышленные предприятия часто приводились в действие гидроэнергетикой через водяные мельницы. Однако промышленная революция привела к использованию ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть, которые с тех пор остаются доминирующими источниками энергии в стране.

По состоянию на 2019 год около 11 процентов энергопотребления в США обеспечивается за счет возобновляемых источников. Возобновляемая энергия также обеспечивает почти 20 процентов производства электроэнергии в стране.Гидроэнергетические и ветряные электростанции составляют большую часть этой мощности (около 15 процентов от общего производства электроэнергии), с биомассой и солнечной энергией около 2 процентов каждая, а геотермальная энергия составляет менее 1 процента от выработки электроэнергии в США.

Политика и стимулы в области возобновляемых источников энергии в США

Инструменты политики необходимы для увеличения использования возобновляемых источников энергии для производства электроэнергии, отопления, охлаждения и т. Д. На федеральном уровне и уровне штата действуют политики, продвигающие возобновляемые источники энергии и помогающие компенсировать расходы для клиентов любого размера, от жилых до коммунальных проектов.База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности или DSIRE — лучшее место для просмотра текущей политики в области возобновляемых источников энергии на федеральном уровне и уровне штата.

Федеральная политика в области возобновляемых источников энергии

На федеральном уровне необходимо знать несколько важных политик, которые поддерживают внедрение и развитие возобновляемых источников энергии.

Федеральный налоговый кредит на инвестиции в возобновляемые источники энергии (ITC) может быть применен к жилым и коммерческим установкам солнечных энергетических систем и в настоящее время составляет 30 процентов от общей стоимости установки.Этот процент снизится до 2022 года, когда он полностью исчезнет для жилых систем и навсегда останется на уровне 10 процентов для коммерческих.

Федеральный налоговый кредит на производство (PTC) является основным стимулом для крупномасштабных закупок возобновляемой энергии. Он применяется к ветроэнергетике, некоторым установкам, работающим на биомассе, и геотермальной энергии, и предоставляет действующим предприятиям денежное вознаграждение в расчете на киловатт-час (кВтч) в течение первых 10 лет его срока службы. PTC был основным двигателем развития ветроэнергетических мощностей в Соединенных Штатах.Вывод из эксплуатации начнется в 2021 году.

Государственная политика в области возобновляемых источников энергии

Все чаще и чаще отдельные штаты берут на себя инициативу, когда дело доходит до политики в области возобновляемых источников энергии. Во многих штатах есть стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS), которые требуют, чтобы определенный процент потребления электроэнергии в штате приходился на возобновляемые источники энергии. В настоящее время в 29 штатах и Вашингтоне действуют стандарты портфеля возобновляемых источников энергии, а еще в 8 штатах приняты необязательные или добровольные стандарты.Некоторые государственные руководящие принципы RPS даже включают более конкретные требования для отдельных возобновляемых источников, таких как отключение солнечной энергии.

Другие инструменты политики на уровне штата, способствующие внедрению возобновляемых источников энергии, включают чистые измерения, REC и льготные тарифы, все из которых обеспечивают финансовые стимулы для инвестиций в возобновляемые источники энергии.

Почему важна чистая энергия

Использование чистой возобновляемой энергии — одно из наиболее важных действий, которые вы можете предпринять для уменьшения своего воздействия на окружающую среду. Производство электроэнергии является нашим источником парниковых газов №1, больше, чем все наши поездки и полеты вместе взятые, а чистая энергия также снижает вредный смог, токсичные накопления в воздухе и воде, а также воздействие, вызванное добычей угля и газа. Но замена нашей инфраструктуры, работающей на ископаемом топливе, потребует времени и сильной, последовательной поддержки со стороны как штата, так и федерального правительства по развитию производства возобновляемой энергии и спроса на чистую энергию со стороны потребителей и предприятий.

Уменьшить Первый

Энергоэффективность — ключевой шаг к уменьшению нашего воздействия на изменение климата и созданию устойчивого энергетического будущего.Каждый раз, когда вы включаете выключатель света, пользуетесь компьютером, принимаете горячий душ или включаете обогреватель, вы расходуете энергию. Средний дом в США потребляет около 11000 кВтч в год, ¹, и большая часть этой энергии тратится впустую. Используя меньше энергии, не жертвуя комфортом, вы можете сэкономить деньги, помогая планете.

Небольшие изменения могут дать большую экономию. Вот 5 действий, которые вы можете предпринять сегодня, чтобы начать экономить энергию:

Используйте энергоэффективное освещение, например компактные люминесцентные (CFL) или светодиодные лампы, в своем доме и на рабочем месте
Отключите водонагреватель до уровня тепла
Отключайте зарядные устройства сотового телефона и ноутбука, когда они не используются
Используйте настройки энергосбережения на имеющихся у вас приборах и покупайте приборы с маркировкой Energy Star при их замене.
Замените фильтры в печи и кондиционере

Почему возобновляемые источники энергии?

Производство электроэнергии является второй по значимости причиной промышленного загрязнения воздуха в США. Большая часть нашей электроэнергии вырабатывается на угольных, атомных и других невозобновляемых электростанциях. Производство энергии из этих ресурсов наносит серьезный ущерб окружающей среде, загрязняя воздух, землю и воду.

Возобновляемые источники энергии могут использоваться для производства электроэнергии с меньшим воздействием на окружающую среду.Можно производить электричество из возобновляемых источников энергии без образования двуокиси углерода (CO ₂), основной причины глобального изменения климата.

Но сначала, что такое возобновляемая энергия? Возобновляемая энергия — это энергия, полученная из природных ресурсов, которые восполняются в течение определенного периода времени, не истощая ресурсы Земли. Эти ресурсы также обладают тем преимуществом, что их изобилие, они доступны в определенных объемах почти повсюду и не наносят почти никакого ущерба окружающей среде.Примерами могут служить энергия солнца, ветра и тепловая энергия, хранящаяся в земной коре. Для сравнения, ископаемые виды топлива, такие как нефть, уголь и природный газ, не являются возобновляемыми, поскольку их количество ограничено — как только мы их извлечем, они перестанут быть доступными для использования в качестве экономически жизнеспособного источника энергии. Хотя они производятся в результате естественных процессов, эти процессы слишком медленны, чтобы восполнить это топливо так же быстро, как люди его используют, поэтому эти источники рано или поздно закончатся.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают множество преимуществ для людей, бизнеса и планеты.

Производство электроэнергии и ваше здоровье

66% двуокиси серы (SO2) в стране, вызывающей кислотные дожди, приходится на выработку электроэнергии. По данным Американской ассоциации легких, диоксид серы вызывает приступы астмы у людей и способствует образованию мелких частиц, также вредных для здоровья органов дыхания.
29% оксидов азота (NOx) , которые вступают в реакцию с солнечным светом с образованием озона и смога на уровне земли, образуются при производстве электроэнергии.По данным Американской ассоциации легких, высокие уровни NOx повышают восприимчивость к респираторным инфекциям, особенно среди детей.
Озон (O3) естественным образом встречается в верхних слоях атмосферы, где это полезно. Однако озон в нижних слоях атмосферы создает городскую дымку, которую мы называем смогом. Автомобили и производство электроэнергии вносят основной вклад в приземный озон. По данным Американской ассоциации легких, вдыхание озона может привести к одышке, воспалению легких, приступам астмы, а у детей, которые растут в районах с высоким уровнем загрязнения озоном, повышенному риску пожизненного заболевания легких.
Твердые частицы — это тип загрязнения воздуха, обычно называемый сажей. Воздействие твердых частиц особенно вредно для людей с заболеваниями легких (например, астмой, бронхитом, эмфиземой) и сердечными заболеваниями.
Двуокись углерода (CO ₂) — это парниковый газ, который способствует глобальному изменению климата. Долгосрочные последствия, связанные с сжиганием ископаемого топлива, могут быть даже более тревожными, чем сегодняшние смерти, связанные с загрязнением воздуха. В будущем тропические болезни могут процветать по мере потепления климата Земли, а смертность из-за экстремальных погодных условий может возрасти.
Ртуть — высокотоксичный металл, выделяющийся на угольных электростанциях. Ртуть накапливается в жировых клетках рыб и других животных. Когда люди едят рыбу, они подвергаются воздействию ртути. Ртуть вызывает необратимое повреждение печени и центральной нервной системы, вызывая потерю двигательной функции, невнятную речь, туннельное зрение и потерю слуха. Ртуть особенно вредна при попадании в организм беременных или кормящих женщин, поскольку она может вызвать врожденные дефекты и пороки развития.Поскольку ртуть накапливается в биологических организмах, она постоянно перерабатывается в окружающей среде по мере продвижения по пищевой цепочке.

Для получения дополнительной информации о вашем здоровье и электроэнергии:

Возобновляемые источники энергии на благо экономики

Возобновляемые источники энергии обеспечивают надежные источники питания и диверсификацию топлива, что повышает энергетическую безопасность, снижает риск разливов топлива и снижает потребность в импортном топливе. Возобновляемая энергия также помогает сберечь природные ресурсы страны.

Энергетическая безопасность

Возобновляемые источники энергии обеспечивают надежные источники питания и диверсификацию топлива, что повышает энергетическую безопасность и снижает риск разливов топлива, сокращая при этом потребность в импортном топливе. Возобновляемая энергия также помогает сберечь природные ресурсы страны.

Экономическое развитие

Отрасль возобновляемых источников энергии более трудоемка, чем ее аналог ископаемого топлива, что в среднем означает создание большего числа рабочих мест.Отрасль также оказывает положительное влияние на цепочку поставок возобновляемой энергии и несвязанные предприятия из-за увеличения доходов населения.

Стабильность цены

Возобновляемые источники энергии, такие как ветровая, солнечная, гидро- и геотермальная энергия, не влекут за собой затрат на топливо и не требуют транспортировки, и поэтому обеспечивают большую стабильность цен. Фактически, некоторые электроэнергетические компании учитывают это в своих розничных ценах на электроэнергию, освобождая потребителей, покупающих возобновляемые источники энергии, от определенных сборов, связанных с топливом.

Электричество и окружающая среда

Традиционное производство электроэнергии является причиной выброса множества химических веществ с обширным воздействием на окружающую среду. Те же соединения, которые вредны для здоровья человека, имеют аналогичные последствия для окружающей среды. Производство электроэнергии из ископаемого топлива составляет:

37% углекислого газа в стране ² (CO2) , парниковый газ и основной фактор изменения климата.Двуокись углерода выбрасывается в атмосферу при сжигании ископаемого топлива. Изменение климата представляет собой серьезную экологическую угрозу, которая может способствовать наводнениям в прибрежных районах, более частым и экстремальным периодам жары, более интенсивным засухам, увеличению числа сильных штормов и более широкому распространению инфекционных заболеваний.
66% двуокиси серы в стране (SO ₂) в сочетании с дождевой водой образует кислотные дожди. Кислотный дождь повреждает листву лесов, сельскохозяйственных культур и других растений и в конечном итоге может убить растения.Он также подкисляет реки и озера, делая их биологически «мертвыми». Подкисление также изменяет химический состав почвы, выделяя вредные металлы в дождевые и грунтовые воды. Диоксид серы также ускоряет разложение камня и краски, повреждая многие здания и памятники.
40% ртути в стране ³ способствует загрязнению почвы и водных путей. Ртуть может циркулировать в воздухе до одного года и может переноситься за тысячи миль от своего источника.Ртуть накапливается в жировой ткани рыбы и постоянно перерабатывается в окружающей среде по мере продвижения по пищевой цепочке. Ртуть вызывает необратимое повреждение печени и центральной нервной системы и может вызвать врожденные дефекты.
25% оксидов азота (NOx) , которые вступают в реакцию с солнечным светом с образованием озона и смога на уровне земли. Осаждение оксида азота вызывает цветение водорослей в озерах и ручьях. Это истощает воду кислородом, убивая рыбу и другие живые организмы. Также было показано, что диоксид азота вызывает заболевание легких у животных.
Твердые частицы являются основной причиной снижения видимости (дымки) в США. Угольные электростанции являются единственным крупнейшим источником выбросов твердых частиц — частиц сажи из золы (тяжелых металлов, радиоактивных изотопов, углеводородов, сульфатов и т. Д.). и нитраты), которые могут переносить и откладывать следы металлов, таких как ртуть, за сотни миль от их источника. Пятна сажи и повреждения камня и других материалов, повреждая многие наши здания и памятники. После путешествия на большие расстояния частицы оседают на земле или воде, вызывая следующие эффекты:
- закисление озер и ручьев
- изменение баланса питательных веществ в прибрежных водах и бассейнах крупных рек
- истощение питательных веществ в почве
- повреждение уязвимых лесов и сельскохозяйственных культур
- , влияющие на разнообразие экосистем

Дополнительная информация об электроэнергии и окружающей среде

_____________________________

Источники

Источник графика: U.S. EIA, Electric Power Monthly (март 2017 г.). Проценты основаны на Таблицах 1.1 и 1.1a; предварительные данные за 2016 год.
¹ EIA, https://www.eia.gov/tools/faqs/
² US EPA, https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases# двуокись углерода
³ Только от угольных электростанций, http://www.epa.gov/mercury/about.htm

Все данные о выбросах, если не указано иное, взяты с веб-сайта Агентства по охране окружающей среды США

Возобновляемая энергия , факты и информация

В любой дискуссии об изменении климата возобновляемые источники энергии обычно возглавляют список изменений, которые мир может осуществить, чтобы предотвратить наихудшие последствия повышения температуры.Это потому, что возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, не выделяют углекислый газ и другие парниковые газы, которые способствуют глобальному потеплению.

Чистая энергия может рекомендовать гораздо больше, чем просто быть «зеленой». Растущий сектор создает рабочие места, делает электрические сети более устойчивыми, расширяет доступ к энергии в развивающихся странах и помогает снизить счета за электроэнергию. Все эти факторы способствовали возрождению возобновляемых источников энергии в последние годы, когда ветер и солнце устанавливают новые рекорды для производства электроэнергии.

В течение последних 150 лет или около того люди в значительной степени полагались на уголь, нефть и другие ископаемые виды топлива для питания всего, от лампочек до автомобилей и заводов. Ископаемое топливо присутствует практически во всем, что мы делаем, и в результате выбросы парниковых газов при сжигании этого топлива достигли исторически высоких уровней.

Поскольку парниковые газы улавливают в атмосфере тепло, которое в противном случае могло бы уйти в космос, средняя температура на поверхности растет. Глобальное потепление является одним из симптомов изменения климата, этим термином ученые теперь предпочитают описывать сложные сдвиги, влияющие на погодные и климатические системы нашей планеты.Изменение климата включает не только повышение средних температур, но и экстремальные погодные явления, изменение популяций и мест обитания диких животных, повышение уровня моря и ряд других воздействий.

Конечно, возобновляемые источники энергии, как и любой другой источник энергии, имеют свои собственные компромиссы и связанные с ними дискуссии. Один из них посвящен определению возобновляемой энергии. Строго говоря, возобновляемые источники энергии — это то, что вы могли подумать: они доступны постоянно, или, по выражению Управления энергетической информации США, «практически неисчерпаемы».«Но« возобновляемая энергия »не обязательно означает экологичность, как часто утверждают противники кукурузного этанола или крупных плотин гидроэлектростанций. Она также не включает другие ресурсы с низким или нулевым уровнем выбросов, у которых есть свои сторонники, в том числе энергоэффективность и атомная энергетика.

Смотрите все наши видео о возобновляемых источниках энергии здесь.

Типы возобновляемых источников энергии

Гидроэнергетика: На протяжении веков люди использовали энергию речных течений, используя плотины для регулирования потока воды.Гидроэнергетика на сегодняшний день является крупнейшим источником возобновляемой энергии в мире, при этом ведущими производителями гидроэнергии являются Китай, Бразилия, Канада, США и Россия. Хотя гидроэнергетика теоретически является чистым источником энергии, восполняемым за счет дождя и снега, у нее также есть несколько недостатков.

Крупные плотины могут разрушить речные экосистемы и окружающие сообщества, нанося вред дикой природе и вытесняя жителей. Производство гидроэлектроэнергии уязвимо для накопления ила, который может снизить производительность и повредить оборудование. Засуха также может вызвать проблемы.Согласно исследованию 2018 года, в западной части США выбросы углекислого газа за 15-летний период были на 100 мегатонн выше, чем обычно, поскольку коммунальные предприятия обратились к углю и газу для замены гидроэнергетики, потерянной из-за засухи. Даже гидроэнергетика, работающая на полную мощность, несет свои собственные проблемы с выбросами, поскольку разлагающийся органический материал в водохранилищах выделяет метан.

Плотины — не единственный способ использовать воду в качестве источника энергии: проекты по приливной и волновой энергии по всему миру стремятся уловить естественные ритмы океана.В настоящее время проекты морской энергетики вырабатывают около 500 мегаватт электроэнергии — менее одного процента всех возобновляемых источников энергии, — но потенциал намного больше. Такие программы, как премия Шотландии Saltire Prize, поощряют инновации в этой области.

ЧАСЫ: Эти ветряные турбины, более высокие, чем Статуя Свободы, путешествовали по морю.

Ветер: Использование ветра в качестве источника энергии началось более 7000 лет назад.В настоящее время ветряные турбины, вырабатывающие электричество, распространяются по всему миру, а Китай, США и Германия являются ведущими производителями энергии ветра. С 2001 по 2017 год совокупная ветровая мощность во всем мире увеличилась до более чем 539 000 мегаватт с 23 900 мВт — более чем в 22 раза.

Некоторые люди могут возражать против того, как ветряные турбины выглядят на горизонте и как они звучат, но энергия ветра, цены на которую снижаются, оказывается слишком ценным ресурсом, чтобы отрицать это. В то время как большая часть энергии ветра вырабатывается наземными турбинами, появляются и морские проекты, большая часть которых приходится на США.К. и Германия. Первая в США оффшорная ветряная электростанция открылась в 2016 году в Род-Айленде, и другие оффшорные проекты набирают обороты. Еще одна проблема с ветряными турбинами заключается в том, что они представляют опасность для птиц и летучих мышей, убивая сотни тысяч ежегодно, не так много, как от столкновений со стеклом и других угроз, таких как потеря среды обитания и инвазивные виды, но достаточно, чтобы инженеры работали над решениями, чтобы сделать они безопаснее для летающих диких животных.

Солнечная энергия: От крыш домов до крупных ферм — солнечная энергия меняет энергетические рынки по всему миру.За десятилетие с 2007 по 2017 год общая установленная в мире мощность фотоэлектрических панелей увеличилась на колоссальные 4300 процентов.

В дополнение к солнечным панелям, которые преобразуют солнечный свет в электричество, в электростанциях, концентрирующих солнечную энергию (CSP), используются зеркала, которые концентрируют солнечное тепло, получая вместо этого тепловую энергию. Китай, Япония и США лидируют в преобразовании солнечной энергии, но солнечной энергии еще предстоит пройти долгий путь, на нее приходится около двух процентов от общего объема электроэнергии, вырабатываемой в США.S. в 2017 году. Солнечная тепловая энергия также используется во всем мире для горячего водоснабжения, отопления и охлаждения.

Что такое солнечные элементы и как они работают? Узнайте больше о солнечной энергии — и узнайте, как этот возобновляемый ресурс превращает энергию солнца в полезную энергию.

Биомасса: Энергия биомассы включает биотопливо, такое как этанол и биодизель, древесину и древесные отходы, биогаз со свалок и твердые бытовые отходы. Как и солнечная энергия, биомасса является гибким источником энергии, способным заправлять транспортные средства, обогревать здания и производить электричество.Но биомасса может вызвать острые проблемы.

Критики этанола на основе кукурузы, например, говорят, что он конкурирует с продовольственным рынком за кукурузу и поддерживает те же вредные методы ведения сельского хозяйства, которые привели к цветению токсичных водорослей и другим опасностям для окружающей среды. Точно так же разгорелись дебаты о том, стоит ли доставлять древесные гранулы из лесов США в Европу, чтобы их можно было сжигать для получения электроэнергии. Тем временем ученые и компании работают над способами более эффективного преобразования кукурузной соломы, осадка сточных вод и других источников биомассы в энергию, стремясь извлечь пользу из материалов, которые в противном случае пошли бы в отходы.

Геотермальная энергия: Используемая на протяжении тысячелетий в некоторых странах для приготовления пищи и обогрева геотермальная энергия извлекается из внутреннего тепла Земли. В больших масштабах подземные резервуары пара и горячей воды могут быть получены через скважины глубиной в милю или более для выработки электроэнергии. В меньшем масштабе в некоторых зданиях есть геотермальные тепловые насосы, которые используют разницу температур в несколько футов под землей для обогрева и охлаждения. В отличие от солнечной и ветровой энергии, геотермальная энергия доступна всегда, но у нее есть побочные эффекты, которые необходимо контролировать, например запах тухлых яиц, который может сопровождать выделенный сероводород.

Мировое производство биотоплива увеличилось, основным источником которого является этанол на основе кукурузы.

Способы стимулирования использования возобновляемых источников энергии

Города, штаты и федеральные правительства по всему миру проводят политику, направленную на увеличение использования возобновляемых источников энергии. По крайней мере, 29 штатов США установили стандарты портфеля возобновляемых источников энергии — политики, которые предписывают определенный процент энергии из возобновляемых источников, более 100 городов по всему миру в настоящее время могут похвастаться как минимум 70% возобновляемой энергии, а третьи берут на себя обязательства достичь 100%.Другие стратегии, которые могут стимулировать рост возобновляемой энергии, включают ценообразование на выбросы углерода, стандарты экономии топлива и стандарты эффективности зданий. Корпорации тоже вносят свой вклад, закупая рекордные объемы возобновляемой энергии в 2018 году.

Интересно, сможет ли ваш штат когда-либо быть обеспечен 100-процентным использованием возобновляемых источников энергии? Независимо от того, где вы живете, ученый Марк Джейкобсон считает, что это возможно. Это видение изложено здесь, и, хотя его анализ не обходится без критики, он подчеркивает реальность, с которой мир теперь должен считаться.Даже без изменения климата ископаемое топливо является ограниченным ресурсом, и если мы хотим, чтобы наша аренда на планете была возобновлена, наша энергия должна быть возобновляемой.

Установление рекорда в области возобновляемых источников энергии

Как аналитики и наблюдатели перехода к экономике с меньшим содержанием углерода и работоспособной энергии, мы обычно не пишем о фильмах. Но мы рискуем перейти в сферу культурных комментариев в свете недавнего выпуска Planet of the Humans , выпущенного Майклом Муром.На протяжении всей своей карьеры Мур использовал документальные фильмы для освещения социальных и экономических проблем во многих областях. К сожалению, его новый фильм включает в себя так много заблуждений и столько устаревшей информации, что мы чувствуем себя обязанными прояснить факты о возобновляемых источниках энергии.

Мы понимаем главную идею фильма: общества во всем мире должны кардинально изменить свои модели потребления. Но, ошибочно подходя к этому, создатели фильма дискредитируют ценность чистых энергетических технологий и людей, которые стремятся продвигать их внедрение.

За последнее десятилетие отрасль чистой энергетики сильно изменилась. Стоимость резко упала, технологии стали более эффективными, а решения по интеграции возобновляемых источников энергии в электрические сети продвинулись вперед. Вот факты:

1. Возобновляемые источники энергии заменяют энергию ископаемого топлива в сети.

В США и практически во всех регионах, когда электричество, поставляемое с помощью энергии ветра или солнца, доступно, оно вытесняет энергию, производимую генераторами, работающими на природном газе или угле.Тип энергии, вытесняемый возобновляемыми источниками энергии, зависит от часа дня и сочетания генерации в сети в это время. Бесчисленные исследования показали, что, поскольку выработка энергии ветра и солнца заменяет выработку ископаемого топлива, возобновляемые источники энергии также сокращают выбросы CO2. Например, исследование NREL показало, что производство 35% электроэнергии с использованием ветра и солнца в западных США снизит выбросы CO2 на 25-45%.

Солнечные и ветряные электростанции преобладали в строительстве новых электростанций в США в последние годы, в то время как электростанции, работающие на ископаемом топливе, особенно угольные, по-прежнему выводятся из эксплуатации рекордными темпами.В 2019 году ветряные (9,1 ГВт) и солнечные (5,3 ГВт) мощности составляли 62% всех новых генерирующих мощностей по сравнению с 8,3 ГВт природного газа, а 14 ГВт угольных мощностей были выведены из эксплуатации. Управление энергетической информации США (EIA) также прогнозировало, что большая часть новой электроэнергии, добавленной в США в 2020 году, может производиться за счет энергии ветра и солнца, при этом ожидается, что новые газовые установки будут составлять менее четверти новых генерирующих мощностей. Конечно, некоторые из этих установок могут быть отложены из-за пандемии COVID-19.В то время как объемы производства природного газа превысили объемы возобновляемых источников энергии в 2018 году, изменив прежнюю тенденцию к лидерству в области возобновляемых источников энергии, по данным EIA, в том же году было выведено из эксплуатации 12,9 ГВт мощности, работающей на угле, и 4,6 ГВт мощности, работающей на газе.

Исходные данные: EIA, таблицы 4.2.A и 4.2.B, Существующая чистая летняя мощность по источникам энергии и типам производителей (https://www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_04_02_a.html, https: / /www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_04_02_b.html)

2.Чистая энергия создала миллионы рабочих мест — и может создать больше.

В начале 2020 года в секторе чистой энергетики в США было занято около 3,4 миллиона человек, при этом большая часть рабочей силы была сосредоточена в отрасли энергоэффективности. В 2019 году количество рабочих мест в сфере чистой энергетики превысило количество рабочих мест в секторе ископаемого топлива в 3: 1; в 42 штатах и округе Колумбия рабочая сила в области экологически чистой энергии превышала штат работников отрасли ископаемого топлива. Качество этих рабочих мест также важно. Согласно исследованию Института Брукингса, работники экологически чистой энергетики зарабатывают более высокую и справедливую заработную плату по сравнению с работниками в стране, при этом средняя почасовая оплата превышает средний показатель по стране на 8–19%.

Ожидается, что

рабочих мест в чистой энергии продолжит расти, несмотря на удар по сектору в результате COVID-19. К 2028 году Бюро статистики труда США прогнозирует, что двумя наиболее быстрорастущими рабочими местами в Соединенных Штатах будут монтажники солнечных батарей (прогнозируется рост на 105%) и ветроэнергетики (прогнозируется рост на 96%). Согласно «Сценарию преобразования энергетики» Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, количество рабочих мест в сфере возобновляемой энергетики во всем мире может увеличиться более чем в три раза, достигнув 42 миллионов рабочих мест к 2050 году, в то время как рабочие места в области энергоэффективности вырастут в шесть раз, в результате чего будет занято более 21 миллиона человек.Напротив, ожидается, что отрасль ископаемого топлива потеряет более 6 миллионов рабочих мест за тот же период времени, даже без воздействия вируса.

3. Ветряные и солнечные электростанции могут быть построены с минимальным воздействием на окружающую среду и часто с сопутствующими выгодами.

Все электростанции, включая возобновляемые источники энергии, оказывают определенное воздействие на окружающую среду при размещении, разработке и эксплуатации. За последние два десятилетия практика размещения ветроэнергетических проектов в США стала более сложной и эффективной для минимизации воздействия.В результате ветровые проекты имеют меньшее воздействие, чем проекты других типов, и, по данным Министерства энергетики США, находятся в самом конце списка событий, которые могут иметь негативное воздействие на окружающую среду и дикую природу. Более того, эти проекты часто приносят сопутствующие выгоды. Ветряные фермы, расположенные в сельских районах, приносят пользу фермерам и владельцам ранчо, обеспечивая годовой доход от 4 000 до 8 000 долларов на турбину, позволяя землевладельцам продолжать использовать эти участки для ведения сельского хозяйства или выпаса скота. Кроме того, владельцы ветряных электростанций платят уездные налоги на собственность, которые поддерживают школы, центры отдыха и другие уездные мероприятия.

Практика размещения солнечных батарей требует экологических исследований для выявления и сведения к минимуму негативных воздействий. Могут быть разработаны планы, обеспечивающие дополнительные преимущества, такие как защита дикой природы, улучшение здоровья почвы и удержания воды, уход за местной растительностью или включение растений, благоприятных для опылителей. Дополнительные льготы могут включать доход от сдачи в аренду фермерам и налоговые поступления в графство или город. Платежи землевладельцам сильно различаются в США и могут составлять от 300 до 1000 долларов за акр.

И для эксплуатации этих станций, конечно же, не требуется никакой инфраструктуры для доставки топлива, такой как газопроводы, грузовики с пропаном, угольные баржи и железные дороги, каждая из которых оказывает собственное негативное воздействие на окружающую среду.

4. Солнечная энергия и ветер в настоящее время обеспечивают самую дешевую электроэнергию для 67% мира.

Затраты, связанные с солнечной и ветровой энергией, резко снизились за последние годы. По данным BNEF, стоимость энергии для наземного ветра и солнечной энергии для коммунальных предприятий в настоящее время составляет 44 и 50 долларов США за МВтч (на нормированной основе) по сравнению со 100 и 300 долларами за МВтч всего десять лет назад. В США нормированная стоимость энергии (LCOE), связанная с наземным ветром (24-46 долларов США / МВт-ч) и солнечной энергией в коммунальном масштабе (31-111 долларов США / МВт-ч), в настоящее время меньше, чем у почти всего газового производства электроэнергии.Аккумуляторные батареи, которые имеют решающее значение для решения проблемы изменчивости ветровой и солнечной энергии, продемонстрировали самое быстрое глобальное падение цен среди всех технологий — с почти 600 долларов за МВтч в 2015 году до примерно 150 долларов за МВтч в первой половине 2020 года.

Это резкое падение стоимости солнечной энергии и наземного ветра для коммунальных предприятий сделало их самыми дешевыми источниками энергии в двух третях мира. Сегодня солнечные проекты в Чили, на Ближнем Востоке и в Китае или ветровые проекты в Бразилии, США и Индии приближаются к цифрам ниже 30 долларов за МВтч, что ниже, чем затраты на строительство и производство энергии на электростанциях, использующих уголь или даже электричество. самый дешевый газ.К 2030 году предстоящие инновации, вероятно, еще больше снизят затраты.

5. Хотя ветер и солнце не могут производить энергию каждый час в течение дня, вырабатываемой ими энергией можно управлять в сети.

Ветряные электростанции производят электроэнергию, когда дует ветер, а солнечные фермы вырабатывают электроэнергию, когда есть солнце, что приводит к колебаниям в подаче энергии. Тем не менее, это может управляться — и управляется — коммунальными предприятиями и операторами сетей с помощью методов эксплуатации, прогнозирования, реагирующих нагрузок и инфраструктуры, такой как хранение и передача.Электрические сети предназначены для учета изменчивости спроса потребителей на электроэнергию, поддержания постоянного баланса между производством и спросом и поддержания резервов на случай отключения системы любого типа (например, отказа электростанции), поэтому они уже предназначены для управления изменчивостью. Однако сети необходимо модифицировать, чтобы со временем они стали более гибкими, чтобы они могли интегрировать большее количество энергии ветра и солнца и устранить дополнительную изменчивость, которая связана с большей зависимостью от возобновляемых источников энергии. Могут помочь увеличение инвестиций в системы хранения и передачи данных, а также рыночные реформы.

По всему миру сетевые операторы ежегодно управляют все большим количеством энергии ветра и солнца. В 2018 году операторы в Калифорнии, Юго-Западе и Техасе использовали ветровую и солнечную энергию почти для 20% или более своей энергии в среднем за год и более 50–60% в час. В Европе нескольким странам удалось добиться даже более высокого почасового проникновения ветра и солнца, включая Данию (139%), Германию (89%) и Ирландию (88%).

6. Аккумуляторные батареи экономически целесообразны, так как позволяют избежать колебаний ветра и солнца и могут помочь снизить выбросы.

В то время как большая часть аккумуляторов энергии в настоящее время поступает из гидроаккумулирующих установок, использование аккумуляторов энергии быстро растет из-за их все более конкурентоспособной стоимости. Цены на литий-ионные накопители энергии резко упали — на 85% в период с 2010 по 2018 год. Батареи являются эффективными носителями энергии с эффективностью в обоих направлениях 85-90%. Если они заряжаются от возобновляемых источников энергии, они не имеют дополнительных выбросов парниковых газов.

Батареи

могут предоставлять сети различные услуги, включая сглаживание колебаний ветра и солнца.Хранение может обеспечить необходимое резервное или резервное питание, которое, как подразумевает пленка, должно исходить от резервных газовых или угольных генераторов. Использование батарей для замены резервного источника ископаемого топлива будет означать более высокий уровень ветровой и солнечной энергии в сети, меньшую потребность в газе и угле и меньшие выбросы.

Батареи

с четырехчасовым разрядом, конечно, не могут удовлетворить все требования энергосистемы. Требуется дополнительная работа — и в настоящее время она ведется — над вариантами длительного хранения в рамках набора инструментов, необходимых для надежной, доступной и низкоуглеродной энергосистемы.

7. Ветряные и солнечные проекты могут работать десятилетиями и могут развиваться быстрее, чем другие источники генерации.

Все электростанции и их компоненты имеют «срок полезного использования» до того, как им потребуется замена или ремонт. Срок полезного использования возобновляемых источников энергии может превышать два десятилетия. Например, ветряные турбины рассчитаны на срок службы около 20 лет, а фотоэлектрические системы часто остаются в рабочем состоянии от 25 до 40 лет. В некоторых случаях, когда большие ветряные турбины становятся более эффективными и экономичными, оборот оборудования ускоряется.В этих случаях турбины меньшего размера были заменены раньше, чем они могли бы быть заменены более крупными и более эффективными турбинами, чтобы существенно увеличить выработку электроэнергии на существующих объектах.

Кроме того, объекты возобновляемой энергии обычно могут быть развернуты быстрее, чем установки, работающие на ископаемом топливе. В то время как строительство солнечных и наземных ветряных электростанций обычно занимает менее двух лет, на строительство газовых электростанций обычно требуется до четырех лет, а также может потребоваться строительство инфраструктуры газопровода.

8. Возобновляемые источники энергии производят больше энергии, чем используется при их производстве, и производят меньше выбросов, чем другие источники энергии, в течение своего срока службы.

В то время как все источники электроэнергии приводят к определенным выбросам парниковых газов в течение своего срока службы, возобновляемые источники энергии имеют значительно меньше выбросов, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе. Согласно одному исследованию, возобновляемые источники энергии обычно выбрасывают около 50 г или меньше выбросов CO2 на кВтч в течение своего срока службы, по сравнению с примерно 1000 г CO2 / кВтч для угля и 475 г CO2 / кВтч для природного газа.Большая часть выбросов в течение жизненного цикла от генераторов ископаемого топлива происходит от сжигания топлива, но также происходит от добычи сырья, строительства, переработки топлива, эксплуатации завода и вывода из эксплуатации объектов.

Хотя производство солнечных панелей требует значительного количества энергии, исследования показали, что они компенсируют потребление энергии при производстве в течение примерно двух лет эксплуатации, в зависимости от типа модуля. И кристаллический кремний, и тонкопленочные солнечные панели содержат токсичные материалы, такие как свинец, серебро и кадмий; поэтому необходимо ускорить усилия по внедрению надлежащих методов утилизации и повторного использования модулей, как это делается в Европе и компанией First Solar в США.S., чтобы надлежащим образом улавливать и повторно использовать эти материалы.

9. Электромобили значительно сокращают выбросы.

Электрификация легковых автомобилей ускорилась в последние годы, и в настоящее время в Соединенных Штатах работает более 1 миллиона электромобилей (EV). Несколько исследований показывают, что к 2030 году их количество может вырасти до 20 миллионов электромобилей, при этом только в Калифорнии будет более 4 миллионов электромобилей.

Электромобили

предлагают существенные преимущества по выбросам — и связанные с ними преимущества для здоровья — потому что они в два-три раза более эффективны, чем обычные автомобили внутреннего сгорания, и не имеют выхлопных газов.Однако они действительно выделяют выбросы парниковых газов на этапе производства топлива, производства транспортных средств и использования транспортных средств. Исследования показывают, что примерно 50% всех выбросов в течение жизненного цикла аккумуляторов электромобилей приходится на электроэнергию, используемую на предприятиях по производству и сборке аккумуляторов. Кроме того, чистый углеродный след электромобиля зависит от электричества, используемого для его зарядки.

По всей стране многие города и корпорации переводят свои автопарки на электромобили и взяли на себя обязательства использовать 100% возобновляемую электроэнергию для удовлетворения спроса на электроэнергию.Но, как мы отмечаем в недавнем отчете WRI, все еще необходимы новые решения, которые позволили бы клиентам более легко заряжать свои электромобили возобновляемыми источниками энергии. Потенциальное сокращение выбросов в течение всего жизненного цикла электромобиля также может быть достигнуто за счет производства батарей для электромобилей на объектах, работающих на возобновляемых источниках энергии.

10. Инвестиции частного сектора в чистую энергию имеют решающее значение для снижения выбросов парниковых газов.

Согласование финансового риска и прибыли с инвестициями в низкоуглеродную энергетику имеет решающее значение для сдвига экономики в сторону более низких выбросов парниковых газов.Без значительных инвестиций частного сектора в экологически чистую энергию решение проблемы изменения климата будет более трудным, дорогостоящим и затратным по времени. В отличие от многих других стран, где поставщики энергии, в том числе в электроэнергетическом секторе, являются государственными предприятиями, большая часть собственности и инвестиций в электрическую инфраструктуру в Соединенных Штатах поступает из частного сектора. Перенаправление частных инвестиций на возобновляемые источники энергии и другие источники энергии с нулевым выбросом углерода имеет смысл и может быть более безопасным вложением.

Возобновляемая энергия не идеальна. Никакой формы энергии нет. Но люди во всем мире нуждаются в электричестве, и поиск чистых источников энергии намного лучше, чем продолжать идти по пути загрязнения ископаемого топлива. Возобновляемые источники энергии являются важной, хотя и не исключительной, частью того, что необходимо для решения неотложной и важной глобальной проблемы изменения климата.

Статистика возобновляемых источников энергии — Разъяснение статистики

Доля возобновляемых источников энергии увеличилась более чем вдвое с 2004 по 2019 год

ЕС стремится к 2020 году обеспечить 20% -ную долю своего валового конечного потребления энергии из возобновляемых источников; эта цель распределяется между государствами-членами ЕС с национальными планами действий, разработанными для определения пути развития возобновляемых источников энергии в каждой из стран-членов.На рисунке 1 показаны последние доступные данные о доле возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии и целевые показатели, поставленные на 2020 год. Доля возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии в странах ЕС-27 в 2019 году составила 19,7% для сравнения. с 9,6% в 2004 г.

Это позитивное развитие событий было вызвано юридически обязывающими целями по увеличению доли энергии из возобновляемых источников, принятыми Директивой 2009/28 / EC о продвижении использования энергии из возобновляемых источников.В то время как ЕС в целом находится на пути к достижению своих целей на 2020 год, некоторым государствам-членам потребуется приложить дополнительные усилия для выполнения своих обязательств в отношении двух основных целей: общая доля энергии из возобновляемых источников в валовом конечном потреблении энергии ( см. рисунок 1) и удельную долю энергии из возобновляемых источников в транспорте (которая рассматривается далее в этой статье, см. рисунок 4 и таблицу 4).

Рисунок 1: Доля энергии из возобновляемых источников, 2019 год
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник: Евростат (nrg_ind_ren)

Имея более половины энергии из возобновляемых источников в валовом конечном потреблении энергии, Швеция (56.4%) имели самую высокую долю среди государств-членов ЕС в 2019 году, опередив Финляндию (43,1%), Латвию (41,0%), Данию (37,2%) и Австрию (33,6%). На противоположном конце шкалы самые низкие доли возобновляемых источников энергии были зарегистрированы в Люксембурге (7,0%), Мальте (8,5%), Нидерландах (8,8%) и Бельгии (9,9%). Что касается национальных целей, то четырнадцать государств-членов уже превзошли свои цели на 2020 год. Шесть стран близки к своим целевым показателям: Венгрия, Австрия и Португалия — 0.На 4 процентных пункта (п.п.) от их национальных целевых показателей, Германии (0,6 п.п.), Мальты (1,5 п.п.) и Испании (1,6 п.п.). Напротив, все еще довольно далеки от своих национальных целевых показателей Франция (5,8 п.п.), Нидерланды (5,2 п.п.), а также Ирландия и Люксембург (оба по 4,0 п.п.).

В таблице 1 представлены данные по всем странам, представившим отчеты, а также значения индикативной траектории.

Таблица 1: Доля энергии из возобновляемых источников, 2004-2019 гг.
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

Остальные статистические данные этой статьи касаются изменений доли энергии из возобновляемых источников в трех областях с 2004 по 2019 год: электричество, отопление и охлаждение, а также транспорт.

Ветер и вода обеспечивают большую часть возобновляемой электроэнергии; солнечная энергия — самый быстрорастущий источник энергии

Правила бухгалтерского учета в Директиве 2009/28 / EC предписывают, что электроэнергия, вырабатываемая гидроэнергетикой и ветровой энергией, должна быть нормализована с учетом годовых колебаний погоды (гидроэнергетика нормализуется за последние 15 лет, а ветер — за последние 5 лет). В данной статье представлены результаты применения этих правил бухгалтерского учета.

Рост производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии в период с 2009 по 2019 год в значительной степени отражает расширение использования трех возобновляемых источников энергии в ЕС, в основном энергии ветра, а также солнечной энергии и твердого биотоплива (включая возобновляемые отходы).В 2019 году возобновляемые источники энергии составили 34% валового потребления электроэнергии в 27 странах ЕС, что немного выше 32% в 2018 году. На ветровую и гидроэнергетику приходилось две трети всей электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников (по 35% каждый). Оставшаяся треть электроэнергии была произведена за счет солнечной энергии (13%), твердого биотоплива (8%) и других возобновляемых источников (9%). Солнечная энергия — самый быстрорастущий источник: в 2008 году на нее приходилось 1%. Это означает, что рост производства электроэнергии от солнечной энергии был резким — всего с 7.4 ТВтч в 2008 году до 125,7 ТВтч в 2019 году. Доля энергии из возобновляемых источников в электроэнергии представлена на Рисунке 2.

Рисунок 2: Доля энергии из возобновляемых источников в валовом потреблении электроэнергии, 2019 год
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

Среди 27 стран-членов ЕС более 70% электроэнергии, потребленной в 2019 году, было произведено из возобновляемых источников в Австрии (75%) и Швеции (71%). Потребление электроэнергии из возобновляемых источников также было высоким в Дании (65%), Португалии (54%) и Латвии (53%), на которые приходилось более половины потребляемой электроэнергии.На другом конце шкалы доля электроэнергии из возобновляемых источников составляла 10% или меньше на Мальте (8%), Кипре, Люксембурге и Венгрии (все 10%), см. Таблицу 2.

Таблица 2: Доля электроэнергии из возобновляемых источников в валовом потреблении электроэнергии, 2004-2019 гг.
(%)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

Более одной пятой энергии, используемой для отопления и охлаждения из возобновляемых источников

В 2019 году на возобновляемые источники энергии приходилось 22,1% от общего объема энергии, потребляемой для отопления и охлаждения в ЕС-27, увеличившись с 11.7% в 2004 году. Этому росту способствовали изменения в промышленном секторе, сфере услуг и домашних хозяйствах. Учитывается аэротермальная, геотермальная и гидротермальная тепловая энергия, улавливаемая тепловыми насосами для отопления. Доля энергии из возобновляемых источников в отоплении и охлаждении представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3: Доля энергии из возобновляемых источников для отопления и охлаждения, 2019 год
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

Среди стран-членов ЕС-27 доля энергии из возобновляемых источников в отоплении и охлаждении составляла более половины в Швеции (66.1%), Латвии (57,8%), Финляндии (57,5%) и Эстонии (52,3%). На другой стороне шкалы среди стран-членов ЕС-27 с долей энергии из возобновляемых источников в отоплении и охлаждении менее 10% были Ирландия (6,3%), Нидерланды (7,1%), Бельгия (8,3%). и Люксембург (8,7%), см. Таблицу 3.

Таблица 3: Доля энергии из возобновляемых источников для отопления и охлаждения, 2004-2019 гг.
(%)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

8,9% возобновляемой энергии, использованной в транспортной деятельности в 2019 году

ЕС согласился установить общую цель в 10% для доли возобновляемых источников энергии (включая жидкое биотопливо, водород, биометан, «зеленую» электроэнергию и т. Д.) к 2020 году используется на транспорте.

Средняя доля энергии из возобновляемых источников в транспорте увеличилась с 1,6% в 2004 году до 8,9% в 2019 году. Среди стран-членов ЕС-27 доля возобновляемых источников энергии в потреблении топлива на транспорте колебалась от 30,3% в Швеции, 21,3% в Финляндии и 12,5% в Нидерландах до 4% или меньше в Греции и Литве (оба 4,0%) и на Кипре (3,3%). Страна ЕАСТ Норвегия также сообщила о высокой доле возобновляемых источников энергии в потреблении топлива на транспорте (27.6%), см. Рисунок 4.

Рисунок 4: Доля энергии из возобновляемых источников в транспорте, 2019 год
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

В 2019 году 22 государства-члена ЕС-27 зарегистрировали увеличение средней доли энергии из возобновляемых источников в транспорте по сравнению с 2018 годом, при этом наибольший рост наблюдался в Финляндии (+3,6 процентных пункта (п.п.)), Хорватии (+3,3 п.п. ), Нидерланды (+2,9 п.п.) и Словения (+2,5 п.п.). Страны ЕАСТ Норвегия также зарегистрировали существенный рост (+6.1 стр.).

Более подробную информацию о доле энергии из возобновляемых источников в транспорте можно найти в Таблице 4.

Таблица 4: Доля энергии из возобновляемых источников на транспорте, 2004-2019 гг.
(% от валового конечного потребления энергии)
Источник : Евростат (nrg_ind_ren)

Исходные данные для таблиц и графиков

Источники данных

Статистика, представленная в этой статье, основана на данных, собранных в соответствии с правилами бухгалтерского учета, установленными в Директиве 2009/28 / EC о продвижении использования энергии из возобновляемых источников, и рассчитанных на основе статистики энергетики, охватываемой Регламентом ( EC) № 1099/2008 по статистике энергетики, последняя поправка была внесена в ноябре 2019 г. Постановлением (ЕС) № 2019/2146.Директива 2009/28 / EC будет использоваться до 2020 отчетного года. Начиная с этого года, расчет доли энергии из возобновляемых источников будет осуществляться в соответствии с правилами бухгалтерского учета, установленными в Директиве 2018/2001 / EU о продвижении использования энергии. энергия из возобновляемых источников.

Данные доступны по всем странам-членам ЕС, а также по Великобритании, Исландии, Норвегии, Черногории, Сербии, Албании и Косово *. В целом данные являются полными, свежими и надежно сопоставимыми по странам.

Доля возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии определена как ключевой показатель для измерения прогресса в рамках стратегии «Европа 2020» для интеллектуального, устойчивого и инклюзивного роста. Этот показатель можно рассматривать как оценку для целей мониторинга Директивы 2009/28 / EC о продвижении использования энергии из возобновляемых источников — однако статистическая система в некоторых странах для конкретных технологий возобновляемой энергии еще не полностью разработана для соответствовать требованиям настоящей Директивы; например, во многих странах не указывается энергия окружающей среды для тепловых насосов.

Все расчеты учитывают особые положения Директивы 2009/28 / EC после поправок, внесенных Директивой (ЕС) 2015/1513 Европейского парламента и Совета от 9 сентября 2015 г., вносящей поправки в Директиву 98/70 / EC, касающуюся к качеству бензина и дизельного топлива и внесению поправок в Директиву 2009/28 / EC о продвижении использования энергии из возобновляемых источников.

Важным аспектом, который следует учитывать при интерпретации данных, являются статистические изменения.Последние данные за 2005 год показывают небольшую вариацию по сравнению с данными, доступными во время подготовки и принятия Директивы в 2007-2008 годах. Изменения вызваны пересмотром наборов данных, передаваемых странами, отчитывающимися в ответ на ежегодные вопросники по энергетике. В связи с пересмотром данных о потреблении биомассы в домашних хозяйствах обновленные данные по Хорватии показывают, что ее потребление энергии из возобновляемых источников превышает целевой показатель на 2020 год с 2004 года (первый год, для которого имеются значения).Но Хорватия — не единственный случай. Вследствие Директивы по возобновляемым источникам энергии страны гораздо более внимательно следят за потоками возобновляемых источников энергии в своих экономиках. Очень важным примером является потребление биомассы, когда страны запускают новые более подробные обследования, которые позволяют им собирать больше данных о конечном потреблении энергии биомассы. Как следствие, несколько стран пересматривают свои данные, что приводит к увеличению их доли энергии из возобновляемых источников (например,грамм. Хорватия, Франция, Литва и Венгрия).

Валовое конечное потребление энергии определено в Директиве по возобновляемым источникам энергии 2009/28 / EC как энергоносители, поставляемые для целей энергетики в промышленность, транспорт, домашние хозяйства, услуги (включая общественные услуги), сельское, лесное и рыбное хозяйство, включая потребление электроэнергии и тепла отраслью энергетики для производства электроэнергии и тепла, включая потери электроэнергии и тепла при распределении и передаче.

Производство энергии из невозобновляемых муниципальных отходов было вычтено из вклада биомассы в отопление и производство электроэнергии. Потребление для трубопроводного транспорта было включено в валовое конечное потребление энергии в соответствии с отраслевой классификацией Положения об энергетической статистике. Для повышения точности и согласованности с национальной статистикой при расчете долей возобновляемых источников энергии использовались национальных значений теплотворной способности, где это было возможно, для преобразования количеств всех энергетических продуктов в единицы энергии вместо значений теплотворной способности по умолчанию.

Данные за период 2004-2010 гг. : Директива 2009/28 / EC еще не существовала или не была перенесена в национальное законодательство. Значения за эти годы не используются для измерения соответствия законодательству индикативной траектории, определенной в части B Приложения I к Директиве. Директива о возобновляемых источниках энергии 2009/28 / EC гласит, что только биотопливо и биожидкости, которые соответствуют критериям устойчивости, должны учитываться для целей. Было решено, что в 2004-2010 годах все биотопливо и биожидкости будут учитываться в числителе доли энергии из возобновляемых источников.

Данные за 2011 г. и далее : Соответствие Статье 17 (Критерии устойчивости биотоплива и биожидкостей) должно оцениваться в соответствии со Статьей 18 (Проверка соответствия критериям устойчивости биотоплива и биожидкостей). По состоянию на отчетный 2011 год страны должны сообщать как соответствующие только те виды биотоплива и биожидкостей, в отношении которых может быть полностью продемонстрировано соблюдение как статьи 17, так и статьи 18. Только зарегистрированные соответствующие биотопливо и биожидкости учитываются в соответствующих долях возобновляемых источников энергии.В некоторых странах потребление биотоплива и биожидкостей в период 2011-2015 гг. Не было сертифицировано как соответствующее (устойчивое) из-за позднего внедрения Директивы 2009/28 / EC. В то время как доля возобновляемых источников энергии в целом увеличивается с 2004 года, в период с 2010 по 2011 год их доля в транспорте снизилась. Частично это можно отнести к полному отсутствию биотоплива, соответствующего требованиям, о котором сообщили несколько стран ЕС (страны сообщили о некотором использовании биотоплива, но в 2011 году оно не соответствовало или было очень мало).Поскольку некоторые страны еще не полностью выполнили все положения Директивы по возобновляемым источникам энергии, некоторые виды биотоплива и биожидкостей не считаются соответствующими (устойчивыми) в период 2011-2015 годов.

Доля электроэнергии из возобновляемых источников энергии определяется как соотношение между электроэнергией, произведенной из возобновляемых источников энергии, и валовым национальным потреблением электроэнергии. Согласно Директиве о возобновляемых источниках энергии 2009/28 / EC, валовое конечное потребление электроэнергии из возобновляемых источников — это электроэнергия, произведенная из возобновляемых источников энергии.Сюда входят гидроэлектростанции (за исключением гидроэлектроэнергии, производимой гидроаккумулирующими установками с использованием воды, ранее закачиваемой в гору), а также электричество, произведенное из твердого биотоплива / отходов, ветряных, солнечных и геотермальных установок. Директива также требует, чтобы производство электроэнергии за счет гидроэнергии и энергии ветра было нормализовано. Учитывая 15-летнее требование нормализации производства гидроэлектроэнергии и наличие статистики энергетики (для ЕС, начиная с 1990 г.), долгосрочные временные ряды этого показателя недоступны.

Для целей расчета доли возобновляемых источников энергии в отоплении и охлаждении , конечное потребление энергии из возобновляемых источников определяется как конечное потребление возобновляемой энергии в промышленности, домашнем хозяйстве, сфере услуг, сельском хозяйстве, лесном и рыбном хозяйстве для отопления и в целях охлаждения, а также централизованного теплоснабжения, произведенного из возобновляемых источников энергии. Общее конечное потребление на отопление и охлаждение — это конечное потребление всех энергоресурсов, за исключением электроэнергии, для целей, отличных от транспортных, плюс потребление тепла для собственного использования на электростанциях и тепловых станциях и потери тепла в сетях.Более подробное определение см. В руководстве к инструменту SHARES.

Доля возобновляемых источников энергии в топливе, потребляемом на транспорте, рассчитывается на основе энергетической статистики в соответствии с методологией, описанной в Директиве 2009/28 / EC. Вклад всего жидкого биотоплива включен в расчет этого показателя до 2010 года. С 2011 года данные для жидкого биотоплива на транспорте ограничиваются только жидким биотопливом, соответствующим Директиве 2009/28 / EC (другими словами, удовлетворяющим критериям устойчивости) .

Контекст

Стать первым в мире климатически нейтральным континентом к 2050 году — это величайшая задача и возможность нашего времени. Для этого 11 декабря 2019 года Европейская комиссия представила Европейское зеленое соглашение (COM (2019) 640 final), наиболее амбициозный пакет мер, который должен позволить европейским гражданам и бизнесу извлечь выгоду из устойчивого зеленого перехода. Меры, сопровождаемые первоначальной дорожной картой ключевых политик, варьируются от амбициозного сокращения выбросов до инвестирования в передовые исследования и инновации и сохранения природной среды Европы.Прежде всего, Европейский зеленый курс устанавливает путь к справедливому и социально справедливому переходу. Он разработан таким образом, чтобы не оставить позади ни одного человека или регион в предстоящей великой трансформации.

Зеленый курс является неотъемлемой частью стратегии Комиссии по реализации Повестки дня Организации Объединенных Наций на период до 2030 года и целей устойчивого развития, а также других приоритетов, объявленных в политических руководящих принципах президента фон дер Ляйена. В рамках Зеленого курса Комиссия переориентирует процесс макроэкономической координации Европейского семестра на интеграцию целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций, поставив устойчивость и благополучие граждан в центр экономической политики, а также на цели устойчивого развития. в основе политики и действий ЕС.Европейская комиссия разработала несколько энергетических стратегий для более безопасной, устойчивой и низкоуглеродной экономики. Помимо борьбы с изменением климата за счет сокращения выбросов парниковых газов, использование возобновляемых источников энергии, вероятно, приведет к более надежному энергоснабжению, большему разнообразию энергоснабжения, меньшему загрязнению воздуха, а также возможности для создания рабочих мест в сфере охраны окружающей среды и окружающей среды. секторы возобновляемой энергетики.

11 декабря 2018 года ЕС принял Директиву 2018/2001 / EU о продвижении использования энергии из возобновляемых источников.Новая нормативно-правовая база включает обязательную цель по возобновляемым источникам энергии для ЕС на 2030 год в размере 32% с положением о пересмотре в сторону увеличения к 2023 году. Это в значительной степени будет способствовать политическому приоритету Комиссии, выраженному президентом Юнкером в 2014 году, чтобы Европейский Союз стал миром. номер один в возобновляемых источниках энергии. Это позволит Европе сохранить лидирующую роль в борьбе с изменением климата, в переходе к чистой энергии и в достижении целей, поставленных Парижским соглашением.

В феврале 2015 года Европейская комиссия изложила свои планы рамочной стратегии для устойчивого энергетического союза с перспективной политикой в области изменения климата в Сообщении (COM (2015) 80 final).В Коммюнике предлагается пять направлений стратегии, одно из которых — декарбонизация экономики.

6 июня 2012 года Европейская комиссия представила сообщение под названием «Возобновляемая энергия: крупный игрок на европейском энергетическом рынке» (COM (2012) 271 final), в котором излагаются варианты политики в области возобновляемых источников энергии на период после 2020 года. В Сообщении также содержится призыв к более скоординированному европейскому подходу к созданию и реформированию схем поддержки и более широкому использованию торговли возобновляемыми источниками энергии между государствами-членами ЕС.В январе 2014 года Европейская комиссия выдвинула ряд целей в области энергетики и климата на 2030 год с целью поощрения частных инвестиций в инфраструктуру и низкоуглеродные технологии. Одна из ключевых предлагаемых целей — довести долю возобновляемых источников энергии до не менее 27% к 2030 году. Эти цели рассматриваются как шаг на пути к достижению целевых показателей выбросов парниковых газов на 2050 год, сформулированных в Дорожной карте для перехода к конкурентоспособному низкому уровню выбросов. углеродная экономика в 2050 году (COM (2011) 112 final).

В основе этих инициатив лежит пакет климата и энергетики 2020 года, принятый в декабре 2008 года, который предоставил дополнительный стимул для увеличения использования возобновляемых источников энергии до 20% от общего потребления энергии к 2020 году, при этом призывая к энергопотреблению и парниковому эффекту. Выбросы газа в оба будут сокращены на 20%.Директива 2009/28 / EC Европейского парламента и Совета о продвижении использования энергии из возобновляемых источников устанавливает общую цель в ЕС по обеспечению 20% -ной доли потребления энергии из возобновляемых источников к 2020 году, в то время как возобновляемые источники энергии должны также на ту же дату приходится 10% топлива, используемого в транспортном секторе. Директива изменяет правовую базу для продвижения возобновляемой электроэнергии, требует, чтобы национальные планы действий показали, как возобновляемые источники энергии будут развиваться в каждом государстве-члене ЕС, создают механизмы сотрудничества и устанавливают критерии устойчивости для жидкого биотоплива (после опасений по поводу их потенциального неблагоприятного воздействия на урожай). цены, продовольственное снабжение, охрана лесов, биоразнообразие, водные и почвенные ресурсы).Отчет об устойчивости твердого и газообразного биотоплива, используемого для электричества, отопления и охлаждения (SWD (2014) 259), был принят в июле 2014 года.

Виды возобновляемой энергии | Мир возобновляемых источников энергии

[обновлено в марте 2021 г.]
Энергия США в настоящее время в значительной степени зависит от угля, нефти и природного газа. Ископаемое топливо невозобновляемо, то есть оно использует ограниченные ресурсы, которые в конечном итоге истощатся, станут слишком дорогими или слишком опасными для окружающей среды, чтобы их извлекать.Напротив, многие виды возобновляемых источников энергии, такие как энергия ветра и солнца, постоянно пополняются и никогда не закончатся.
Большая часть возобновляемой энергии напрямую или косвенно поступает от солнца. Солнечный свет или солнечная энергия может использоваться непосредственно для отопления и освещения домов и других зданий, для выработки электроэнергии, а также для нагрева горячей воды, солнечного охлаждения и для различных коммерческих и промышленных целей.
Солнечное тепло также приводит в движение ветры, энергия которых улавливается ветряными турбинами.Затем ветер и солнечное тепло вызывают испарение воды. Когда этот водяной пар превращается в дождь или снег и стекает вниз в реки или ручьи, его энергия может быть уловлена с помощью гидроэлектроэнергии.
Наряду с дождем и снегом, солнечный свет вызывает рост растений. Органическое вещество, из которого состоят эти растения, известно как биомасса. Биомассу можно использовать для производства электроэнергии, транспортного топлива или химикатов. Использование биомассы для любой из этих целей называется биоэнергетикой.
Водород также можно найти во многих органических соединениях, а также в воде.Это самый распространенный элемент на Земле. Но он не встречается в природе в виде газа. Он всегда сочетается с другими элементами, например с кислородом для образования воды. После отделения от другого элемента водород можно сжечь как топливо или преобразовать в электричество.
Не все возобновляемые источники энергии происходят от солнца. Геотермальная энергия использует внутреннее тепло Земли для различных целей, включая производство электроэнергии, а также обогрев и охлаждение зданий. А энергия океанских приливов исходит от гравитационного притяжения Луны и Солнца на Земле.
Фактически, энергия океана поступает из ряда источников. Помимо приливной энергии, есть энергия океанских волн, которые движутся как приливами, так и ветрами. Солнце также нагревает поверхность океана больше, чем глубину океана, создавая разницу температур, которая может использоваться в качестве источника энергии. Все эти формы энергии океана можно использовать для производства электроэнергии.
Почему важны возобновляемые источники энергии?
Технология использования возобновляемых источников энергии для этого раздела частично предоставлена Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии и Министерством энергетики.
.
No related posts.