Виды альтернативной энергетики. Справка
Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии.
Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии.
Альтернативный источник энергии – способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле.
Виды альтернативной энергетики: солнечная энергетика, ветроэнергетика, биомассовая энергетика, волновая энергетика, градиент-температурная энергетика, эффект запоминания формы, приливная энергетика, геотермальная энергия.
Солнечная энергетика – преобразование солнечной энергии в электроэнергию фотоэлектрическим и термодинамическим методами. Для фотоэлектрического метода используются фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) с непосредственным преобразованием энергии световых квантов (фотонов) в электроэнергию.
Термодинамические установки, преобразующие энергию солнца вначале в тепло, а затем в механическую и далее в электрическую энергию, содержат «солнечный котел», турбину и генератор. Однако солнечное излучение, падающее на Землю, обладает рядом характерных особенностей: низкой плотностью потока энергии, суточной и сезонной цикличностью, зависимостью от погодных условий. Поэтому изменения тепловых режимов могут вносить серьезные ограничения в работу системы. Подобная система должна иметь аккумулирующее устройство для исключения случайных колебаний режимов эксплуатации или обеспечения необходимого изменения производства энергии во времени. При проектировании солнечных энергетических станций необходимо правильно оценивать метеорологические факторы.
Геотермальная энергетика – способ получения электроэнергии путем преобразования внутреннего тепла Земли (энергии горячих пароводяных источников) в электрическую энергию.
Этот способ получения электроэнергии основан на факте, что температура пород с глубиной растет, и на уровне 2–3 км от поверхности Земли превышает 100°С. Существует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции.
Прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами. Непрямая схема: пар предварительно (до того как попадает в турбины) очищают от газов, вызывающих разрушение труб. Смешанная схема: неочищенный пар поступает в турбины, а затем из воды, образовавшийся в результате конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы.
Стоимость «топлива» такой электростанции определяется затратами на продуктивные скважины и систему сбора пара и является относительно невысокой. Стоимость самой электростанции при этом невелика, так как она не имеет топки, котельной установки и дымовой трубы.
К недостаткам геотермальных электроустановок относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы могут содержать отравляющие вещества. Кроме того, для постройки геотермальной электростанции необходимы определенные геологические условия.
Ветроэнергетика – это отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра (кинетической энергии воздушных масс в атмосфере).
Ветряная электростанция – установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию. Состоит она из ветродвигателя, генератора электрического тока, автоматического устройства управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания.
Для получения энергии ветра применяют разные конструкции: многолопастные «ромашки»; винты вроде самолетных пропеллеров; вертикальные роторы и др.
Производство ветряных электростанций очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды. К тому же они очень шумны, поэтому крупные ветряные электростанции даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ветряных электростанций вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ветряных электростанций необходимы огромные площади, много больше, чем для других типов электрогенераторов.
Волновая энергетика – способ получения электрической энергии путем преобразования потенциальной энергии волн в кинетическую энергию пульсаций и оформлении пульсаций в однонаправленное усилие, вращающее вал электрогенератора.
По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает гораздо большей удельной мощностью. Так, средняя мощность волнения морей и океанов, как правило, превышает 15 кВт/м. При высоте волн в 2 м мощность достигает 80 кВт/м. То есть, при освоении поверхности океанов не может быть нехватки энергии. В механическую и электрическую энергию можно использовать только часть мощности волнения, но для воды коэффициент преобразования выше, чем для воздуха – до 85 процентов.
Приливная энергетика, как и прочие виды альтернативной энергетики, является возобновляемым источником энергии.
Для выработки электроэнергии электростанции такого типа используют энергию прилива. Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор.
Во время прилива вода поступает в бассейн. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются. С наступлением отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины и соединенные с ним электрогенераторы начинают работать, а вода из бассейна постепенно уходит.
Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность приливной электростанции зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.
Недостаток приливных электростанции в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.
Градиент-температурная энергетика. Этот способ добычи энергии основан на разности температур. Он не слишком широко распространен. С его помощью можно вырабатывать достаточно большое количество энергии при умеренной себестоимости производства электроэнергии.
Большинство градиент-температурных электростанций расположено на морском побережье и используют для работы морскую воду. Мировой океан поглощает почти 70% солнечной энергии, падающей на Землю. Перепад температур между холодными водами на глубине в несколько сотен метров и теплыми водами на поверхности океана представляет собой огромный источник энергии, оцениваемый в 20-40 тысяч ТВт, из которых практически может быть использовано лишь 4 ТВт.
Вместе с тем, морские теплостанции, построенные на перепаде температур морской воды, способствуют выделению большого количества углекислоты, нагреву и снижению давления глубинных вод и остыванию поверхностных. А процессы эти не могут не сказаться на климате, флоре и фауне региона.
Биомассовая энергетика. При гниении биомассы (навоз, умершие организмы, растения) выделяется биогаз с высоким содержанием метана, который и используется для обогрева, выработки электроэнергии и пр.
Существуют предприятия (свинарники и коровники и др.), которые сами обеспечивают себя электроэнергией и теплом за счет того, что имеют несколько больших «чанов», куда сбрасывают большие массы навоза от животных. В этих герметичных баках навоз гниет, а выделившийся газ идет на нужды фермы.
Еще одним преимуществом этого вида энергетики является то, что в результате использования влажного навоза для получения энергии, от навоза остается сухой остаток являющийся прекрасным удобрением для полей.
Также в качестве биотоплива могут быть использованы быстрорастущие водоросли и некоторые виды органических отходов (стебли кукурузы, тростника и пр.).
Эффект запоминания формы – физическое явление, впервые обнаруженное советскими учеными Курдюмовым и Хондросом в 1949 году.
Эффект запоминания формы наблюдается в особых сплавах и заключается в том, что детали из них восстанавливают после деформации свою начальную форму при тепловом воздействии. При восстановлении первоначальной формы может совершаться работа, значительно превосходящая ту, которая была затрачена на деформацию в холодном состоянии. Таким образом, при восстановлении первоначальной формы сплавы вырабатывают значительно количество тепла (энергии).
Основным недостатком эффекта восстановления формы является низкий КПД – всего 5-6 процентов.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Разновидности альтернативной энергетики, их плюсы и минусы. Часть 1
Альтернативная энергетика – система перспективных методов генерирования энергии, распространенных не так широко, как традиционные, но представляющих интерес из-за выгодности их применения при минимальном риске причинения вреда окружению и экологии.
Альтернативный источник энергии – метод, сооружение или устройство, которое позволяет получать электроэнергию (иной тип энергии) и заменяет собой традиционные источники получения энергии, действующие на добываемом природном газе, нефти и угле.
Виды альтернативной энергетики: ветроэнергетика, солнечная, волновая, биомассовая энергетика, эффект запоминания формы, градиент-температурная энергетика, геотермальная энергия, приливная энергетика.
Солнечная энергетика – вид альтернативной энергетики, преобразующий солнечную энергию в электрическую термодинамическим и фотоэлектрическим методами. Для фотоэлектрического метода применяются фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) с преобразованием энергии непосредственно световых квантов (фотонов) в электрическую энергию.
Термодинамические установки вначале преобразуют энергию солнца в тепло, а потом в механическую энергию. Такие установки состоят из генератора, «солнечного котла» и турбины. Солнечное излучение, попадающее на Землю, имеет ряд особенностей: сезонная и суточная цикличность, низкая плотность потока энергии, прямая зависимость от условий погоды. Поэтому перемены в тепловых режимах могут серьезно ограничивать работу установки. Такая система должна обладать аккумулирующим устройством, чтобы исключать случайные перепады режимов эксплуатации или для обеспечения необходимого изменения производства энергетического ресурса во времени. В процессе проектирования солнечных станций нужно верно оценивать метеорологические информационные данные.
- Разновидности альтернативной энергетики, их плюсы и минусы. Часть 3
- Разновидности альтернативной энергетики, их плюсы и минусы. Часть 2
- Ямайка обеспечит сельские дома солнечной и ветряной энергей
- Якутия переходит на альтернативную энергетику
- Южная Корея готова инвестировать более 35 млрд. долларов в альтернативную энергетику
- Энергия солнца и ветра может обеспечить Австралию электричеством
- Что нового в европейских странах в области альтернативной энергетики?
- Частные инвесторы получают зеленый свет на ветряную и солнечную энергии
Геотермальная энергетика – вид альтернативной энергетики, позволяющий получать электроэнергию методом преобразования внутреннего тепла Земли (энергии пароводяных горячих источников) в электроэнергию.
Данный вид получения электрической энергии основан на том факте, что температура пород растет с глубиной, и на уровне 2-3 км от поверхности земли достигает и превышает 100°С. Есть две схемы получения электроэнергии на геотермальной электростанции.
Схема прямая: природный пар проходит по трубам в турбины, которые соединяются с электрогенераторами.
Схема непрямая: неочищенный пар проходит в турбины, а потом из воды, которая образовалась в результате конденсации, удаляются газы, которые в ней не растворились.
Стоимость «топлива», произведенного таким видом альтернативной энергетики, определяется расходами на продуктивные скважины, установку сбора пара и является сравнительно невысокой. Стоимость электростанции невелика, так как она не имеет котельной установки, топки, дымовой трубы.
Недостатком геотермальных электрических установок является то, что невозможно локальное оседание грунтов и образование сейсмической активности. А газы, которые выходят из-под земли, могут содержать отравляющие вещества. Для постройки геотермальной электростанции в целях получения от данного вида альтернативной энергетики необходимого объема электричества нужны определенные геологические условия.
Альтернативные источники энергии
Альтернативные источники энергии, которую можно преобразовать в электрическую, давно интересуют ученых.
Уникальность этих источников в том, что они возобновляемые, нужно тратить деньги только на их переработку и эффективное использование, а не на добычу, как, например, угля или нефти.
Нефтяные кризисы XX века, крупные энергоаварии начала нынешнего века заставили ученых активно работать в этом направлении. В промышленно развитых странах на развитие альтернативных видов энергетики тратятся миллиарды евро.
Не все ученые придерживаются однозначного мнения, в прошлом возобновляемые источники энергии подвергались резкой критике со стороны выдающихся умов того времени, например, скептически относился к этой идее академик П. Капица. Считалось, что серьезной конкуренции традиционным источникам (уголь, мазут) они не составят, и пока, конечно так и происходит.
Технологии не стоят на месте и в настоящее время пропагандистов альтернативной энергетики, среди них нобелевский лауреат по физике Жорес Алферов.
Конечно, о том, чтобы на альтернативные источники энергии использовались повсеместно и применялись в промышленности сейчас речи нет, но на отдельных участнах и в быту применение таких источников целесообразно и оправданно. К альтернативным источникам принято относить и АЭС — энергетику ядерного распада, но сейчас АЭС, несмотря на все недостатки и опасности, широко используется и развивается, получение энергии таким способом очень дешево — один килограмм изотопов урана равноценен 3,5 тыс. тонн угля.
Наиболее широко используема и перспективна солнечная энергетика.
На открытых пространствах (крышах жилых домов, полях, долинах, даже водоемах), устанавливаются солнечные батареи, содержащие специальные фотоэлектрические элементы, которые, с помощью привода для солнечных батарей, меняют угол наклона, в зависимости от положения солнца, для того, чтобы аккумулировать большее количество солнечных лучей.
Если использовать солнечную энергию не для обогрева, а как электрическую, то для использования она должна будет сначала аккумулироваться в светопоглощающих фотоэлементах, зачем, через инвентор, отправиться к конечному потребителю. В этой цепочке также задействован контроллер. — он следит за зарядкой/разрядкой аккумулятора.
Особенно развита она в странах и регионах с большим количеством солнечных дней в году (Средиземноморье, Индия, страны Африки, Южная Америка и т.п.). Так например в Марокко недавно открыли мощнейшую солнечную электростанцию в 500 МВт, которая должна покрывать половину потребностей этой небольшой страны. В Испании, близ Севильи, открыта мощная солнечная станция на 19,9 МВт с промежуточными накопителями из расплавленной соли, которая может работать и после захода солнца, такие станции, только различной мощности — в зависимости от региона расположены по всей Европе.
Есть они и в России, например в Крыму, а также в Орске, в Абакане (конечно вырабатываемая мощность будет совершенно разная). Крупную станцию солнечной энергетики готовы запустить в Якутии, для таких объектов создаются специальные солнечные модули для пасмурной погоды.
В Европе строятся целые дома, которые освещают и отапливают себя при помощи модулей солнечных фотоэлементов. В Японии есть даже солнечная станция на плаву.
Автомобили, автобусы, поезда — весь этот транспорт уже сейчас может использовать энергию солнца, заряженная батарея позволяет преодолеть несколько десятков километров.
Существуют даже беспилотники на солнечных батареях, они есть на вооружении в европейских странах и в России. Такие аппараты могут продержаться в воздухе до 37 минут и предназначены для патрулировния удаленных объектов.
Сейчас можно самостоятельно изготовить солнечную батарею, купив фотоэлементы, актуаторы и другие комплектующие. В интернете достаточно материалов о том, как ее собрать, установить и подключить.
Другой источник электроэнергии, получающий все большее развитие и финансирование — ветер. Этот способ конечно актуален лишь в тех районах, где бывают сильные и стабильные ветра.
Ветрогенераторы — ветряки — используются в быту достаточно давно. Классический средневековый пример — ветряная мельница, отдающая свою энергию жерновам, мелющим муку.
Ветряк устроен следующим образом: ветер вращает лопасти вентилятора, и таким образом вырабатывается энергия.
Однако эта установка создает много шума, кроме того вращающиеся лопасти опасны для птиц.
Но прогресс не стоит на места и уже изобрели безлопастные турбины, и уставновки не производяшие много шума и поглашающие вибрации.
Особенно широко этот тип энергии применяется в Европе, в Нидерландах 70% электропоездов используют энергию, вырабатываемую ветряными станциями.
В России по данным 2005 года ветряки вырабатывали 13,3 МВт.
Огромной энергоемкостью обладает мировой океан. Это и энергия волн, и приливов — отливов, и конечно уже используемая энергия течения рек.
Приливные электростанции широко распространены в США, и в странах где продолжительные побережья. Единственная в России Кислогубская ПЭС в Баренцевом море, работает в эксперементальном режиме — там отрабатываются различные новые технологии. Проектируется Северная ПЭС на кольском полуострове.
Большим потенциалом в этом отношении обладает Охотское море, уже есть проект для постройки Пенжинской ПЭС в заливе Шелихова, Тунгурская ПЭС вблизи Шантарских островов,
также спроектировна электростанция в Мезенском заливе Белого моря. Уже успешно прошли испытания опытного образца электроустановки.
В волновой энергетике используется энергия волн, для ее использования применяются специальные гидроуловители, энергомодули, преобразующие волны в элетричество гидроаккумулирующие станции.
Потенциал для такого вида электроснабжения только в странах в выходом к морю. Волновые ГЭС используются в Норвегии, Индии, Португалии, США и др.
Преимуществ масса — это и отствувие вредного влияния на атмосферу, большая мощность в сравнении с другими ВИЭ, невысокая стоимость установки, незаметность в воде.
Недостатки — это нестабильность силы волн, возможность повреждения в случае аномального шторма, их незаметность может составлять проблемы для морской навигации в случае отстутствия сигнальных индикаторов.
Мощный источник энергии, обладающий огромным потенциалом — геотермальная энергия — Под геотермальной энергией подразумевают использование тепла земной коры, энергия от пара нагретой земли и подземных горячих источников, гейзеров и т.п.
Считается, что это наиболее крупный источник энергии, которым обладает человек, но пока сложно найти способ наиболее эффективно его использовать.
Но такие природные условия есть в небольшом количестве стран. Лидерами здесь являются США, Филлипины, Индонезия и другие страны где есть вулканический рельеф.
Первая геотермальная электростанция — ГеоЭС была постоена в Италии в начале века.
Россия также имеет возможности развития этой отрасли, источники такого рода есть на Камчатке, на Курилах и они постепенно осваиваются. Первая ГеоЭС была построена в СССР в 60-е гг. Она функционирует и по сей дени и ее мощность составляет около 12МВт,
на камчатке есть и другие ГеоЭС — Мутновская и Верхне-Мутновская (суммарная мощность 60 МВт). Эти три станции покрывают 25% потребностей энергетики края.
Подобную электростанцию сейчас строят в Чечне.
фото взято с сайта paul_fish.livejournal.ru
Одним из видов геотермальной энергии является энергия сухих горячих пород, когда соленую
воду закачивают в скважины скаьлной породы, разогретые теплом мантии земли и распада радиоактивных элементов земной коры. И с помощью паровой турбины тепло превращается в электричество.
Но и этот способ имеет недостатки и опасности. Открытых геотермальных выходов не так много, а бурение горных пород может провоцировать землятресения. Кроме того высокая минерадизация подземных вод может приводить к постепенной закупорке скважин.
Еще одной перспективных источников является энергия биомассы, от ее гниения образуется биогаз с высоким водержанием метана, газ сжигается и дает энергию.
Сюда же можно отнести энергию от сжигания торфа и другой твердой биомассы и органических отходов.
Электростанция на биогазе работает в Крыму (там же работают и солнечные и ветряные станции)
Разумеется все альтернативные источники энергии в рамках одной статьи рассмотреть не представляется возможным.
Источников энергии в природе предостаточно, извлечь их гипотеетически можно откудо угодно, но как их использовать, космическая энергия, водородная энергия, энергия градиента солености на эффекте осмоса, перепад температуры воды в мировом океане, градиент- температурная энергетика, вихри и водовороты воды.
К альтернативным источника можно отнести сюда же можно отнести энергию эффекта запоминания формы и пьезоэлектричество — выработка электричества при изменении формы кристаллов некоторых веществ — при сжатии образуется электрический заряд.
Энергопотребление планеты стремительно растет, а экологическая ситуация столь же стремительно ухудшается, поэтому вопрос дополнительных источников не слишком заглязняющих атмосферу всегда актуален.
Просмотров: 5631 | Дата публикации: Среда, 20 апреля 2016 06:19 |
Что такое альтернативные источники энергии и какое у них будущее
«Зеленую» энергию выбирают страны, города, компании и граждане. Рассказываем, как возобновляемые источники переходят из категории альтернативных в основные, как они развиваются в России и мире и какое будущее их ждет
Что такое альтернативные источники энергии
Альтернативные источники энергии — это возобновляемые энергетические ресурсы, которые получают благодаря использованию гидроэнергии, энергии ветра, солнечной энергии, геотермальной энергии, биомассы и энергии приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.
Доля источников энергии в мировом потреблении (Фото: REN21)
Виды альтернативных источников энергии
1. Солнечная энергия
Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.
Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.
2. Энергия ветра
Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.
Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.
3. Энергия воды
Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.
4. Геотермальная энергия
Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.
5. Биоэнергетика
Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.
6. Энергия приливов и отливов
Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.
Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу
Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.
Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.
В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.
Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.
Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.
Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.
Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.
Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.
В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.
Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.
Национальные цели по доле ВИЭ среди источников энергии (Фото: REN21)
Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина
Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.
В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.
Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.
100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.
Мировые столицы также не остаются в стороне. Например, Сенат Берлина утвердил план мероприятий по развитию солнечной энергетики в столице Германии «Masterplan Solarcity». В соответствии с общей стратегией развития города Берлин должен стать климатически нейтральным к 2050 году. В конце 2018 года в Берлине работали солнечных электростанций, которые покрывали 0,7% потребления электроэнергии, к 2050 году 25% энергопотребления города будут обеспечиваться за счет солнечной энергетики.
«Мы продвигаем расширение возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас на рассмотрении Сената столицы находятся два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает владельцев частных домов устанавливать солнечные системы на крышах. Законопроект Администрации по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это радикально сократит выбросы CO2 в Берлине», — рассказала руководитель фракции «Зеленые» в берлинском Сенате Зильке Гебель.
Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ
Компании по всему миру также создают стратегии и определяют «зеленые» цели, которых они хотят достичь в течение определенного периода времени. Появилось осознание: нужно действовать ответственно и подавать экологичный пример потребителям. Конечно, использование ВИЭ может не только помочь в формировании положительного имиджа для компаний, но и снизить затраты на электроэнергию.
Так, новые серверы Facebook, а также компания General Motors будут получать энергию от солнечной электростанции. Ее строят в штате Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.
IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, а также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.
Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветропарки.
Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.
Apple также ставит перед собой цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2018 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.
Microsoft ежегодно использует более 1,3 млрд. кВт·ч «зеленой» энергии при разработке ПО, работы центров обработки данных и производства. Компания обязалась сократить выбросы углекислого газа на 75% к 2030 году.