Возобновляемая энергия
Возобновляемая или регенеративная энергия — энергия из источников, которые по человеческим масштабам являются неисчерпаемыми. Основной принцип использования возобновляемой энергии заключается в её извлечении из постоянно происходящих в окружающей среде процессов и предоставлении для технического применения.
Возобновляемую энергию получают из природных ресурсов — таких как солнечный свет, ветер, дождь, приливы и геотермальная теплота — которые являются возобновляемыми (пополняются естественным путем). В 2006 году около 18 % мирового потребления энергии было удовлетворено из возобновляемых источников энергии, причем 13 % из традиционной биомассы, таких, как сжигание древесины. Гидроэлектроэнергия является очередным крупнейшим источником возобновляемой энергии, обеспечивая 3 % мирового потребления энергии и 15 % мировой генерации электроэнергии.[1]
Использование энергии ветра растет примерно на 30 процентов в год, по всему миру с установленной мощностью 196600 мегаватт (МВт) в 2010 году,[2] и широко используется в странах Европы и США.[3] Ежегодное производство в фотоэлектрической промышленности достигло 6900 МВт в 2008 году[4]. Солнечные электростанции популярны в Германии и Испании.[5] Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 354 МВт.[6] Крупнейшей в мире геотермальной установкой, является установка на гейзерах в Калифорнии, с номинальной мощностью 750 МВт. Бразилия проводит одну из крупнейших программ использования возобновляемых источников энергии в мире, связанную с производством топливного этанола из сахарного тростника. Этиловый спирт в настоящее время покрывает 18 процентов потребности страны в автомобильном топливе [7]. Топливный этанол также широко распространен в США.
Содержание |
[править] Примеры возобновляемой энергии
[править] Энергия ветра
Эта отрасль энергетики, специализируется на использовании энергии Солнца — электромагнитных волн, которые излучаются Солнцем по причине протекания в нём термоядерной реакции. Это излучение достигает атмосферы Земли и преобразуется в кинетическую энергию движения газа в атмосфере. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2010 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 196 гигаватт[8].
Мощность ветрогенератора зависит от площади, заметаемой лопастями генератора. Например, турбины мощностью 3 МВт (V90) производства датской фирмы Vestas имеют общую высоту 115 метров, высоту башни 70 метров и диаметр лопастей 90 метров.
Наиболее перспективными местами для производства энергии из ветра считаются прибрежные зоны. В море, на расстоянии 10—12 км от берега (а иногда и дальше), строятся офшорные ветряные электростанции. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров.
Ветряные генераторы практически не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.
[править] Гидроэнергия
На этих электростанциях, в качестве источника энергии используется потенциальная энергия водного потока, первоисточником которой является Солнце, испаряющее воду, которая затем выпадает на возвышенностях в виде осадков и стекает вниз, формируя реки. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Также возможно использование кинетической энергии водного потока на так называемых свободно поточных (бесплотинных) ГЭС.
Особенности:
- Себестоимость электроэнергии на ГЭС существенно ниже, чем на всех иных видах электростанций
- Генераторы ГЭС можно достаточно быстро включать и выключать в зависимости от потребления энергии
- Возобновляемый источник энергии
- Значительно меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанций
- Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое
- Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей
- Водохранилища часто занимают значительные территории
- Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.
На 2010 год гидроэнергетика обеспечивает производство до 76 % возобновимой и до 16 % всей электроэнергии в мире, установленная гидроэнергетическая мощность достигает 1015 ГВт. Лидерами по выработке гидроэнергии на гражданина являются Норвегия, Исландия и Канада. Наиболее активное гидростроительство на начало 2000-х ведёт Китай, для которого гидроэнергия является основным потенциальным источником энергии, в этой же стране размещено до половины малых гидроэлектростанций мира.
[править] Энергия приливов и отливов
Электростанциями этого типа являются особым видом гидроэлектростанции, использующим энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды.
Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.
Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в единой энергосистеме с другими типами электростанций.
[править] Энергия солнечного света
[править] Геотермальная энергия
[править] Биоэнергетика
[править] Источники возобновляемой энергии
Термоядерный синтез Солнца является источником большинства видов возобновляемой энергии, за исключением геотермической энергии и энергии приливов и отливов. По расчётам астрономов, оставшаяся продолжительность жизни Солнца составляет около пяти миллиардов лет, так что по человеческим масштабам возобновляемой энергии, происходящей от Солнца, истощение не грозит.
В строго физическом смысле энергия не возобновляется, а постоянно изымается из вышеназванных источников. Из солнечной энергии, прибывающей на Землю, лишь очень небольшая часть трансформируется в другие формы энергии, а бо́льшая часть просто уходит в космос.
Использованию постоянных процессов противопоставлена добыча ископаемых энергоносителей, таких как каменный уголь, нефть, природный газ или торф. В широком понимании они тоже являются возобновляемыми, но не по меркам человека, так как их образование требует сотен миллионов лет, а их использование проходит гораздо быстрее.
[править] Меры поддержки возобновляемых источников энергии
На данный момент существует достаточно большое количество мер поддержки ВИЭ. Некоторые из них уже зарекомендовали себя как эффективные и понятные участникам рынка. Среди таких мер стоит более подробно рассмотреть:
- Зеленые сертификаты;
- Возмещение стоимости технологического присоединения;
- Тарифы на подключение;
- Система чистого измерения;
[править] Зеленые сертификаты
Под зелеными сертификатами понимаются сертификаты, подтверждающие генерацию определенного объема электроэнергии на основе ВИЭ. Данные сертификаты получают только квалифицированные соответствующим органом производители. Как правило, зеленый сертификат подтверждает генерацию 1Мвт•ч, хотя данная величина может быть и другой. Зеленый сертификат может быть продан либо вместе с произведенной электроэнергией, либо отдельно, обеспечивая дополнительную поддержку производителя электроэнергии. Для отслеживания выпуска и принадлежности «зеленых сертификатов» используются специальные программно-технические средства (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS). В соответствии с некоторыми программами сертификаты можно накапливать (для последующего использования в будущем), либо занимать (для исполнения обязательств в текущем году). Движущей силой механизма обращения зеленых сертификатов является необходимость выполнения компаниями обязательств, взятых на себя самостоятельно или наложенных правительством. В зарубежной литературе «зеленые сертификаты» известны также как: Renewable Energy Certificates (RECs), Green tags, Renewable Energy Credits.
[править] Возмещение стоимости технологического присоединения
Для повышения инвестиционной привлекательности проектов на основе ВИЭ государственными органами может предусматриваться механизм частичной или полной компенсации стоимости технологического присоединения возобновляемых источников к сети.
[править] Тарифы на подключение (feed-in-tariff)
Накопленный в мире опыт позволяет говорить о тарифах на подключение как о самых успешных мерах по стимулированию развития возобновляемых источников энергии. В основе данных мер поддержки ВИЭ лежат три основных фактора:
- гарантия подключения к сети;
- долгосрочный контракт на покупку всей произведенной ВИЭ электроэнергии;
- надбавка к произведенной электроэнергии.
Тарифы на подключение могут отличаться не только для разных источников возобновляемой энергии, но и в зависимости от установленной мощности ВИЭ. Как правило, надбавка к произведенной электроэнергии выплачивается в течение достаточно продолжительного периода (10-25 лет), тем самым гарантируя возврат вложенных в проект инвестиций и получения прибыли.
[править] Система чистого измерения
Данная мера поддержки предусматривает возможность измерения отданного в сеть электричества и дальнейшее использование этой величины во взаиморасчетах с электроснабжающей организацией. В соответствии с «системой чистого измерения» владелец ВИЭ получает розничный кредит на величину, равную или большую выработанной электроэнергии. В соответствии с законодательством, во многих странах электроснабжающие организации обязаны предоставлять потребителям возможность осуществления чистого измерения.
[править] Инвестиции
Во всём мире в 2008 году инвестировали $51,8 млрд в ветроэнергетику, $33,5 млрд в солнечную энергетику и $16,9 млрд в биотопливо. Страны Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную энергетику $50 млрд, страны Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд[9].
В 2009 году инвестиции в возобновляемую энергетику во всём мире составляли $160 млрд, а в 2010 году — $211 млрд. В 2010 году в ветроэнергетику было инвестировано $94,7 млрд, в солнечную энергетику — $26,1 млрд и $11 млрд — в технологии производства энергии из биомассы и мусора[10].
[править] См. также
[править] Примечания
- ↑ Global Status Report 2007 (PDF).
- ↑ REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update p. 9.
- ↑ Global wind energy markets continue to boom — 2006 another record year (PDF).
- ↑ REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update p. 15.
- ↑ World’s largest photovoltaic power plants
- ↑ Solar Trough Power Plants (PDF).
- ↑ America and Brazil Intersect on Ethanol
- ↑ 120 Gigawatt of wind turbines globally contribute to secure electricity generation.
- ↑ Green energy overtakes fossil fuel investment, says UN
- ↑ Renewables Investment Breaks Records 29 Август 2011 г.
[править] Ссылки
 |
Возобновляемая энергия на Викискладе? |
|---|
- Вы и «зеленая» энергетика, раздел сайта Всемирного фонда дикой природы
- Российская Ассоциация Солнечной Энергетики
