Зміст
- Вступ
- Історичне використання відновлюваної енергії у США
- Невелике пробудження для відновлюваної енергії
- Більш високі ціни на викопне паливо
- Ресурси викопного палива вичерпуються
- Зміна клімату
- Державна підтримка відновлюваної енергії
- Удосконалення технологій та зниження витрат
- Комерціалізація та інфраструктура
- Останні тенденції відновлюваної енергії
- Тенденції майбутнього
- Де будуть розміщуватися нові відновлювані проекти?
Відновлювані джерела енергії: Поновлювані джерела енергії можна використовувати без зменшення кількості, яка може бути вироблена в майбутньому. Вітряна та сонячна енергія - приклади поновлюваних джерел енергії. Авторські права на зображення iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
Вступ
"Поновлювана енергія" - це енергія, що виробляється з джерела, що не вичерпується постійно. Сонячне світло, вітер, проточна вода, геотермальне тепло та рослини - приклади поновлюваних джерел енергії. Вони можуть бути вироблені сьогодні, не пошкоджуючи їх здатність вироблятися в майбутньому.
За останнє десятиліття використання відновлюваної енергії стає все більш важливим для людей, промисловості та урядів. Чому? Поновлювані джерела енергії не вичерпуються, вони стають дешевшими, і вони мають більш м'який вплив на навколишнє середовище.
Статистика відновлюваної енергії: У 2009 році відновлювана енергія становила близько восьми відсотків виробництва / споживання енергії у Сполучених Штатах. З цієї кількості сонячна, геотермальна, вітряна, гідроенергетична та біомаса припадала щонайменше на 1% від загальної кількості. Джерело: Адміністрація енергетичної інформації.
Споживання відновлюваної енергії: Тенденції виробництва / споживання відновлюваної енергії з 1950 по 2009 рр. Кількість енергії, що виробляється з поновлюваних джерел, постійно збільшується з часом. Найбільш важливим є швидке зростання біопалива та вітру протягом останнього десятиліття. Джерело: Адміністрація енергетичної інформації.
Історичне використання відновлюваної енергії у США
Двома важливими джерелами відновлювальної енергії в США завжди були деревина та вода. Сила тварин також може вважатися важливим раннім джерелом відновлюваної енергії. На них припадає майже вся енергія, вироблена в США, поки видобуток вугілля не почався в середині 1700-х років, а буріння нафти та газу почалося в середині 1800-х років.
Як тільки виробництво викопного палива стало комерціалізованим, деревина та вода поступово були замінені в якості основного палива. Стало менш дешевим та зручним постачати енергетичні потреби будинку чи фабрики з викопного палива, ніж з деревини чи води. Викопне паливо стало новим основним видом палива. Сьогодні - понад 100 років потому - вони досі перебувають у цьому домінуючому становищі.
Споживання відновлюваної енергії за галузями: Тенденції виробництва / споживання відновлюваної енергії за галузями з 1950 по 2009 роки. Використання відновлюваної енергії в електроенергетиці та промисловому секторі постійно зростає. Вибух у транспортному секторі стався за останнє десятиліття. Джерело: Адміністрація енергетичної інформації.
Агентство охорони навколишнього природного середовища США підготувало цю карту потенціалу вироблення вітроенергетичної шкали. Найтемніші сині зони мають потенціал ватт / квадратний метр понад 800. Зображення EPA.
Карта потенціалу сонячної енергії: Національна лабораторія відновлюваної енергії опублікувала ряд карт потенціалу сонячної енергії. Південно-західний США має найбільший потенціал для проектів із сонячної енергії. Більш детальна інформація.
Невелике пробудження для відновлюваної енергії
Викопне паливо дозволило індустріалізацію США, але їх використання в основному було скупчено навколо шахт і свердловин, поки не були розроблені ефективні методи транспортування. У районах, віддалених від родовищ вугілля, нафти та газу, вода, деревина та іноді вітер продовжували живити націю.
Починаючи з 1970 р. Відновлювані джерела енергії забезпечували лише близько 5% до 7% споживання енергії у Сполучених Штатах. Однак за останні десять років відновлювальній енергетиці приділяється більша увага. Причини такої підвищеної уваги включають:
Більш високі ціни на викопне паливо
Ціни на нафту, природний газ та вугілля постійно зростають, а ціни на викопне паливо можуть бути нестабільними та непередбачуваними. Хоча відновлювана енергія історично була дорожчою, різниця у витратах зменшується у міру зростання цін на викопні види палива.
Ресурси викопного палива вичерпуються
Коли видобуток вугілля розпочався в середині 1700-х років, вугільні пласти поблизу поверхні були вперше використані. З часом найпростіші вугільні шахти та найякісніші вугілля швидко видобувалися. Те, що залишається сьогодні, зазвичай є більш складним для шахти або має нижчу якість.
Розвідка нафти і газу швидко знайшла найбільші, найменші родовища. Сьогодні цілі розвідки часто менші, глибші та розташовані в складних умовах, таких як глибокий океан чи Арктика.
Зміна клімату
Викопні види палива, такі як нафта, природний газ та вугілля, є багатими родовищами вуглецю, закопаних у глибину Землі. Вони накопичувалися там повільно протягом сотень мільйонів років.
При спалюванні викопних палив їх вуглець повертається в атмосферу у вигляді вуглекислого газу - парникового газу, який сприяє глобальному потеплінню та зміні клімату. Приблизно за двісті років люди виробили і спалили значну частину ресурсів викопного палива Землі, відправивши її в атмосферу майже в мільйон разів швидше, ніж було видалено з утворення викопного палива.
Державна підтримка відновлюваної енергії
Сьогодні уряди у всьому світі приймають той факт, що спалювання викопного палива швидко модифікує атмосферу Землі, що призводить до зміни клімату, що має багато небажаних наслідків. Намагаючись уповільнити викид вуглекислого газу у навколишнє середовище, уряди пропонують гранти, податкові пільги та інші програми, спрямовані на підтримку розвитку відновлюваної енергії.
Удосконалення технологій та зниження витрат
Поки ціни на викопне паливо зростають, вартість виготовлення сонячних панелей, геотермальних систем, вітрогенераторів та іншого обладнання з відновлюваної енергії падає на основі ціни за BTU. Хоча вартість відновлюваної енергії все ще залишається високою, тенденція цін йде у сприятливому напрямку. Це коли підтримка уряду може мати велике значення.
Комерціалізація та інфраструктура
По мірі завершення проектів з відновлюваної енергії їхня здатність безперебійно інтегруватися в будівлі, транспортні засоби та первинні джерела енергії вдосконалюється. Масове виробництво знижує ціни, а зростаючий рівень прийняття збільшує доступність надійного обладнання, деталей та досвіду обслуговування.
Хоча все вищесказане свідчить про те, що ми перебуваємо на межі вибуху відновлюваної енергії, ми все ще не перекреслили важливих цінових пунктів та проникнення на ринок, щоб зробити відновлювану енергію самозапускною та самодостатньою. Саме тому уряди намагаються підтримати прийняття та вдосконалення систем відновлюваної енергетики.
Карта потенціалу геотермальної енергії: Національна система геотермальних даних опублікувала геотермальну карту потенціалу для США. Це показує, що геотермальні теплонасосні установки можуть бути успішними по всій країні (легкий загар), низькотемпературні зони прямого використання (до 100 градусів С) є в достатку в західній частині США (помаранчевий), а в декількох штатах є потенційні місця для електричних генерація електроенергії, де температура підземної води перевищує 100 градусів С (червона). Не кожне місце розташування, вказане в цих кольорах, буде придатним через місцеві умови землі, правила землекористування та інші фактори. Більш детальна інформація.
Останні тенденції відновлюваної енергії
В даний час відновлювана енергія становить близько 8,20% споживання енергії у Сполучених Штатах. Більшість із них надходить з джерел біомаси та гідроелектриків. З 1995 р. Кількість енергії, виробленої відновлюваними джерелами, зросла на 15,9%. Якщо Сполучені Штати сподіваються, що до 2025 року 25% енергії вироблятиметься з поновлюваних джерел, знадобиться величезний поштовх.
Найбільш швидко зростаючим відновлювальним джерелом енергії з 1995 року є вітроенергетика. Реалізація вітроенергетики вибухнула зі збільшенням понад 2000%. Хоча це вражаюче зростання, вітер сприяє забезпеченню енергією менше ніж 3/4% країн.
Сонячна енергія виросла на 55% з 1995 року, а швидке падіння ціни на сонячні батареї за кіловат повинен підтримувати майбутнє зростання. Геотермальна виросла майже на 27%. Нові технології та більш високі ціни на викопне паливо тепер роблять проекти геотермального опалення космосу конкурентоспроможними для одиниць викопного палива.
Карта енергетичного потенціалу гідроенергетики: Міністерство енергетики США опублікувало карти, що показують поточне використання та потенціал розвитку гідроенергетики у Сполучених Штатах. Більшість районів розташовані там, де потоки протікають через райони з принаймні помірним місцевим рельєфом. Більш детальна інформація.
Тенденції майбутнього
Майбутнє відновлюваної енергетики дуже світле. Вартість за БТУ падає. Вдосконалюються методи безперешкодної їх інтеграції до будівель, транспортних засобів та первинних джерел енергії. Побоювання щодо зміни клімату мотивують уряди підтримувати проекти з відновлюваної енергетики грантами, податковими пільгами та іншими стимулами.
Проекти з відновлюваної енергетики майже завжди допомагають США стати більш енергонезалежними. Це тому, що проекти з відновлювальної енергетики зазвичай розташовані поблизу місця, де енергія буде споживатися. Це зменшує їх вплив на навколишнє середовище, зменшує витрати та надає урядам стимули для зниження зовнішньої залежності.
Де будуть розміщуватися нові відновлювані проекти?
Можливості для проектів з відновлювальної енергетики існують у місцях по всій території США. Геотермальні теплові насоси можуть мати економічний сенс майже в будь-якій точці Сполучених Штатів, де підходять наземні та місцеві умови забудови. Західний штат США особливо блаженний широкими районами з високим потенціалом для вітрових, гідро-, сонячних та геотермальних проектів (див. Карти на цій сторінці).
Використання відновлюваної енергії має швидко зростати протягом наступного десятиліття, оскільки їх технології стають більш ефективними та економічно конкурентоспроможними з викопним паливом. Витрати, цілі захисту клімату та ідеали енергетичної незалежності допоможуть їм досягти успіху.