Популярность возобновляемых источников энергии растет с каждым годом, и они перестали быть просто диковинкой. Дома, корпорации и даже целые государства инвестируют огромные средства в альтернативные источники энергии. В следующем тексте мы рассмотрим преимущества и недостатки возобновляемой энергии и при этом объясним, что она собой представляет и чем отличается от невозобновляемых источников.
Что такое возобновляемая энергия?
Возобновляемая энергия, также известная как чистая, зеленая или альтернативная энергия, - это энергия, получаемая из возобновляемых источников. То есть из источников, которые восстанавливаются естественным образом и за относительно короткое время. Она характеризуется низким или нулевым уровнем выбросов в отличие от традиционных источников энергии, которые выбрасывают в атмосферу большое количество парниковых газов и загрязняющих веществ.
Есть много признаков того, что возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в обеспечении нас электроэнергией в будущем. По меньшей мере 47 стран мира уже производят более половины электроэнергии из возобновляемых источников, и, по оценкам, в 2025 году ВИЭ превзойдут уголь и станут крупнейшим источником электроэнергии.
Энергия - это не только электричество
Солнечная и ветровая энергия быстро растет во всем мире. Это очень хорошая новость, но стоит добавить, что электроэнергия - это только одна часть энергии, которую мы используем (энергобаланс). Две другие части - это транспорт и отопление.
Хотя низкоуглеродные источники обеспечивают более 36% электроэнергии в мире, их доля в общем энергобалансе составляет всего 15%. Это связано с тем, что транспорт и отопление в гораздо большей степени зависят от ископаемого топлива, чем производство электроэнергии.
В транспортной сфере решением проблемы являются электромобили, но это также повлечет за собой увеличение спроса на электроэнергию, который, как ожидается, возрастет в 11 раз с 2019 по 2030 год. Это делает возобновляемые источники энергии еще более актуальными.
Что такое возобновляемые источники энергии?
В настоящее время можно выделить пять наиболее популярных возобновляемых источников энергии, которые производят наибольшее количество электроэнергии, это:
Гидроэнергетика
Его получают, используя силу текущей воды. Самый распространенный способ - гидроэлектрические плотины (дамбы), которые используют разницу в уровнях воды, но есть и другие методы, например, использование волн или морских течений, но они не так распространены.
В настоящее время именно гидроэлектростанции производят больше всего - более 15% электроэнергии в мире из всех ВИЭ.
Энергия ветра
Использует силу ветра, преобразуя ее в электроэнергию с помощью ветряных турбин, обычно называемых ветряными мельницами. Энергия ветра обеспечивает более 5% мировых потребностей в электроэнергии, но темпы ее роста составляют более 10% в год.
Работа ветряных турбин полностью зависит от ветра, который непредсказуем, поэтому ветроэнергетика характеризуется большими колебаниями в плане вырабатываемой мощности, и их расположение имеет решающее значение.
Солнечная энергия
Солнечная энергия использует фотоэлектрические установки и солнечные панели для выработки 3% электроэнергии в мире. Это самый быстрорастущий источник электроэнергии, причем мощность, вырабатываемая фотоэлектричеством, увеличивается примерно на 30% в год.
Он также обладает самыми большими запасами среди всех источников энергии, поскольку энергия, достигающая поверхности нашей планеты от Солнца, в 5 000 раз превышает наши текущие потребности.
Атомная энергия
Второй по величине источник энергоснабжения сегодня после гидроэнергетики - более 10%. Он считается возобновляемым (хотя и неофициально) только тогда, когда работает в замкнутом топливном цикле, т.е. когда образующиеся отходы повторно используются в качестве реакторного топлива.
Развитие технологий позволяет нам полагать, что в будущем все новые ядерные реакторы будут работать по замкнутому циклу, что сделает ядерную энергию полностью возобновляемой.
Геотермальная энергия
Геотермальная энергия использует тепло, выделяемое внутри нашей планеты. Он очень популярен в некоторых регионах мира - в основном там, где наблюдается вулканическая активность, из-за более легкого доступа к источникам тепла.
Геотермальная энергия классифицируется как возобновляемый источник энергии, поскольку ядро Земли постоянно вырабатывает тепло, и при ее использовании выделяется практически ничтожное количество парниковых газов по сравнению с традиционными источниками энергии.
Преимущества возобновляемых источников энергии
Нулевые выбросы - отсутствие или значительное снижение выбросов по сравнению со сжиганием ископаемого топлива является одним из важнейших преимуществ чистой энергии. Выбросы всевозможных парниковых газов и твердых частиц при сжигании нефти и угля имеют столько последствий, что их трудно перечислить.
К наиболее важным из них относятся быстрое потепление климата, которое может полностью изменить жизнь на нашей планете, или более 5 миллионов преждевременных смертей, вызванных загрязненным воздухом. Возобновляемые источники энергии решают такие проблемы.
- Неограниченные ресурсы - в отличие от ископаемого топлива, возобновляемые источники энергии постоянно возобновляются. Реки продолжают течь, ветер дует, а солнце светит каждый день. Это означает, что в будущем мы сможем избежать ситуации, подобной нынешней, когда ископаемое топливо начнет заканчиваться и мы будем искать альтернативные источники энергии.
- Экономия денег - хотя создание новых ветряных или солнечных электростанций обходится довольно дорого, в долгосрочной перспективе затраты на них окупаются. Кроме того, вам не нужно платить за топливо для их работы, в отличие от угля и нефти, которые нужно добывать, а затем транспортировать на электростанции.
Недостатки возобновляемых источников энергии
- Они не являются полностью экологичными - хотя ВИЭ намного чище ископаемого топлива, они также оказывают влияние на окружающую среду, но определенно меньшее.
- Плотины и водохранилища оказывают крайне негативное воздействие на экосистему реки, поскольку блокируют свободное перемещение мигрирующих рыб, таких как лосось и форель, вверх и вниз по течению. Кроме того, строительство плотины означает перемещение целых городов из-за необходимости создания водохранилища; по оценкам, более 80 миллионов человек были перемещены по этой причине. А сами затопленные территории выделяют метан из-за разложения растений под водой, таким образом, внося определенный вклад в потепление климата.
- Очень большие ветряные электростанции могут ослабить силу ветра и увеличить вертикальное движение ветра, а значит, они могут в определенной степени влиять на климат. Кроме того, их трудно и дорого утилизировать.
- Колебания выработки - отсутствие стабильности вырабатываемой электроэнергии является одним из самых больших недостатков возобновляемых источников энергии. Их производство зависит от природных факторов. Ветер дует не всегда, а солнце не светит ночью, что означает, что вырабатываемая энергия падает, и в настоящее время мы не можем полагаться на них на 100%.
- Они занимают большие площади - площадь, занимаемая ветряными и солнечными электростанциями, довольно велика по отношению к вырабатываемой энергии. Для работы атомной электростанции мощностью 1 000 мегаватт требуется менее 3 квадратных километров, в то время как ветряная электростанция требует в 360 раз больше площади, а фотоэлектрическая - в 75 раз больше для производства того же количества энергии.