Saturs
- Ievads
- Atjaunojamās enerģijas vēsturiskā izmantošana ASV
- Neliela atjaunojamās enerģijas pamodināšana
- Augstākas fosilā kurināmā enerģijas cenas
- Fosilā kurināmā resursi tiek izsmelti
- Klimata izmaiņas
- Valdības atbalsts atjaunojamajai enerģijai
- Tehnoloģiju uzlabojumi un zemākas izmaksas
- Komercializācija un infrastruktūra
- Jaunākās atjaunojamās enerģijas tendences
- Nākotnes tendences
- Kur tiks izvietoti jauni atjaunojamie projekti?
Atjaunojamie enerģijas avoti: Atjaunojamos enerģijas avotus var izmantot, nesamazinot nākotnē saražoto daudzumu. Vēja un saules enerģija ir atjaunojamo enerģijas avotu piemēri. Attēlu autortiesības iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
Ievads
"Atjaunojamā enerģija" ir enerģija, ko ražo no avota, kas nav pastāvīgi iztērēts. Saules gaisma, vējš, plūstošs ūdens, ģeotermiskais siltums un augi ir atjaunojamo enerģijas avotu piemēri. Tos var ražot jau šodien, nebojājot to spēju nākotnē ražot.
Pēdējo desmit gadu laikā atjaunojamās enerģijas izmantošana cilvēkiem, rūpniecībai un valdībām kļūst arvien nozīmīgāka. Kāpēc? Atjaunojamie energoresursi nav noplicināti, tie kļūst lētāki, un to ietekme uz vidi ir maigāka.
Atjaunojamās enerģijas statistika: 2009. gadā atjaunojamā enerģija veidoja apmēram astoņus procentus no Amerikas Savienoto Valstu enerģijas ražošanas / patēriņa. No šī daudzuma saules, ģeotermālā, vēja, hidroenerģijas un biomasas katra veidoja vismaz 1% no kopējā daudzuma. Avots: Enerģētikas informācijas pārvalde.
Atjaunojamās enerģijas patēriņš: Atjaunojamās enerģijas ražošanas / patēriņa tendences no 1950. līdz 2009. gadam. No atjaunojamiem enerģijas avotiem saražotās enerģijas daudzums laika gaitā ir nepārtraukti palielinājies. Visnozīmīgākais ir straujais biodegvielu un vēja pieaugums pēdējās desmit gadu laikā. Avots: Enerģētikas informācijas pārvalde.
Atjaunojamās enerģijas vēsturiskā izmantošana ASV
Divi svarīgi atjaunojamās enerģijas avoti Amerikas Savienotajās Valstīs vienmēr ir bijusi koksnes un ūdens enerģija. Dzīvnieku enerģiju var arī uzskatīt par svarīgu atjaunojamās enerģijas agrīnu avotu. Tie veidoja gandrīz visu Amerikas Savienotajās Valstīs saražoto enerģiju, līdz ogļu ieguve sākās 1700. gadu vidū, un naftas un gāzes ieguve sākās 1800. gadu vidū.
Tiklīdz fosilā kurināmā ražošana kļuva komerciāla, koksni un ūdeni pakāpeniski nomainīja kā galveno kurināmo. Mājas vai rūpnīcas enerģijas vajadzību nodrošināšana no fosilajiem kurināmajiem kļuva lētāka un ērtāka nekā no koka vai ūdens. Par jauno primāro degvielu kļuva fosilā degviela. Šodien - vairāk nekā 100 gadus vēlāk - viņi joprojām atrodas šajā dominējošajā stāvoklī.
Atjaunojamās enerģijas patēriņš pa nozarēm: Atjaunojamās enerģijas ražošanas / patēriņa tendences pa nozarēm no 1950. līdz 2009. gadam. Atjaunojamās enerģijas patēriņš elektroenerģijas un rūpniecības sektoros ir nepārtraukti audzis. Pēdējā desmitgadē transporta nozarē ir noticis sprādziens. Avots: Enerģētikas informācijas pārvalde.
Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra ir sagatavojusi šo lietderības mēroga vēja enerģijas ražošanas potenciāla karti. Tumšākajā zilajā apgabalā vatu / kvadrātmetra potenciāls pārsniedz 800. Image EPA.
Saules enerģijas potenciāla karte: Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija ir publicējusi vairākas saules enerģijas potenciāla kartes. Amerikas Savienoto Valstu dienvidrietumiem ir vislielākais saules enerģijas projektu potenciāls. Sīkāka informācija.
Neliela atjaunojamās enerģijas pamodināšana
Fosilais kurināmais ļāva Amerikas Savienotajām Valstīm industrializēties, taču to izmantošana galvenokārt tika koncentrēta raktuvēs un akās, līdz tika izstrādātas efektīvas transportēšanas metodes. Teritorijās, kas atrodas tālu no ogļu, naftas un gāzes atradnēm, tautu turpināja darbināt ūdens, koks un dažreiz arī vējš.
Kopš aptuveni 1970. gada atjaunojamie enerģijas avoti ir nodrošinājuši tikai aptuveni 5% līdz 7% no enerģijas patēriņa Amerikas Savienotajās Valstīs. Tomēr pēdējos desmit gados atjaunojamajai enerģijai ir pievērsta lielāka uzmanība. Šīs paaugstinātās uzmanības cēloņi ir:
Augstākas fosilā kurināmā enerģijas cenas
Naftas, dabasgāzes un ogļu cenas ir nepārtraukti palielinājušās, un fosilā kurināmā cenas var būt nepastāvīgas un neparedzamas. Lai arī atjaunojamā enerģija vēsturiski ir bijusi dārgāka, izmaksu atšķirība samazinās, pieaugot fosilā kurināmā cenām.
Fosilā kurināmā resursi tiek izsmelti
Kad 1700. gadu vidū sākās ogļu ieguve, pirmās tika izmantotas ogļu šuves, kas atrodas tuvu virsmai. Laika gaitā tika viegli izsmalcinātas un augstākās kvalitātes ogles. Tas, kas paliek šodien, parasti ir grūtāks vai ir zemākas kvalitātes.
Naftas un gāzes izpēte ātri atrada lielākās, seklākās atradnes. Mūsdienās izpētes mērķi bieži ir mazāki, dziļāki un atrodas sarežģītā vidē, piemēram, dziļajā okeānā vai Arktikā.
Klimata izmaiņas
Fosilais kurināmais, piemēram, nafta, dabasgāze un ogles, ir bagāts oglekļa krājums, kas aprakts dziļi Zemes virsū. Viņi tur uzkrājās lēnām simtu miljonu gadu laikā.
Sadedzinot fosilo kurināmo, to ogleklis atmosfērā nonāk atpakaļ oglekļa dioksīda veidā - siltumnīcefekta gāze, kas veicina globālo sasilšanu un klimata izmaiņas. Aptuveni divsimt gadu laikā cilvēki ir saražojuši un sadedzinājuši ievērojamu daļu no Zemes fosilā kurināmā resursiem, nosūtot to atmosfērā gandrīz miljons reizes ātrāk nekā tas tika noņemts, lai veidotu fosilo kurināmo.
Valdības atbalsts atjaunojamajai enerģijai
Mūsdienās valdības visā pasaulē pieņem faktu, ka fosilā kurināmā dedzināšana strauji maina Zemes atmosfēru, izraisot klimata izmaiņas, kurām ir daudz nevēlamu seku. Cenšoties palēnināt oglekļa dioksīda izdalīšanos vidē, valdības piedāvā dotācijas, nodokļu atvieglojumus un citas programmas, kas paredzētas atjaunojamās enerģijas attīstības atbalstam.
Tehnoloģiju uzlabojumi un zemākas izmaksas
Kamēr fosilā kurināmā cenas aug, saules paneļu, ģeotermisko sistēmu, vēja turbīnu un citu atjaunojamās enerģijas iekārtu ražošanas izmaksas krītas, pamatojoties uz maksu par BTU. Kaut arī atjaunojamās enerģijas izmaksas joprojām ir augstas, cenu tendence ir labvēlīgā virzienā. Šajā laikā valdības atbalsts var radīt lielas pārmaiņas.
Komercializācija un infrastruktūra
Tā kā tiek pabeigti vairāk atjaunojamās enerģijas projektu, uzlabojas to spēja vienmērīgi integrēties ēkās, transportlīdzekļos un primārās enerģijas avotos. Masveida ražošana pazemina cenas, un pieaugošais pieņemšanas ātrums palielina uzticamu iekārtu, detaļu un servisa kompetences pieejamību.
Lai gan visi iepriekš minētie liecina, ka mēs esam uz atjaunojamās enerģijas eksplozijas robežas, mēs joprojām neesam šķērsojuši svarīgus cenu punktus un tirgus izplatību, lai atjaunojamās enerģijas avoti būtu pašstartējoši un pašpietiekami. Tāpēc valdības mēģina atbalstīt atjaunojamās enerģijas sistēmu pieņemšanu un uzlabošanu.
Ģeotermiskās enerģijas potenciāla karte: Valsts ģeotermālā datu sistēma publicēja ģeotermisko potenciālu karti ASV. Tas parāda, ka ģeotermisko siltumsūkņu uzstādīšana var būt veiksmīga visā valstī (gaiši dzeltenbrūns), zemas temperatūras tiešās izmantošanas apgabalos (zem 100 grādiem C) ASV rietumos ir daudz (oranžā krāsā), un dažos štatos ir potenciālas vietas elektrības ražošanai. enerģijas ražošana, ja virszemes ūdens temperatūra pārsniedz 100 grādus C (sarkana). Ne katra šajās krāsās parādītā vieta būs piemērota vietējo zemes apstākļu, zemes izmantošanas noteikumu un citu faktoru dēļ. Sīkāka informācija.
Jaunākās atjaunojamās enerģijas tendences
Atjaunojamie enerģijas avoti šobrīd veido aptuveni 8,20% no Amerikas Savienoto Valstu enerģijas patēriņa. Lielāko daļu no tā iegūst no biomasas un hidroelektriskajiem avotiem. Kopš 1995. gada no atjaunojamiem enerģijas avotiem saražotās enerģijas daudzums ir palielinājies par 15,9%. Ja Amerikas Savienotās Valstis cer, ka līdz 2025. gadam 25% no savas enerģijas saražos no atjaunojamiem avotiem, būs nepieciešams milzīgs stimuls.
Visstraujāk augošais atjaunojamās enerģijas avots kopš 1995. gada ir vēja enerģija. Vēja enerģijas izmantošana ir eksplodējusi ar vairāk nekā 2000% pieaugumu. Lai arī šī ir iespaidīga izaugsme, vējš nodrošina mazāk nekā 3/4% no enerģijas enerģijas.
Kopš 1995. gada saules enerģijas daudzums ir palielinājies par 55%, un straujajam saules paneļu cenas kritumam par kilovatu vajadzētu atbalstīt turpmāko izaugsmi. Ģeotermiskā enerģija ir palielinājusies gandrīz par 27%. Jaunas tehnoloģijas un augstākas fosilā kurināmā cenas tagad padara ģeotermiskās telpas sildīšanas projektus par konkurētspējīgiem ar fosilā kurināmā vienībām.
Hidroenerģijas enerģijas potenciāla karte: Amerikas Savienoto Valstu enerģētikas departaments ir publicējis kartes, kurās parādīta pašreizējā hidroenerģijas izmantošana un nākotnes attīstības potenciāls Amerikas Savienotajās Valstīs. Lielākā daļa apgabalu atrodas vietās, kur straumi plūst pāri apgabaliem ar vismaz mērenu vietējo reljefu. Sīkāka informācija.
Nākotnes tendences
Atjaunojamās enerģijas nākotne ir ļoti spoža. BTU izmaksas samazinās. Tiek pilnveidotas metodes to vienmērīgai integrēšanai ēkās, transporta līdzekļos un primārās enerģijas avotos. Bailes par klimata izmaiņām motivē valdības atbalstīt atjaunojamās enerģijas projektus ar dotācijām, nodokļu atvieglojumiem un citiem stimuliem.
Atjaunojamās enerģijas projekti gandrīz vienmēr palīdz Amerikas Savienotajām Valstīm kļūt neatkarīgākām no enerģijas. Tas notiek tāpēc, ka atjaunojamās enerģijas projekti parasti atrodas netālu no vietas, kur tiks patērēta enerģija. Tas samazina to ietekmi uz vidi, samazina izmaksas un stimulē valdības mazināt atkarību no ārvalstīm.
Kur tiks izvietoti jauni atjaunojamie projekti?
Atjaunojamās enerģijas projektu iespējas pastāv visā ASV. Ģeotermiskajiem siltumsūkņiem ir ekonomiska nozīme gandrīz jebkurā ASV vietā, kur ir piemēroti zemes un vietējie attīstības apstākļi. Amerikas Savienoto Valstu rietumi ir īpaši svētīti ar plašām teritorijām ar lielu vēja, ūdens, saules un ģeotermisko projektu potenciālu (sk. Kartes šajā lapā).
Atjaunojamās enerģijas izmantošanai nākamajā desmitgadē vajadzētu strauji pieaugt, jo to tehnoloģijas kļūst efektīvākas un izmaksu ziņā konkurētspējīgākas ar fosilo kurināmo. Izmaksas, klimata aizsardzības mērķi un enerģētiskās neatkarības ideāli palīdzēs viņiem gūt panākumus.