Возобновляемая энергия — это энергия, получаемая из природных источников, которые восполняются быстрее, чем потребляются. Солнечный свет и ветер, например, являются такими постоянно пополняемыми источниками. Возобновляемые источники энергии многочисленны и окружают нас повсюду.
Ископаемое топливо — уголь, нефть и газ — с другой стороны, являются невозобновляемыми ресурсами, на образование которых уходят сотни миллионов лет. При сжигании ископаемого топлива для производства энергии происходят вредные выбросы парниковых газов, таких как углекислый газ.
Производство возобновляемой энергии приводит к гораздо меньшим выбросам, чем сжигание ископаемого топлива. Переход от ископаемого топлива, на которое в настоящее время приходится львиная доля выбросов, к возобновляемым источникам энергии является ключом к решению климатического кризиса.
В большинстве стран возобновляемые источники энергии сейчас дешевле и создают в три раза больше рабочих мест, чем ископаемое топливо.
Вот несколько распространенных источников возобновляемой энергии:
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
Солнечная энергия — самый распространенный из всех энергетических ресурсов, и ее можно использовать даже в пасмурную погоду. Скорость, с которой Земля улавливает солнечную энергию, примерно в 10 000 раз превышает скорость потребления энергии человечеством.
Солнечные технологии могут обеспечивать теплом, охлаждением, естественным освещением, электричеством и топливом множество применений. Солнечные технологии преобразуют солнечный свет в электрическую энергию либо с помощью фотоэлектрических панелей, либо с помощью зеркал, концентрирующих солнечное излучение.
Хотя не все страны в равной степени обеспечены солнечной энергией, каждая страна может внести значительный вклад в энергетический баланс за счет прямой солнечной энергии.
Стоимость производства солнечных панелей резко снизилась за последнее десятилетие, что сделало их не только доступными, но и зачастую самым дешевым источником электроэнергии. Срок службы солнечных панелей составляет примерно 30 лет, и они выпускаются в различных оттенках в зависимости от типа используемого материала.
ВЕТРОВАЯ ЭНЕРГИЯ
Ветроэнергетика использует кинетическую энергию движущегося воздуха с помощью крупных ветротурбин, расположенных на суше (на суше) или в море или пресной воде (в открытом море). Ветроэнергетика используется тысячелетиями, но технологии наземной и морской ветроэнергетики за последние несколько лет значительно развились, чтобы максимизировать выработку электроэнергии – за счет более высоких турбин и большего диаметра ротора.
Хотя средняя скорость ветра значительно варьируется в зависимости от местоположения, технический потенциал ветровой энергии в мире превышает мировое производство электроэнергии, и в большинстве регионов мира существует достаточный потенциал для масштабного внедрения ветровой энергетики.
Во многих частях мира наблюдаются сильные ветры, но лучшие места для выработки ветровой энергии иногда находятся в отдаленных районах. Морская ветроэнергетика обладает огромным потенциалом.
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Геотермальная энергия использует доступную тепловую энергию из недр Земли. Тепло извлекается из геотермальных резервуаров с помощью скважин или другими способами.
Гидротермальные резервуары, обладающие достаточно высокой температурой и проницаемостью от природы, называются гидротермальными резервуарами, тогда как резервуары, обладающие достаточно высокой температурой, но улучшенные с помощью гидроразрыва пласта, называются улучшенными геотермальными системами.
Оказавшись на поверхности, жидкости различной температуры могут быть использованы для выработки электроэнергии. Технология выработки электроэнергии из гидротермальных источников является зрелой и надежной и используется уже более 100 лет.
ГИДРОЭНЕРГЕТИКА
Гидроэнергетика использует энергию воды, движущейся с более высоких уровней на более низкие. Она может вырабатываться из водохранилищ и рек. Водохранилищные гидроэлектростанции используют накопленную в водохранилище воду, в то время как русловые гидроэлектростанции используют энергию доступного потока реки.
Водохранилища гидроэлектростанций часто выполняют множество функций – обеспечивают питьевой водой, водой для орошения, борьбой с наводнениями и засухами, судоходством, а также энергоснабжением.
В настоящее время гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии в электроэнергетическом секторе. Она зависит от, как правило, стабильного режима выпадения осадков и может испытывать негативное воздействие засух, вызванных изменением климата, или изменений в экосистемах, влияющих на режим выпадения осадков.
Инфраструктура, необходимая для производства гидроэнергии, также может оказывать негативное воздействие на экосистемы. По этой причине многие считают малые гидроэлектростанции более экологичным вариантом, особенно подходящим для населенных пунктов в отдаленных районах.
ЭНЕРГИЯ ОКЕАНА
Энергия океана получается с помощью технологий, использующих кинетическую и тепловую энергию морской воды — например, волн или течений — для производства электроэнергии или тепла.
Системы получения энергии из океана все еще находятся на ранней стадии развития, в настоящее время исследуется ряд прототипов устройств, использующих волны и приливные течения. Теоретический потенциал энергии океана значительно превышает нынешние энергетические потребности человечества.
БИОЭНЕРГЕТИКА
Биоэнергия производится из различных органических материалов, называемых биомассой, таких как древесина, древесный уголь, навоз и другие удобрения для производства тепла и электроэнергии, а также сельскохозяйственные культуры для производства жидкого биотоплива. Большая часть биомассы используется в сельской местности для приготовления пищи, освещения и отопления помещений, как правило, беднейшим населением развивающихся стран.
Современные системы использования биомассы включают в себя специально выращиваемые культуры или деревья, отходы сельского хозяйства и лесоводства, а также различные потоки органических отходов.
Энергия, получаемая при сжигании биомассы, приводит к выбросам парниковых газов, но в меньших количествах, чем при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или газ. Однако биоэнергию следует использовать лишь в ограниченных целях, учитывая потенциальные негативные последствия для окружающей среды, связанные с масштабным увеличением лесных массивов и плантаций биотоплива, а также с последующей вырубкой лесов и изменением землепользования.
Дата публикации: 29 ноября 2022 г.