Агентство по возобновляемым источникам энергии. Осведомленность об изменении климата формирует будущее мировой экономики несколькими способами.
Правительства планируют, как сократить выбросы, инвесторы тщательно изучают экологические показатели компаний, а потребители начинают осознавать свой углеродный след. Но независимо от заинтересованной стороны, производство и потребление энергии из ископаемого топлива является одним из крупнейших источников выбросов.
Поэтому возобновляемые источники энергии никогда не были так актуальны, как сегодня.
Пять видов возобновляемой энергии
Технологии использования возобновляемых источников энергии используют энергию солнца, ветра и тепла из ядра Земли, а затем преобразуют ее в полезные формы энергии, такие как тепло, электричество и топливо.
В приведенной выше инфографике используются данные из Lazard, Ember и других источников, чтобы описать все, что вам нужно знать о пяти ключевых типах возобновляемых источников энергии:
Energy Source | % of 2021 Global Electricity Generation | Avg. levelized cost of energy per MWh |
---|---|---|
Hydro | 15.3% | $64 |
Wind | 6.6% | $38 |
Solar | 3.7% | $36 |
Biomass | 2.3% | $114 |
Geothermal | <1% | $75 |
Хотя гидроэнергетика часто остается вне поля зрения, она является крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии, за ней следует ветер, а затем солнечная энергия.
В совокупности на пять основных источников в 2021 году будет приходилось примерно 28% мирового производства электроэнергии, при этом доля ветра и солнечной энергии в совокупности впервые преодолела барьер в 10%.
Уравненная стоимость энергии (LCOE) измеряет затраты на весь срок службы новой электростанции коммунального масштаба, деленные на общую выработку электроэнергии. LCOE солнечной и ветровой энергии составляет почти одну пятую от стоимости угля (167 долларов США / МВтч), а это означает, что новые солнечные и ветровые электростанции в настоящее время намного дешевле строить и эксплуатировать, чем новые угольные электростанции в течение более длительного периода времени.
Имея это в виду, давайте подробнее рассмотрим пять видов возобновляемых источников энергии и то, как они работают.
- Ветер
Ветряные турбины используют большие лопасти ротора, установленные на большой высоте как на суше, так и на море, для улавливания кинетической энергии, создаваемой ветром.
Когда ветер проходит через лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается, притягивая ее вниз с силой, описываемой как подъемная сила. Разница в давлении воздуха с двух сторон заставляет лопасти вращаться, вращая ротор.
Ротор соединен с турбогенератором, который вращается, преобразуя кинетическую энергию ветра в электричество.
- Солнечная энергия (фотоэлектрическая)
Солнечные технологии улавливают свет или электромагнитное излучение солнца и преобразуют его в электричество.
Фотоэлектрические (фотоэлектрические) солнечные элементы содержат полупроводниковую пластину, положительную с одной стороны и отрицательную с другой, образующую электрическое поле. Когда свет попадает на ячейку, полупроводник поглощает солнечный свет и передает энергию в виде электронов. Эти электроны захватываются электрическим полем в виде электрического тока.
Способность солнечной системы вырабатывать электричество зависит от полупроводникового материала, а также от условий окружающей среды, таких как жара, грязь и тень.
- Геотермальная энергия
Геотермальная энергия поступает прямо из ядра Земли — тепло, исходящее от ядра, кипятит подземные резервуары воды, известные как геотермальные ресурсы.
Геотермальные установки обычно используют скважины для перекачки горячей воды из геотермальных источников и преобразования ее в пар для турбогенератора. Извлеченные вода и пар затем могут быть повторно введены, что делает их возобновляемым источником энергии.
- Гидроэнергетика
Подобно ветряным турбинам, гидроэлектростанции преобразуют кинетическую энергию текущей воды в электричество с помощью турбогенератора.
Гидроэлектростанции, как правило, расположены вблизи водоемов и используют отводные сооружения, такие как плотины, для изменения потока воды. Выработка электроэнергии зависит от объема и изменения высоты или напора текущей воды.
Большие объемы воды и более высокие напоры производят больше энергии и электроэнергии, и наоборот.
- Биомасса
Люди, вероятно, использовали энергию биомассы или биоэнергии для получения тепла с тех пор, как наши предки научились разводить огонь.
Биомасса — органический материал, такой как древесина, сухие листья и сельскохозяйственные отходы — обычно сжигается, но считается возобновляемой, поскольку ее можно выращивать заново или пополнять. При сжигании биомассы в котле образуется пар высокого давления, который вращает турбогенератор для выработки электроэнергии.
Биомасса также преобразуется в жидкое или газообразное топливо для транспортировки. Однако выбросы от биомассы варьируются в зависимости от сжигаемого материала и часто выше, чем из других чистых источников.
Когда Возобновляемые Источники Энергии Вступят Во Владение?
Несмотря на недавний рост возобновляемых источников энергии, ископаемые виды топлива по-прежнему доминируют в мировом энергетическом балансе.
Большинство стран находятся на ранних стадиях энергетического перехода, и лишь немногие получают значительную часть своей электроэнергии из чистых источников. Однако в текущем десятилетии может наблюдаться даже больший рост, чем в последние рекордные годы.
МЭА прогнозирует, что к 2026 году мировые мощности по производству электроэнергии из возобновляемых источников вырастут на 60% по сравнению с уровнем 2020 года и составят более 4800 гигаватт, что равно текущей мощности ископаемого топлива и ядерной энергетики вместе взятых. Таким образом, независимо от того, когда возобновляемые источники энергии возьмут верх, очевидно, что глобальная энергетическая экономика будет продолжать меняться. https://elements.visualcapitalist.com/