Экологические преимущества технологий использования возобновляемых источников энергии широко признаны, но тот вклад, который они могут внести в энергетическую безопасность , менее известен. Возобновляемые источники энергии могут повысить энергетическую безопасность при производстве электроэнергии , теплоснабжении и транспорте . [1]
Энергетическая безопасность
Доступ к дешевой энергии стал жизненно важным для функционирования современной экономики. Однако неравномерное распределение запасов ископаемого топлива между странами и острая необходимость в широком доступе к энергетическим ресурсам привели к значительной уязвимости. Угрозы глобальной энергетической безопасности включают политическую нестабильность в странах-производителях энергии, манипуляции с поставками энергии, конкуренцию за источники энергии, атаки на инфраструктуру снабжения, а также аварии и стихийные бедствия . [2] Таким образом, энергетическая безопасность стала фундаментальной со многих точек зрения, и поэтому она все чаще оказывается в центре правовых и политических вопросов, связанных с социальными, экономическими вопросами и вопросами развития. [3]
Авария на АЭС « Фукусима-I» в Японии привлекла новое внимание к тому, насколько национальные энергетические системы уязвимы перед стихийными бедствиями, поскольку изменение климата уже вызывает все больше погодных и климатических экстремальных явлений. Эти угрозы нашим старым энергетическим системам дают основания для инвестиций в возобновляемые источники энергии. Переход на возобновляемые источники энергии «может помочь нам достичь двойных целей по сокращению выбросов парниковых газов, тем самым ограничивая будущие экстремальные погодные и климатические воздействия и обеспечивая надежную, своевременную и экономичную поставку энергии». Инвестиции в возобновляемые источники энергии могут принести значительные дивиденды для нашей энергетической безопасности. [4]
Транспорт
В « Перспективе развития мировой энергетики за 2006 год» Международного энергетического агентства делается вывод о том, что рост спроса на нефть, если его не остановить, усилит уязвимость перед серьезным нарушением поставок и, как следствие, внезапным ростом цен в странах-потребителях. Возобновляемое биотопливо для транспорта представляет собой ключевой источник диверсификации от нефтепродуктов . Биотопливо из зерна и свеклы в регионах с умеренным климатом играет определенную роль, но оно относительно дорогое, а их энергоэффективность и экономия углекислого газа различаются. Биотопливо из сахарного тростника и других высокопродуктивных тропических культур гораздо более конкурентоспособно и выгодно. Но все виды биотоплива первого поколения в конечном итоге конкурируют с производством продуктов питания за землю, воду и другие ресурсы. Требуются дополнительные усилия для разработки и коммерциализации технологий биотоплива второго поколения, таких как биоперерабатывающие заводы и целлюлозный этанол , что позволяет гибко производить биотопливо и сопутствующие продукты из несъедобных частей завода. [1]
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), коммерциализация целлюлозного этанола может позволить этанольному топливу играть гораздо большую роль в будущем, чем считалось ранее. [5] Целлюлозный этанол может быть получен из растительного вещества, состоящего в основном из несъедобных целлюлозных волокон, которые образуют стебли и ветви большинства растений. Специальные энергетические культуры , такие как просо, также являются многообещающими источниками целлюлозы, которые можно производить во многих регионах США. [6]
Обогрев
В тех странах, где растущая зависимость от импортируемого газа является насущной проблемой энергетической безопасности, технологии использования возобновляемых источников энергии могут предоставить альтернативные источники производства электроэнергии, а также снизить спрос на электроэнергию за счет производства прямого тепла. МЭА предлагает более внимательно изучить прямой вклад возобновляемых источников энергии в отопление жилых и коммерческих помещений и промышленное технологическое тепло. Тепло от солнечных, геотермальных источников и тепловых насосов становится все более экономичным, но часто упускается из виду в государственных программах, которые способствуют общественному признанию и создают стимулы для возобновляемой электроэнергии и энергоэффективности . [1]
Системы солнечного отопления являются хорошо известной технологией и обычно состоят из солнечных тепловых коллекторов, жидкостной системы для перемещения тепла от коллектора к месту его использования и резервуара или резервуара для хранения тепла. Системы могут использоваться для нагрева горячей воды для бытового потребления, плавательных бассейнов, домов и предприятий. [7] Тепло также можно использовать для промышленных процессов или в качестве источника энергии для других целей, например, для охлаждающего оборудования. [8] Во многих странах с более теплым климатом солнечная система отопления может обеспечивать очень высокий процент (от 50 до 75%) энергии для горячего водоснабжения.
Производство электроэнергии
Поскольку электросеть становится все более уязвимой для отказов оборудования, преднамеренного нападения или даже активности солнечных пятен, возрастает риск крупного отказа сети национального масштаба. Внедрение технологий использования возобновляемых источников энергии обычно увеличивает разнообразие источников электроэнергии и за счет местного производства способствует гибкости системы и ее устойчивости к центральным потрясениям. МЭА предполагает, что внимание в этой области уделяется слишком много внимания вопросу изменчивости производства электроэнергии из возобновляемых источников. [1] Однако это применимо только к определенным возобновляемым технологиям, в основном ветроэнергетике и солнечной фотоэлектрической энергии , и его значение зависит от ряда факторов, в том числе от проникновения на рынок соответствующих возобновляемых источников энергии, баланса электростанций и более широких возможностей подключения системы. , а также гибкость со стороны спроса. Изменчивость редко будет препятствием для расширения использования возобновляемых источников энергии. Но при высоком уровне проникновения на рынок это требует тщательного анализа и управления, а также могут потребоваться дополнительные расходы на резервное копирование или модификацию системы. [1]
Снабжение возобновляемой электроэнергией в диапазоне проникновения 20-50 +% уже реализовано в нескольких европейских системах, хотя и в контексте интегрированной европейской сетевой системы: [9]
В 2010 году в четырех федеральных землях Германии с населением в 10 миллионов человек 43-52% годовой потребности в электроэнергии приходилось на энергию ветра. Не отстает Дания: в 2010 г. она поставляла 22% энергии за счет ветра (26% в год со средним ветром). Испанский регион Эстремадура получает до 25% электроэнергии за счет солнечной энергии, в то время как вся страна удовлетворяет 16% своей потребности за счет ветра. Только в период 2005-2010 гг. Португалия увеличила объем возобновляемой электроэнергии с 17% до 45%. [9]
Minnkota Power Cooperative, ведущая ветроэнергетическая компания США в 2009 году, обеспечила 38% своих розничных продаж за счет ветра. [9]
Физик Амори Ловинс сказал, что после сотен отключений электроэнергии в 2005 году Куба реорганизовала свою систему передачи электроэнергии в сетевые микросети и сократила количество отключений до нуля в течение двух лет, ограничив ущерб даже после двух ураганов. [10] Сетевые островные микросети описывают видение Ловинса, в котором энергия генерируется локально из солнечной энергии , энергии ветра и других ресурсов и используется в сверхэффективных зданиях. Когда каждое здание или квартал генерирует свою собственную энергию со связями с другими «островами» власти, безопасность всей сети значительно повышается. [10]
Комбинированная электростанция
Комбинированная электростанция, проект, объединяющий 36 ветряных, солнечных, биомассовых и гидроэлектрических установок по всей Германии, продемонстрировал, что сочетание возобновляемых источников и более эффективного контроля может уравновесить краткосрочные колебания мощности и обеспечить надежную электроэнергию на 100% возобновляемой энергия. [11] [12]
Влияние прав на споры с иностранными инвесторами
Утверждалось, что права на урегулирование споров между инвестором и государством могут предоставить инвесторам в углеродоемких отраслях механизм, препятствующий государственной политике, продвигающей технологии возобновляемой энергии. [13] Однако влияние урегулирования споров посредством международного арбитража или переговоров также считается полезным инструментом для стимулирования инвестиций в устойчивую энергетику и решения связанных проблем, связанных с безопасностью, экологическими угрозами и устойчивым развитием. [14]
Смотрите также
- Хрупкая сила
- Энергетическая автономия
- Европейская супер сетка
- Возобновляемая электроэнергия и сеть
Рекомендации
- ^ a b c d e Вклад возобновляемых источников энергии в энергетическую безопасность
- ↑ Power play: Энергия и безопасность Австралии. Архивировано 11 августа 2010 г. в Wayback Machine.
- ↑ Фарах, Паоло Давиде; Росси, Пьеркарло (2015). «Энергетика: политические, правовые и социально-экономические вопросы с точки зрения устойчивости и безопасности». Мировой научный справочник по глобализации в Евразии и Тихоокеанском регионе . SSRN 2695701 .
- ^ Аманда Стаудт (20 апреля 2011 г.). «Климатический риск: еще одна причина выбрать возобновляемую энергию» . Мир возобновляемых источников энергии .
- ^ Международное энергетическое агентство (2006). World Energy Outlook 2006 Архивировано 28 сентября 2007 г., на Wayback Machine стр. 8.
- ^ Организация биотехнологической промышленности (2007). Промышленная биотехнология революционизирует производство топлива для транспорта этанола стр. 3-4.
- ↑ Солнечное водяное отопление. Архивировано 20 февраля 2007 г. в Wayback Machine.
- ↑ Солнечная система кондиционирования зданий. Архивировано 5 ноября 2012 года на Wayback Machine.
- ^ a b c Амори Ловинс (2011). Reinventing Fire , Chelsea Green Publishing, стр. 199.
- ^ а б Адам Астон (16 марта 2012 г.). «Амори Ловинс о« Изобретении огня заново »с помощью конвергенции и инноваций» . Гринбиз .
- ^ An Enduring Energy Future Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine стр. 139.
- ^ «Комбинированная электростанция» . Архивировано из оригинала на 2008-12-31 . Проверено 2 февраля 2009 .
- ^ Faunce TA. Передаст ли новое правительство контроль над нашей энергетикой зарубежным инвесторам. The Conversation 6 августа 2013 г. https://theconversation.com/will-a-new-government-hand-control-of-our-energy-to-overseas-investors-15383 (по состоянию на 6 августа 2013 г.)
- ^ Фарах, Паоло Давиде (2015). «Инвестиции в устойчивую энергетику и национальная безопасность: вопросы арбитража и переговоров». Журнал мирового энергетического права и бизнеса . 8 (6). SSRN 2695579 .
Внешние ссылки
- Расширение возможностей использования возобновляемых источников энергии: варианты гибких электроэнергетических систем
- Получение (твердого) контроля над возобновляемыми источниками энергии
- Херберг, Миккал (2014). Энергетическая безопасность и Азиатско-Тихоокеанский регион: читатель курса . США: Национальное бюро азиатских исследований.