Коммерциализация возобновляемой энергии

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Эта статья нуждается в обновлении . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Февраль 2019 г. ) Эта статья может потребовать очистки, чтобы соответствовать стандартам качества Википедии . Конкретная проблема: много пустяков и рекламных формулировок. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, если можете. ( Октябрь 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Инвестиции: компании, правительства и домохозяйства выделили 501,3 миллиарда долларов на декарбонизацию в 2020 году, включая возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая), электромобили и связанная с ними зарядная инфраструктура, накопление энергии, энергоэффективные системы отопления, улавливание и хранение углерода и водород. ^[1]

Стоимость. В связи со все более широким внедрением возобновляемых источников энергии снизились затраты , особенно на энергию, вырабатываемую солнечными панелями. ^[2]
Нормированная стоимость энергии (LCOE) - это мера средней чистой текущей стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение ее срока службы.

Часть серии о
Устойчивая энергия
Обзор
Низкоуглеродистая энергия Углеродно-нейтральное топливо Поэтапный отказ от ископаемого топлива
Энергосбережение
Когенерация Эффективное использование энергии Хранилище энергии Зеленое здание Тепловой насос Микрогенерация
Возобновляемая энергия
Биоэнергетика Геотермальный Гидроэлектроэнергия Солнечная Приливный Волна Ветер
Экологичный транспорт
Электромобиль Зеленый автомобиль Подключаемый гибрид
Портал возобновляемой энергии  Портал окружающей среды
v т е

Коммерциализация возобновляемых источников энергии включает внедрение трех поколений технологий возобновляемой энергии, возраст которых насчитывает более 100 лет. Технологии первого поколения, которые уже являются зрелыми и экономически конкурентоспособными, включают биомассу , гидроэлектроэнергию , геотермальную энергию и тепло. Технологии второго поколения готовы к рынку и внедряются в настоящее время; они включают в себя солнечное отопление , фотоэлектрические , энергию ветра , солнечные тепловые электростанции , а также современные формы биоэнергетики . Технологии третьего поколения требуют постоянных исследований и разработокусилия, направленные на то, чтобы внести большой вклад в глобальном масштабе и включить передовую газификацию биомассы , геотермальную энергию на основе сухих горячих пород и энергию океана . ^[3] По состоянию на 2012 год на возобновляемые источники энергии приходится около половины установленной новой номинальной электрической мощности, и затраты продолжают снижаться. ^[4]

Государственная политика и политическое лидерство помогают «уравнять правила игры» и стимулировать более широкое признание технологий возобновляемой энергии. ^{[5] [6] [7]} Такие страны, как Германия, Дания и Испания, лидировали в реализации инновационной политики, которая стала движущей силой роста за последнее десятилетие. По состоянию на 2014 год Германия взяла на себя обязательство по переходу « Energiewende » к устойчивой энергетической экономике, а Дания взяла на себя обязательство полностью перейти на возобновляемые источники энергии к 2050 году. В настоящее время 144 страны имеют цели политики в области возобновляемой энергетики.

Возобновляемые источники энергии продолжили стремительный рост в 2015 году, обеспечивая множество преимуществ. Был установлен новый рекорд установленной мощности ветровой и фотоэлектрической энергии (64 ГВт и 57 ГВт) и новый рекорд в 329 миллиардов долларов США для глобальных инвестиций в возобновляемые источники энергии. Ключевым преимуществом, которое приносит такой рост инвестиций, является рост рабочих мест. ^[8] Лидерами по инвестициям в последние годы были Китай, Германия, Испания, США, Италия и Бразилия. ^{[6] [9]} Компании, занимающиеся возобновляемыми источниками энергии, включают BrightSource Energy , First Solar , Gamesa , GE Energy , Goldwind , Sinovel , Targray , Trina Solar ,Вестас и Ингли . ^{[10] [11]}

Обеспокоенность изменением климата ^{[12] [13] [14]} также является движущей силой роста в отраслях возобновляемой энергетики. ^{[15] [16]} Согласно прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА) на 2011 год , солнечные генераторы могут производить большую часть мировой электроэнергии в течение 50 лет, сокращая выбросы вредных парниковых газов. ^[17]

Возобновляемые источники энергии оказались более эффективными в создании рабочих мест, чем уголь или нефть в Соединенных Штатах. ^[18]

Фон [ править ]

Обоснование использования возобновляемых источников энергии [ править ]

Изменение климата , загрязнение окружающей среды и отсутствие энергетической безопасности являются серьезными проблемами, и их решение требует серьезных изменений в энергетической инфраструктуре. ^[20] Технологии возобновляемых источников энергии вносят существенный вклад в портфель энергоснабжения, поскольку они способствуют мировой энергетической безопасности , уменьшают зависимость от ископаемого топлива , а некоторые также предоставляют возможности для снижения выбросов парниковых газов . ^[3] Ископаемые виды топлива, нарушающие климат , заменяются чистыми, стабилизирующими климат, неистощаемыми источниками энергии:

... переход от угля, нефти и газа к ветровой, солнечной и геотермальной энергии идет полным ходом. В старой экономике энергия производилась путем сжигания чего-либо - нефти, угля или природного газа - что приводило к выбросам углерода, которые стали определять нашу экономику. Новая экономия энергии использует энергию ветра, энергию, исходящую от солнца, и тепло, исходящее из самой земли. ^[21]

Международные опросы общественного мнения находят решительную поддержку различных методов решения проблемы энергоснабжения. Эти методы включают продвижение возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и энергия ветра, требование к коммунальным предприятиям использовать больше возобновляемой энергии и предоставление налоговых льгот для поощрения разработки и использования таких технологий. Ожидается, что инвестиции в возобновляемые источники энергии окупятся в долгосрочной перспективе. ^[22]

Страны-члены ЕС продемонстрировали поддержку амбициозных целей в области возобновляемых источников энергии. В 2010 году Eurobarometer опросил двадцать семь стран-членов ЕС о цели «увеличить долю возобновляемых источников энергии в ЕС на 20 процентов к 2020 году». Большинство людей во всех двадцати семи странах либо одобрили цель, либо призвали к ее достижению. В странах ЕС 57 процентов считали предложенную цель «примерно правильной» и 16 процентов считали ее «слишком скромной». Для сравнения, 19 процентов заявили, что это «слишком амбициозно». ^[23]

По состоянию на 2011 год появились новые свидетельства того, что традиционные источники энергии связаны со значительными рисками и что необходимы серьезные изменения в сочетании энергетических технологий:

Несколько трагедий в горнодобывающей промышленности во всем мире подчеркнули человеческие жертвы в цепочке поставок угля. Новые инициативы Агентства по охране окружающей среды, направленные на борьбу с токсичными веществами в воздухе, угольной золой и сбросами сточных вод, подчеркивают воздействие угля на окружающую среду и затраты на их устранение с помощью технологий контроля. Использование гидроразрыва пласта при разведке природного газа находится под пристальным вниманием, и имеются доказательства загрязнения грунтовых вод и выбросов парниковых газов. Растут опасения по поводу использования огромного количества воды на угольных и атомных электростанциях, особенно в регионах страны, испытывающих нехватку воды. События на АЭС Фукусимавозобновили сомнения относительно способности безопасно эксплуатировать большое количество атомных станций в долгосрочной перспективе. Кроме того, оценки затрат на ядерные блоки «следующего поколения» продолжают расти, и кредиторы не желают финансировать эти станции без гарантий налогоплательщиков. ^[24]

В отчете о глобальном состоянии REN21 за 2014 год говорится, что возобновляемые источники энергии больше не являются просто источниками энергии, а являются способом решения насущных социальных, политических, экономических и экологических проблем:

Сегодня возобновляемые источники энергии рассматриваются не только как источники энергии, но и как инструменты для решения многих других насущных потребностей, включая: повышение энергетической безопасности; уменьшение воздействия ископаемой и ядерной энергии на здоровье и окружающую среду; снижение выбросов парниковых газов; улучшение образовательных возможностей; создание рабочих мест; сокращение бедности; и повышение гендерного равенства ... Возобновляемые источники энергии стали основным направлением деятельности. ^[25]

Рост возобновляемых источников энергии [ править ]

В 2008 году как в Европейском союзе, так и в Соединенных Штатах было добавлено больше возобновляемых источников энергии, чем обычных мощностей, что продемонстрировало «фундаментальный переход» мировых энергетических рынков к возобновляемым источникам энергии, согласно отчету, выпущенному REN21 , глобальной компанией по возобновляемым источникам энергии. сеть энергетической политики, базирующаяся в Париже. ^[27] В 2010 году возобновляемые источники энергии составляли около трети вновь построенных генерирующих мощностей. ^[28]

К концу 2011 года общая мощность возобновляемых источников энергии во всем мире превысила 1 360 ГВт, увеличившись на 8%. На возобновляемые источники энергии, производящие электроэнергию, приходилась почти половина из 208 ГВт мощностей, добавленных во всем мире в 2011 году. На долю ветровой и солнечной фотоэлектрической энергии (ФЭ) приходилось почти 40% и 30%. ^[29] Согласно отчету REN21 за 2014 год, возобновляемые источники энергии обеспечили 19 процентов нашего энергопотребления и 22 процента производства электроэнергии в 2012 и 2013 годах, соответственно. Это потребление энергии делится на 9%, приходящееся на традиционную биомассу, 4,2% на тепловую энергию (не биомассу), на 3,8% на гидроэлектроэнергию и 2% на электроэнергию из ветра, солнца, геотермальной энергии и биомассы. ^[30]

В течение пяти лет с конца 2004 г. по 2009 г. мировые мощности возобновляемых источников энергии росли на 10–60 процентов в год для многих технологий, в то время как фактическое производство в целом росло на 1,2%. ^{[31] [32]} В 2011 году заместитель генерального секретаря ООН Ахим Штайнер сказал: «Продолжающийся рост в этом ключевом сегменте зеленой экономикипроисходит не случайно. Сочетание государственных целевых показателей, политической поддержки и стимулирующих фондов поддерживает подъем отрасли возобновляемых источников и делает возможным столь необходимое преобразование нашей глобальной энергетической системы ». Он добавил:« Возобновляемые источники энергии расширяются как с точки зрения инвестиций, так и с точки зрения проектов и географическое распространение. Тем самым они вносят все больший вклад в борьбу с изменением климата, борьбу с энергетической бедностью и отсутствием энергетической безопасности » ^[33].

Согласно прогнозу Международного энергетического агентства на 2011 год, солнечные электростанции могут производить большую часть мировой электроэнергии в течение 50 лет, что значительно сокращает выбросы парниковых газов, наносящих вред окружающей среде. МЭА заявило: «Фотоэлектрические и солнечно-тепловые электростанции могут удовлетворить большую часть мирового спроса на электроэнергию к 2060 году - и половину всех потребностей в энергии - при этом ветряные, гидроэнергетические и биомассовые станции будут обеспечивать большую часть оставшейся генерации». «Фотоэлектрическая и концентрированная солнечная энергия вместе могут стать основным источником электроэнергии». ^[17]

В 2013 году Китай стал мировым лидером по производству возобновляемой энергии с общей мощностью 378 ГВт , в основном за счет гидроэлектроэнергии и энергии ветра . По состоянию на 2014 год Китай лидирует в мире по производству и использованию энергии ветра, солнечной фотоэлектрической энергии и технологий интеллектуальных сетей , производя почти столько же воды, ветра и солнечной энергии, сколько все электростанции Франции и Германии вместе взятые. Сектор возобновляемых источников энергии Китая растет быстрее, чем его мощности по ископаемому топливу и ядерной энергии . С 2005 года производство солнечных батарей.в Китае выросла в 100 раз. По мере роста производства возобновляемых источников энергии в Китае стоимость технологий использования возобновляемых источников энергии снизилась. Инновации помогли, но основным фактором снижения затрат стало расширение рынка. ^[37]

См. Также данные по возобновляемым источникам энергии в США.

Экономические тенденции [ править ]

Технологии возобновляемых источников энергии становятся дешевле благодаря технологическим изменениям, преимуществам массового производства и рыночной конкуренции. В отчете МЭА 2011 года говорится: «Портфель технологий возобновляемых источников энергии становится конкурентоспособным с точки зрения затрат во все более широком диапазоне обстоятельств, в некоторых случаях обеспечивая инвестиционные возможности без необходимости конкретной экономической поддержки», и добавил, что «сокращение затрат на критически важные технологии. , такие как ветер и солнце, будут продолжать ". ^[39] По состоянию на 2011 год ^[update]произошло существенное снижение стоимости солнечных и ветровых технологий:

По оценкам Bloomberg New Energy Finance, цена фотоэлектрических модулей за МВт с лета 2008 года упала на 60 процентов, что впервые поставило солнечную энергию наравне с розничной ценой на электроэнергию в ряде солнечных стран. Цены на ветряные турбины также упали - на 18 процентов за МВт за последние два года, что, как и в случае с солнечной энергией, отражает жесткую конкуренцию в цепочке поставок. Впереди нас ждут дальнейшие улучшения нормированной стоимости энергии для солнечной, ветровой и других технологий, что в ближайшие несколько лет представляет растущую угрозу доминированию источников ископаемого топлива. ^[33]

Гидроэлектроэнергия и геотермальная электроэнергия, производимая на благоприятных участках, в настоящее время является самым дешевым способом производства электроэнергии. Стоимость возобновляемых источников энергии продолжает снижаться, а приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) снижается для энергии ветра, солнечной фотоэлектрической (PV), концентрированной солнечной энергии (CSP) и некоторых технологий биомассы. ^[4]

Возобновляемые источники энергии также являются наиболее экономичным решением для новых подключенных к сети мощностей в районах с хорошими ресурсами. По мере того, как стоимость возобновляемых источников энергии падает, количество экономически жизнеспособных приложений увеличивается. Возобновляемые источники энергии сейчас часто являются наиболее экономичным решением для новых генерирующих мощностей. Там, где «генерация, работающая на жидком топливе, является преобладающим источником выработки электроэнергии (например, на островах, вне сети и в некоторых странах), сегодня почти всегда существует более дешевое решение для возобновляемых источников энергии». ^[4] По состоянию на 2012 год на технологии возобновляемой энергетики приходилось около половины всех новых добавленных мощностей по производству электроэнергии во всем мире. В 2011 году добавлено 41 гигаватт(ГВт) новой ветроэнергетической мощности, 30 ГВт фотоэлектрической, 25 ГВт гидроэлектроэнергии, 6 ГВт биомассы, 0,5 ГВт CSP и 0,1 ГВт геотермальной энергии. ^[4]

Три поколения технологий [ править ]

Возобновляемая энергия включает ряд источников и технологий, находящихся на разных этапах коммерциализации. Международное энергетическое агентство (МЭА) определило три поколения технологий использования возобновляемых источников энергии, достигая более 100 лет:

• « Технологии первого поколения возникли в результате промышленной революции в конце 19 века и включают гидроэнергетику , сжигание биомассы , геотермальную энергию и тепло. Эти технологии довольно широко используются ^[3].
• Технологии второго поколения включают солнечное отопление и охлаждение, энергию ветра , современные формы биоэнергетики и солнечную фотоэлектрическую энергию . Теперь они выходят на рынки в результате инвестиций в исследования, разработки и демонстрации (НИОКР) с 1980-х годов. Первоначальные инвестиции были вызваны соображениями энергетической безопасности, связанными с нефтяными кризисами 1970-х годов, но непреходящая привлекательность этих технологий объясняется, по крайней мере частично, экологическими преимуществами. Многие из технологий отражают значительный прогресс в материалах. ^[3]
• Технологии третьего поколения все еще находятся в стадии разработки и включают передовую газификацию биомассы , технологии биопереработки , концентрацию солнечной тепловой энергии, геотермальную энергию с использованием горячих сухих пород и энергию океана . Достижения в области нанотехнологий также могут сыграть важную роль ". ^[3] Технологии первого поколения хорошо зарекомендовали себя, технологии второго поколения выходят на рынки, а технологии третьего поколения в значительной степени зависят от долгосрочных обязательств в области исследований и разработок, в которых государственный сектор играет определенную роль. ^[3]

Технологии первого поколения [ править ]

Технологии первого поколения широко используются в местах с обильными ресурсами. Их будущее использование зависит от изучения оставшегося ресурсного потенциала, особенно в развивающихся странах, и от преодоления проблем, связанных с окружающей средой и социальным признанием.

Биомасса [ править ]

Биомасса , сжигание органических материалов для получения тепла и энергии, является полностью отработанной технологией . В отличие от большинства возобновляемых источников, биомасса (и гидроэнергетика) может обеспечивать стабильную выработку электроэнергии при базовой нагрузке . ^[40]

Биомасса производит выбросы CO ₂ при сжигании, и вопрос о том, является ли биомасса углеродно-нейтральным, является спорным. ^[41] Материал, непосредственно сжигаемый в кухонных плитах, производит загрязняющие вещества, что приводит к серьезным последствиям для здоровья и окружающей среды. Улучшенные программы приготовления пищи на плите смягчают некоторые из этих эффектов.

В течение десятилетия до 2007 года отрасль оставалась относительно стабильной, но спрос на биомассу (в основном древесину) продолжает расти во многих развивающихся странах , а также в Бразилии и Германии .

Экономическая жизнеспособность биомассы зависит от регулируемых тарифов из-за высокой стоимости инфраструктуры и ингредиентов для текущих операций. ^[40] Биомасса предлагает готовый механизм утилизации путем сжигания органических отходов городского, сельскохозяйственного и промышленного производства. Технологии биомассы первого поколения могут быть экономически конкурентоспособными, но все же могут потребовать поддержки развертывания, чтобы преодолеть общественное признание и проблемы малого масштаба. ^[3] В рамках дискуссии « Продовольствие против топлива» несколько экономистов из Университета штата Айова в 2008 г. обнаружили, что «нет доказательств, опровергающих, что основная цель политики в области биотоплива - поддержать доходы фермерских хозяйств». ^[42]

Гидроэлектроэнергия [ править ]

Гидроэлектроэнергия - это термин, относящийся к электроэнергии, вырабатываемой гидроэнергетикой ; производство электроэнергии за счет гравитационной силы падающей или текущей воды. В 2015 году гидроэнергетика произвела 16,6% мировой электроэнергии и 70% всей возобновляемой электроэнергии ^[43], и ожидается, что она будет увеличиваться примерно на 3,1% ежегодно в течение следующих 25 лет. Преимущество гидроэлектростанций в том, что они долговечны, и многие существующие станции эксплуатируются более 100 лет.

Гидроэнергетика производится в 150 странах, при этом в Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2010 году вырабатывается 32 процента мировой гидроэнергетики. Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии: в 2010 году было произведено 721 тераватт-час, что составляет около 17 процентов внутреннего потребления электроэнергии. В настоящее время существует три гидроэлектростанции мощностью более 10 ГВт: плотина Три ущелья в Китае, плотина Итайпу на границе Бразилии и Парагвая и плотина Гури в Венесуэле. ^[44] Стоимость гидроэлектроэнергии невысока, что делает ее конкурентоспособным источником возобновляемой электроэнергии. Средняя стоимость электроэнергии гидроэлектростанции мощностью более 10 мегаватт составляет от 3 до 5 центов США за киловатт-час. ^[44]

Геотермальная энергия и тепло [ править ]

Геотермальные электростанции могут работать 24 часа в сутки, обеспечивая базовую мощность. Оценки мировых потенциальных мощностей по производству геотермальной энергии сильно различаются: от 40 ГВт к 2020 году до 6000 ГВт. ^{[45] [46]}

Мощность геотермальной энергии выросла с примерно 1 ГВт в 1975 году до почти 10 ГВт в 2008 году. ^[46] Соединенные Штаты являются мировым лидером по установленной мощности, составляющей 3,1 ГВт. Другие страны со значительной установленной мощностью: Филиппины (1,9 ГВт), Индонезия (1,2 ГВт), Мексика (1,0 ГВт), Италия (0,8 ГВт), Исландия (0,6 ГВт), Япония (0,5 ГВт) и Новая Зеландия (0,5 ГВт). ). ^{[46] [47]} В некоторых странах геотермальная энергия составляет значительную долю от общего энергоснабжения, например, на Филиппинах, где геотермальная энергия составляла 17 процентов от общей структуры электроэнергии в конце 2008 года. ^[48]

Геотермальные (наземные) тепловые насосы на конец 2008 года составляли примерно 30 ГВтч установленной мощности, а другие виды прямого использования геотермального тепла (например, для отопления помещений, сушки сельскохозяйственных помещений и других целей) достигли примерно 15 ГВтч. По состоянию на 2008 год ^[update]по крайней мере 76 стран в той или иной форме использовали прямую геотермальную энергию. ^[49]

Технологии второго поколения [ править ]

Технологии второго поколения превратились из увлечения немногих преданных людей в крупный сектор экономики в таких странах, как Германия, Испания, США и Япония. Участвуют многие крупные промышленные компании и финансовые учреждения, и задача состоит в том, чтобы расширить рыночную базу для непрерывного роста во всем мире. ^{[3] [13]}

Солнечное отопление [ править ]

Системы солнечного отопления являются хорошо известной технологией второго поколения 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 бытовых нужд, бассейнов, домов и предприятий. ^[50] Тепло также можно использовать для промышленных процессов или в качестве источника энергии для других целей, например, для охлаждающего оборудования. ^[51]

Во многих странах с более теплым климатом солнечная система отопления может обеспечивать очень высокий процент (от 50 до 75%) энергии для горячего водоснабжения. По состоянию на 2009 год в ^[update]Китае насчитывалось 27 миллионов крышных солнечных водонагревателей. ^[52]

Фотогальваника [ править ]

Фотоэлектрические (PV) элементы, также называемые солнечными элементами , преобразуют свет в электричество. В 1980-х и начале 1990-х годов большинство фотоэлектрических модулей использовалось для обеспечения электроснабжения удаленных районов , но примерно с 1995 года усилия промышленности все больше сосредотачивались на разработке интегрированных фотоэлектрических и фотоэлектрических электростанций для приложений, подключенных к сети.

Было построено много солнечных фотоэлектрических электростанций , в основном в Европе. ^[53] По состоянию на июль 2012 года, крупнейшими фотоэлектрическими электростанциями в мире являются проект Agua Caliente Solar Project (США, 247 МВт), солнечный парк Чаранка (Индия, 214 МВт), солнечный парк Голмуд (Китай, 200 МВт). ), Perovo Solar Park (Россия 100 МВт), Sarnia Photovoltaic Power Plant (Канада, 97 МВт), Brandenburg-Briest Solarpark (Германия 91 МВт), Solarpark Finow Tower (Германия 84,7 МВт), Фотоэлектрическая электростанция Монтальто ди Кастро (Италия, 84,2 МВт), солнечный парк Эггебек (Германия 83,6 МВт),Senftenberg Solarpark (Германия 82 МВт), Солнечный парк Финстервальде (Германия, 80,7 МВт), Солнечный парк Охотниково (Россия, 80 МВт), Солнечная ферма Лопбури (Таиланд 73,16 МВт), фотоэлектрическая электростанция Ровиго (Италия, 72 МВт) и Фотоэлектрический парк Либероз (Германия, 71,8 МВт). ^[53]

Также строится много крупных заводов. Desert Sunlight Solar Farm под строительство в округе Риверсайд, Калифорния и Topaz Solar Farm строится в Сан - Луис - Обиспо, штат Калифорния , составляет 550 МВт солнечных парков , которые будут использовать тонкопленочных солнечных фотоэлектрических модулей , сделанные First Solar . ^[54] Проект солнечной энергии Блайт - это фотоэлектрическая станция мощностью 500 МВт, строящаяся в округе Риверсайд, Калифорния . California Valley Solar Ranch (CVSR) является 250  мегаватт (МВт) солнечной фотоэлектрической электростанция , которую строит компания SunPower на равнине Карризо , к северо-востоку от Калифорнийской долины . ^[55] Солнечное ранчо в долине Антилопы мощностью 230 МВт - это первый фотоэлектрический проект, который строится в районе Долины Антилоп в пустыне Западный Мохаве и должен быть завершен в 2013 году. ^[56] Проект Mesquite Solar - это фотоэлектрическая солнечная энергия. электростанция, строящаяся в Арлингтоне , округ Марикопа , Аризона, принадлежащая Sempra Generation . ^[57] Фаза 1 будет иметь паспортную мощность.150  мегаватт . ^[58]

Многие из этих заводов интегрированы с сельским хозяйством, а некоторые используют инновационные системы слежения, которые отслеживают ежедневный путь солнца по небу для выработки большего количества электроэнергии, чем обычные стационарные системы. Во время эксплуатации электростанций отсутствуют расходы на топливо или выбросы.

Энергия ветра [ править ]

Некоторые из возобновляемых источников энергии второго поколения, такие как энергия ветра, обладают высоким потенциалом и уже реализовали относительно низкие производственные затраты. ^{[61] [62]} Энергия ветра может стать дешевле, чем атомная энергия. ^[63] Глобальные ветроэнергетические установки увеличились на 35 800 МВт в 2010 году, в результате чего общая установленная мощность составила 194 400 МВт, что на 22,5% больше, чем 158 700 МВт, установленных в конце 2009 года. Увеличение на 2010 год представляет собой инвестиции на общую сумму 47,3 миллиарда евро (США. 65 миллиардов долларов), и впервые более половины всей новой ветроэнергетики было добавлено за пределы традиционных рынков Европы и Северной Америки, в основном благодаря продолжающемуся буму в Китае, на долю которого приходится почти половина всех установок на 16 500 МВт. Сейчас в Китае установлено 42 300 МВт ветровой энергии.^{[64] На} ветроэнергетику приходится примерно 19% электроэнергии, производимой в Дании , 9% в Испании и Португалии и 6% в Германии и Ирландии. ^[65] В австралийском штате Южная Австралия ветроэнергетика, отстаиваемая премьер-министром Майком Ранном (2002–2011), в настоящее время составляет 26% выработки электроэнергии в штате, уступая место угольной энергии. В конце 2011 года в Южной Австралии, где проживает 7,2% населения Австралии, было 54% ​​установленной мощности ветровой энергии в стране. ^[66]

Доля энергии ветра в мировом потреблении электроэнергии на конец 2014 года составила 3,1%. ^[67]

Это одни из крупнейших ветряных электростанций в мире:

Крупные береговые ветряные электростанции

Ветряная электростанция	Текущая мощность ( МВт )	Страна	Примечания
Ветряная электростанция Ганьсу	6000	Китай	[68] [69]
Альта (Дуб Крик-Мохаве)	1,320	Соединенные Штаты	[70]
Ветряный парк Джайсалмера	1,064	Индия	[71]
Ветряная электростанция Shepherds Flat	845	Соединенные Штаты	[72]
Ветряная ферма Роско	782	Соединенные Штаты	[73]
Центр энергии ветра Horse Hollow	736	Соединенные Штаты	[74] [75]
Ветряная электростанция Capricorn Ridge	662	Соединенные Штаты	[74] [75]
Ветряная электростанция Fântânele-Cogealac	600	Румыния	[76]
Ветряная электростанция Fowler Ridge	600	Соединенные Штаты	[77]
Ветряная ферма Уайтли	539	объединенное Королевство	[78]

По состоянию на 2014 год ветряная промышленность в США может производить больше энергии при меньших затратах за счет использования более высоких ветряных турбин с более длинными лопастями, улавливающих более быстрые ветры на больших высотах. Это открыло новые возможности, и в Индиане, Мичигане и Огайо стоимость энергии ветряных турбин, построенных на высоте от 300 до 400 футов над землей, теперь может конкурировать с традиционными ископаемыми видами топлива, такими как уголь. В некоторых случаях цены упали примерно до 4 центов за киловатт-час, и коммунальные предприятия увеличили количество ветровой энергии в своем портфеле, заявив, что это их самый дешевый вариант. ^[79]

Солнечные тепловые электростанции [ править ]

Солнечные тепловые электростанции включают электростанцию Solar Energy Generating Systems мощностью 354  мегаватта (МВт) в США, солнечную электростанцию ​​Solnova (Испания, 150 МВт), солнечную электростанцию ​​Andasol (Испания, 100 МВт), Nevada Solar One (США, 64). МВт), солнечная башня PS20 (Испания, 20 МВт) и солнечная башня PS10 (Испания, 11 МВт). Солнечная электростанция Ivanpah мощностью 370 МВт , расположенная в пустыне Мохаве в Калифорнии , является крупнейшей в мире строящейся солнечно-тепловой электростанцией. ^[80] Многие другие заводы строятся или планируются, в основном в Испании и США.^[81] В развивающихся странахбыли утвержденытрипроекта Всемирного банка по комплексным солнечным тепловым / комбинированным газотурбинным электростанциям в Египте , Мексике и Марокко . ^[81]

Современные формы биоэнергетики [ править ]

Мировое производство этанола для транспортного топлива утроилось с 2000 по 2007 год с 17 миллиардов до более чем 52 миллиардов литров, а биодизельное топливо увеличилось более чем в десять раз с менее чем 1 миллиарда до почти 11 миллиардов литров. Биотопливо обеспечивает 1,8% мирового транспортного топлива, и недавние оценки указывают на продолжающийся высокий рост. Основными странами-производителями транспортного биотоплива являются США, Бразилия и ЕС. ^[82]

В Бразилии существует одна из крупнейших в мире программ использования возобновляемых источников энергии, включающая производство этанола из сахарного тростника , а этанол в настоящее время обеспечивает 18 процентов автомобильного топлива страны. В результате этого, а также эксплуатации внутренних глубоководных источников нефти Бразилия, которой в течение многих лет приходилось импортировать значительную долю нефти, необходимой для внутреннего потребления, недавно достигла полной самообеспеченности жидким топливом. ^{[83] [84]}

Почти весь бензин, продаваемый сегодня в Соединенных Штатах, смешан с 10-процентным этанолом, смесью, известной как E10, ^[85], и производители автомобилей уже производят автомобили, предназначенные для работы на гораздо более высоких смесях этанола. Ford , DaimlerChrysler и GM входят в число автомобильных компаний, которые продают автомобили, грузовики и минивэны с гибким топливом , которые могут использовать смеси бензина и этанола, от чистого бензина до этанола на 85% (E85). Задача состоит в том, чтобы расширить рынок биотоплива за пределы тех штатов, где оно было наиболее популярным на сегодняшний день. Закон об энергетической политике 2005 г. , который требует 7,5 млрд галлонов США (28 000 000 м ³) биотоплива, который будет использоваться ежегодно к 2012 году, также поможет расширить рынок. ^[86]

Растущие предприятия по производству этанола и биодизеля создают рабочие места на строительстве, эксплуатации и техническом обслуживании заводов, в основном в сельских общинах. По данным Ассоциации возобновляемых источников топлива, «промышленность по производству этанола создала почти 154 000 рабочих мест в США только в 2005 году, увеличив доход домохозяйств на 5,7 млрд долларов. Она также принесла около 3,5 млрд долларов налоговых поступлений на местном, государственном и федеральном уровнях». ^[86]

Технологии третьего поколения [ править ]

Технологии использования возобновляемых источников энергии третьего поколения все еще находятся в стадии разработки и включают передовую газификацию биомассы , технологии биопереработки , геотермальную энергию с использованием горячих сухих пород и энергию океана . Технологии третьего поколения еще не широко продемонстрированы или имеют ограниченную коммерциализацию. Многие из них находятся на горизонте и могут иметь потенциал, сопоставимый с другими технологиями использования возобновляемых источников энергии, но все же зависят от привлечения достаточного внимания и финансирования исследований и разработок. ^[3]

Новые биоэнергетические технологии [ править ]

По данным Международного энергетического агентства, биоперерабатывающие заводы по переработке целлюлозного этанола могут позволить биотопливу играть гораздо большую роль в будущем, чем считалось ранее такими организациями, как МЭА. ^[89] Целлюлозный этанол может быть получен из растительного вещества, состоящего в основном из несъедобных целлюлозных волокон, которые образуют стебли и ветви большинства растений. Остатки сельскохозяйственных культур (такие как стебли кукурузы , пшеничная и рисовая солома), древесные отходы и твердые бытовые отходы являются потенциальными источниками целлюлозной биомассы. Специальные энергетические культуры, такие как просо , также являются многообещающими источниками целлюлозы, которые можно устойчиво производить во многих регионах. ^[90]

Энергия океана [ править ]

Энергия океана - это все формы возобновляемой энергии, получаемой из моря, включая энергию волн, приливную энергию, речное течение, энергию океанских течений, морской ветер, энергию градиента солености и энергию теплового градиента океана. ^[91]

Приливная электростанция Ранса (240 МВт) является первой в мире приливной электростанции. Объект расположен в устье реки Ранс , в Бретани , Франция. Открытая 26 ноября 1966 года, она в настоящее время эксплуатируется компанией Électricité de France и является крупнейшей приливной электростанцией в мире по установленной мощности.

Впервые предложенные более тридцати лет назад системы для сбора электроэнергии в промышленных масштабах из океанских волн в последнее время набирают обороты как жизнеспособная технология. Потенциал этой технологии считается многообещающим, особенно на западном побережье с широтой от 40 до 60 градусов: ^[92]

Например, в Соединенном Королевстве Carbon Trust недавно оценил объем экономически жизнеспособных морских ресурсов в 55 ТВтч в год, что составляет около 14% текущего национального спроса. По всей Европе технологически достижимые ресурсы оцениваются как минимум 280 ТВтч в год. В 2003 г. Исследовательский институт электроэнергетики США (EPRI) оценил жизнеспособный ресурс в США в 255 ТВтч в год (6% спроса). ^[92]

В настоящее время у побережья Соединенного Королевства, Соединенных Штатов, Испании и Австралии девять проектов, завершенных или находящихся в стадии разработки, призваны справиться с подъемом и падением волн компанией Ocean Power Technologies . Текущая максимальная выходная мощность составляет 1,5 МВт ( Ридспорт, Орегон ), в стадии разработки - 100 МВт ( Кус-Бэй, Орегон ). ^[93]

Усовершенствованные геотермальные системы [ править ]

По состоянию на 2008 год ^[update]геотермальная энергия развивалась более чем в 40 странах, что частично объяснялось развитием новых технологий, таких как усовершенствованные геотермальные системы. ^[49] Развитие электростанций с двойным циклом и усовершенствование технологий бурения и добычи может позволить усовершенствовать геотермальные системы в гораздо большем географическом диапазоне, чем «традиционные» геотермальные системы. Демонстрационные проекты EGS действуют в США, Австралии, Германии, Франции и Великобритании. ^[94]

Продвинутые солнечные концепции [ править ]

Помимо уже существующих технологий солнечной фотоэлектрической и тепловой энергии, существуют такие передовые концепции солнечной энергии, как восходящая солнечная башня или космическая солнечная энергия. Эти концепции еще предстоит (если вообще) коммерциализировать.

Солнечная восходящая башня (SUT) - это электростанция, работающая на возобновляемых источниках энергии, для производства электроэнергии из низкотемпературного солнечного тепла. Солнечный свет нагревает воздух под очень широкой крытой коллекторной конструкцией, напоминающей оранжерею, окружающей центральное основание очень высокой дымоходной башни. Возникающая в результате конвекция вызывает восходящий поток горячего воздуха в градирне за счет эффекта дымохода . Этот воздушный поток приводит в движение ветряные турбины, расположенные в восходящем потоке дымохода или вокруг основания дымохода, для производства электроэнергии.. Планы по расширению версий демонстрационных моделей позволят производить значительную электроэнергию и могут позволить разработку других приложений, таких как добыча или дистилляция воды, сельское хозяйство или садоводство. Чтобы просмотреть исследование восходящей солнечной башни и ее влияния, нажмите здесь ^[95]

Более продвинутой версией аналогичной технологии является двигатель Vortex (AVE), цель которого - заменить большие физические дымоходы вихрем воздуха, создаваемым более короткой и менее дорогой структурой.

Солнечная энергия космического базирования ( SBSP ) - это концепция сбора солнечной энергии в космосе (с использованием «SPS», то есть «спутника на солнечной энергии» или «спутниковой энергетической системы») для использования на Земле . Он исследуется с начала 1970-х годов. SBSP будет отличаться от текущих методов сбора солнечной энергии тем, что средства, используемые для сбора энергии, будут находиться на орбитальном спутнике, а не на поверхности Земли. Некоторыми предполагаемыми преимуществами такой системы являются более высокий уровень сбора и более длительный период сбора из-за отсутствия рассеивающей атмосферы и ночного времени в космосе..

Возобновляемая энергетика [ править ]

Общий объем инвестиций в возобновляемые источники энергии достиг 211 млрд долларов в 2010 году по сравнению со 160 млрд долларов в 2009 году. Крупнейшими странами для инвестиций в 2010 году были Китай, Германия, США, Италия и Бразилия. ^[9] Ожидается дальнейший рост сектора возобновляемых источников энергии, и политика продвижения помогла отрасли выдержать экономический кризис 2009 года лучше, чем многие другие сектора. ^[96]

Компании ветроэнергетики [ править ]

По данным на 2010 год ^[update], Vestas (из Дании) является ведущим производителем ветряных турбин в мире по процентной доле от объема рынка, а Sinovel (из Китая) находится на втором месте. Вместе Vestas и Sinovel в 2010 году поставили 10 228 МВт новых ветроэнергетических мощностей, а их доля на рынке составила 25,9 процента. На третьем месте GE Energy (США), за ней следует еще один китайский поставщик - Goldwind . Немецкая компания Enercon занимает пятое место в мире, а за ней следует индийская компания Suzlon . ^[97]

Тенденции рынка фотоэлектрических систем [ править ]

Рынок солнечных фотоэлектрических систем рос в последние несколько лет. По данным PVinsights, исследовательской компании PVinsights, мировые поставки солнечных модулей в 2011 году составили около 25 ГВт, а рост отгрузки в годовом исчислении составил около 40%. В первую пятерку лидеров по производству солнечных модулей в 2011 году по очереди вошли Suntech, First Solar, Yingli, Trina и Sungen. Согласно аналитическому отчету PVinsights, на долю пяти крупнейших компаний, производящих солнечные модули, приходилось 51,3% рынка солнечных модулей.

В фотоэлектрической отрасли цены на модули снижаются с 2008 года. В конце 2011 года заводские цены на фотоэлектрические модули на основе кристаллического кремния упали ниже отметки 1,00 долл. / Вт. Стоимость установки $ 1,00 / Вт часто рассматривается в фотоэлектрической индустрии как знак достижения паритета сети для фотоэлектрических систем . Эти сокращения застали врасплох многих заинтересованных сторон, в том числе отраслевых аналитиков, и восприятие нынешней экономики солнечной энергетики часто отстает от реальности. Некоторые заинтересованные стороны все еще придерживаются мнения, что солнечные фотоэлектрические системы остаются слишком дорогостоящими без субсидий, чтобы конкурировать с традиционными вариантами генерации. Однако технологический прогресс, совершенствование производственных процессов и реструктуризация отрасли означают, что в ближайшие годы вероятно дальнейшее снижение цен. ^[100]

Нетехнические препятствия для принятия [ править ]

Многие энергетические рынки, институты и стратегии были разработаны для поддержки производства и использования ископаемого топлива. ^[102] Новые и более чистые технологии могут принести социальные и экологические выгоды, но операторы коммунальных предприятий часто отказываются от возобновляемых ресурсов, потому что их учат думать только о больших традиционных электростанциях. ^[103] Потребители часто игнорируют возобновляемые источники энергии, потому что им не дают точных ценовых сигналов о потреблении электроэнергии. Преднамеренные искажения рынка (например, субсидии) и непреднамеренные искажения рынка (например, раздельные стимулы) могут работать против возобновляемых источников энергии. ^[103] Бенджамин К. Совакулутверждал, что «некоторые из самых скрытых, но мощных препятствий, с которыми сталкиваются возобновляемые источники энергии и энергоэффективность в Соединенных Штатах, больше связаны с культурой и учреждениями, чем с инженерией и наукой». ^[104]

Препятствия на пути повсеместной коммерциализации технологий возобновляемых источников энергии в основном являются политическими, а не техническими ^[105], и было проведено множество исследований, которые выявили ряд «нетехнических барьеров» для использования возобновляемых источников энергии. ^{[106] [12] [107] [108]} Эти барьеры являются препятствиями, которые ставят возобновляемые источники энергии в невыгодное положение с точки зрения маркетинга, институциональной или политической среды по сравнению с другими формами энергии. Основные препятствия включают: ^{[107] [108]}

• Трудность преодоления устоявшихся энергетических систем, которая включает в себя трудности с внедрением инновационных энергетических систем, особенно для распределенной генерации, такой как фотоэлектрическая, из-за технологической блокировки, рынков электроэнергии, предназначенных для централизованных электростанций, и контроля рынка со стороны авторитетных операторов. Как отмечается в Stern Review on the Economics of Climate Change :

«Национальные сети обычно ориентированы на работу централизованных электростанций и, таким образом, способствуют их производительности. Технологии, которые нелегко вписываются в эти сети, могут столкнуться с трудностями при выходе на рынок, даже если сама технология является коммерчески жизнеспособной. Это относится к распределенной генерации, поскольку большинство сетей не подходят для получения электроэнергии из множества мелких источников. Крупномасштабные возобновляемые источники энергии также могут столкнуться с проблемами, если они расположены в районах, удаленных от существующих сетей ». ^[109]

• Отсутствие поддержки государственной политики, что включает в себя отсутствие политики и нормативных положений, поддерживающих внедрение технологий возобновляемой энергии, а также наличие политики и нормативных положений, препятствующих развитию возобновляемой энергетики и поддерживающих развитие традиционной энергетики. Примеры включают субсидии на ископаемое топливо , недостаточные стимулы для потребителей возобновляемой энергии , государственное страхование аварий на атомных станциях, а также сложные процессы зонирования и выдачи разрешений на использование возобновляемых источников энергии.
• Отсутствие распространения информации и осведомленности потребителей.
• Более высокие капитальные затраты на технологии возобновляемой энергии по сравнению с традиционными энергетическими технологиями.
• Неадекватные варианты финансирования проектов в области возобновляемых источников энергии, включая недостаточный доступ к доступному финансированию для разработчиков проектов, предпринимателей и потребителей.
• Несовершенные рынки капитала, включающие неспособность интернализировать все затраты на традиционную энергию (например, последствия загрязнения воздуха, риск перебоев в поставках) ^[110] и неспособность интернализировать все преимущества возобновляемой энергии (например, более чистый воздух, энергетическая безопасность).
• Недостаточные навыки и подготовка кадров, включая отсутствие адекватных научных, технических и производственных навыков, необходимых для производства возобновляемой энергии; отсутствие надежных услуг по установке, обслуживанию и проверке; и неспособность образовательной системы обеспечить адекватную подготовку по новым технологиям.
• Отсутствие соответствующих кодексов, стандартов, инструкций по подключению инженерных сетей и сетевых измерений.
• Плохое общественное восприятие эстетики системы возобновляемых источников энергии.
• Отсутствие участия и сотрудничества заинтересованных сторон / сообществ в выборе энергии и проектах в области возобновляемых источников энергии.

При таком большом количестве препятствий нетехнического характера не существует «серебряной пули» для перехода на возобновляемые источники энергии. Таким образом, в идеале существует потребность в нескольких различных типах инструментов политики, которые дополняли бы друг друга и преодолевали различные типы препятствий. ^{[108] [111]}

Необходимо создать политическую основу, которая уравняет правила игры и устранит дисбаланс традиционных подходов, связанных с ископаемым топливом. Политический ландшафт должен соответствовать общим тенденциям в энергетическом секторе, а также отражать конкретные социальные, экономические и экологические приоритеты. ^[112] Некоторые богатые ресурсами страны изо всех сил пытаются отказаться от ископаемого топлива и до сих пор не смогли принять нормативную базу, необходимую для развития возобновляемых источников энергии (например, Россия). ^[113]

Публичная политика [ править ]

Государственная политика играет определенную роль в коммерциализации возобновляемых источников энергии, поскольку система свободного рынка имеет некоторые фундаментальные ограничения. Как указывает Stern Review :

На либерализованном энергетическом рынке инвесторы, операторы и потребители должны нести полную стоимость своих решений. Но это не так во многих экономиках или энергетических секторах. Многие политические меры искажают рынок в пользу существующих технологий использования ископаемого топлива. ^[109]

Международное общество по солнечной энергии заявило , что «исторические стимулы для традиционных энергетических ресурсов , по- прежнему , даже сегодня косых рынков захоронения многих реальных социальных расходов на их использовании в». ^[114]

Энергетические системы на ископаемом топливе имеют другие затраты и характеристики производства, передачи и конечного использования, чем системы возобновляемых источников энергии, и необходимы новые рекламные стратегии, чтобы гарантировать, что возобновляемые системы развиваются так быстро и широко, насколько это социально желательно. ^[102]

Лестер Браун заявляет, что рынок «не включает косвенные затраты на предоставление товаров или услуг в цены, он не оценивает адекватно природные услуги и не соблюдает пороговые значения устойчивой урожайности природных систем». ^[115] Это также благоприятствует краткосрочному плану в долгосрочной перспективе, тем самым демонстрируя ограниченную заботу о будущих поколениях. ^[115] Перемещение налогов и субсидий может помочь преодолеть эти проблемы, ^[116] хотя также проблематично объединить различные международные нормативные режимы, регулирующие этот вопрос. ^[117]

Перенос налогов [ править ]

Сдвиг налога широко обсуждался и одобрялся экономистами. Он включает снижение подоходного налога при одновременном повышении сборов за экологически разрушительную деятельность, чтобы создать более гибкий рынок. Например, налог на уголь, который включает в себя повышенные расходы на здравоохранение, связанные с вдыханием загрязненного воздуха, стоимость ущерба от кислотных дождей и расходы, связанные с нарушением климата, будет стимулировать инвестиции в возобновляемые технологии. Несколько западноевропейских стран уже переводят налоги в рамках процесса, известного как реформа экологического налогообложения. ^[115]

В 2001 году Швеция начала новую 10-летнюю смену экологического налога, направленную на преобразование 30 миллиардов крон (3,9 миллиарда долларов) налогов на прибыль в налоги на экологически разрушительную деятельность. Другими европейскими странами, в которых были предприняты значительные усилия по налоговой реформе, являются Франция, Италия, Норвегия, Испания и Великобритания. Две ведущие экономики Азии, Япония и Китай, рассматривают возможность введения налогов на выбросы углерода. ^[115]

Перенос субсидий [ править ]

Так же, как существует необходимость в переносе налогов, существует также необходимость в переносе субсидий. Субсидии - это не плохо, поскольку многие технологии и отрасли появились благодаря схемам государственных субсидий. Stern Review объясняет, что из 20 ключевых инноваций за последние 30 лет только одна из 14 была полностью профинансирована частным сектором, а девять полностью финансировались государством. ^[118] Если говорить о конкретных примерах, Интернет стал результатом финансируемых государством связей между компьютерами в государственных лабораториях и исследовательских институтах. А сочетание федерального налогового вычета и надежного государственного налогового вычета в Калифорнии помогло создать современную ветроэнергетическую отрасль. ^[116]

Лестер Браун утверждал, что «мир, столкнувшийся с перспективой разрушительного с экономической точки зрения изменения климата, больше не может оправдывать субсидии для расширения сжигания угля и нефти. Перемещение этих субсидий на развитие экологически безопасных источников энергии, таких как ветер, солнце, биомасса, геотермальная энергия - ключ к стабилизации климата Земли ». ^[116] Международное общество солнечной энергии выступает за «выравнивание игрового поля», устраняя сохраняющееся неравенство в государственном субсидировании энергетических технологий и НИОКР, в которых ископаемое топливо и ядерная энергия получают наибольшую долю финансовой поддержки. ^[119]

Некоторые страны отменяют или сокращают субсидии, нарушающие климат, а Бельгия, Франция и Япония постепенно отказались от всех субсидий на уголь. Германия сокращает субсидии на уголь. Субсидия снизилась с 5,4 млрд долларов в 1989 году до 2,8 млрд долларов в 2002 году, и в результате Германия снизила потребление угля на 46 процентов. Китай сократил субсидию на уголь с 750 миллионов долларов в 1993 году до 240 миллионов долларов в 1995 году, а недавно ввел налог на высокосернистый уголь. ^[116] Однако Соединенные Штаты увеличивают свою поддержку ископаемому топливу и ядерной промышленности. ^[116]

В ноябре 2011 года в отчете МЭА, озаглавленном « Развертывание возобновляемых источников энергии в 2011 году», говорилось, что «субсидии на экологически чистые энергетические технологии, которые еще не были конкурентоспособными, являются оправданными для того, чтобы стимулировать инвестиции в технологии с очевидными преимуществами для окружающей среды и энергетической безопасности». Отчет МЭА не согласен с утверждениями о том, что технологии возобновляемых источников энергии жизнеспособны только за счет дорогостоящих субсидий и не могут надежно производить энергию для удовлетворения спроса. ^[39]

Справедливое и эффективное введение субсидий для возобновляемых источников энергии и стремление к устойчивому развитию, однако, требует координации и регулирования на глобальном уровне, поскольку субсидии, предоставляемые в одной стране, могут легко подорвать отрасли и политику других, тем самым подчеркивая актуальность этого вопроса для Всемирная торговая организация. ^[120]

Цели возобновляемой энергии [ править ]

Установление национальных целей в области возобновляемых источников энергии может быть важной частью политики в области возобновляемых источников энергии, и эти цели обычно определяются как процентная доля от первичной энергии и / или производимой электроэнергии. Например, Европейский Союз установил ориентировочную цель по возобновляемым источникам энергии в размере 12 процентов от общего энергобаланса ЕС и 22 процента потребления электроэнергии к 2010 году. Национальные цели для отдельных стран-членов ЕС также были установлены для достижения общей цели. Другие развитые страны с определенными национальными или региональными целями включают Австралию, Канаду, Израиль, Японию, Корею, Новую Зеландию, Норвегию, Сингапур, Швейцарию и некоторые штаты США. ^[121]

Национальные цели также являются важным компонентом стратегий использования возобновляемых источников энергии в некоторых развивающихся странах . К развивающимся странам с целевыми показателями использования возобновляемых источников энергии относятся Китай, Индия, Индонезия, Малайзия, Филиппины, Таиланд, Бразилия, Египет, Мали и Южная Африка. Цели, установленные многими развивающимися странами, довольно скромны по сравнению с целями некоторых промышленно развитых стран. ^[121]

Цели в области возобновляемых источников энергии в большинстве стран являются ориентировочными и необязательными, но они способствовали действиям правительства и нормативно-правовой базе. Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде предложила, чтобы юридически обязательные цели в области возобновляемых источников энергии могли бы стать важным политическим инструментом для достижения более широкого проникновения на рынок возобновляемых источников энергии. ^[121]

Выравнивание игрового поля [ править ]

МЭА определило три действия, которые позволят возобновляемым источникам энергии и другим чистым энергетическим технологиям «более эффективно конкурировать за капитал частного сектора».

• «Во-первых, цены на энергию должны надлежащим образом отражать« истинную стоимость »энергии (например, посредством установления цен на углерод ), чтобы в полной мере учитывались положительные и отрицательные воздействия производства и потребления энергии». Пример: новые АЭС в Великобритании стоят 92,50 фунтов стерлингов за МВтч ^{[122] [123],} тогда как морские ветряные электростанции в Великобритании поддерживаются в размере 74,2 евро за МВтч ^[124] по цене 150 фунтов стерлингов в 2011 году, которая упала до 130 фунтов стерлингов за МВтч в 2011 году. 2022. ^[125] В Дании цена может составлять 84 евро / МВтч. ^[126]
• «Во-вторых, необходимо отменить неэффективные субсидии на ископаемое топливо, обеспечив при этом доступ всех граждан к доступной энергии».
• «В-третьих, правительства должны разработать политические рамки, которые поощряют инвестиции частного сектора в альтернативные источники энергии с низким содержанием углерода». ^[127]

Зеленые программы стимулирования [ править ]

В ответ на мировой финансовый кризис в конце 2000-х годов основные правительства мира сделали программы «зеленого стимулирования» одним из основных инструментов своей политики для поддержки экономического восстановления. На возобновляемые источники энергии и энергоэффективность было выделено около 188 миллиардов долларов США в виде финансирования зеленого стимулирования, которое предполагается потратить в основном в 2010 и 2011 годах ^[128].

Регулирование энергетического сектора [ править ]

Государственная политика определяет степень, в которой возобновляемые источники энергии (ВИЭ) должны быть включены в структуру генерации развитых или развивающихся стран. Регулирующие органы в энергетическом секторе реализуют эту политику, тем самым влияя на темпы и структуру инвестиций в ВИЭ и подключений к сети. Регулирующие органы в сфере энергетики часто имеют право выполнять ряд функций, влияющих на финансовую осуществимость проектов возобновляемой энергетики. К таким функциям относятся выдача лицензий, установление стандартов эффективности, мониторинг деятельности регулируемых фирм, определение уровня цен и структуры тарифов, создание единых систем счетов, арбитражное урегулирование споров между заинтересованными сторонами (например, распределение затрат на присоединение), выполнение управленческих аудитов, развитие кадровых ресурсов агентства. (экспертиза),отчетность о секторе и деятельности по поручению государственных органов, а также согласование решений с другими государственными органами. Таким образом, регулирующие органы принимают широкий спектр решений, влияющих на финансовые результаты, связанные с инвестициями в ВИЭ. Кроме того, отраслевой регулирующий орган может давать рекомендации правительству относительно всех последствий сосредоточения внимания на изменении климата или энергетической безопасности. Регулирующий орган энергетического сектора является естественным сторонником эффективности и сдерживания затрат на протяжении всего процесса разработки и реализации политики в области возобновляемых источников энергии. Поскольку политика не реализуется самостоятельно, регулирующие органы в энергетическом секторе становятся ключевым фактором, способствующим (или блокирующим) инвестициям в возобновляемые источники энергии.регулирующие органы принимают широкий спектр решений, влияющих на финансовые результаты, связанные с инвестициями в ВИЭ. Кроме того, отраслевой регулирующий орган может давать рекомендации правительству относительно всех последствий сосредоточения внимания на изменении климата или энергетической безопасности. Регулирующий орган энергетического сектора является естественным сторонником эффективности и сдерживания затрат на протяжении всего процесса разработки и реализации политики в области возобновляемых источников энергии. Поскольку политика не реализуется самостоятельно, регулирующие органы в энергетическом секторе становятся ключевым фактором, способствующим (или блокирующим) инвестициям в возобновляемые источники энергии.регулирующие органы принимают широкий спектр решений, влияющих на финансовые результаты, связанные с инвестициями в ВИЭ. Кроме того, отраслевой регулирующий орган может дать совет правительству относительно всех последствий сосредоточения внимания на изменении климата или энергетической безопасности. Регулирующий орган в энергетическом секторе является естественным сторонником эффективности и сдерживания затрат на протяжении всего процесса разработки и реализации политики в области возобновляемых источников энергии. Поскольку политика не реализуется самостоятельно, регулирующие органы в энергетическом секторе становятся ключевым посредником (или блокатором) инвестиций в возобновляемые источники энергии.Регулирующий орган в энергетическом секторе является естественным сторонником эффективности и сдерживания затрат на протяжении всего процесса разработки и реализации политики в области возобновляемых источников энергии. Поскольку политика не реализуется самостоятельно, регулирующие органы в энергетическом секторе становятся ключевым посредником (или блокатором) инвестиций в возобновляемые источники энергии.Регулирующий орган энергетического сектора является естественным сторонником эффективности и сдерживания затрат на протяжении всего процесса разработки и реализации политики в области возобновляемых источников энергии. Поскольку политика не реализуется самостоятельно, регулирующие органы в энергетическом секторе становятся ключевым фактором, способствующим (или блокирующим) инвестициям в возобновляемые источники энергии.^[129]

Энергетический переход в Германии [ править ]

Energiewende ( немецкий для перехода энергии ) является переходом от Германии к низкому содержанию углерода , экологически безопасный, надежный и доступное энергообеспечение. ^[131] Новая система будет в значительной степени зависят от возобновляемых источников энергии ( в частности , наматывать , фотоэлектрические и биомасса ) энергоэффективности и управления спросом на энергию . Большую часть, если не всю существующую угольную генерацию необходимо будет вывести из эксплуатации. ^[132] поэтапный отказ флота Германии вядерные реакторы , которые должны быть построены к 2022 году, являются ключевой частью программы. ^[133]

Законодательная поддержка Energiewende была принята в конце 2010 года и включает сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) на 80–95% к 2050 году (по сравнению с 1990 годом) и цель возобновляемой энергии на уровне 60% к 2050 году. ^[134] Эти цели амбициозны. ^[135] Базирующийся в Берлине институт политики Agora Energiewende отметил, что «хотя немецкий подход не является уникальным во всем мире, скорость и масштабы Energiewende исключительны». ^[136] Energiewende также стремится к прозрачности больше по отношению к национальной энергетической политики формирования. ^[137]

Германия добилась значительного прогресса в достижении своей цели по сокращению выбросов парниковых газов, достигнув 27% снижения в период с 1990 по 2014 год. Однако Германии необходимо будет поддерживать средний уровень сокращения выбросов парниковых газов на уровне 3,5% в год, чтобы достичь своей цели Energiewende , равной максимальному историческому уровню значение на данный момент. ^[138]

Германия тратит 1,5  миллиарда евро в год на исследования в области энергетики (данные за 2013 год), чтобы решить технические и социальные проблемы, возникшие в результате перехода. ^[139] Это включает в себя ряд компьютерных исследований, которые подтвердили осуществимость и аналогичную стоимость (по сравнению с обычным бизнесом и с учетом адекватной цены на углерод ) Energiewende .

Эти инициативы выходят далеко за рамки законодательства Европейского Союза и национальной политики других европейских государств. Цели политики были поддержаны федеральным правительством Германии и привели к огромному расширению использования возобновляемых источников энергии, особенно ветровой энергии. Доля возобновляемых источников энергии в Германии увеличилась примерно с 5% в 1999 году до 22,9% в 2012 году, что превышает средний показатель по ОЭСР (18%). ^[140] Производителям гарантирован фиксированный зеленый тариф.на 20 лет, гарантируя фиксированный доход. Были созданы энергетические кооперативы, и были предприняты усилия по децентрализации контроля и прибылей. Крупные энергетические компании занимают непропорционально небольшую долю рынка возобновляемых источников энергии. Однако в некоторых случаях плохие инвестиционные проекты приводили к банкротствам и низкой доходности , а нереалистичные обещания оказывались далеки от реальности. ^[141] Атомные электростанции были закрыты, а существующие девять станций закроются раньше, чем планировалось, в 2022 году.

Одним из факторов, препятствующих эффективному использованию новых возобновляемых источников энергии, было отсутствие сопутствующих инвестиций в энергетическую инфраструктуру для вывода электроэнергии на рынок. Считается, что необходимо построить или модернизировать 8 300 км линий электропередачи. ^[140] Различные немецкие государства по- разному относятся к строительству новых линий электропередач. Для промышленности были заморожены тарифы, и поэтому возросшие затраты на Energiewende переложили на потребителей, у которых выросли счета за электроэнергию.

Добровольные рыночные механизмы для возобновляемой электроэнергии [ править ]

Добровольные рынки, также называемые рынками зеленой энергии, определяются предпочтениями потребителей. Добровольные рынки позволяют потребителю делать больше, чем того требуют политические решения, и снижать воздействие на окружающую среду от использования электроэнергии. Чтобы добиться успеха, продукты добровольной «зеленой» энергии должны приносить значительную пользу покупателям. Выгоды могут включать нулевые или сокращенные выбросы парниковых газов, другие сокращения загрязнения или другие улучшения окружающей среды на электростанциях. ^[142]

Движущими факторами добровольной зеленой электроэнергии в ЕС являются либерализованные рынки электроэнергии и Директива о ВИЭ. Согласно директиве, государства-члены ЕС должны гарантировать, что происхождение электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников энергии, может быть гарантировано, и поэтому должна быть выдана «гарантия происхождения» (статья 15). Экологические организации используют добровольный рынок для создания новых возобновляемых источников энергии и повышения устойчивости существующего производства электроэнергии. В США основным инструментом отслеживания и стимулирования добровольных действий является программа Green-e, управляемая Центром ресурсных решений . ^[143] В Европе основным добровольным инструментом, используемым НПО для продвижения устойчивого производства электроэнергии, является этикетка « ЭКОэнергия» . ^[144]

Последние события [ править ]

Ряд событий 2006 года выдвинул возобновляемые источники энергии в политическую повестку дня, включая промежуточные выборы в США в ноябре, которые подтвердили, что чистая энергия является основным вопросом. Также в 2006 году Stern Review ^[14] представил убедительные экономические аргументы в пользу инвестирования в низкоуглеродные технологии сейчас и утверждал, что экономический рост не обязательно должен быть несовместимым с сокращением потребления энергии. ^[146] Согласно анализу тенденций, проведенному Программой ООН по окружающей среде , озабоченность изменением климата ^{[13] в} сочетании с недавними высокими ценами на нефть ^[147] и растущей государственной поддержкой стимулируют рост инвестиций в возобновляемые источники энергии и отрасли энергоэффективности.^{[15] [148]}

Инвестиционный капитал , протекающего в возобновляемые источники энергии достигли рекордной отметки в US $ 77 миллиардов в 2007 году, с восходящей тенденции продолжения в 2008 году ^[16] ОЭСР по- прежнему доминирует, но в настоящее время растет активность компаний в Китае, Индии и Бразилии. Китайские компании были вторым по величине получателем венчурного капитала в 2006 году после США. В том же году Индия была крупнейшим нетто-покупателем компаний за рубежом, в основном на более устоявшихся европейских рынках. ^[148]

Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли выдержать экономический кризис 2009 года лучше, чем многие другие отрасли. ^[96] В частности, президент США Барак Обама «s реинвестирование 2009 американское Восстановление и включали более 70 млрд $ в прямых расходов и налоговых кредитах для чистой энергии и связанных с ними транспортными программами. Это сочетание политики и стимулов представляет собой крупнейшее в истории США обязательство федерального правительства в отношении возобновляемых источников энергии, передового транспорта и инициатив по энергосбережению. Основываясь на этих новых правилах, многие другие коммунальные предприятия усилили свои программы экологически чистой энергии. ^[96] Чистый крайпредполагает, что коммерциализация чистой энергии поможет странам всего мира справиться с нынешним экономическим недугом. ^[96] Когда-то многообещающая компания по производству солнечной энергии, Solyndra , оказалась вовлеченной в политический спор, связанный с санкционированием администрацией президента США Барака Обамы гарантии по ссуде в размере 535 миллионов долларов для Корпорации в 2009 году в рамках программы содействия развитию альтернативной энергетики. ^{[149] [150]} Компания прекратила всю свою коммерческую деятельность, подала заявление о банкротстве в соответствии с главой 11 и уволила почти всех своих сотрудников в начале сентября 2011 года. ^{[151] [152]}

В его 24 января 2012 года государство союза адрес, президент США Барак Обама подтвердил свое обязательство возобновляемых источников энергии. Обама сказал, что он «не откажется от обещания чистой энергии». Обама призвал министерство обороны взять на себя обязательство закупить 1000 МВт возобновляемой энергии. Он также упомянул давнее обязательство Министерства внутренних дел разрешить в 2012 году 10 000 МВт проектов возобновляемой энергии на государственных землях. ^[153]

По состоянию на 2012 год возобновляемые источники энергии играют важную роль в структуре энергетики многих стран мира. Возобновляемые источники энергии становятся все более экономичными как в развивающихся, так и в развитых странах. Цены на технологии возобновляемых источников энергии, в первую очередь на энергию ветра и солнечную энергию, продолжали снижаться, делая возобновляемые источники энергии конкурентоспособными по сравнению с традиционными источниками энергии. Однако без равных условий игры широкое проникновение на рынок возобновляемых источников энергии по-прежнему зависит от жесткой политики продвижения. Субсидии на ископаемое топливо, которые намного выше, чем субсидии на возобновляемые источники энергии, остаются в силе и должны быть быстро отменены. ^[154]

Генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун сказал, что «возобновляемые источники энергии способны поднять беднейшие страны на новый уровень процветания». ^[155] В октябре 2011 года он «объявил о создании группы высокого уровня для мобилизации поддержки доступа к энергии, энергоэффективности и более широкого использования возобновляемых источников энергии. Сопредседателем группы будет Кандех Юмкелла, председатель UN Energy и генеральный директор Организации промышленного развития ООН, и Чарльз Холлидей, председатель Bank of America ». ^[156]

Использование солнечной энергии и энергии ветра во всем мире продолжало значительно расти в 2012 году. Потребление солнечной электроэнергии увеличилось на 58 процентов, до 93 тераватт-часов (ТВт-ч). Использование энергии ветра в 2012 году увеличилось на 18,1 процента, до 521,3 ТВтч. ^[157] Глобальная установленная мощность солнечной и ветровой энергии продолжала расти, даже несмотря на то, что новые инвестиции в эти технологии снизились в 2012 году. Мировые инвестиции в солнечную энергию в 2012 году составили 140,4 миллиарда долларов, что на 11 процентов меньше, чем в 2011 году, а инвестиции в ветроэнергетику снизились на 10,1 процента. до 80,3 млрд долларов. Но из-за более низких производственных затрат по обеим технологиям общие установленные мощности резко выросли. ^[157] Это сокращение инвестиций, но рост установленной мощности может снова произойти в 2013 году. ^{[158] [159]}Аналитики ожидают, что к 2030 году рынок утроится. ^[160] В 2015 году инвестиции в возобновляемые источники энергии превысили объемы ископаемых. ^[161]

100% возобновляемая энергия [ править ]

Стимул использовать 100% возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии, транспорта или даже для общего снабжения первичной энергией во всем мире был мотивирован глобальным потеплением и другими экологическими, а также экономическими проблемами. В обзорах Межправительственной группы экспертов по изменению климата сценариев использования энергии, которые позволят удерживать глобальное потепление примерно на уровне 1,5 градуса, доля первичной энергии, поставляемой из возобновляемых источников, увеличивается с 15% в 2020 году до 60% в 2050 году (медианные значения по всем опубликованным пути). ^[162] Доля первичной энергии, поставляемой за счет биомассы, увеличивается с 10% до 27%, ^[163] с эффективным контролем того, изменяется ли землепользование при выращивании биомассы. ^[164]Доля ветра и солнца увеличивается с 1,8% до 21%. ^[163]

На национальном уровне по меньшей мере 30 стран мира уже имеют возобновляемые источники энергии, на которые приходится более 20% энергоснабжения.

Марк З. Якобсон , профессор гражданской и экологической инженерии в Стэнфордском университете и директор его программы «Атмосфера и энергия», говорит, что производство всей новой энергии с помощью энергии ветра , солнечной энергии и гидроэнергии к 2030 году возможно, а существующие механизмы энергоснабжения могут быть заменены к 2050 году. Барьеры на пути реализации плана использования возобновляемых источников энергии рассматриваются как «в первую очередь социальные и политические, а не технологические или экономические». Якобсон говорит, что затраты на энергию ветра, солнца и воды должны быть аналогичны сегодняшним затратам на энергию. ^[165]

Аналогичным образом, в Соединенных Штатах независимый Национальный исследовательский совет отметил, что «существует достаточно внутренних возобновляемых ресурсов, чтобы позволить возобновляемой электроэнергии играть значительную роль в производстве электроэнергии в будущем и, таким образом, помогать решать проблемы, связанные с изменением климата, энергетической безопасностью и эскалацией. затрат на энергию… Возобновляемая энергия является привлекательным вариантом, потому что возобновляемые ресурсы, доступные в Соединенных Штатах, взятые вместе, могут обеспечить значительно большее количество электроэнергии, чем общий текущий или прогнозируемый внутренний спрос ». ^[166]

Наиболее значительные препятствия на пути широкого внедрения крупномасштабных стратегий использования возобновляемых источников энергии и низкоуглеродной энергетики носят в основном политический, а не технологический характер. Согласно отчету « Post Carbon Pathways» за 2013 год, в котором были рассмотрены многие международные исследования, ключевыми препятствиями являются: отрицание изменения климата , лоббирование ископаемого топлива , политическое бездействие, неустойчивое потребление энергии, устаревшая энергетическая инфраструктура и финансовые ограничения. ^[167]

Энергоэффективность [ править ]

Движение к устойчивости в области энергетики потребует изменений не только в способах поставки энергии, но и в способах ее использования, а сокращение количества энергии, необходимой для доставки различных товаров или услуг, имеет важное значение. Возможности улучшения со стороны спроса в энергетическом уравнении столь же богаты и разнообразны, как и со стороны предложения, и часто предлагают значительные экономические выгоды. ^[168]

Устойчивая энергетическая экономика требует приверженности как возобновляемым источникам энергии, так и эффективности. Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность считаются «двумя столпами» устойчивой энергетической политики. Американский совет по энергоэффективной экономике пояснил, что необходимо развивать оба ресурса, чтобы стабилизировать и сократить выбросы углекислого газа: ^[169]

Эффективность крайне важна для замедления роста спроса на энергию, так что рост предложения чистой энергии может привести к значительному сокращению использования ископаемого топлива. Если потребление энергии будет расти слишком быстро, развитие возобновляемых источников энергии будет преследовать удаляющуюся цель. Точно так же, если поставки чистой энергии не появятся быстро, замедление роста спроса только начнет сокращать общие выбросы; также необходимо снижение содержания углерода в источниках энергии. ^[169]

МЭА заявило, что политика в области возобновляемых источников энергии и энергоэффективности являются дополнительными инструментами для развития устойчивого энергетического будущего и должны разрабатываться вместе, а не изолированно. ^[170]

См. Также [ править ]

Списки [ править ]

Темы [ править ]

Люди [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме экономики возобновляемых источников энергии .

• Инвестиции: зеленые технологии имеют большой потенциал роста , LA Times , 2011 г.
• Глобальная возобновляемая энергия: политика и меры
• Отсутствие обвала рынка
• Бюро землепользования - Приоритетные проекты в области возобновляемых источников энергии на 2012 год