Дискуссия о возобновляемых источниках энергии

Глобальная общественная поддержка источников энергии, на основе исследования Ipsos (2011). ^[1]

Строительство плотины Rampart мощностью 5 ГВт было закрыто из-за опасений по поводу коренных народов и проблем сохранения окружающей среды.

Политики часто обсуждают ограничения и возможности возобновляемых источников энергии .

Производство возобновляемой электроэнергии из таких источников, как энергия ветра и солнца , иногда критикуют за то, что оно непостоянное или непостоянное . Однако Международное энергетическое агентство заявило, что его значение зависит от ряда факторов, таких как проникновение соответствующих возобновляемых источников энергии. ^[2]

Были проблемы « не на моем заднем дворе » (NIMBY), связанные с визуальными и другими воздействиями некоторых ветряных электростанций , когда местные жители иногда дрались или блокировали строительство. ^[3] В США проект мыса Ветра в Массачусетсе был отложен на годы отчасти из-за эстетических соображений. Однако жители других регионов были более позитивными, и есть много примеров развития ветряных электростанций. По словам члена городского совета, подавляющее большинство местных жителей считают, что ветряная электростанция Ардроссан в Шотландии улучшила территорию. ^[4]

Рынок технологий возобновляемой энергетики продолжает расти. Обеспокоенность изменением климата в сочетании с высокими ценами на нефть , пиковыми ценами на нефть и растущей государственной поддержкой стимулирует ужесточение законодательства, стимулов и коммерциализации возобновляемых источников энергии . ^[5] Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли выдержать экономический кризис 2009 года лучше, чем многие другие сектора. ^[6]

Опасения по поводу воздействия возобновляемых источников энергии на окружающую среду представляются сторонниками таких теорий, как снижение темпов роста и устойчивой экономики, как одно из доказательств того, что для достижения устойчивости технологических методов недостаточно и существует необходимость ограничить потребление ^[7]

Определение возобновляемой энергии [ править ]

Международное энергетическое агентство определяет изречение возобновляемых источников энергии

Возобновляемая энергия получается из природных процессов , которые постоянно пополняются. В своих различных формах он происходит непосредственно от солнца или от тепла, генерируемого глубоко внутри земли. В определение включены электричество и тепло, вырабатываемые за счет солнечной энергии , ветра , океана , гидроэнергии , биомассы , геотермальных ресурсов , а также биотоплива и водорода, получаемых из возобновляемых источников. ^[8]

Возобновляемые источники энергии существуют на обширных географических территориях, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченном числе стран. ^[8]

Переменная возобновляемая энергия [ править ]

Изменчивость по своей сути влияет на солнечную энергию , поскольку производство электроэнергии из солнечных источников зависит от количества световой энергии в данном месте. Солнечная энергия меняется в течение дня, сезонов, облачности и широты земного шара. Выносимый ветром песок разъедает стекло в сухом климате, а защитные слои увеличивают расходы. Эти факторы довольно предсказуемы, и некоторые солнечные тепловые системы используют теплоаккумуляторы из расплавленной соли для выработки энергии, когда солнце не светит. ^[10]

Энергия ветра является переменным ресурсом, и количество электроэнергии, производимой в любой момент времени данной станцией, будет зависеть от скорости ветра, плотности воздуха и характеристик турбины (среди других факторов). Если скорость ветра слишком низкая (менее примерно 2,5 м / с), тогда ветряные турбины не смогут производить электричество, а если она будет слишком высокой (более примерно 25 м / с), турбины придется отключить. чтобы избежать повреждений. В то время как мощность одной турбины может сильно и быстро меняться по мере изменения местной скорости ветра, по мере того, как все больше турбин подключается на все большие и большие площади, средняя выходная мощность становится менее изменчивой. ^[11]

Коэффициенты мощности для фотоэлектрических солнечных батарей довольно низкие и варьируются от 10 до 20% от номинальной мощности, указанной на паспортной табличке . Прибрежный ветер лучше 20-35%, а морской ветер - 45%. Это означает, что необходимо установить больше общих мощностей, чтобы достичь средней производительности за год. ^[12] Коэффициент мощности связан с заявлениями об увеличении мощности, генерация могла увеличиться на гораздо меньшую цифру.

Международное энергетическое агентство говорит , что было слишком много внимания проблемы изменчивости производства электроэнергии из возобновляемых источников. ^[13] Этот вопрос относится только к определенным возобновляемым технологиям, в основном к ветроэнергетике и солнечной фотоэлектрической энергии , и, в меньшей степени, к речной гидроэлектроэнергии . Значение этой «предсказуемой изменчивости» ^[14]зависит от ряда факторов, которые включают проникновение на рынок соответствующих возобновляемых источников энергии, характер источников энергии, используемых для уравновешивания перебоев, 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, и могут потребоваться дополнительные расходы на диспетчерское резервное копирование или модификацию системы . ^[13] Возобновляемое электроснабжение в диапазоне проникновения 20-50 +% уже реализовано в нескольких европейских системах, хотя и в контексте интегрированной европейской сетевой системы: ^[15]

В 2011 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата , ведущие мировые исследователи климата, отобранные Организацией Объединенных Наций, заявила, что «по мере развития инфраструктуры и энергетических систем, несмотря на сложности, существует несколько фундаментальных технологических ограничений для интеграции портфеля, если таковые имеются. технологий возобновляемых источников энергии для удовлетворения большей части общего спроса на энергию в местах, где имеются или могут быть поставлены подходящие возобновляемые ресурсы ». ^[16] Сценарии МГЭИК «обычно указывают на то, что рост возобновляемой энергии будет широко распространен во всем мире». ^[17]МГЭИК заявила, что если правительства окажут поддержку и будет развернут полный комплект технологий возобновляемой энергии, то на поставку возобновляемой энергии может приходиться почти 80% мирового потребления энергии в течение сорока лет. ^[18] Раджендра Пачаури , председатель IPCC, сказал, что необходимые инвестиции в возобновляемые источники энергии будут стоить всего около 1% мирового ВВП в год. Такой подход может ограничить уровни парниковых газов до менее 450 частей на миллион, безопасного уровня, при превышении которого изменение климата становится катастрофическим и необратимым. ^[18]

Марк З. Якобсон говорит, что недостатка в возобновляемых источниках энергии нет, и что для надежного удовлетворения спроса на электроэнергию можно использовать «разумное сочетание» возобновляемых источников энергии:

Поскольку ветер дует во время шторма, когда солнце не светит, а солнце часто светит в безветренные дни с небольшим ветром, сочетание ветра и солнца может иметь большое значение для удовлетворения спроса, особенно когда геотермальная энергия обеспечивает устойчивую основу, а гидроэнергетика может быть названа чтобы заполнить пробелы. ^[19]

Как сказал физик Эмори Ловинс :

Изменчивость солнца, ветра и т. Д. Не станет проблемой, если вы сделаете несколько разумных вещей. Один из них - это диверсификация возобновляемых источников энергии с помощью технологий, чтобы погодные условия, плохие для одного вида, были хороши для другого. Во-вторых, вы диверсифицируете сайты, чтобы они не зависели от одной и той же погоды одновременно, потому что они находятся в одном месте. В-третьих, вы используете стандартные методы прогнозирования погоды для прогнозирования ветра, солнца и дождя, и, конечно, гидрооператоры делают это прямо сейчас. В-четвертых, вы объединяете все свои ресурсы - со стороны предложения и со стороны спроса ... » ^[20]

Комбинация диверсификации переменных возобновляемых источников энергии по типу и местоположению, прогнозирования их изменения и их интеграции с отправляемыми возобновляемыми источниками энергии, генераторами с гибким топливом и реагированием на спрос может создать энергосистему, которая может надежно удовлетворить наши потребности. Интеграция все более высоких уровней возобновляемых источников энергии успешно демонстрируется в реальном мире: ^[15]

В 2009 году восемь американских и три европейских органа власти, написавшие в профессиональном журнале ведущих инженеров-электриков, не нашли «надежного и твердого технического ограничения на количество энергии ветра, которое может быть использовано в электрических сетях». Фактически, ни одно из более чем 200 международных исследований, ни официальные исследования для восточных и западных регионов США, ни Международное энергетическое агентство не выявили серьезных затрат или технических барьеров для надежной интеграции до 30% переменных возобновляемых источников энергии в сеть. а в некоторых исследованиях и многое другое. ^[15]

Возобновляемая поставка электроэнергии в диапазоне 20-50 +% уже реализована в нескольких европейских системах, хотя и в контексте интегрированной европейской сетевой системы: ^[15]

В 2010 году в четырех федеральных землях Германии с населением 10 миллионов человек использовалось от энергии ветра 43–52% своих годовых потребностей в электроэнергии. Не сильно отстает Дания: в 2010 г. она вырабатывала 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% своих потребностей за счет ветра. Только в период 2005–2010 гг. Португалия увеличила объем возобновляемой электроэнергии с 17% до 45%. ^[15]

Интеграция возобновляемых источников энергии вызвала некоторые проблемы со стабильностью сети в Германии. Колебания напряжения вызывают проблемы с чувствительным оборудованием. В одном случае завод Hydro Aluminium в Гамбурге был вынужден остановиться, когда высокочувствительный монитор прокатного стана остановил производство так внезапно, что алюминиевые ленты зацепились. Они попали в машины и разрушили часть мельницы. Неисправность была вызвана падением напряжения в электросети на миллисекунду. Опрос членов Ассоциации немецких промышленных энергетических компаний (VIK) показал, что количество кратковременных сбоев в электросети Германии выросло на 29 процентов за 2009–2012 годы. За тот же период количество отказов обслуживания выросло на 31 процент, и почти половина этих отказов привела к остановкам производства.Согласно информации компании, ущерб составил от 10 000 до сотен тысяч евро.^[21]

Minnkota Power Cooperative, ведущая ветроэнергетическая компания США в 2009 году, обеспечила 38% своих розничных продаж за счет ветра. ^[15]

Марк А. Делукки и Марк З. Якобсон сообщают, что существует, по крайней мере, семь способов проектирования и эксплуатации систем переменного тока с возобновляемыми источниками энергии, чтобы они надежно удовлетворяли спрос на электроэнергию: ^[22]

• (A) соединить географически рассредоточенные, естественно изменяющиеся источники энергии (например, ветер, солнце, волны, приливы), что значительно сглаживает предложение (и спрос) электроэнергии.
• (B) использовать дополнительные и неизменяемые источники энергии (такие как гидроэлектроэнергия), чтобы заполнить временный разрыв между спросом и ветровой или солнечной генерацией.
• (C) использовать «умное» управление спросом и ответом, чтобы перенести гибкие нагрузки на время, когда будет доступно больше возобновляемой энергии.
• (D) хранить электроэнергию на месте ее выработки (в батареях, водородном газе, расплавленных солях, сжатом воздухе, гидроэлектроэнергии и маховиках) для дальнейшего использования.
• (E) чрезмерно большие пиковые генерирующие мощности из возобновляемых источников, чтобы свести к минимуму периоды, когда доступная возобновляемая энергия меньше, чем спрос, и обеспечить запасную мощность для производства водорода для гибкого транспорта и использования тепла.
• (F) хранить электроэнергию в аккумуляторных батареях электромобилей, известных как «от транспортного средства к электросети» или V2G .
• (G) прогнозировать погоду (ветер, солнечный свет, волны, приливы и осадки), чтобы лучше планировать потребности в энергоснабжении. ^[22]

Якобсон и Делукки утверждают, что энергия ветра, воды и солнца может быть увеличена экономически эффективными способами для удовлетворения наших потребностей в энергии, освобождая нас от зависимости как от ископаемого топлива, так и от ядерной энергии. В 2009 году они опубликовали в Scientific American «План по обеспечению 100 процентов планеты возобновляемыми источниками энергии» . В статье рассмотрен ряд вопросов, таких как всемирное пространственное следование ветряных турбин, наличие дефицитных материалов, необходимых для производства новых систем, способность производить надежную энергию по запросу и среднюю стоимость киловатт-часа. Более подробный и обновленный технический анализ был опубликован в виде статьи из двух частей в журнале Energy Policy . ^[23]

Возобновляемая энергия пополняется естественным образом, а технологии использования возобновляемых источников энергии повышают энергетическую безопасность регионов с низким энергопотреблением, поскольку они снижают зависимость от иностранных источников топлива. В отличие от электростанций, использующих уран и переработанный плутоний в качестве топлива, они не подвержены волатильности мировых топливных рынков. ^[24] Возобновляемая энергия децентрализует электроснабжение и, таким образом, сводит к минимуму потребность в производстве, транспортировке и хранении опасного топлива; надежность выработки электроэнергии повышается за счет выработки электроэнергии рядом с потребителем энергии. Случайное или намеренное отключение влияет на меньшую мощность, чем отключение на более крупной электростанции. ^[24]

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 двойной цели 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. ^[25]

Экономика и жизнеспособность [ 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 ". ^[27] По состоянию на 2011 год ^{[Обновить]}произошло существенное снижение стоимости солнечных и ветровых технологий:

По оценкам Bloomberg New Energy Finance, цена фотоэлектрических модулей на 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. ^[28]

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. ^[29] Ветровая и солнечная энергия способны производить электроэнергию на 20-40% в год. ^[30]

Возобновляемые источники энергии также являются наиболее экономичным решением для новых подключенных к сетям мощностей в районах, где нет дешевых ископаемых видов топлива. 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 с использованием возобновляемых источников энергии». ^[29]

По состоянию на 2012 год на технологии производства электроэнергии из возобновляемых источников приходилось около половины всех новых генерирующих мощностей во всем мире. В 2011 году добавление включало 41 гигаватт (ГВт) новой ветроэнергетической мощности, 30 ГВт фотоэлектрической энергии, 25 ГВт гидроэлектроэнергии, 6 ГВт биомассы, 0,5 ГВт CSP и 0,1 ГВт геотермальной энергии. ^[29] Гидроэнергетика обеспечивает 16,3% мировой электроэнергии. В сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии - ветром, геотермальной энергией, солнечной энергией, биомассой и отходами: вместе они составляют 21,7% мирового производства электроэнергии в 2013 году ^[31].

Электричество базовой нагрузки [ править ]

«Базовая нагрузка» - это минимальный уровень спроса на электрическую сеть в течение определенного периода времени, некоторые колебания спроса могут быть компенсированы изменением производства или торговли электроэнергией. Критериями выработки электроэнергии при базовой нагрузке являются низкая цена, доступность и надежность. На протяжении многих лет по мере развития технологий и доступных ресурсов использовались самые разные источники энергии. Гидроэлектроэнергия была первым методом, и это до сих пор применяется в некоторых странах с влажным климатом, таких как Бразилия, Канада, Норвегия и Исландия. Уголь стал самым популярным источником базовых нагрузок с развитием паровых турбин и насыпных транспортных средств, и это является стандартом во многих странах мира. Ядерная энергия также используется и конкурирует с углем, Франция преимущественно ядерная и использует менее 10% ископаемого топлива. В США,растущая популярность природного газа, вероятно, заменит уголь в качестве основы. Здесь нетстрана, где большая часть энергии базовой нагрузки вырабатывается за счет ветра, солнца, биотоплива или геотермальной энергии, поскольку каждый из этих источников не соответствует одному или нескольким критериям низкой цены, доступности и надежности. Однако есть много стран, которые получают более 80% электроэнергии за счет гидроэнергетики и переменных возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Возможно удовлетворить 100% спрос на электроэнергию, включая базовую нагрузку, по более низкой цене со 100% надежностью, за счет сочетания различных надежных ВИЭ ( солнечные тепловые аккумуляторы , пиковые гидроэлектростанции и гидроаккумуляторы ) и переменных ВИЭ ( солнечные фотоэлектрические системы , ветроэнергетика и русло реки гидроэлектростанций), поскольку стоимость производства электроэнергии из ВИЭ (особенно солнечной фотоэлектрической) упала ниже стоимости эксплуатации / топлива для электростанций, работающих на угле / природном газе с базовой нагрузкой. ^[32] Избыточная и более дешевая солнечная фотоэлектрическая энергия, вырабатываемая в дневное время, хранится на гидроаккумулирующих гидроэлектростанциях для удовлетворения спроса на электроэнергию круглосуточно в течение всего года. ^{[33] [34] [35]} Существующее производство электроэнергии на основе ископаемого топлива и ядерного топлива может поддерживаться только до тех пор, пока не потребуется их дополнение для производства электроэнергии из ВИЭ. Поскольку стоимость производства электроэнергии из ВИЭ настолько дешевая и экологически безопасная, нет никаких возможностей для строительства новых электростанций на ископаемом и ядерном топливе. ^[36]Также ожидается, что цена на литий-ионные батареи снизится с 176 долларов США / кВтч в 2019 году до 94 долларов США / кВтч к 2024 году, что сделает крышные солнечные фотоэлектрические системы с аккумуляторной системой хранения более доступными в децентрализованной автономной микросети без необходимости дополнительных затрат на огромная централизованная электросеть . ^[37]

Экологические, социальные и правовые аспекты [ править ]

Технологии использования возобновляемых источников энергии могут иметь значительные экологические преимущества. В отличие от угля и природного газа , они могут вырабатывать электроэнергию и топливо без выделения значительных количеств CO ₂ и других парниковых газов, которые способствуют изменению климата, однако экономия парниковых газов от ряда видов биотоплива оказалась намного меньше, чем первоначально предполагалось. как описано в статье Косвенное воздействие биотоплива на изменение землепользования .

И солнце, и ветер подвергались критике с эстетической точки зрения. ^[38] Тем не менее, существуют методы и возможности для эффективного и незаметного развертывания этих возобновляемых технологий: стационарные солнечные коллекторы могут использоваться в качестве шумозащитных барьеров вдоль автомагистралей, а в настоящее время доступны обширные проезжей части, автостоянка и территория на крыше; аморфные фотоэлектрические элементы также можно использовать для тонирования окон и выработки энергии. ^[39] Сторонники возобновляемых источников энергии также утверждают, что существующая инфраструктура менее эстетична, чем альтернативы, но расположена дальше от точки зрения большинства критиков. ^[40]

Гидроэлектроэнергия [ править ]

В 2015 году гидроэнергетика произвела 16,6% всей электроэнергии в мире и 70% всей возобновляемой электроэнергии. ^[41] Основным преимуществом обычных гидроэлектрических систем с резервуарами является их способность сохранять потенциальную энергию для дальнейшего производства по запросу . При использовании в сочетании с прерывистыми источниками, такими как ветер и солнце, достигается постоянная подача электроэнергии. Другие преимущества включают более длительный срок службы, чем генерация, работающая на топливе, низкие эксплуатационные расходы и другие варианты использования резервуара . В районах без естественного водотока, гидроаккумулирующиерастения обеспечивают постоянную подачу электроэнергии. В целом, гидроэлектроэнергия может быть намного дешевле, чем электроэнергия, произведенная из ископаемого топлива или ядерной энергии, а районы с изобилием гидроэлектроэнергии привлекают промышленность. В Канаде неразвитый гидроэнергетический потенциал оценивается в 160 000 мегаватт. ^[42]

Однако, есть несколько недостатков , связанных с обычными плотины и водохранилища гидроэлектроэнергии . К ним относятся: перемещение людей, если там, где планируется создание водохранилищ, живут люди, выброс значительного количества углекислого газа при строительстве и затоплении водохранилища, нарушение водных экосистем и птиц, неблагоприятное воздействие на речную среду, потенциальные риски саботажа и терроризма. , а в редких случаях - катастрофическое разрушение стены плотины.

Преимущества [ править ]

• Экономическая выгода

Гидроэнергетика - это гибкий источник электроэнергии, так как установки можно очень быстро наращивать и уменьшать, чтобы адаптироваться к меняющимся потребностям в электроэнергии. ^[43] Стоимость эксплуатации гидроэлектростанции почти не зависит от изменений стоимости или доступности ископаемых видов топлива, таких как нефть , природный газ или уголь , и импорт не требуется. Средняя стоимость электроэнергии гидроэлектростанции мощностью более 10 мегаватт составляет от 3 до 5 центов США за киловатт-час. ^[43] Гидроэлектростанции имеют долгий экономический срок службы, при этом некоторые из них все еще эксплуатируются через 50–100 лет. ^[44] Затраты на рабочую силу также обычно невысоки, так как заводы автоматизированы и при нормальной работе на стройплощадке мало персонала.

• Промышленное использование

Хотя многие гидроэлектростанции обеспечивают питание общественных сетей электроснабжения, некоторые из них созданы для обслуживания конкретных промышленных предприятий. Специальные проекты гидроэлектростанций часто строятся для обеспечения значительного количества электроэнергии, необходимой, например, для алюминиевых электролизеров. Гранд-Кули переключился на поддержку Alcoa алюминия в Bellingham, Вашингтон , США для американской Второй мировой войны самолеты до того , как было разрешено предоставлять орошения и право граждан (в дополнение к алюминиевой мощности) после войны. В Суринаме , в Брокопондобыл построен для обеспечения электроэнергией алюминиевой промышленности Alcoa . Новозеландская электростанция в Манапури была построена для электроснабжения алюминиевого завода в Тиваи-Пойнт .

• Низкое влияние на изменение климата

Поскольку плотины гидроэлектростанций не сжигают ископаемое топливо, они не производят напрямую углекислый газ или загрязняющие вещества. Хотя во время производства цемента и строительства проекта образуется некоторое количество углекислого газа, это лишь малая часть эксплуатационных выбросов от выработки электроэнергии, эквивалентной ископаемому топливу. Одно измерение парниковых газов и другое внешнее сравнение источников энергии можно найти в проекте ExternE Института Пауля Шеррера и Штутгартского университета, который финансировался Европейской комиссией . ^[45] Согласно этому исследованию, гидроэлектроэнергия производит наименьшее количество парниковых газов и внешних воздействий.любого источника энергии. ^{[46] На} втором месте был ветер , на третьем - ядерная энергия , а на четвертом - солнечная фотоэлектрическая энергия . ^[46] Низкое воздействие парниковых газов на гидроэлектроэнергетику особенно заметно в умеренном климате . Вышеупомянутое исследование проводилось для местной энергетики в Европе ; предположительно аналогичные условия преобладают в Северной Америке и Северной Азии, где наблюдается регулярный естественный цикл замораживания / оттаивания (с сопутствующим сезонным гниением и отрастанием растений). Более высокие выбросы парниковых газов метана наблюдаются в тропических регионах. ^[47]

• Другое использование резервуаров

Стоимость крупных плотин и водохранилищ оправдана некоторыми дополнительными преимуществами. Водохранилища часто предоставляют возможности для занятий водными видами спорта и сами становятся достопримечательностями. В некоторых странах широко распространена аквакультура в водоемах. Многофункциональные плотины, установленные для орошения, поддерживают сельское хозяйство с относительно постоянным водоснабжением. Большие водохранилища могут контролировать наводнения и смягчать засухи, которые в противном случае нанесли бы вред людям, живущим ниже по течению. ^[48] Договор о реке КолумбияМежду США и Канадой требовалось, чтобы в 1960-х и 1970-х годах были построены очень большие водохранилища для борьбы с наводнениями. Чтобы компенсировать стоимость строительства плотины, в некоторых местах были установлены крупные гидроэлектростанции.

Недостатки[ редактировать ]

• Требования к земле водохранилища

Большие водохранилища, необходимые для эксплуатации обычных плотин гидроэлектростанций, приводят к затоплению обширных территорий вверх по течению от плотин, превращая биологически богатые и продуктивные леса низменных и речных долин, болота и луга в искусственные озера. В идеале водохранилище должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить средний годовой поток воды, или в его самой маленькой форме обеспечивать достаточное количество воды для орошения. Утрата земель часто усугубляется фрагментацией среды обитания прилегающих территорий, вызванной водохранилищем. ^[49] В Европе и Северной Америке экологические проблемы, связанные с затоплением земель большими водохранилищами, привели к 30-летнему строительству плотин в 1990-х годах, с тех пор только русло реки.проекты одобрены. Большие дамбы и водохранилища продолжают строиться в таких странах, как Китай, Бразилия и Индия.

• Водохранилища вытесняют сообщества

Следствием этого является необходимость переселения людей, живущих там, где запланированы водохранилища. В 2000 году Всемирная комиссия по плотинам подсчитала, что плотины физически переместили 40-80 миллионов человек во всем мире. ^[50] Примером является спорная плотина «Три ущелья», в результате которой было перемещено 1,24 миллиона жителей. В 1954 году река затопила 193 000 км ² (74 518 квадратных миль), убив 33 000 человек и вынудив 18 миллионов человек перебраться на возвышенности. Плотина теперь обеспечивает емкость для хранения 22 кубических километров воды.

• Заиление водохранилища

Когда вода течет, она имеет способность переносить частицы тяжелее, чем она сама по себе. Это может отрицательно сказаться на емкости водохранилищ и, соответственно, на их электростанциях, особенно на реках или в водосборных бассейнах с высоким уровнем заиления. Заиление может заполнить водохранилище и снизить его способность контролировать наводнения, а также вызвать дополнительное горизонтальное давление на верхнюю часть плотины. В конце концов, некоторые водохранилища могут заполниться отложениями и стать бесполезными во время наводнения или выйти из строя. ^{[51] [52]}

• Производство метана из пластов

Некоторые водохранилища в тропических регионах производят значительное количество метана . Это происходит из-за того, что растительный материал в затопленных районах разлагается в анаэробной среде и образует метан, парниковый газ . Согласно отчету Всемирной комиссии по плотинам , ^[53] водохранилище велико по сравнению с генерирующей мощностью (менее 100 ватт на квадратный метр площади поверхности) и не проводилась вырубка лесов в этом районе до захоронения водохранилища. Из резервуара выбросы парниковых газов из резервуара могут быть выше, чем у обычной тепловой электростанции, работающей на жидком топливе. ^[54]В научном сообществе отсутствует информация о выбросах парниковых газов из резервуаров, что приводит к разногласиям. Чтобы разрешить эту ситуацию, Международное энергетическое агентство координирует анализ фактических выбросов. ^[55] В бореальных водохранилищах Канады и Северной Европы выбросы парниковых газов обычно составляют от 2% до 8% от любого вида традиционной тепловой генерации на ископаемом топливе. Новый класс подводных рубок леса, нацеленный на затонувшие леса, может смягчить эффект разрушения лесов. ^[56]

• Безопасность водохранилища

Поскольку крупные традиционные сооружения с плотинами удерживают большие объемы воды, отказ из-за плохого строительства, стихийных бедствий или саботажа может иметь катастрофические последствия для населенных пунктов и инфраструктуры ниже по течению. Во время тайфуна Нина в 1975 году плотина Баньцяо обрушилась в Южном Китае, когда в течение 24 часов выпало более чем годовое количество осадков. В результате наводнения погибло 26 000 человек, еще 145 000 - от эпидемий. Миллионы остались без крова. Кроме того, создание плотины в геологически неподходящем месте может вызвать бедствия, такие как катастрофа 1963 года на дамбе Ваджонт в Италии, где погибло почти 2000 человек. ^[57] Небольшие плотины и микрогидроустановки создают меньший риск, но могут создавать постоянные опасности даже после вывода из эксплуатации. Например, небольшая плотина Келли Барнс 1939 года обрушилась в 1967 году, в результате чего 39 человек погибли в результате наводнения в Токкоа, через десять лет после того, как ее электростанция была выведена из эксплуатации. ^[58]

• Водная экосистема нижнего течения

Гидроэнергетические проекты могут нанести ущерб окружающим водным экосистемам ниже по течению от территории завода. Изменения в количестве речного стока коррелируют с количеством энергии, производимой плотиной. Вода, выходящая из водохранилища, обычно содержит очень мало взвешенных наносов, что может привести к размыву русел рек и потере берегов. ^[59] Для миграции рыб может потребоваться рыболовная лестница . Для рыбы прохождение через турбину с высоким напором обычно смертельно. Пластовая вода, проходящая через турбину, изменяет окружающую среду в нижнем течении реки. Изменения температуры воды и растворенных газов ниже по течению оказывают неблагоприятное воздействие на некоторые виды рыб. ^[60]В дополнение к этому, изменение количества воды, пропускаемой через плотину, также может изменить состав газов в воде ниже по течению. Изменения в количестве сбрасываемой воды также могут прервать брачный сезон для различных видов рыб, осушая их нерестилища и заставляя их отступать. Даже если брачный период прошел, любые недавно вылупившиеся мальки могут погибнуть из-за низкого уровня воды в их нерестилищах. ^[61]

Солнечная энергия [ править ]

В отличие от технологий на основе ископаемого топлива , солнечная энергия не приводит к каким-либо вредным выбросам во время работы, но производство панелей приводит к некоторому загрязнению.

Срок окупаемости энергии системы производства электроэнергии - это время, необходимое для выработки того же количества энергии, которое было израсходовано во время производства системы. В 2000 году срок окупаемости фотоэлектрических систем оценивался в 8–11 лет ^[62], а в 2006 году он оценивался в 1,5–3,5 года для фотоэлектрических систем с кристаллическим кремнием ^[63] и 1–1,5 года для тонкопленочных технологий (S Европа). ^[63]

Еще одна экономическая мера, тесно связанная со сроком окупаемости энергии, - это энергия, возвращаемая на вложенную энергию (EROEI), или возврат энергии на инвестиции (EROI) ^[64], который представляет собой отношение произведенной электроэнергии к энергии, необходимой для создания и поддержания оборудование. (Это не то же самое, что экономическая отдача от инвестиций (ROI), которая варьируется в зависимости от местных цен на энергию, доступных субсидий и методов измерения.) Со сроком службы не менее 30 лет ^{[ необходима цитата ]}, EROEI фотоэлектрических систем находится в диапазоне от 10 до 30, таким образом, генерируя достаточно энергии в течение их срока службы, чтобы воспроизводить себя много раз (6-31 воспроизведение) в зависимости от типа материала, баланса системы (BOS) и географического положения. расположение системы. ^[65]

Одна из проблем, которая часто вызывает озабоченность, - это использование кадмия в солнечных элементах из теллурида кадмия (CdTe используется только в некоторых типах фотоэлектрических панелей). Кадмий в металлической форме - это токсичное вещество, которое имеет тенденцию накапливаться в экологических пищевых цепях . Количество кадмия, используемого в тонкопленочных фотоэлектрических модулях, относительно невелико (5-10 г / м ² ), и при наличии надлежащих методов контроля выбросов выбросы кадмия при производстве модулей могут быть почти нулевыми. Современные фотоэлектрические технологии приводят к выбросам кадмия в размере 0,3-0,9 мкг / кВтч в течение всего жизненного цикла. ^[63]Большая часть этих выбросов фактически возникает из-за использования угольной энергии для производства модулей, а сжигание угля и бурого угля приводит к гораздо более высоким выбросам кадмия. Выбросы кадмия в течение жизненного цикла из угля составляют 3,1 мкг / кВтч, лигнита 6,2 и природного газа 0,2 мкг / кВтч. Обратите внимание, что если бы для производства модулей использовалась электроэнергия, произведенная фотоэлектрическими панелями, вместо электричества от сжигания угля, выбросы кадмия от использования угольной энергии в производственном процессе можно было бы полностью исключить. ^[66]

Солнечные электростанции требуют большого количества земли. По данным Бюро землеустройства, существует двадцать предложений по использованию в общей сложности около 180 квадратных миль государственной земли в Калифорнии. Если бы все двадцать предложенных проектов были построены, их общая мощность составила бы 7 387 мегаватт. ^[67] Потребность в таком большом количестве земли стимулировала усилия по поощрению строительства солнечных станций на уже нарушенных землях, и Министерство внутренних дел определило зоны солнечной энергии, которые, по его мнению, содержат менее ценные среды обитания, в которых развитие солнечной энергии будет иметь меньше воздействие на экосистемы. ^[68] Чувствительные дикие животные воздействия больших солнечными планов зданий включают в пустыню черепаху , Mohave суслик , Мохав бахрому носка ящерицу , ипустынный снежный баран .

В Соединенных Штатах часть земель в восточной части пустыни Мохаве должна быть сохранена, но солнечная промышленность в основном проявляла интерес к районам западной пустыни, «где солнце горит сильнее и есть более легкий доступ к передаче энергии. линий », - сказал Кенн Арнеке из FPL Energy , и это мнение разделяют многие руководители отрасли. ^[69]

Производство биотоплива [ править ]

Производство биотоплива в последние годы увеличилось. Некоторые товары, такие как кукуруза (кукуруза), сахарный тростник или растительное масло, могут использоваться в качестве продуктов питания, кормов или для производства биотоплива. Дискуссия « Продовольствие против топлива» - это дилемма, связанная с риском использования сельскохозяйственных угодий или сельскохозяйственных культур для производства биотоплива в ущерб продовольственному обеспечению . Дебаты биотоплива и пищевая цена включают в себя широкие взгляды, и это давно, противоречивый в литературе. ^{[70] [71] [72] [73]}Существуют разногласия по поводу важности проблемы, ее причины и того, что можно или нужно сделать для исправления ситуации. Эта сложность и неопределенность обусловлены большим количеством воздействий и петель обратной связи, которые могут положительно или отрицательно повлиять на систему цен. Более того, относительная сила этих положительных и отрицательных воздействий различается в краткосрочной и долгосрочной перспективе и включает отсроченные эффекты. Академическая сторона дискуссии также размывается из-за использования различных экономических моделей и конкурирующих форм статистического анализа. ^[74]

Согласно Международному энергетическому агентству , новые технологии биотоплива, разрабатываемые сегодня, в частности целлюлозный этанол, могут позволить биотопливу играть гораздо большую роль в будущем, чем считалось ранее. ^[75] 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 Соединенных Штатов. ^[76]

Отрасли производства этанола и биодизеля также 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 только в 2005 году создала в США почти 154 000 рабочих мест, что увеличило доходы населения на 5,7 миллиарда долларов. Он также принес около 3,5 млрд долларов налоговых поступлений на местном, государственном и федеральном уровнях. ^[77]

Биотопливы отличаются от ископаемых видов топлива , в отношении выбросов углерода , находящихся в краткосрочную перспективу, но подобны ископаемому топливо в том , что биотопливо способствует к загрязнению воздуха . При сжигании образуются частицы углерода , оксид углерода и оксиды азота . ^[78] По оценкам ВОЗ, в 2012 году во всем мире преждевременно умерли 3,7 миллиона человек из-за загрязнения воздуха. ^[79]

Ветряные электростанции [ править ]

Марк Дизендорф , бывший профессор наук об окружающей среде Технологического университета Сиднея и ведущий научный сотрудник CSIRO , следующим образом резюмировал некоторые преимущества наземных ветряных электростанций. ^[80]

Ветряная электростанция, установленная на сельскохозяйственных землях, оказывает одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех источников энергии:

• Она занимает меньшую площадь земли на киловатт-час (кВтч) вырабатываемой электроэнергии, чем любая другая система преобразования энергии, за исключением солнечной энергии на крыше, и совместима с выпасом и выращиванием сельскохозяйственных культур.
• Он вырабатывает энергию, используемую для его строительства, всего за 3 месяца эксплуатации, а срок его службы составляет 20–25 лет.
• Выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха в результате его строительства очень малы и сокращаются. Его работа не вызывает выбросов или загрязнения окружающей среды.
• Заменяя нагрузку на газовые электростанции, [...] энергия ветра дает чистое сокращение выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха, а также чистое увеличение биоразнообразия.
• Большие ветряные турбины почти бесшумны и вращаются так медленно (в количестве оборотов в минуту), что редко представляют опасность для птиц.
  -  Несогласных , нет. 13, лето 2003/04 г., стр. 43–48 ^[80]

Исследования птиц и морских ветряных электростанций в Европе показали, что столкновения птиц очень редки. ^[81] Некоторые морские ветряные станции в Европе были в районах, интенсивно используемых морскими птицами. Усовершенствования в конструкции ветряных турбин, в том числе более низкая скорость вращения лопастей и гладкое основание башни вместо решетчатых башен, помогли снизить смертность птиц на ветряных электростанциях по всему миру. Однако старые небольшие ветряные турбины могут быть опасны для летающих птиц. ^[82] Птицы серьезно страдают от ископаемого топлива; Примеры включают гибель птиц в результате воздействия разливов нефти, потерю среды обитания из-за кислотных дождей и добычи угля на вершинах гор , а также отравление ртутью. ^[83]

Общественные дискуссии о ветряных электростанциях [ править ]

Были проблемы « не на моем заднем дворе » (NIMBY), связанные с визуальным и другим воздействием некоторых ветряных электростанций , когда местные жители иногда дрались или блокировали строительство. ^[3]

В США проект мыса Ветра в Массачусетсе был отложен на годы отчасти из-за эстетических соображений. В другом месте есть опасения, что некоторые установки могут негативно повлиять на прием теле- и радиосигналов и доплеровский метеорологический радар, а также вызвать чрезмерный уровень шума и вибрации, что приведет к снижению стоимости имущества. ^[87] Возможные решения по широковещательному приему включают прогнозирующее моделирование помех как компонент выбора места. ^{[88] [89]}

Однако жители других регионов были более позитивными, и есть много примеров развития ветряных электростанций. По словам члена городского совета, подавляющее большинство местных жителей считают, что ветряная электростанция Ардроссан в Шотландии улучшила территорию. ^[4]

Отправной точкой для лучшего понимания обеспокоенности сообщества по поводу ветряных электростанций часто являются общественные информационно-пропагандистские инициативы (например, опросы, собрания в мэрии) для прояснения характера проблем. Было показано, что опасения сообщества относительно проектов ветроэнергетики основаны больше на восприятии людей, чем на реальных фактах. ^[90]В туристических районах, например, существует неправильное представление о том, что размещение ветряных электростанций отрицательно скажется на туризме. Однако опросы, проведенные в туристических районах Германии, Бельгии и Шотландии, показывают, что это просто не так. Точно так же, по словам Валентайна, опасения по поводу шума ветряных турбин, мерцания теней и угроз для жизни птиц не подтверждаются фактическими данными. Сложность состоит в том, что широкая общественность часто не имеет доступа к информации, необходимой для оценки плюсов и минусов развития ветроэнергетики. ^[90] Однако даже в тех случаях, когда широкая общественность поддерживает ветроэнергетику в принципе и хорошо информирована, часто существуют важные «квалификационные требования» в отношении предоставления инфраструктуры (например, обеспечение смягчения воздействия развития на местную экологию и активы). ^[91]

В сообщениях средств массовой информации, как правило, подчеркиваются сюжетные линии, пользующиеся популярностью (например, известные личности, выступающие против определенного развития событий). Следовательно, освещение в средствах массовой информации часто не дает полной информации о проекте, которая необходима общественности для эффективной оценки достоинств ветроэнергетического проекта. Более того, дезинформация о ветроэнергетике может распространяться группами с особыми интересами, связанными с ископаемым топливом и ядерной энергетикой. ^[90] Часто существует идеологический интерес правого крыла, который имеет тенденцию доминировать, поддерживая анти-зеленые и антиклиматические позиции. Австралийский сайт по борьбе с ветром « Stop This Things» ^[92] лучше всего иллюстрирует этот подход, называя защитников окружающей среды «Гринтардс». ^[93]

Урок для плановиков и политиков состоит в том, что некоторые формы общественного протеста можно смягчить, предоставив членам сообщества исчерпывающую информацию о том или ином проекте. Фактически, более активная медиа-стратегия не только поможет уменьшить оппозицию, но также может привести к усилению поддержки. ^[90]

Общественное мнение обычно улучшается после того, как ветряные проекты начинают действовать. Опросы, проведенные с сообществами, в которых проводятся разработки ветроэнергетики в Соединенном Королевстве, Шотландии, Франции, Соединенных Штатах и ​​Финляндии, показали, что правильно спланированные и расположенные ветряные электростанции могут обеспечить поддержку проекта. Было показано, что проекты в области ветроэнергетики, которые были хорошо спланированы для уменьшения социальных и экологических проблем, положительно влияют на восприятие энергии ветра после их завершения. Поддержка усиливается, когда членам сообщества предлагаются инвестиционные возможности и участие в развитии ветроэнергетики. ^[90] Многие ветроэнергетические компании работают с местными сообществами, чтобы уменьшить экологические и другие проблемы, связанные с конкретными ветряными фермами. ^{[94] [95] [96]} Соответствующие правительственные консультации, процедуры планирования и утверждения также помогают минимизировать экологические риски. ^{[97] [98] [99]} Некоторые люди все еще могут возражать против ветряных электростанций ^[100], но, согласно Австралийскому институту , их опасения следует сопоставить с необходимостью устранения угроз, создаваемых изменением климата, и мнениями более широких кругов. сообщество. ^[101]

В других случаях проекты ветряных электростанций напрямую принадлежат сообществу . В Германии сотни тысяч людей инвестировали в гражданские ветряные электростанции по всей стране, а тысячи малых и средних предприятий ведут успешный бизнес в новом секторе, в котором в 2008 году работало 90 000 человек и производилось 8 процентов электроэнергии в Германии. ^[102] Ветроэнергетика получила очень высокое общественное признание в Германии. ^[103] Опросы общественного мнения в Европе и во многих других странах показывают сильную общественную поддержку ветроэнергетики. ^{[97] [104] [105]}

Сообщается, что в Америке ветровые проекты увеличивают местную налоговую базу, помогая оплачивать школы, дороги и больницы. Ветровые проекты также оживляют экономику сельских сообществ, обеспечивая стабильный доход фермерам и другим землевладельцам. ^[84]

Intrepid ветропарка , в штате Айова, является примером одной ветряной фермы , где воздействие на окружающую среду проекта было сведено к минимуму путем консультаций и сотрудничества:

«Удостовериться, что ветряная электростанция оказывает как можно более щадящее воздействие на окружающую среду, было важным соображением. Поэтому, когда MidAmerican впервые приступила к планированию площадки Intrepid, они тесно сотрудничали с рядом государственных и национальных экологических групп. Используя мнения таких различных групп, как Айова Департамент природных ресурсов , то по охране природы , университет штата Айова , то США служба рыбы и дичи , Фонд природного наследия Айова, и Айова капитул Sierra ClubКомпания MidAmerican создала карту территорий в предлагаемом регионе по всему штату, на которой отмечены определенные популяции или места обитания птиц. Этих участков затем избегали, поскольку планирование участка началось всерьез. Чтобы еще больше минимизировать воздействие ветряной электростанции на окружающую среду, MidAmerican также работала вместе с Инженерным корпусом армии США , чтобы получить все необходимые разрешения, связанные с любым потенциальным риском для водно-болотных угодий в этом районе. Также проводятся регулярные проверки, чтобы убедиться, что ветряная электростанция не оказывает вредного воздействия на окружающую среду в регионе » ^[107].

Другие примеры включают:

• 12 января 2004 г. сообщалось, что Центр биологического разнообразия подал иск против владельцев ветряных электростанций за убийство десятков тысяч птиц в районе ветроэнергетических ресурсов перевала Альтамонт недалеко от Сан-Франциско, Калифорния. ^[108] В феврале 2008 года апелляционный суд штата оставил в силе ранее вынесенное постановление, согласно которому иск был отклонен. ^[109]
• 21 января 2005 г .: Три ветряные турбины на острове Гига в Шотландии вырабатывают до 675 кВт электроэнергии. Выручка обеспечивается продажей электроэнергии в сеть через посредника Green Energy UK. Жители Гигхи контролируют весь проект, а прибыль реинвестируется в сообщество. Местные жители называют турбины «Три танцующие дамы». ^{[110] [111]}
• 7 декабря 2007 года сообщалось, что некоторые защитники окружающей среды выступили против плана строительства ветряной электростанции в западном Мэриленде ^[112]. Однако другие местные экологи говорят, что воздействие ветряных электростанций на окружающую среду «бледнеет по сравнению с угольными генераторами, которые добавляют к глобальное потепление и приведет к кислотным дождям, «которые убивают деревья в той же местности». ^[113]
• 4 февраля 2008 года, согласно заявлению Министерства обороны Великобритании, турбины создают брешь в зоне действия радара, так что летящие над головой самолеты невозможно обнаружить. В письменных свидетельствах командир эскадрильи Крис Бридон сказал: «Это затемнение происходит независимо от высоты самолета, радара и турбины». ^[114]
• В статье в Pittsburgh Post-Gazette от 16 апреля 2008 г. говорилось, что три разные экологические организации высказали возражения против предлагаемой ветряной электростанции в Шаффер-Маунтин в северо-восточном округе Сомерсет, штат Пенсильвания , потому что ветряная электростанция будет представлять угрозу для летучей мыши Индианы , которая является занесен в список исчезающих видов . ^[115]
• 25 июля 2008 г .: Австралийский ветропарк Хепберн - это предлагаемая ветряная электростанция, которая станет первой австралийской ветряной электростанцией, принадлежащей общине. Инициатива возникла, потому что сообщество чувствовало, что правительство штата и федеральное правительство не делают достаточно для решения проблемы изменения климата . ^[116]
• 12 августа 2008 г .: Ветряная электростанция Ардроссан в Шотландии «в целом одобрена местным населением». Вместо того, чтобы портить пейзаж, они считают, что это улучшило местность: «Турбины впечатляюще выглядят, успокаивают город и, вопреки убеждению, что они будут шумными, мы обнаружили, что они тихие рабочие лошадки». ^[4]
• 22 марта 2009 г .: Некоторые сельские общины в Альберте, Канада , хотят, чтобы ветроэнергетическим компаниям было разрешено строить ветряные электростанции на арендованных землях Crown. ^[117]
• 28 апреля 2009 г .: после того, как правительство МакГинти выступило против призывов к мораторию на строительство новых турбин в Онтарио , в провинции прошли несколько протестов, особенно в Королевском парке в Торонто. Жители настаивают на проведении дополнительных исследований, прежде чем продолжить строительство устройств в своих общинах. ^{[118] [119] [120] [121]}
• В марте 2010 года Кооператив возобновляемых источников энергии Торонто (TREC), учрежденный в 1998 году, начал организацию нового кооператива под названием «Проект Lakewind». ^{[122] [123]} Первоначальный проект WindShare , завершенный в 2002 году на территории выставочного центра в центре Торонто, был первой ветряной турбиной, установленной в крупном городском центре Северной Америки, ^[124] и первой общественной проект ветроэнергетики в Онтарио . ^[125]

Проблемы долголетия [ править ]

Несмотря на то, что источника возобновляемой энергии может хватить на миллиарды лет, инфраструктура возобновляемой энергетики, такая как плотины гидроэлектростанций, не будет длиться вечно, и в какой-то момент ее необходимо удалить и заменить. Такие события, как смещение русел рек или изменение погодных условий, потенциально могут изменить или даже остановить работу плотин гидроэлектростанций, уменьшая количество времени, которое они доступны для выработки электроэнергии. На емкость резервуаров также может влиять заиление, удаление которого может оказаться неэффективным.

Ветряные турбины страдают от износа и усталости, и их планируется прослужить 25 лет, прежде чем они будут заменены, часто на гораздо более высокие агрегаты.

Некоторые утверждали, что геотермальная энергия как возобновляемый источник энергии зависит от достаточно медленной скорости добычи, чтобы не происходило истощение. Если истощение действительно происходит, температура может восстановиться, если длительное время не используется. ^{[126] [127]}

Правительство Исландии заявляет: «Следует подчеркнуть, что геотермальные ресурсы не являются строго возобновляемыми в том же смысле, что и гидроресурсы». По его оценкам, геотермальная энергия Исландии может обеспечить 1700 МВт в течение более 100 лет по сравнению с текущим производством в 140 МВт. ^[128] Радиоактивные элементы в земной коре непрерывно распадаются, пополняя тепло. Международное энергетическое агентство классифицирует геотермальную энергию в качестве возобновляемых источников. ^[129] Геотермальная энергия в Исландии разрабатывается поэтапно, чтобы гарантировать, что она будет устойчивой, а не чрезмерной, которая истощит ресурсы. ^[130]

Диверсификация [ править ]

Примеры и перспективы в этом разделе относятся в первую очередь к США и не отражают общемировой взгляд на предмет . Вы можете улучшить этот раздел , обсудить проблему на странице обсуждения или при необходимости создать новый раздел. ( Декабрь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Электроэнергетическая промышленность США в настоящее время полагается на крупные центральные электростанции, включая угольные, газовые, атомные и гидроэлектростанции, которые в совокупности вырабатывают более 95% электроэнергии страны. В течение следующих нескольких десятилетий использование возобновляемых источников энергии может помочь диверсифицировать энергоснабжение страны. В 2016 году возобновляемые гидроэнергетические, солнечные, ветровые, геотермальные источники и биомасса произвели 39% электроэнергии Калифорнии. ^[131]

Хотя большая часть сегодняшней электроэнергии поступает с крупных электростанций с центральными станциями, технологии использования возобновляемых источников энергии предлагают ряд вариантов для выработки электроэнергии ближе к месту, где она необходима, что позволяет сэкономить на передаче и распределении энергии и повысить общую эффективность и надежность. система. ^[132]

Повышение энергоэффективности представляет собой наиболее незамедлительный и часто наиболее рентабельный способ уменьшить зависимость от нефти, повысить энергетическую безопасность и уменьшить воздействие энергосистемы на здоровье и окружающую среду. За счет снижения общих потребностей экономики в энергии повышение энергоэффективности могло бы сделать более практичным и доступным по цене использование возобновляемых источников энергии. ^[77]

Институционализированные барьеры и теория осознания выбора [ править ]

Существующие организации и консервативные политические группы склонны исключать предложения по возобновляемой энергии в повестку дня на многих уровнях. ^[133] Большинство республиканцев не поддерживают инвестиции в возобновляемые источники энергии, потому что их структура основана на использовании существующих источников энергии, одновременно продвигая национальное бурение с целью снижения зависимости от импорта. ^[134] Напротив, сторонники прогресса и либертарианцы склонны поддерживать возобновляемые источники энергии, поощряя рост рабочих мест, национальные инвестиции и налоговые льготы. ^[135] Таким образом, поляризованные организационные структуры, которые определяют промышленную и государственную политику в отношении возобновляемых источников энергии, как правило, создают препятствия для внедрения возобновляемых источников энергии.

Согласно статье Хенрика Лунда, теория осознания выбора стремится понять и объяснить, почему описания лучших альтернатив не развиваются независимо, и что можно с этим сделать. ^[133] Теория утверждает, что участие общественности и, следовательно, осознание выбора было важным фактором в успешных процессах принятия решений. ^[133] Теория осознания выбора подчеркивает тот факт, что разные организации видят вещи по-разному и что текущие интересы организации препятствуют принятию решений. политика в области возобновляемых источников энергии. В этих условиях у публики нет выбора. ^[133] Следовательно, это оставляет широкую публику в состоянии соблюдать традиционные источники энергии, такие как уголь и нефть.

В широком смысле, большинство людей, особенно те, которые не участвуют в публичном обсуждении текущей экономической политики, практически не знают о возобновляемых источниках энергии. Просвещение сообществ о социально-экономических последствиях использования ископаемого топлива - это мощный способ риторики, который может способствовать внедрению возобновляемых источников энергии. ^[136] Прозрачное местное планирование также оказывается полезным в общественном обсуждении, когда оно используется для определения местоположения ветряных электростанций в сообществах, поддерживающих возобновляемые источники энергии. ^[137] Согласно статье Джона Барри и др., Решающим фактором, по которому сообщества должны участвовать в дискуссии, является принцип «допущения и императивности достижения консенсуса». ^[136]Этот принцип утверждает, что сообщество не может пренебрегать своими обязанностями в области энергетики или изменения климата и что оно должно внести свой вклад в сокращение выбросов углерода за счет реформирования возобновляемых источников энергии. ^[136] Следовательно, сообщества, которые постоянно участвуют в взаимном обучении и обсуждениях путем разрешения конфликтов, будут способствовать развитию возобновляемых источников энергии. ^[136]

Атомная энергия предлагается в качестве возобновляемой энергии [ править ]

Законодательные определения возобновляемой энергии, используемые при определении энергетических проектов, имеющих право на субсидии или налоговые льготы, обычно исключают конструкции обычных ядерных реакторов. Физик Бернард Коэн выяснен в 1983 году , что уран , растворенный в морской воде , при использовании в реакторах нейтронов (которые являются реакторами , которые « размножается » более делящийся ядерное топливо , чем потребляет от основания плодородного материала ) эффективно неистощимое, с морской водой подшипника урана постоянно пополняется речным эрозия переносит больше урана в море, и поэтому может считаться возобновляемым источником энергии. ^{[138] [139]}

В 1987 году Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию (WCED), организация, независимая от Организации Объединенных Наций , но созданная ею, опубликовала « Наше общее будущее» , в котором реакторы-размножители и, когда она будет разработана, термоядерная энергия классифицируются как та же категория, что и обычные возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и падающая вода . ^[140]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• REN21 (2016). Отчет о состоянии возобновляемых источников энергии в мире за 2016 год: основные выводы , Сеть политики в области возобновляемых источников энергии для 21 века.
• Нация чистых технологий: как США могут стать лидером в новой глобальной экономике (2012) Рона Перника и Клинта Уайлдера
• Развертывание возобновляемых источников энергии 2011 (2011 г.) Международного энергетического агентства
• Reinventing Fire: смелые бизнес-решения для новой энергетической эры (2011), Эмори Ловинс
• Возобновляемые источники энергии и смягчение последствий изменения климата (2011 г.) МГЭИК
• Перспективы солнечной энергии (2011 г.) Международного энергетического агентства