пятница, 13 декабря 2024 г.
МОЩНОСТЬ СЭС 60 МВт.
Мощность Красинской солнечной электростанции в Калмыкии составит 60 МВт
Мощность Красинской солнечной электростанции в Калмыкии составит 60 МВт. Специалисты филиала «Россети Юг» – «Калмэнерго» подключили к электросетевой инфраструктуре Красинскую солнечную электростанцию (СЭС) в Лаганском районе Республики Калмыкия.
Для технологического присоединения СЭС к сети энергетики компании построили воздушную линию электропередачи 110 кВ протяженностью свыше
100 метров.
Мощность Красинской солнечной электростанции составит 60 МВт. Прогнозная выработка электроэнергии составляет порядка 99,5 млн кВт*ч в год. После ее ввода в работу Калмыкия станет единственным регионом России, чья потребность в электроэнергии может быть полностью покрыта за счет возобновляемых источников. Сейчас объем выработки электроэнергии ВИЭ составляет 98 % от потребностей региона.
Ранее «Россети Юг» обеспечили выдачу в сеть мощности трех СЭС Калмыкии. В том числе для крупнейшей в России Аршанской солнечной электростанции была построена высокоавтоматизированная подстанция 110 кВ «Нарн». За девять месяцев 2024 года в сети калмыцкого филиала «Россети Юг» поступило порядка 662 млн кВт*ч «зеленой» электроэнергии, что составляет свыше 98 % от потребления за данный период.
Фото: «Россети Юг»
четверг, 12 декабря 2024 г.
СОВЕТЫ. ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОСТЬ НА РЫБАЛКЕ. В ПОХОДЕ.
СОВЕТЫ ПО ПОДДЕРЖАНИЮ ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОСТИ В ПУТЕШЕСТВИЯХ
Энергонезависимость становится одним из ключевых требований для современных путешественников. Сфера туризма постоянно развивается, и повседневные удобства становятся ещё более доступными даже в самых уединенных уголках мира. Наличие портативных устройств, которые всегда должны быть заряжены, вынуждает туристов находить надежные способы электроснабжения в условиях отсутствия доступа к традиционным энергосетям. Использование портативных электростанций, солнечных панелей и рациональное потребление энергии становятся залогом комфортного и безопасного путешествия. В этой статье мы рассмотрим несколько советов, позволяющих поддерживать энергонезависимость и оставаться на связи даже в самых удаленных уголках мира.
Выбор портативной электростанции
Выбор портативной электростанции должен основываться на ваших энергетических потребностях. Прежде всего, необходимо определиться с мощностью и емкостью аккумулятора выбранной портативной электростанции. Советуем основывать выбор на типах устройств, которые вы планируете заряжать, и продолжительности вашего отсутствия от источников электроэнергии. Присмотритесь к таким характеристикам, как выходная мощность, возможность многократной зарядки, долговечность батареи и наличие функций быстрой зарядки. Современные электростанции варьируются по мощности и емкости, поддерживают различные типы выходов (USB-А, USB-C, AC, DC) и могут включать в себя функции для защиты от перегрузок, короткого замыкания, перегрева и переразряда.
Солнечные панели
Солнечные панели являются отличным способом поддержания заряда в путешествиях, особенно в походных условиях или при отдаленных направлениях. Выбирайте легкие и компактные модели, которые легко складываются, не создают значительной нагрузки в походе и сильно не утяжеляют рюкзак. Удостоверьтесь, что уровень эффективности солнечных панелей достаточен для ваших целей. При путешествии на автомобиле большой компанией можно обратить внимание на более мощные модели. Обязательно узнайте, какие присутствуют выходы. Ведь у всех панелей они разные, а вдали от города искать переходник будет уже поздно. Если вы используете электростанцию с солнечными панелями, установите их в местах с максимальным уровнем солнечной активности. Также следует учитывать время суток и погодные условия – они могут значительно влиять на эффективность зарядки.
Энергосбережение
Заряжайте устройства во время пика солнечной активности, если используете солнечные панели. Отключайте устройства от зарядки, как только они заряжены. Также, по возможности, используйте энергосберегающие режимы на ваших устройствах. Проверяйте угол наклона панелей и их расположение относительно солнечных лучей. Следите, чтобы посторонние предметы не затеняли рабочую область устройства и ячейки полностью находились на свету.
Регулярное обслуживание
Поддерживайте вашу портативную электростанцию в хорошем рабочем состоянии, регулярно проверяя аккумулятор и соединения. Чистота солнечных панелей также влияет на их эффективность, поэтому не забывайте их протирать. При обнаружении некорректных показателей или посторонних запахов лучше не продолжайте использование устройств и обратитесь к производителю за диагностикой. Аккумуляторы зачастую состоят из недорогих комплектующих. Продолжая использовать их, невзирая на неисправность, вы рискуете испортить не только всю поездку, но и свое имущество или здоровье. Использование портативной электростанции требует соблюдения мер безопасности. Убедитесь, что выбранная модель оснащена защитой от короткого замыкания, перегрузки, перегрева и других потенциальных опасностей.
Резервное питание
Всегда полезно иметь альтернативный источник питания. Портативные внешние аккумуляторы могут служить вам в качестве резервного варианта, когда доступ к солнечной энергии ограничен или электростанция выходит из строя. Это, кстати, поможет и дома, если в районе отключат свет. Но это история уже для совсем другой статьи.
Поддерживать энергонезависимость в путешествиях – значит оставаться в безопасности и на связи. Планируйте заранее и выбирайте оборудование, которое подходит именно вашим потребностям. Это обеспечит вам спокойствие в любом уголке земного шара. Это не только экологично, но и практично, ведь солнце – это бесплатный ресурс. Если хочется быть уверенным в выборе подобной техники, конечно традиционно порекомендуем ПОРТАТИВНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ. Мы ежедневно тестируем устройства на разных этапах его сборки, постоянно общаемся с клиентами по любым вопросам и имеем лучший гарантийный сервис в стране, так как наши офисы и сервис находятся в России. Портативные электростанции открывают новые возможности для путешественников. Выбирая продукцию ответственно и используя её с умом, можно добиться энергонезависимости, сохраняя при этом красоту и целостность окружающего мира. Отдыхайте безопасно и подходите к каждой покупке с умом!
КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ВИЭ.
Как заработать на зеленой энергетике
Обзор сектора возобновляемой энергии
28
Сохранить
Поделиться
Как заработать на зеленой энергетике
Последние 20 лет зеленая энергетика показывала высокие темпы роста.
Аватар автора
Дмитрий Матиевский
частный инвестор
Она росла в среднем на 3,2% в год с 2000 года, хотя еще с 1990 по 2000 темпы роста составляли 1,7%. Обычная энергетика росла с 1990 года всего на 1,4% в год. А если рассматривать такие сегменты возобновляемой энергетики, как солнечная и ветровая — темпы роста 37 и 23,4% в год соответственно, — становится понятно, что рост этих отраслей был колоссальным.
Причины этого — и климатическая повестка, и снижение себестоимости такой электроэнергии. Объемы генерации возобновляемых источников энергии быстро растут, но растет и мировое энергопотребление. Противники альтернативной энергетики говорят о неэффективности передачи, нестабильности получения такой энергии и стоимости утилизации ветровых турбин и солнечных батарей. Идут споры о том, сможет ли альтернативная энергетика заменить традиционную.
Меня, как инвестора, тоже интересует, какое будущее ждет эту отрасль и могу ли я на ней заработать. В этой статье будем разбираться.
Почему зеленая энергетика становится популярной
Объемы генерации возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и их доля на рынке стабильно растут последние несколько десятилетий. Разберем причины подробнее.
Экологичность — одна из важнейших причин быстрого развертывания ВИЭ. Зеленая энергетика не сопровождается выделением углекислого газа, который способствует глобальному потеплению. Полный переход на ВИЭ уменьшил бы загрязнение окружающей среды и улучшил здоровье населения. Это, в свою очередь, может уменьшить преждевременную смертность от загрязнения и сократить медицинские расходы.
Энергетическая безопасность. Использование ВИЭ значительно сокращает зависимость стран от импорта энергоресурсов. Импортеры ископаемого топлива — в первую очередь Европа, а сейчас еще и Азия — стремятся снизить критическую зависимость от импорта энергоносителей и развивать возобновляемую энергетику у себя. Быстрое развертывание, технологическая диверсификация и независимость от цен на ископаемое топливо — серьезные причины для многих стран смотреть на ВИЭ с точки зрения энергетической независимости.
Обложка статьи
Эксперимент: инвестиции в технологии будущего
23
46
122
Рост эффективности. С развитием технологий эффективность выработки зеленой энергии увеличивается, а себестоимость снижается. С учетом высокой доступности энергии солнца и ветра это делает отрасль все более привлекательной для коммерческого использования.
Социальный фактор. Возобновляемая энергия в 2017—2019 годах была более эффективной в создании рабочих мест в США, чем уголь или нефть. По всему миру в сфере ВИЭ занято около 11 миллионов человек.
Сценарий устойчивого развития (SDS) — это сценарий, разработанный для трансформации глобальной энергетической системы в соответствии с Парижским соглашением, цель которого — удерживать рост средней мировой температуры на уровне ниже 2 °C по сравнению с доиндустриальным периодом и прилагать усилия для снижения этого показателя до 1,5 °C. Сценарий описывает, что необходимо сделать для достижения этих целей реалистичным и рентабельным способом. Если дальнейшее развитие энергетики пойдет по этому сценарию вместо ранее принятого сценария утвержденных политик (SPS), возобновляемые источники энергии получат много инвестиций.
Источник: IRENA
Источник: IRENA
Основные виды ВИЭ
Ветроэнергетика преобразует энергию ветра в электрическую с помощью ветрогенератора. Ветрогенераторы бывают наземными, onshore, и установленными в море в прибрежных зонах, offshore. Наиболее перспективны для производства энергии прибрежные зоны, потому что скорость ветра в море в среднем на 90% выше, чем на суше. С другой стороны, турбины в море дороже устанавливать и обслуживать.
Районы с сильными и постоянными ветрами наиболее предпочтительны для ветропарков. Как правило, в год ветряные турбины полностью нагружены от 16 до 57% времени, но в благоприятных морских районах этот показатель может быть и выше.
Ветроэнергетика — абсолютный лидер в общем объеме генерации инновационных ВИЭ, если не учитывать гидроэнергетику и ядерную энергетику.
Источник: BP
Источник: BP
Ветроэнергетика в последнее десятилетие была ведущим источником новых мощностей в Европе, США и Канаде и вторым по величине в Китае. В Дании ветрогенерация удовлетворяет 47% спроса на электроэнергию, в Ирландии — более 30%, а в Португалии и Испании — более 20%.
Во всем мире долгосрочный технический потенциал энергии ветра, как полагает Международное энергетическое агентство (МЭА), в пять раз превышает общее текущее мировое производство энергии — или в 40 раз превышает текущий спрос на электроэнергию при условии, что все необходимые практические барьеры преодолены. Человечество теоретически может удовлетворить все свои потребности в электроэнергии за счет ветряков.
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Солнечная энергетика. Этот вид энергетики преобразует электромагнитное солнечное излучение в электрическую или тепловую энергию. Глобально есть две возможности получения такой энергии.
Первая — фотоэлектрические элементы, Solar PV. Это солнечные панели, работающие на явлении внутреннего фотоэффекта.
Вторая — так называемые концентрированные солнечные тепловые системы, CSP. В этом случае энергия солнца используется косвенно: как правило, чтобы превратить воду в пар, а потом преобразовать кинетическую энергию пара в электричество.
К основным преимуществам солнечной энергии можно отнести доступность и неисчерпаемость, а также безопасность для окружающей среды.
Обложка статьи
Как взвесить портфель акций по капитализации и секторам
36
13
215
Но есть и несколько сложностей:
Зависимость от погоды и времени суток.
Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки и потребности в энергии.
При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности.
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов, например индия и теллура.
Нагрев атмосферы над электростанцией.
Необходимость использовать большие площади.
Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов из-за содержания в них ядовитых веществ.
Солнечная энергетика — самый быстрорастущий сегмент ВИЭ. Если 10 лет назад на долю солнечной энергии приходилось менее 1% мощностей в мировой электрогенерации, то в конце 2019, по оценкам МЭА, уже 9%. По прогнозам агентства, к 2040 году доля увеличится до 24%. По объемам генерации солнечная электроэнергия догонит ветровую к 2030 году.
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Гидроэнергетика. На этих электростанциях используется потенциальная энергия водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Также возможно использование кинетической энергии водного потока — на так называемых свободнопоточных, бесплотинных ГЭС.
У гидроэнергетики есть свои особенности:
Себестоимость электроэнергии на ГЭС существенно ниже, чем на всех иных видах электростанций.
Генераторы ГЭС можно достаточно быстро включать и выключать в зависимости от уровня потребления энергии.
Значительно меньшее воздействие на воздушную среду по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе.
Строительство ГЭС обычно очень капиталоемкое.
Часто эффективные ГЭС удалены от потребителей, что создает дополнительные затраты, связанные с передачей электроэнергии.
Водохранилища занимают значительные территории, изымая их из сельскохозяйственного оборота, но в то же время могут благоприятно влиять в других вопросах: смягчается климат в прилегающем районе, накапливается вода для орошения.
Плотины зачастую меняют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, но при этом благоприятствуют рыбоводству и увеличению запасов рыбы в самом водохранилище.
Лидеры по выработке гидроэнергии на душу населения — Норвегия, Исландия и Канада. Активное гидростроительство ведет Китай, для которого это основной потенциальный источник энергии. Там же размещено до половины малых гидроэлектростанций мира.
По прогнозам МЭА, расти этот сектор будет медленнее ветряной и солнечной генерации, но по объемам к 2040 году все еще будет их опережать.
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Биоэнергетика. Эта отрасль энергетики специализируется на производстве энергии из биотоплива. Биотопливо получают из сырья в результате переработки биологических отходов. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации.
Различают три вида биотоплива:
Твердое — дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга, торф.
Жидкое — для двигателей внутреннего сгорания. Например, биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир, биодизель.
Газообразное — биогаз, биоводород, метан.
Геотермальная энергетика. Здесь для производства электроэнергии используется тепловая энергия недр земли. Также эта энергия часто применяется для отопления и горячего водоснабжения. Такой вид энергии чаще всего используется в вулканических зонах, например в Исландии, Новой Зеландии, Японии. Но крупнейший производитель геотермальной энергии — США.
Главное преимущество геотермальной энергии — ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года, что недостижимо для многих других отраслей ВИЭ.
К недостаткам можно отнести:
Ограниченное количество мест, пригодных для постройки электростанций.
Большие расходы на строительство.
Риск остановки работы из-за естественных изменений в земной коре, повышенной сейсмической активности или превышения нормы закачки воды в породу.
Возможность выделения через эксплуатационную скважину горючих или токсичных газов или минералов, содержащихся в породах земной коры.
Как растет доля зеленой энергетики
Здесь нас интересуют три вопроса:
Суммарный объем и доля чистой энергетики в генерации.
Объемы вводимых в эксплуатацию мощностей.
Темпы роста инвестиций.
Начнем с объемов генерации. Еще в 2000 году ВИЭ давали в сумме 2,8 ТВт·ч электроэнергии, в 2008 году — 3,8 ТВт·ч, в 2018 году — уже 6,7 ТВт·ч.
Внутри отрасли, по данным МЭА, с 1990 по 2018 год самый высокий среднегодовой темп прироста в развитых странах показывала солнечная энергетика: 33,1%. Следом за ней — ветровая энергетика и биогаз: 20,4 и 11,3% соответственно.
Источник: Our World In Data
Источник: Our World In Data
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Объемы устанавливаемых мощностей. С 2012 года ежегодно более половины устанавливаемых энергетических мощностей приходится именно на ВИЭ. А в 2019 году достигнуто рекордное значение: по данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, 75% всех введенных в строй энергетических мощностей пришлось на зеленую энергетику.
Новые данные IRENA показывают, что экологически чистые технологии в настоящее время обеспечивают более трети мировой энергии. Это еще один рекорд.
Источник: The Guardian
Источник: The Guardian
Источник: IRENA
Источник: IRENA
Инвестиции в ВИЭ тоже растут. По данным МЭА, по состоянию на 2020 год объем инвестиций в возобновляемую энергетику составит 281 млн долларов, уступая только сектору добычи нефти и газа — 322 млн долларов. Причем инвестиции в нефть и газ замедляются в 2020 году гораздо сильнее, чем в возобновляемую энергетику. По текущим прогнозам, уже в период с 2025 по 2030 год зеленая энергетика станет самым большим сектором энергетики по объему инвестиций.
Внутри отрасли в лидерах по инвестициям опять солнечная и ветровая энергетика. Причем солнечная стала обгонять ветровую по объемам инвестиций с 2010 года.
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Если все пойдет по сценарию устойчивого развития в соответствии с Парижским соглашением, инвестиции в ВИЭ будут внушительными. Источник: МЭА
Если все пойдет по сценарию устойчивого развития в соответствии с Парижским соглашением, инвестиции в ВИЭ будут внушительными. Источник: МЭА
Источник: IRENA
Источник: IRENA
Как повлиял COVID-19 и нефтяной кризис
Мировой рынок нефти в марте 2020 сильно пострадал из-за коллапса спроса, вызванного жесткими карантинами и ценовой войной между Саудовской Аравией, Россией и США. Возобновляемая энергетика выглядит отраслью, которая может изолировать рынки электроэнергии и отдельных потребителей от волатильности.
Обложка статьи
Фьючерсы на нефть в минусе, российская нефть дешевеет. Что происходит
33
Международное энергетическое агентство заявило, что рост мощностей, как ожидается, снизится в 2020 году на 13% по сравнению с рекордными темпами, установленными в 2019 году. Агентство утверждает, что это первое снижение роста возобновляемой энергетики за последние два десятилетия.
Источник: прогноз МЭА
Источник: прогноз МЭА
Это замедление связано с пандемией COVID-19, которая задержала запуск и финансирование многих проектов. Но оно также отражает сдвиги в политике, которые имели место до начала пандемии. Например, прекращение субсидий, так как многие из зеленых технологий в последние годы стали достаточно экономически эффективными, чтобы государственные схемы поддержки потеряли актуальность. Это верно даже в отношении Китая — крупнейшего рынка возобновляемых источников энергии, а также производственного центра для значительной части их инфраструктуры.
Независимость ВИЭ от цен на ископаемое топливо — это рыночное преимущество. Замороженный транспорт и приостановленная промышленная деятельность замедляют общий спрос на энергию — ожидается, что спрос на нефть в 2020 году сократится на рекордные 12 млн баррелей. Но рынок возобновляемых источников энергии, по прогнозам МЭА, все еще будет расти. Даже при резком снижении темпов ожидается рост на 6% в годовом исчислении.
А как инвестировать
Быстрые и нескучные уроки о том, как вкладывать с умом
Баннер
Изучить
Себестоимость зеленой энергии
Давайте посмотрим на себестоимость чистой энергии и сравним с другими источниками. Рассмотрим здесь показатель Levelized cost of energy (LCOE), то есть нормированную стоимость электроэнергии. Это средняя расчетная себестоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла электростанции. Именно показатель LCOE чаще всего используется для сравнения различных методов производства электроэнергии на постоянной основе.
Обращаясь к последним данным NREL, Национальной исследовательской лаборатории ВИЭ США, и исследованию Lazard, рассмотрим текущие уровни LCOE для разных источников.
ВИЭ в текущих условиях уже рентабельнее других источников. А еще более интересны темпы снижения себестоимости. Для ветряков с 2009 по 2018 год себестоимость снизилась со 135 до 42 $ за МВт·ч — в среднем на 7,6% в год. А для солнечной электроэнергии — с 359 до 43, то есть на 9,7% в год. Эффективность солнечных батарей растет быстрее.
Обложка статьи
Зачем рассчитывать рентабельность
7
4
69
Источник: Lazard
Источник: Lazard
Источник: Lazard
Источник: Lazard
А вот какой, по данным МЭА, будет средняя LCOE для мощностей, которые запустятся в 2025 году.
Мощности ВИЭ, вводимые в 2025 году, уже будут значительно рентабельнее. Причем солнечная энергия станет самой эффективной. Также с газом по рентабельности будут соперничать наземные ветряки и геотермальная энергия.
К 2040 году себестоимость солнечной электроэнергии и ветряков в большинстве регионов будет ниже, чем газа. И даже если сейчас альтернативная энергетика во многих случаях остается субсидируемой отраслью, то снижающаяся с развитием технологий стоимость чистой энергии делает этот сектор перспективным для коммерческого использования.
Источник: МЭА
Источник: МЭА
Как субсидируют сектор
Сейчас существует много мер поддержки ВИЭ. Вот основные:
Зеленые сертификаты.
Возмещение стоимости технологического присоединения.
Тарифы на подключение.
Зеленый сертификат подтверждает, что его владелец приобрел определенное количество электроэнергии, произведенной на основе возобновляемых источников. Все больше крупных компаний ставят себе «зеленые цели»: покупать чистую электроэнергию для формирования имиджа и маркировки товаров. Это увеличивает спрос на зеленую энергетику, дает дополнительные доходы компаниям в этом секторе и стимулирует энергетические компании переходить на ВИЭ. Зеленые сертификаты давно служат проверенным средством поддержки рынка ВИЭ.
Возмещение стоимости технологического присоединения используется для повышения инвестиционной привлекательности проектов на основе ВИЭ. Такая компенсация подключения может осуществляться государственными органами полностью или частично.
Фиксированные тарифы — самый успешный способ стимулировать развитие ВИЭ. В основе этих мер поддержки ВИЭ лежат три основных фактора:
Гарантия подключения к сети.
Долгосрочный контракт на покупку всей произведенной электроэнергии.
Гарантия покупки электроэнергии по фиксированной цене.
Фиксированные тарифы могут различаться не только для разных источников возобновляемой энергии, но и в зависимости от установленной мощности ВИЭ. Один из вариантов системы поддержки на основе фиксированных тарифов — использование фиксированной надбавки к рыночной цене энергии ВИЭ. Как правило, надбавка к цене произведенной электроэнергии или фиксированный тариф выплачиваются в течение достаточно продолжительного периода — 10—20 лет, тем самым гарантируя возврат вложенных в проект инвестиций и получение прибыли.
Для инвестора система фиксированных тарифов может означать, что компании, работающие по такой схеме, уже гарантировали себе денежные потоки на несколько десятков лет вперед.
Компании сектора ВИЭ
В соответствии с базовым сценарием МЭА мощность генерации возобновляемых источников энергии возрастет еще на 50% к 2024 году. МЭА прогнозирует, что солнечная энергетика будет обеспечивать большую часть этого роста. Учитывая это, компании, ориентированные на солнечный сектор, имеют лучшие перспективы роста.
Нас интересуют компании, которые генерируют свободный денежный поток и имеют сильные балансы. У них есть преимущество перед финансово более слабыми конкурентами: более широкий доступ к капиталу, необходимому для финансирования роста. Вот почему инвесторы должны сосредоточить свое внимание на финансово сильных компаниях этой отрасли. Но рост ради роста тоже не обогатит акционеров, поэтому надо смотреть и на отдачу от инвестиций.
Глобально я разделяю все компании сектора ВИЭ на два типа:
Компании, занимающиеся производством и дистрибуцией энергии.
Компании, занимающиеся производством оборудования и технологическими разработками в сфере ВИЭ.
Впрочем, ничто не мешает эти подходы совмещать. Кратко рассмотрим крупнейшие компании в секторе чистой энергетики.
NextEra Energy (NEE) — крупнейшая энергетическая компания по объемам вырабатываемой солнечной и ветровой энергии. Это энергетический холдинг, он управляет двумя коммунальными предприятиями во Флориде — Florida Power & Light и Gulf Power — и сегментом энергетических ресурсов, который инвестирует в чистые энергетические активы. Кроме того, NextEra — мировой лидер в области аккумуляторных батарей.
Обложка статьи
Инвестидея: NextEra Energy, чтобы порадовать Грету Тунберг
2
5
2
В 2019 году NextEra владела 15,1 ГВт ветровой и 2,5 ГВт солнечной энергетической мощности, а также 11 ГВт новых проектов в области возобновляемых источников энергии.
NextEra Energy продает электроэнергию конечным пользователям в рамках долгосрочных соглашений о покупке электроэнергии с фиксированной ставкой, PPA. Эта бизнес-модель делает компанию надежной и для партнеров, и для инвесторов. Контракты с фиксированной ценой обеспечивают предсказуемый денежных поток, которого компании хватает и на реинвестирование в новые разработки для продолжения роста.
NextEra дополняет свою стабильную деятельность одним из самых высоких кредитных рейтингов среди крупнейших электроэнергетических компаний. Компания располагает финансовыми возможностями для инвестирования десятков миллиардов долларов в разработку новых проектов в области возобновляемых источников энергии, причем значительная часть этих средств будет направлена на солнечную энергию. Эти инвестиции должны обеспечить рост доходов не менее чем на 6—8% в год до 2022 года, позволяя при этом увеличивать дивиденды примерно на 10% ежегодно в течение этого периода. Эти факторы двойного роста дают NextEra возможность опережать рынок в ближайшие годы.
First Solar (FSLR) — специализируется на производстве тонкопленочных солнечных модулей, где в качестве полупроводника используется теллурид кадмия вместо кристаллического кремния, применяемого в большинстве других панелей. Модули First Solar имеют больший размер и стоят дороже, но они могут производить больше энергии на панель, что делает их энергию дешевле. Такие панели становятся отличным решением для коммунальных компаний.
First Solar вложила значительные средства в исследования и производство, чтобы оставаться на шаг впереди конкурентов. Компания начала выпуск своего новейшего продукта, модуля Series 6, в 2018 году. Она инвестировала в этот продукт более миллиарда долларов, включая строительство производственных мощностей в США и Азии.
Еще одной движущей силой роста First Solar в солнечном секторе служит то, что компания имеет один из лучших балансов в отрасли: завершила 2019 год с чистой суммой денежных средств на балансе в размере 2,1 млрд долларов против 600 млн долга. Это дает возможность продолжать инвестировать в разработку продуктов. При этом у большинства конкурентов много долгов, поэтому они платят проценты сторонним кредиторам. Сильный баланс First Solar не только снижает затраты, но и дает возможность дальше расширять производственные мощности.
Brookfield Renewable Partners (BEP) — лидер в гидроэнергетике, созданный управляющей компанией Brookfield Asset Management для эксплуатации возобновляемых источников энергии по всему миру. Первоначально компания ориентировалась на владение гидроэлектростанциями, сейчас она эксплуатирует ветряные и солнечные мощности, а также энергетические хранилища. В 2020 году гидроэнергетика все еще приносит компании 70% выручки.
Brookfield продает большую часть энергии по договорам с фиксированной ставкой. Эти соглашения помогают изолировать денежные потоки компании от тарифов на электроэнергию, которые могут быть весьма нестабильными, особенно в Колумбии и Бразилии, где компания также работает.
Поскольку Brookfield Renewable Partners генерирует такой предсказуемый денежный поток, компания возвращает деньги инвесторам через высокие дивиденды. Цель — распределять 80% своего денежного потока, а оставшееся инвестировать в проекты. Эти проекты в сочетании с повышением ставок по контракту позволят компании увеличивать свой денежный поток на 6—11% в год до 2022 года, что даст возможность повышать дивиденды на 5—9% в год.
Также Brookfield Renewable занимается приобретением более слабых в финансовом отношении компаний.
SolarEdge Technologies (SEDG) занимается оптимизацией возобновляемой энергии. Компания разработала оптимизированное инверторное решение, которое улучшило процесс преобразования энергии постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток, используемый электрической сетью.
Интеллектуальное инверторное решение компании позволяет солнечным батареям максимизировать выработку электроэнергии при одновременном снижении затрат на ее производство.
Компания также совершила несколько покупок вне солнечного рынка. Например, в 2018 и 2019 годах SolarEdge заключила несколько сделок, чтобы расширить свои возможности на рынке накопителей энергии. Это дальновидное решение, с учетом того, что хранение энергии — один из ключевых факторов развития отрасли. Еще SolarEdge приобрела компании, ориентированные на перезарядку аккумуляторов: прицел на рынок электромобилей.
В некотором смысле SolarEdge стремится стать вертикально интегрированной компанией — подобно Tesla. Это расширит возможности для перекрестных продаж компонентов на смежные рынки возобновляемых источников энергии.
Enphase Energy (ENPH) — лидер в области микроинверторов. Компания специализируется на производстве инверторов, которые преобразуют постоянный ток от солнечных батарей в переменный. Подход Enphase отличается от подхода SolarEdge: инверторы Enphase преобразуют солнечную энергию напрямую, в то время как оптимизаторам SolarEdge требуется дополнительный компонент. Подход SolarEdge в целом несколько дешевле, но микроинверторы Enphase Energy более эффективны.
Ormat Technologies (ORA) — лидер в геотермальной энергетике. Компания управляет портфелем геотермальных и энергетических установок в США, Центральной Америке, Азии и Африке. Также проектирует, производит и продает энергетическое оборудование и другие продукты сторонним геотермальным операторам. Ormat получает 67% дохода от продажи электроэнергии, остальное — от продажи продукции.
Как и многие энергетические компании, большую часть электроэнергии Ormat продает в рамках долгосрочных контрактов с фиксированной стоимостью. Эти контракты обеспечивают предсказуемый денежный поток. Хотя компания использует эти средства и для выплаты дивидендов, основную часть она реинвестирует в расширение деятельности.
Инвестиции Ormat в новые мощности по производству геотермальной энергии позволили постоянно увеличивать прибыль. С 2014 по 2019 год скорректированная EBITDA компании увеличилась с 273 до 384 млн долларов. Компания ожидает, что рост продолжится.
Ormat управляет суммарными мощностями по генерации более чем в 900 МВт в 25 странах мира. Крупнейшие мощности — около 600 Мвт — находятся в США, еще около 150 МВт — в Кении. У компании в планах нарастить мощности до 1150 МВт к 2022 году. Для этого уже запускают новые геотермальные проекты в США, Гваделупе и Кении и проекты по солнечной энергетике в США. Планируется, что объекты введут в эксплуатацию до 2022 года. Хотя у геотермальной энергии может не быть такого потенциала роста, как у других возобновляемых источников, Ormat Technologies — лидер в своей нише.
Terraform Power (TERP) — ориентирована на ветер и солнечную энергию в Северной Америке и Западной Европе. Это еще одна компания по производству возобновляемых источников энергии, управляемая Brookfield Asset Management.
Terraform Power продает большую часть электроэнергии в рамках долгосрочных контрактов с фиксированной ставкой. Эти соглашения обеспечивают компании предсказуемый денежный поток. 80% денег выплачивают акционерам через дивиденды. Это позволяет сохранить часть средств для инвестиций — например для переоснащения некоторых старых ветряных электростанций.
NextEra Energy Partners (NEP) — это партнерское товарищество с ограниченной ответственностью, Master limited partnership, созданное компанией NextEra Energy. Компания создана для инвесторов, стремящихся к высоким дивидендным доходам. NextEra Energy Partners приобретает и владеет ветряными и солнечными мощностями, а также газопроводами в Северной Америке. MLP будет использовать растущий денежный поток от этих приобретений для обеспечения роста дивидендов, в то время как NextEra, о которой говорили выше, реинвестирует выручку от продаж в новые проекты в области возобновляемых источников энергии.
Обе компании обычно совершают как минимум одно крупное приобретение каждый год. Например, в марте 2019 года NextEra продала партнерству портфель из шести ветроэнергетических проектов за 1,02 млрд долларов. Эта сделка позволила NextEra Energy Partners увеличить свои дивиденды на 15%, что дало компании возможность обеспечить план увеличения выплат с 12 до 15% годовых до 2024 года.
Atlantica Yield (AY) — крупная инфраструктурная компания, владеющая портфелем возобновляемых энергетических активов, а также инфраструктурой передачи электроэнергии. В 2018 году компания получила около 68% своего дохода от возобновляемых источников энергии. Портфель состоит из ветряных и солнечных электростанций в США, Испании, Южной Африке и Уругвае, а также небольшого гидроузла в Перу. Кроме того, компания эксплуатировала работающую на природном газе электростанцию в Мексике, линии электропередач в Перу и Чили и опреснительные установки в Алжире.
Atlantica Yield получила долгосрочные фиксированные контракты для всех своих ожидаемых мощностей. Эта стратегия позволяет генерировать предсказуемый денежный поток, основную часть которого компания возвращает инвесторам через высокие дивиденды. Компания использует оставшиеся денежные средства и свой сильный баланс для расширения портфеля. Планирует увеличивать дивиденды на 8—10% в год до 2022 года.
Российские компании в сфере чистой энергетики
Из российских компаний, которые занимаются возобновляемой энергетикой, можно отметить следующие.
«Русгидро» (HYDR). Крупная российская энергетическая компания, 80% активов сосредоточено в области гидроэнергетики. Общие генерирующие мощности составляют 38 ГВт, из которых 30,8 ГВт обеспечивают гидроэлектростанции.
У «Русгидро» хорошая территориальная диверсификация, с 2015 года EBITDA выросла с 73 до 97,5 млрд рублей, дивиденды выросли более чем в два раза, а отношение чистого долга к EBITDA снизилось с 2,4 до 1,48.
«Энел Россия» (ENRU). Компания «Энел Россия» продала все угольные мощности в 2019 году и сейчас строит ветряные электростанции с суммарной мощностью 362 МВт. Старт эксплуатации планируют в 2020—2024 годах. В 2019 году «Энел Россия» приступил к строительству Кольской ВЭС мощностью 201 МВт — крупнейшего ветропарка за полярным кругом. По прогнозам компании, к 2022 году ВИЭ должны составлять более 40% всей генерации «Энела».
Обложка статьи
«Энел Россия» избавилась от угольных активов и строит ветряки
4
1
Нефтяные гиганты и ВИЭ
Крупнейшие нефтегазовые гиганты также не отстают от тренда инвестиций в чистую энергетику.
Royal Dutch Shell (RDS). Компания сокращает свои капзатраты, 45% этого сокращения придется на долю разведочного бизнеса. Также компания сократила дивиденды с 47 до 16 центов на акцию — впервые со времен Второй мировой войны.
Несмотря на хаос на мировых рынках нефти, Shell будет поддерживать свои инвестиции в ВИЭ и говорит об их росте. В 2020 году экономия Shell должна составить 20 млрд долларов, четверть этой суммы получит объединенное подразделение, занимающееся поставками газа и новыми видами энергии.
Shell — лидер среди нефтяных компаний, активно инвестирующих в проекты, связанные с экологически чистой энергией. Это, например, немецкая компания по хранению энергии Sonnen, американский производитель солнечной электроэнергии Silicon Ranch и проекты по прибрежной ветроэнергетике в Европе и США.
British Petroleum (BP) также инвестирует в ВИЭ. Совместно с Bunge создано предприятие BP Bunge Bioenergia, которое объединяет усилия в области биоэнергетики и производства этанола из сахарного тростника. Компания имеет долю в ветрогенерации в семи штатах США, в том числе на Гавайях. British Petroleum увеличила долю в Lightsource BP до 50% — компания занимается солнечными проектами и планирует развернуть мощности в 10 ГВт к 2023 году.
Отдельный интересный проект BP — разработка цифровых платформ для снабжения транспорта и домохозяйств чистой энергией.
Total (TOT). Французский энергетический гигант установил для себя к 2025 году целевой показатель мощности производства электроэнергии из возобновляемых источников в 25 ГВт. Компания планирует значительно расширить долю ВИЭ в своем портфеле к 2035 году.
Total планирует воспользоваться опытом своих филиалов: Total Solar, Total Eren, Total Quadran и SunPower. Через них Total укрепляет свои позиции в области фотоэлектрической солнечной энергии, ветроэнергетики, биоэнергетики, гидроэнергетики.
Chevron (CVX). Американский нефтепроизводитель также расширяет использование возобновляемых источников энергии для обеспечения своей деятельности. Компания уже приобрела мощности на 65 МВт ветровой энергии в Западном Техасе и 29 МВт солнечной энергии в Южной Калифорнии.
Chevron также сотрудничает с Pacific Ethanol, Waste Management и CalBio в области возобновляемого транспортного топлива.
С такими курсами развития нефтегазовые гиганты превратятся в крупнейшие мировые энергетические компании с солидной долей ВИЭ среди своих активов. И они также станут весомыми игроками на рынке зеленой энергетики. Можно сказать, что, инвестируя сегодня в нефтяных гигантов, вы уже вкладываетесь в возобновляемую энергетику.
Российские компании. «Лукойл» уже на протяжении 10 лет инвестирует в ВИЭ. Основные активы компании в этой сфере — гидроэлектростанции в Краснодарском крае и республике Адыгея общей мощностью 297 МВт. Также «Лукойл» владеет ветропарками в Румынии и Болгарии суммарной мощностью 208 МВт и небольшими солнечными электростанциями.
«Газпром-нефть» занимается проектами ВИЭ в Сербии. Это ветропарк и геотермальные системы. Менее масштабные проекты в этой сфере есть также у «Газпрома», «Татнефти» и «Роснефти».
Обложка статьи
Стоит ли инвестировать в «Новатэк»: часть 1
12
15
58
Риски и барьеры для зеленой энергетики
Капитальные расходы. Наиболее очевидный и широко разрекламированный барьер для возобновляемой энергии — затраты, в частности капитальные, первоначальные затраты на строительство и установку солнечных и ветряных электростанций. Как и большинство возобновляемых источников энергии, солнечная и ветровая энергия чрезвычайно дешевы в эксплуатации: их «топливо» бесплатное, а техническое обслуживание минимальное. Поэтому основная часть расходов — это создание технологии.
Более высокие затраты на строительство могут повысить вероятность того, что финансовые учреждения будут воспринимать возобновляемые источники энергии как рискованные и одалживать деньги по более высоким ставкам. Для электростанций, работающих на природном газе и других ископаемых видах топлива, стоимость топлива может быть передана потребителю, что снижает риск, связанный с первоначальными инвестициями, — хотя и увеличивает риск непредсказуемых счетов за электричество. Но если принять во внимание затраты в течение срока службы энергетических проектов, ветровая и солнечная коммунальная энергия может быть наименее дорогостоящей.
Еще более обнадеживает то, что капитальные затраты на возобновляемые источники энергии резко снизились с начала 2000-х и, вероятно, будут снижаться дальше. Например, между 2006 и 2016 годами средняя стоимость самих фотоэлектрических модулей упала с 3,5 до 0,72 $ за ватт — снижение на 80% всего за 10 лет.
Размещение и передача электроэнергии. Ядерная энергия, уголь и природный газ — централизованные источники, то есть нужно относительно небольшое число электростанций высокой мощности. С другой стороны, ветер и солнечная энергия предлагают децентрализованную модель, в которой небольшие генерирующие станции, расположенные на большой территории, работают вместе.
Децентрализация предлагает несколько ключевых преимуществ — в том числе устойчивость сети, — но она также создает барьеры: это выбор места и передача.
Выбор места означает необходимость переговоров, контрактов, разрешений на землю, которые могут увеличить затраты и задержать проекты.
Под передачей понимаются линии электропередач и инфраструктура, необходимые для перемещения электричества от места производства к месту потребления. Исследование, проведенное Международным энергетическим агентством в 2014 году, показывает, что затраты на передачу для ветра примерно в три раза превышают затраты на передачу электроэнергии от угля или ядерной энергии.
Избыточные затраты растут, так как неустойчивые возобновляемые источники энергии получают все большую долю в общем объеме.
Вот некоторые из причин более высоких затрат:
Необходимо построить непропорционально больше линий для ветровой и солнечной энергии, поскольку линии электропередач необходимо масштабировать не до средней мощности, а до максимальной. Выработка энергии от ветра обычно доступна 25—35% времени, от солнца — 10—25%.
Как правило, между местом, где происходит использование возобновляемой энергии, и местом потребления расстояние гораздо больше, чем при традиционном производстве.
Возобновляемая энергетика и установленное вспомогательное оборудование не обладают таким же уровнем контроля над аспектами энергосети — мощностью тока, амплитудой, — как электростанции, работающие на ископаемом топливе. Это требует дополнительных затрат.
Доступность. Самая большая проблема с основной возобновляемой энергией — это прерывистость. Энергия ветра вырабатывается только в ветреную погоду, энергия солнца — только в солнечную. Это создает несколько фундаментальных трудностей, одна из которых — необходимость резервирования энергии, что ведет к дополнительным затратам.
После того как в электрическую сеть добавляется даже небольшой процент солнечной энергетики, необходимы батареи, чтобы сгладить перерывы в генерации.
Есть и другие проблемы. Сильные штормы могут нарушить электроснабжение на несколько дней в любое время года. По этой причине, если система будет работать только на возобновляемых источниках энергии, необходимо иметь резервный аккумулятор.
Ископаемое топливо хранить относительно недорого, в то время как затраты на хранение электроэнергии огромны. Они включают в себя как стоимость системы хранения, так и потерю энергии в хранилищах.
Всего существует три основных возможности резервирования:
Резервные турбины, работающие на природном газе или дизеле.
Гидроагрегаты, гидравлическая энергия.
Батареи и другие устройства хранения электроэнергии.
Проблемы производства и утилизации. После окончания срока использования ветряные турбины, солнечные панели и накопители не исчезают сами по себе, без каких-либо затрат. Переработка не бесплатная. Очень часто затраты энергии на переработку материалов выше, чем при их добыче в первоначальном виде. Эту проблему необходимо учитывать при анализе реальной стоимости возобновляемых источников энергии.
Процесс производства ветряных турбин кроме массового использования стали, бетона и других промышленных материалов требует значительного количества токсичных тяжелых металлов, таких как неодим и диспрозий для магнитов. Существует также проблема утилизации ветряных турбин, в частности магнитов и массивных лопастей. Проблема утилизации отходов солнечных панелей также стоит остро — в том числе из-за свинца, кадмия, хрома и других токсичных металлов, которые выделяются, если панели ломаются при утилизации.
Еще считается, что большое количество птиц гибнет от ветряных турбин и экстремальных температур солнечных электростанций CSP.
Что делать инвестору
Вопрос о том, оправданно ли использование ветровой и солнечной энергии, требует тщательного анализа. Многие говорят, что если бы ветер и солнечная энергия действительно были прибыльными, то не требовались бы субсидии. С другой стороны, с развитием технологий мы видим постоянное снижение себестоимости такой энергии — это может привести к тому, что в будущем использовать ее станет экономически более целесообразно, чем ископаемое топливо.
Вот какие варианты инвестиций в зеленую энергетику я вижу.
Для тех, кто любит инвестировать в акции роста, технологии и перспективу, есть прекрасная возможность вложиться в технологии будущего. Если солнечная энергетика сохранит или увеличит темпы роста, то продукция в этой области и новые технологии будут весьма востребованы.
В этом случае могут быть интересны акции таких компаний, как Enphase Energy, First Solar, SolarEdge Technologies. Вряд ли в ближайшее время стоит ожидать от них дивидендов, лучший их возврат денег акционерам — инвестиции в технологии, которые в будущем могут многократно окупиться.
Если же ставите на ветровую энергетику, то крупнейшие производители оборудования здесь — Vestas, Siemens Gamesa, General Electric. Но, на мой субъективный взгляд, инновационности в этом направлении меньше.
Те, кто не хочет выбирать компании, могут присмотреться к ETF на альтернативную энергетику.
Самый крупный фонд в этой сфере — iShares Global Clean Energy ETF (ICLN). Этот фонд от Blackrock имеет диверсифицированный портфель из 30 крупнейших компаний, работающих в разных секторах ВИЭ.
Invesco Solar ETF (TAN) — крупнейший фонд, ориентированный именно на солнечную энергетику.
Invesco WilderHill Clean Energy ETF (PBV) — еще один фонд, который очень разнообразен по охвату. Кроме генерации содержит в портфеле компании, разрабатывающие продукцию и технологии для альтернативной энергетики.
First Trust NASDAQ Clean Edge Green Energy Index Fund (QCLN) — еще один неплохой вариант. Фонд владеет обширным портфелем американских компаний в области чистой энергии.
Для любителей стабильных и высоких дивидендов подойдут компании, генерирующие и продающие электроэнергию. Модель этого бизнеса отличается высокой стабильностью — благодаря тому, что чаще всего такие компании имеют долгосрочные контракты на поставку электроэнергии по фиксированной цене. Их денежные потоки в среднесрочной перспективе будут оставаться стабильными — с возможностью увеличения в случае роста сектора ВИЭ.
Минусом может быть высокая долговая нагрузка некоторых из таких компаний, поэтому выбирать их следует осторожно. К компаниям такого типа можно отнести Brookfield Renewable Partners, Terraform Power, NextEra Energy Partners, Atlantica Yield. Все эти компании ежеквартально платят стабильные и высокие дивиденды, по сути превращая акции в подобие облигаций. А Transalta Renewable, например, вообще платит дивиденды ежемесячно в канадских долларах.
Ну а тем, кто предпочитает крупные и надежные компании и не хочет концентрироваться на ВИЭ, можно косвенно инвестировать в зеленую энергетику через энергетических гигантов: Shell, British Petroleum, Total. Эти компании заявляют, что переход к чистой энергетике — их долгосрочная стратегическая цель, и либо уже имеют проекты в сфере возобновляемой энергетики, либо начинают работать над ними.
среда, 11 декабря 2024 г.
СВОЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ.
ДОМ, В КОТОРОМ ВСЕГДА ЕСТЬ СВЕТ. Преимущества использования портативных электростанций дома
Дом, в котором всегда есть свет. Преимущества использования портативных электростанций дома,
Электричество в доме 21 века играет ключевую роль. Оно обеспечивает не только основные потребности в освещении и тепле, но и поддерживает работу множества бытовых приборов, которые делают нашу жизнь комфортной и безопасной. От холодильников, которые сохраняют свежесть продуктов, до систем безопасности, защищающих наш дом. Поэтому важность электричества трудно переоценить.
Комфорт и удобство
В современной квартире или загородном доме электричество питает устройства, которые значительно облегчают быт. Речь о стиральных и посудомоечных машинах, микроволновой печи и подобных привычных современному человеку устройствах. Благодаря ним домашние обязанности выполняются быстрее и эффективнее, освобождая время для семьи, хобби и отдыха.
Освещение и уют
Системы освещения, работающие от электричества, позволяют не только банально осветить пространство, но и создать нужную атмосферу в доме. Регулируемые по яркости и цвету светильники могут изменять настроение интерьера, адаптируя его под различные ситуации — от рабочей обстановки до романтического ужина.
Технологии и развлечения
Электричество поддерживает работу телевизоров, компьютеров, приставок, музыкальных центров и других развлекательных систем, которые являются частью нашей повседневной жизни. Оно позволяет поддерживать связь с внешним миром через интернет, следить за новостями, обучаться и работать из дома.
Безопасность и защита
Системы безопасности и видеонаблюдения, датчики движения и дыма, автоматические ворота и дверные замки — все эти устройства работают благодаря электричеству. Они предотвращают несанкционированный доступ, защищая дом и его жителей от проникновения, пожаров и других чрезвычайных ситуаций.
Энергоэффективность и экология
Современные технологии делают использование электричества в доме более энергоэффективным. Энергосберегающие лампы, умные термостаты и системы "умный дом" помогают сократить потребление электроэнергии, что положительно сказывается как на счетах за коммунальные услуги, так и на окружающей среде.
Дом, в котором всегда есть свет. Преимущества использования портативных электростанций дома,
То есть, электричество в наши дни является основой современного комфортного и безопасного жилья. Оно делает жизнь удобнее, насыщеннее и интереснее, и сложно представить себе дом с техникой без этого важнейшего ресурса.
А что насчет чрезвычайных ситуаций, таких как град, авария на подстанции или аномальный снегопад? Подобные происшествия способны мигом лишить ваш дом, район, а то и целый город всех вышеперечисленных благ. Здесь на помощь придут своеобразные хранилища энергии. Наличие надежного и бесперебойного источника энергии в доме — это то, о чем стоит задуматься уже на этапе строительства, ремонта или обустройства жилья. Портативные электростанции становятся все более популярным решением для обеспечения энергонезависимости дома. Они предлагают целый ряд преимуществ, сделавших их практически незаменимыми во многих ситуациях.
Дом, в котором всегда есть свет. Преимущества использования портативных электростанций дома,
Автономность и мобильность
Одно из главных преимуществ портативных электростанций — их способность обеспечивать энергией дом вне зависимости от центральных сетей электроснабжения. Это особенно актуально в случае аварий, стихийных бедствий или отключений электроэнергии по другим причинам. Наличие портативной электростанции гарантирует, что вашем доме всегда будет светло, а важнейшее оборудование продолжит функционирование.
Экологичность и экономичность
Многие современные модели портативных электростанций работают на чистых источниках энергии, таких как солнечные панели. Это не только снижает вредные выбросы в атмосферу, но и позволяет экономить на счетах за электроэнергию. Таким образом, использование портативных электростанций способствует как сохранению окружающей среды, так и снижению эксплуатационных расходов.
Безопасность
Большинство домовладельцев привыкло использовать в хозяйстве традиционные генераторы, работающие на топливе. Это не просто незаконно в закрытом помещении, но и крайне опасно для всех жильцов дома или квартиры. В отличие от бензогенераторов, портативные электростанции Home не выделяют токсичных веществ и практически бесшумны. Это делает их безопасными для использования даже в закрытых пространствах, а наличие защит от перегрузок и короткого замыкания повышает их безопасность еще больше.
Универсальность использования
Портативные электростанции могут использоваться не только в домашних условиях. Их легко брать с собой в поездки, использовать на даче, в автоэкспедициях или даже на работе в качестве резервного источника питания для критически важного оборудования.
Простота использования
Современные портативные электростанции разработаны таким образом, чтобы их мог использовать любой человек. Не обязательно обладать специальными знаниями или умениями. Управление интуитивно понятно, а процесс зарядки и подключения оборудования не вызовет сложностей даже у новичков.
Дом, в котором всегда есть свет. Преимущества использования портативных электростанций дома,
В целом, портативные электростанции представляют собой инновационное и высокоэффективное решение для обеспечения дома надежным альтернативным источником электроэнергии. Они обеспечат комфорт и безопасность, позволяя наслаждаться всеми благами цивилизации даже в самых экстремальных условиях. Вложив однажды средства в портативную электростанцию, вы инвестируете в своё спокойствие и энергонезависимость на многие годы.
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ.
Возобновляемые источники энергии
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
О журнале см. в разделе Возобновляемые источники энергии (журнал).
Параболические отражатели концентрированной солнечной энергии вдалеке, расположенные прямоугольниками и освещающие равнину с заснеженными горами на заднем плане
Ветряные турбины рядом с красной грунтовой дорогой
Плотина " Три ущелья " на реке Янцзы в Китае
Завод по производству биомассы в Шотландии.
Примеры возобновляемых источников энергии: концентрированная солнечная энергия с теплоаккумуляцией в расплаве соли в Испании; энергия ветра в Южной Африке; плотина «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае; электростанция на биомассе в Шотландии.
Часть серии о
Устойчивая энергетика
Машина проезжает мимо четырёх ветряных турбин на поле, а на горизонте виднеются ещё несколько
Энергосбережение
Возобновляемые источники энергии
Устойчивый транспорт
Категориязначок Портал о возобновляемых источниках энергии
vte
Возобновляемая энергия (или зелёная энергия) — это энергия, получаемая из возобновляемых природных ресурсов, которые восполняются в человеческом масштабе времени. Наиболее широко используемыми видами возобновляемой энергии являются солнечная энергия, энергия ветра и гидроэнергия. Биоэнергия и геотермальная энергия также играют важную роль в некоторых странах. Некоторые также считают ядерную энергию возобновляемым источником энергии, хотя это спорный вопрос. Установки для производства возобновляемой энергии могут быть большими или маленькими и подходят как для городских, так и для сельских районов. Возобновляемые источники энергии часто используются вместе с дальнейшей электрификацией. Это имеет ряд преимуществ: электричество позволяет эффективно перемещать тепло и транспортные средства, а также является экологически чистым в точке потребления. Переменными источниками возобновляемой энергии являются те, которые имеют непостоянный характер, такие как энергия ветра и солнечная энергия. Напротив, к контролируемым возобновляемым источникам энергии относятся запруженная гидроэлектроэнергия, биоэнергия или геотермальная энергия.
Процентное соотношение различных типов источников в ведущих странах-производителях возобновляемой энергии в каждом географическом регионе в 2023 году.
Процентное соотношение различных типов источников в ведущих странах-производителях возобновляемой энергии в каждом географическом регионе в 2023 году.
За последние 30 лет системы возобновляемой энергетики стали намного эффективнее и дешевле. Большая часть новых электростанций по всему миру теперь работает на возобновляемых источниках. За последнее десятилетие стоимость возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, значительно снизилась, что сделало их более конкурентоспособными по сравнению с традиционными ископаемыми видами топлива. В большинстве стран фотоэлектрические солнечные или наземные ветряные электростанции являются самыми дешёвыми при строительстве новых электростанций.С 2011 по 2021 год доля возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе выросла с 20% до 28%. Большая часть этого прироста пришлась на солнечную и ветровую энергию, которая выросла с 2% до 10%. Доля ископаемых источников энергии сократилась с 68% до 62%. В 2022 году на возобновляемые источники энергии приходилось 30% мировой выработки электроэнергии, и, по прогнозам, к 2028 году этот показатель достигнет более 42%. Во многих странах на возобновляемые источники энергии уже приходится более 20% от общего объема энергоснабжения, а в некоторых странах более половины или даже вся электроэнергия вырабатывается из возобновляемых источников.
Основная мотивация для замены ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии заключается в том, чтобы замедлить и в конечном итоге остановить изменение климата, которое, по общему мнению, в основном вызвано выбросами парниковых газов. В целом, возобновляемые источники энергии вызывают гораздо меньшие выбросы, чем ископаемое топливо. По оценкам Международного энергетического агентства, для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году 90% мировой электроэнергии должно вырабатываться из возобновляемых источников. Возобновляемые источники энергии также вызывают гораздо меньшее загрязнение воздуха, чем ископаемое топливо, улучшая состояние здоровья населения, и являются менее шумными.
Внедрение возобновляемых источников энергии по-прежнему сталкивается с препятствиями, особенно субсидиями на ископаемое топливо, лоббированием со стороны действующих поставщиков электроэнергии, и противодействием местных властей использованию земли для установок возобновляемой энергетики. Как и любая добыча полезных ископаемых, добыча минералов, необходимых для многих технологий возобновляемой энергетики, также наносит ущерб окружающей среде. Кроме того, хотя большинство источников возобновляемой энергии являются экологически устойчивыми, некоторые из них таковыми не являются.
Обзор
Возобновляемые источники энергии, особенно солнечные фотоэлектрические и ветряные, вырабатывают всё большую долю электроэнергии.
Уголь, нефть и природный газ остаются основными источниками энергии в мире, даже несмотря на то, что использование возобновляемых источников энергии начало стремительно раст.
Смотрите также: Списки тем по возобновляемым источникам энергии
Определение
Под возобновляемыми источниками энергии обычно понимают энергию, получаемую из постоянно происходящих природных явлений.Международное энергетическое агентство определяет их как «энергию, получаемую из природных процессов, которые возобновляются быстрее, чем расходуются». Солнечная энергия, энергия ветра, гидроэлектроэнергия, геотермальная энергия и биомасса считаются основными видами возобновляемых источников энергии. Возобновляемые источники энергии часто вытесняют традиционные виды топлива в четырёх областях: производство электроэнергии, горячая вода/отопление помещений, транспорт и энергоснабжение в сельской местности (без подключения к сети).
Хотя почти все виды возобновляемой энергии вызывают гораздо меньше выбросов углекислого газа, чем ископаемое топливо, этот термин не является синонимом низкоуглеродной энергии. Некоторые невозобновляемые источники энергии, такие как ядерная энергетика, [противоречиво] почти не производят выбросов, в то время как некоторые возобновляемые источники энергии могут быть очень углеродоёмкими, например сжигание биомассы, если оно не компенсируется посадкой новых растений. Возобновляемая энергия также отличается от устойчивой энергии, более абстрактного понятия, которое объединяет источники энергии на основе их общего долгосрочного воздействия на будущие поколения людей. Например, биомасса часто ассоциируется с неустойчивой вырубкой лесов.
Роль в борьбе с изменением климата
В рамках глобальных усилий по ограничению изменения климата большинство стран взяли на себя обязательство свести к нулю чистые выбросы парниковых газов. На практике это означает постепенный отказ от ископаемого топлива и замену его источниками энергии с низким уровнем выбросов. Этот столь необходимый процесс, названный "низкоуглеродными заменами" в отличие от других переходных процессов, включая добавление энергии, необходимо многократно ускорить, чтобы успешно смягчить последствия изменения климата. На Конференции ООН по изменению климата в 2023 году около трёх четвертей стран мира поставили перед собой цель утроить мощность возобновляемых источников энергии к 2030 году.Европейский союз намерен к тому же году вырабатывать 40% электроэнергии из возобновляемых источников.
Другие преимущества
Основная статья: Смягчение последствий изменения климата § Сопутствующие выгоды
Возобновляемые источники энергии более равномерно распределены по миру, чем ископаемое топливо, которое сосредоточено в ограниченном количестве стран. Они также приносят пользу для здоровья, снижая загрязнение воздуха, вызванное сжиганием ископаемого топлива. Потенциальная экономия средств на здравоохранение во всем мире оценивается в триллионы долларов в год.
Прерывистость
Основная статья: Переменная возобновляемая энергия
Энергия солнечного света или других возобновляемых источников преобразуется в потенциальную энергию для хранения в таких устройствах, как электрические аккумуляторы. Впоследствии накопленная потенциальная энергия преобразуется в электричество, которое добавляется в электросеть, даже если исходный источник энергии недоступен.
Предполагаемый спрос на электроэнергию в течение недели в мае 2012 года и в мае 2020 года в Германии, демонстрирующий колебания солнечной и ветряной энергии как в течение дня, так и в течение месяца.
Две наиболее важные формы возобновляемой энергии, солнечная и ветровая, являются прерывистыми источниками энергии: они не доступны постоянно, что приводит к более низким коэффициентам мощности. В отличие от них, электростанции, работающие на ископаемом топливе, обычно способны вырабатывать именно то количество энергии, которое требуется электросети в данный момент. Солнечную энергию можно получать только в течение дня, в идеале — при безоблачной погоде. Выработка энергии ветра может значительно меняться не только изо дня в день, но даже из месяца в месяц. Это создаёт проблемы при переходе от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии: спрос на энергию часто будет выше или ниже того, что могут обеспечить возобновляемые источники. Оба сценария могут привести к перегрузке электрических сетей и отключениям электроэнергии.
В среднесрочной перспективе такая изменчивость может потребовать сохранения некоторых газовых электростанций или других регулируемых источников энергии в резерве до тех пор, пока не будет накоплено достаточно энергии, не будет обеспечена гибкость спроса, не будут улучшены сети и/или не будет обеспечена базовая мощность из непериодических источников. В долгосрочной перспективе накопление энергии является важным способом борьбы с периодичностью. Использование разнообразных источников возобновляемой энергии и интеллектуальных сетей также может помочь сбалансировать спрос и предложение.
Отраслевая связь сектора производства электроэнергии с другими секторами может повысить гибкость: например, транспортный сектор может быть связан путем зарядки электромобилей и передачи электроэнергии от транспортного средства в сеть. Аналогичным образом промышленный сектор может быть обеспечен водородом, получаемым электролизом, а строительный сектор - накоплением тепловой энергии для обогрева и охлаждения помещений.
Создание избыточных мощностей для ветряных и солнечных электростанций может помочь обеспечить достаточное производство электроэнергии даже в плохую погоду. В хорошую погоду может потребоваться сократить производство электроэнергии, если нет возможности использовать или хранить избыточную электроэнергию.
Накопитель электрической энергии
Основные статьи: Накопитель энергии и Сетевое накопление энергии
Хранение электроэнергии — это совокупность методов, используемых для хранения электроэнергии. Электроэнергия хранится в периоды, когда выработка (особенно из непостоянных источников, таких как энергия ветра, энергия приливов и отливов, солнечная энергия) превышает потребление, и возвращается в сеть, когда выработка падает ниже потребления. На гидроаккумулирующие электростанции приходится более 85% всей сетевой электроэнергии, хранящейся в аккумуляторах. Аккумуляторы все чаще используются для хранения[
и вспомогательных сетевых услуг и для бытовых нужд. «Зеленый» водород является более экономичным средством долгосрочного хранения возобновляемой энергии с точки зрения капитальных затрат по сравнению с гидроаккумулирующими электростанциями или аккумуляторами.
Основные технологии
Мощность возобновляемых источников энергии неуклонно растет, в первую очередь за счет солнечных фотоэлектрических установок.
Солнечная энергия
Основные статьи: Солнечная энергия, Солнечная электростанция и Обзор солнечной энергии
Установленная мощность и другие ключевые проектные параметры Стоимость и год выпуска
Глобальные мощности по производству электроэнергии 1419,0 ГВт (2023)
Ежегодный темп роста мировых мощностей по производству электроэнергии 25% (2014-2023)
Доля мирового производства электроэнергии 5.5% (2023)
Выровненная стоимость мегаватт-часа Фотоэлектрические установки промышленного масштаба: 38,343 доллара США (2019)
Первичные технологии Фотовольтаика, концентрированная солнечная энергия, солнечный тепловой коллектор
Основные области применения Электричество, водонагрев, отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха (ОВКВ)
Небольшая фотоэлектрическая система на крыше в Бонне, Германия
Komekurayama фотоэлектрическая электростанция в Кофу, Япония
В 2022 году солнечная энергия произвела около 1,3 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии по всему миру, что составляет 4,6% мирового производства электроэнергии. Почти весь этот рост произошёл с 2010 года. Солнечную энергию можно использовать в любом месте, куда попадает солнечный свет; однако на количество солнечной энергии, которую можно использовать для производства электроэнергии, влияют погодные условия, географическое положение и время суток.
Существует два основных способа использования солнечной энергии: солнечная тепловая энергия, которая преобразует солнечную энергию в тепло, и фотоэлектрическая энергия (ФЭ), которая преобразует её в электричество. ФЭ гораздо более распространена: по состоянию на 2022 год на её долю приходилось около двух третей мировых мощностей солнечной энергетики. Она также растет гораздо более быстрыми темпами: в 2021 году будет введено 170 ГВт новых мощностей[54] по сравнению с 25 ГВт солнечной тепловой энергии.
Пассивное солнечное отопление относится к ряду строительных стратегий и технологий, направленных на оптимизацию распределения солнечного тепла в здании. Примеры включают солнечные трубы, ориентацию здания по сторонам света, использование строительных материалов, способных накапливать тепло, а также проектирование помещений с естественной циркуляцией воздуха.
С 2020 по 2022 год инвестиции в солнечные технологии выросли почти в два раза — с 162 до 308 миллиардов долларов США — благодаря повышению зрелости отрасли и снижению затрат, особенно в сфере солнечной фотовольтаики (PV), на которую приходится 90% от общего объёма инвестиций. Китай и США были основными получателями инвестиций, на долю которых с 2013 года приходится около половины всех инвестиций в солнечную энергетику. Несмотря на сокращение мощностей в Японии и Индии из-за изменений в политике и пандемии COVID-19, рост в Китае, США и значительное увеличение мощностей благодаря программе льготных тарифов во Вьетнаме компенсировали это снижение. В период с 2013 по 2021 год в мире было введено 714 гигаватт (ГВт) солнечных фотоэлектрических и концентрированных солнечных электростанций (КЭС), при этом в 2021 году наблюдался заметный рост крупномасштабных установок для солнечного отопления, особенно в Китае, Европе, Турции и Мексике.
Фотовольтаика
Основные статьи: Рост фотовольтаики, Солнечная энергетика по странам, и Список фотоэлектрических электростанций
Закон Суонсона, согласно которому цены на солнечные модули снижаются примерно на 20% при каждом удвоении установленной мощности, определяет «скорость обучения» солнечной фотоэлектрической энергии.
Фотоэлектрическая система, состоящая из солнечных батарей, собранных в панели, преобразует свет в электрический постоянный ток посредством фотоэлектрического эффекта. У фотоэлектрических систем есть несколько преимуществ, которые делают их самой быстрорастущей технологией возобновляемой энергетики. Они дешёвые, не требуют особого ухода и масштабируемые; их можно легко добавить к существующей фотоэлектрической установке по мере необходимости. Их главный недостаток — низкая производительность в пасмурную погоду.
Солнечные системы варьируются от небольших бытовых и коммерческих крышных или интегрированных в здание установок до крупных фотоэлектрических электростанций. Солнечные панели в доме могут использоваться либо только для этого дома, либо, если они подключены к электросети, могут быть объединены с миллионами других.
Первая солнечная электростанция промышленного масштаба была построена в 1982 году в Хесперии, штат Калифорния компанией ARCO. Электростанция не приносила прибыли и была продана восемь лет спустя. Однако в последующие десятилетия фотоэлектрические элементы стали значительно эффективнее и дешевле. В результате с 2010 года использование фотоэлектрических элементов растёт в геометрической прогрессии.[65] Мировые мощности выросли с 230 ГВт в конце 2015 года до 890 ГВт в 2021 году. В период с 2016 по 2021 год в Китае быстрее всего росли мощности фотоэлектрических установок, которые увеличились на 560 ГВт, что больше, чем во всех странах с развитой экономикой вместе взятых Четыре из десяти крупнейших солнечных электростанций находятся в Китае, в том числе крупнейшая Golmud Solar Park в Китае.
Солнечная тепловая энергия
Основная статья: Солнечная тепловая энергия
В отличие от фотоэлектрических элементов, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество, солнечные тепловые системы преобразуют его в тепло. Они используют зеркала или линзы для концентрации солнечного света на приёмнике, который, в свою очередь, нагревает резервуар с водой. Нагретую воду можно использовать в домах. Преимущество солнечных тепловых систем в том, что нагретую воду можно хранить до тех пор, пока она не понадобится, что устраняет необходимость в отдельной системе хранения энергии.[69] Солнечную тепловую энергию также можно преобразовывать в электричество, используя пар, образующийся при нагревании воды, для приведения в движение турбины, соединённой с генератором. Однако, поскольку производство электроэнергии таким способом обходится гораздо дороже, чем на фотоэлектрических электростанциях, сегодня их очень мало.
Энергия ветра
Основные статьи: Ветроэнергетика и ветроэнергетика по странам
Выработка энергии ветром по регионам с течением времени.
Бурбо, Северо-Запад-Англия
Восход солнца на ветряной электростанции Фентон в Миннесоте, США
Установленная мощность и другие ключевые проектные параметры Стоимость и год выпуска
Глобальные мощности по производству электроэнергии 1017,2 ГВт (2023)
Ежегодный темп роста мировых мощностей по производству электроэнергии 13% (2014-2023)
Доля мирового производства электроэнергии 7.8% (20230
Выровненная стоимость мегаватт-часа Наземный ветер: 30,165 долларов США (2019)
Основная технология Ветряная турбина, ветряная мельница
Основные области применения Электричество, перекачка воды (ветряной насос)
Люди использовали энергию ветра по крайней мере с 3500 года до н. э. До XX века она в основном применялась для приведения в движение кораблей, ветряных мельниц и водяных насосов. Сегодня подавляющее большинство энергии ветра используется для выработки электроэнергии с помощью ветряных турбин.[12] Номинальная мощность современных ветряных турбин промышленного масштаба составляет от 600 кВт до 9 МВт. Мощность, получаемая от ветра, зависит от куба скорости ветра, поэтому по мере увеличения скорости ветра выходная мощность увеличивается до максимальной для конкретной турбины.[75] Предпочтительными местами для ветряных электростанций являются районы с более сильным и постоянным ветром, такие как морские и высокогорные районы.
В 2015 году энергия ветра обеспечила почти 4% мирового спроса на электроэнергию, при этом было установлено почти 63 ГВт новых мощностей ветроэлектростанций. Энергия ветра была основным источником новых мощностей в Европе, США и Канаде и вторым по величине источником в Китае. В Дании энергия ветра обеспечила более 40% спроса на электроэнергию, а в Ирландии, Португалии и Испании — почти по 20%.[76]
Считается, что в глобальном масштабе долгосрочный технический потенциал ветроэнергетики в пять раз превышает текущее мировое производство энергии или в 40 раз превышает текущий спрос на электроэнергию, при условии, что будут преодолены все необходимые практические препятствия. Для этого потребуется установить ветряные турбины на больших территориях, особенно в районах с более высокими ветровыми ресурсами, например, на шельфе, а также, вероятно, использовать в промышленности новые типы турбин VAWT в дополнение к используемым в настоящее время установкам с горизонтальной осью. Поскольку скорость ветра в открытом море в среднем на ~90% выше, чем на суше, морские ресурсы могут вырабатывать значительно больше энергии, чем наземные турбины.[77]
В 2020 году инвестиции в ветроэнергетику достигли 161 миллиарда долларов США, при этом 80% от общего объёма инвестиций с 2013 по 2022 год пришлись на наземные ветряные электростанции. В период с 2019 по 2020 год инвестиции в морскую ветроэнергетику почти удвоились и составили 41 миллиард долларов США, в основном благодаря политическим стимулам в Китае и расширению в Европе. В период с 2013 по 2021 год общая мощность ветряных электростанций увеличилась на 557 ГВт, при этом ежегодно вводилось в среднем 19% новых мощностей.
Гидроэнергетика
Основные статьи: Гидроэлектричество и гидроэнергетика
Плотина «Три ущелья» для гидроэлектростанции на реке Янцзы в Китае
Плотина Трех Ущелий и плотина Геджуба, Китай
Установленная мощность и другие ключевые проектные параметры Стоимость и год выпуска
Глобальные мощности по производству электроэнергии 1267,9 ГВт (2023)
Ежегодный темп роста мировых мощностей по производству электроэнергии 1.9% (2014-2023)
Доля мирового производства электроэнергии 14.3% (2023)
Выровненная стоимость мегаватт-часа 65,581 доллара США (2019)
Основная технология Плотина
Основные области применения Электричество, гидроаккумулирующие устройства, механическая энергия
Поскольку вода примерно в 800 раз плотнее воздуха, даже медленно текущая вода или умеренная морская волна могут вырабатывать значительное количество энергии. Вода может вырабатывать электричество с эффективностью преобразования около 90%, что является самым высоким показателем среди возобновляемых источников энергии.Существует множество видов энергии воды:
Исторически гидроэлектроэнергия вырабатывалась за счёт строительства крупных гидроэлектростанций и водохранилищ, которые до сих пор популярны в развивающихся странах.[82] Крупнейшими из них являются плотина «Три ущелья» (2003) в Китае и плотина Итайпу (1984), построенная Бразилией и Парагваем.
Малые гидроэлектростанции — это гидроэлектростанции, которые обычно вырабатывают до 50 МВт энергии. Они часто используются на небольших реках или в качестве малозатратных проектов на более крупных реках. Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии в мире и имеет более 45 000 малых гидроэлектростанций.
Гидроэлектростанции, работающие на энергии текущей воды, получают энергию из рек без создания большого водохранилища. Вода обычно транспортируется вдоль берега речной долины (с помощью каналов, труб и/или туннелей) до тех пор, пока не окажется высоко над дном долины, после чего ей можно позволить падать через водосливную плотину, приводя в движение турбину. Гидроэлектростанция, работающая на энергии текущей воды, может вырабатывать большое количество электроэнергии, как, например, плотина Чиф-Джозеф на реке Колумбия в США. Однако многие гидроэлектростанции, расположенные на реках, являются микрогидроэлектростанциями или пикогидроэлектростанциями.
Большая часть гидроэлектроэнергии является гибкой, что делает её дополнением к ветряной и солнечной энергии. В 2021 году мировая мощность возобновляемых гидроэлектростанций составила 1360 ГВт. Только треть мирового гидроэнергетического потенциала в 14 000 ТВт·ч/год была освоена.[86][87] Новые гидроэнергетические проекты сталкиваются с противодействием со стороны местных сообществ из-за их большого влияния на окружающую среду, в том числе из-за переселения людей и затопления мест обитания диких животных и сельскохозяйственных угодий. Высокая стоимость и длительные сроки получения разрешений, в том числе на оценку воздействия на окружающую среду и рисков, а также отсутствие экологической и социальной приемлемости являются основными проблемами для новых проектов. Старинные плотины часто модернизируют, чтобы повысить их эффективность и мощность, а также ускорить реагирование на изменения в сети. Там, где позволяют обстоятельства, существующие плотины, такие как плотина Рассел, построенная в 1985 году, могут быть модернизированы с помощью «обратного» гидроаккумулирующего хранилища, которое полезно для пиковых нагрузок или для поддержки непостоянной ветряной и солнечной энергии. Поскольку регулируемая мощность более ценна, чем VRE[91][92] страны с крупными гидроэлектростанциями, такие как Канада и Норвегия, тратят миллиарды на расширение своих сетей для торговли с соседними странами, имеющими ограниченные гидроресурсы.
Биоэнергетика
Основная статья: Биоэнергетика
Дополнительная информация: Биомасса (энергия) § Воздействие на окружающую среду
Установленная мощность и другие ключевые проектные параметры Стоимость и год выпуска
Глобальные мощности по производству электроэнергии 150,3 ГВт (2023)
Ежегодный темп роста мировых мощностей по производству электроэнергии 5.8% (2014-2023)
Доля мирового производства электроэнергии 2.4% (2022)
Выровненная стоимость мегаватт-часа 118,908 долларов США (2019)
Первичные технологии Биомасса, биотопливо
Основные области применения Электричество, отопление, приготовление пищи, транспортные виды топлива
Биомасса — это биологический материал, получаемый из живых или недавно живших организмов. Чаще всего это растения или материалы растительного происхождения. В качестве источника энергии биомассу можно использовать либо напрямую путём сжигания для получения тепла, либо преобразовывать в более энергоёмкое биотопливо, такое как этанол. Древесина является наиболее значимым источником энергии из биомассы по состоянию на 2012 год и обычно получается из деревьев, вырубленных по лесохозяйственным причинам или для предотвращения пожаров. Муниципальные древесные отходы — например, строительные материалы или опилки — также часто сжигаются для получения энергии. Крупнейшими производителями биоэнергии на основе древесины на душу населения являются страны с большими лесными массивами, такие как Финляндия, Швеция, Эстония, Австрия и Дания.
Биоэнергетика может наносить вред окружающей среде, если вырубаются старовозрастные леса, чтобы освободить место для выращивания сельскохозяйственных культур. В частности, спрос на пальмовое масло для производства биодизеля способствовал вырубке тропических лесов в Бразилии и Индонезии. Кроме того, при сжигании биомассы всё равно образуются выбросы углекислого газа, хотя и в гораздо меньших количествах, чем при сжигании ископаемого топлива (39 граммов CO2 на мегаджоуль энергии по сравнению с 75 г/МДж для ископаемого топлива).
Некоторые источники биомассы являются неустойчивыми при нынешних темпах эксплуатации (по состоянию на 2017 год).
Электростанция CHP, использующая древесину для снабжения 30 000 домохозяйств во Франции
Биотопливо
Основная статья: Биотопливо
Смотрите также: Топливо на этаноле, Устойчивое биотопливо, и Вопросы, связанные с биотопливом
Биотопливо в основном используется на транспорте, обеспечивая 3,5% мирового спроса на транспортную энергию в 2022 году, по сравнению с 2,7% в 2010 году. биоджеты будут важны для краткосрочного сокращения выбросов углекислого газа при дальнемагистральных рейсах.
Помимо древесины, основными источниками биоэнергии являются биоэтанол и биодизель. Биоэтанол обычно получают путем ферментации сахарных компонентов таких культур, как сахарный тростник и кукуруза, в то время как биодизельное топливо в основном производится из масел, извлеченных из растений, таких как соевое масло и кукурузное масло. Большинство культур, используемых для производства биоэтанола и биодизельного топлива, выращиваются специально для этой цели, хотя по состоянию на 2015 год на долю использованного растительного масла приходилось 14% масла, используемого для производства биодизельного топлива. Биомасса, используемая для производства биотоплива, варьируется в зависимости от региона. Кукуруза является основным сырьём в Соединённых Штатах, в то время как в Бразилии преобладает сахарный тростник. В Европейском союзе, где биодизель более распространён, чем биоэтанол, основными видами сырья являются рапсовое масло и пальмовое масло. В Китае, хотя он производит сравнительно меньше биотоплива, в основном используются кукуруза и пшеница. Во многих странах биотопливо либо субсидируется, либо обязательно включается в топливные смеси.
Плантация сахарного тростника для производства этанола в Бразилии
Существует множество других источников биоэнергии, которые являются более нишевыми или пока не подходят для использования в больших масштабах. Например, биоэтанол можно производить из целлюлозных частей сельскохозяйственных культур, а не только из семян, как это принято сегодня.[111] Сахарное сорго может быть многообещающим альтернативным источником биоэтанола благодаря своей устойчивости к широкому спектру климатических условий.[112] Коровий навоз можно преобразовывать в метан. Также проводится множество исследований, связанных с водорослевым топливом, которое привлекательно тем, что водоросли являются непищевым ресурсом, растут примерно в 20 раз быстрее, чем большинство пищевых культур, и их можно выращивать практически где угодно.
Автобус, работающий на биодизеле
Геотермальная энергия
Основные статьи: Геотермальная энергия, Геотермальная энергия, Возобновляемая тепловая энергия, и Геотермальная энергетика в Соединенных Штатах
Пар, поднимающийся над геотермальной электростанцией Несьявеллир в Исландии
Геотермальная станция в Гейзерс, Калифорния, США
Крафла, геотермальная электростанция в Исландии
Установленная мощность и другие ключевые проектные параметры Стоимость и год выпуска
Глобальные мощности по производству электроэнергии 14,9 ГВт (2023)
Ежегодный темп роста мировых мощностей по производству электроэнергии 3.4% (2014-2023)
Доля мирового производства электроэнергии <1% (2018)[117]
Выровненная стоимость мегаватт-часа 58,257 долларов США (2019)[118]
Первичные технологии Электростанции с сухим паром, мгновенным испарением и бинарным циклом
Основные области применения Электричество, отопление
Геотермальная энергия — это тепловая энергия (тепло), получаемая из земной коры. Он поступает из нескольких различных источников, наиболее значительным из которых является медленный радиоактивный распад минералов, содержащихся в недрах Земли,, а также некоторое остаточное тепло от формирования Земли.[119] Часть тепла выделяется вблизи поверхности Земли в земной коре, но часть также поступает из глубин Земли из мантии и ядра.[119] Добыча геотермальной энергии возможна в основном в странах, расположенных на края тектонической плиты, где горячая мантия Земли более обнажена.[120] По состоянию на 2023 год в Соединённых Штатах самая большая геотермальная мощность (2,7 ГВт, или менее 0,2% от общей энергетической мощности страны[122]), за ними следуют Индонезия и Филиппины. В 2022 году мировая мощность составила 15 ГВт.[120]
Геотермальную энергию можно использовать либо непосредственно для обогрева домов, как это принято в Исландии, где почти вся энергия является возобновляемой, либо для выработки электроэнергии. В меньших масштабах геотермальную энергию можно вырабатывать с помощью геотермальных тепловых насосов, которые могут извлекать тепло из грунта с температурой ниже 30 °C (86 °F), что позволяет использовать их на относительно небольшой глубине в несколько метров. Для выработки электроэнергии требуются крупные установки и температура грунта не менее 150 °C (302 °F). В некоторых странах, таких как Кения (43%) и Индонезия (5%), на долю электроэнергии, вырабатываемой из геотермальной энергии, приходится значительная часть общего объема.
Технический прогресс может в конечном итоге сделать геотермальную энергию более доступной. Например, усовершенствованные геотермальные системы предполагают бурение на глубину около 10 километров (6,2 мили) в Землю, разрушение горячих пород и извлечение тепла с помощью воды. Теоретически этот тип добычи геотермальной энергии можно осуществлять в любой точке Земли.
Новые технологии
Существуют и другие технологии возобновляемой энергетики, которые всё ещё находятся в разработке, в том числе усовершенствованные геотермальные системы, концентрированная солнечная энергия, целлюлозный этанол и морская энергия.[124][125] Эти технологии ещё не получили широкого распространения или имеют ограниченную коммерциализацию. Некоторые из них могут иметь потенциал, сравнимый с другими технологиями возобновляемой энергетики, но всё ещё зависят от дальнейших прорывов в области исследований, разработок и инженерии.[125]
Усовершенствованные геотермальные системы
Основная статья: Усовершенствованные геотермальные системы
Усовершенствованные геотермальные системы (EGS) — это новый тип геотермальных электростанций, которым для выработки энергии не требуются естественные резервуары с горячей водой или паром. Большая часть подземного тепла в пределах досягаемости бурения находится в твёрдых породах, а не в воде. Технологии EGS используют гидроразрыв пласта для разрушения этих пород и высвобождения содержащегося в них тепла, которое затем извлекается путём закачки воды в землю. Этот процесс иногда называют «горячим сухим камнем» (HDR). В отличие от традиционной добычи геотермальной энергии, EGS может быть реализована в любой точке мира в зависимости от стоимости бурения. Проекты EGS до сих пор в основном ограничивались демонстрационными установками, поскольку эта технология является капиталоёмкой из-за высокой стоимости бурения.
Морская энергия
Основная статья: Морская энергетика
Вид с высоты птичьего полета на приливную электростанцию Сива в Южной Корее
Морская энергия (также иногда называемая энергией океана) — это энергия, переносимая океанскими волнами, приливами, солёностью и разницей температур в океане. Технологии, позволяющие использовать энергию движущейся воды, включают энергию волн, энергию морских течений и энергию приливов. Обратный электродиализ (RED) — это технология производства электроэнергии путём смешивания пресной воды и солёной морской воды в больших энергетических ячейках. Большинство технологий сбора морской энергии все еще находятся на низком уровне технологической готовности и не используются в больших масштабах. Приливная энергия, как правило, считается наиболее развитой, но не получила широкого распространения. Крупнейшая в мире приливная электростанция находится на озере Сихва в Южной Корее, где вырабатывается около 550 гигаватт-часов электроэнергии в год.
Инфракрасное тепловое излучение Земли
Земля излучает примерно 1017 Вт инфракрасного теплового излучения, которое направляется в холодное космическое пространство. Солнечная энергия попадает на поверхность и в атмосферу Земли и вырабатывает тепло. С помощью различных теоретических устройств, таких как сборщик излучаемой энергии (EEH) или терморадиационный диод, этот поток энергии можно преобразовать в электричество. Теоретически эту технологию можно использовать в ночное время.
Прочее
Топливо из водорослей
Основная статья: Топливо из водорослей
Производство жидкого топлива из богатых маслом (жиром) видов водорослей является актуальной темой исследований. Пробуются различные микроводоросли, выращенные в открытых или закрытых системах, в том числе в системах, которые можно установить на заброшенных и пустынных землях.
Солнечная энергетика космического базирования
Основная статья: солнечная энергия космического базирования
Было выдвинуто множество предложений по использованию солнечной энергии в космосе, в соответствии с которыми очень большие спутники с фотоэлектрическими панелями были бы оснащены микроволновыми передатчиками для передачи энергии на наземные приёмники. В исследовании, проведённом в 2024 году Управлением по научно-технической политике НАСА, рассматривалась эта концепция, и был сделан вывод, что при использовании современных и будущих технологий она будет экономически неконкурентоспособной.
Водяной пар
Сбор статического электричества с капель воды на металлических поверхностях — это экспериментальная технология, которая была бы особенно полезна в странах с низким уровнем дохода с относительной влажностью воздуха более 60%.
Ядерная энергетика
Реакторы-размножители в принципе могут, в зависимости от используемого топливного цикла, извлекать почти всю энергию, содержащуюся в уране или ториуме, снижая потребность в топливе в 100 раз по сравнению с широко используемыми одноконтурными легководными реакторами, которые извлекают менее 1% энергии из актинидного металла (урана или тория), добываемого из земли. Высокая топливная эффективность реакторов-размножителей может значительно снизить опасения по поводу поставок топлива, энергии, используемой при добыче, и хранения радиоактивных отходов. Благодаря добыче урана из морской воды (в настоящее время слишком дорогой, чтобы быть экономичной) топлива для реакторов-размножителей достаточно, чтобы удовлетворить мировые потребности в энергии в течение 5 миллиардов лет при общем уровне энергопотребления 1983 года, что делает ядерную энергию эффективно возобновляемой.В дополнение к морской воде средние гранитные породы земной коры содержат значительное количество урана и тория, с помощью которых реакторы-размножители могут в изобилии обеспечивать энергией оставшийся срок службы Солнца на главной последовательности эволюции звезд.
Искусственный фотосинтез
Основная статья: Искусственный фотосинтез
Искусственный фотосинтез использует методы, включая нанотехнологии, для накопления солнечной электромагнитной энергии в химических связях путем расщепления воды с образованием водорода, а затем использования диоксида углерода для получения метанола. Исследователи в этой области стремились разработать молекулярные имитации фотосинтеза, которые используют более широкую область солнечного спектра, используют каталитические системы, изготовленные из распространенных недорогих материалов, которые являются прочными, легко восстанавливаемыми, нетоксичными, стабильными в различных условиях окружающей среды и работают более эффективно, позволяя большей доле энергии фотонов попадать в соединения-аккумуляторы, то есть углеводы (вместо того, чтобы создавать и поддерживать живые клетки). Однако известные исследования сталкиваются с препятствиями. Компания Sun Catalytix, дочерняя компания Массачусетского технологического института, в 2012 году прекратила масштабирование своего прототипа топливного элемента, потому что он не даёт существенной экономии по сравнению с другими способами получения водорода из солнечного света.
Тенденции рынка и отрасли
Основная статья: Коммерциализация возобновляемых источников энергии
Большинство новых возобновляемых источников энергии — это солнечная энергия, за ней следует энергия ветра, затем гидроэнергия и биоэнергия.[146] Инвестиции в возобновляемые источники энергии, особенно в солнечную энергию, как правило, более эффективны в создании рабочих мест, чем инвестиции в уголь, газ или нефть.[147][148] По состоянию на 2020 год в сфере возобновляемых источников энергии по всему миру было занято около 12 миллионов человек, при этом в солнечной энергетике было занято почти 4 миллиона человек.[149] Однако по состоянию на февраль 2024 года предложение рабочей силы в сфере солнечной энергетики в мире значительно отстаёт от спроса, поскольку университеты по всему миру по-прежнему готовят больше специалистов для отраслей, связанных с ископаемым топливом, чем для отраслей, связанных с возобновляемыми источниками энергии.[150]
В 2021 году на Китай пришлось почти половина мирового прироста возобновляемой электроэнергии.[151]
В 135 странах установлено 3146 гигаватт, а в 156 странах действуют законы, регулирующие сектор возобновляемых источников энергии.[7][152]
В 2020 году во всем мире насчитывалось более 10 миллионов рабочих мест, связанных с возобновляемыми источниками энергии, при этом солнечные фотоэлектрические установки были крупнейшим работодателем в сфере возобновляемых источников энергии.[153] В период с 2019 по 2022 год в секторах чистой энергетики во всем мире было создано около 4,7 миллиона рабочих мест, а к 2022 году их общее количество составило 35 миллионов.[154]: 5
Использование по секторам или приложениям
Некоторые исследования показывают, что глобальный переход на 100% возобновляемые источники энергии во всех отраслях — энергетике, теплоснабжении, транспорте и промышленности — возможен и экономически целесообразен.
Одной из мер по декарбонизации транспорта является более широкое использование электромобилей (EV). Несмотря на это и использование биотоплива, такого как биодизель, менее 4% энергии, используемой в транспорте, вырабатывается из возобновляемых источников. Иногда водородные топливные элементы используются для перевозки тяжелых грузов. В то же время в будущем электротопливо может сыграть более важную роль в декарбонизации таких трудно поддающихся сокращению выбросов отраслей, как авиация и морское судоходство.
Солнечное водяное отопление вносит важный вклад в возобновляемые источники тепла во многих странах, особенно в Китае, на долю которого в настоящее время приходится 70% мирового объема (180 ГВт·ч). Большинство этих систем установлены в многоквартирных домах и удовлетворяют потребности в горячей воде примерно 50–60 миллионов домохозяйств в Китае. Во всем мире общее количество установленных систем солнечного водяного отопления удовлетворяет потребности в горячем водоснабжении более 70 миллионов домохозяйств.
Тепловые насосы обеспечивают как отопление, так и охлаждение, а также выравнивают кривую спроса на электроэнергию и, таким образом, становятся всё более востребованными. Возобновляемая тепловая энергия также быстро набирает популярность. Около 10% энергии для отопления и охлаждения вырабатывается из возобновляемых источников.
Сравнение затрат
Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) заявило, что ~86% (187 ГВт) мощностей, добавленных в 2022 году, были дешевле, чем электроэнергия, вырабатываемая из ископаемого топлива. IRENA также заявило, что мощности, добавленные с 2000 года, сократили расходы на электроэнергию в 2022 году как минимум на 520 миллиардов долларов, а в странах, не входящих в ОЭСР, экономия от добавленных в 2022 году мощностей за всю жизнь сократит расходы на 580 миллиардов долларов.
Установлен
TWp Рост
ДВА раза в год Производство
на установленную
мощностьЧ Энергия
ТВт·ч/год* Рост
ТВт/год* Выровненная стоимость
¢ долларов США/кВтч Средние аукционные цены
в центах США/кВт⋅ч Развитие экономики
2010–2019
Солнечная фотоэлектрическая система 0.580 0.098 13% 549 123 6.8 3.9 −82%
Солнечный CSP 0.006 0.0006 13% 6.3 0.5 18.2 7.5 −47%
Ветер В море 0.028 0.0045 33% 68 11.5 11.5 8.2 −30%
Ветер На Берегу 0.594 0.05 25% 1194 118 5.3 4.3 −38%
Гидро 1.310 0.013 38% 4267 90 4.7 +27%
Биоэнергетика 0.12 0.006 51% 522 27 6.6 −13%
Геотермальная энергия 0.014 0.00007 74% 13.9 0.7 7.3 +49%
* = 2018. Все остальные значения за 2019 год.
Рост использования возобновляемых источников энергии
Инвестиции и источники
Инвестиции: компании, правительства и домохозяйства вкладывают все больше средств в декарбонизацию, включая возобновляемые источники энергии (солнечную, ветровую), электромобили и связанную с ними инфраструктуру для зарядки, накопители энергии, энергоэффективные системы отопления, улавливание и хранение углерода, а также водород.
Инвестиции в чистую энергетику выиграли от восстановления экономики после пандемии, глобального энергетического кризиса, связанного с высокими ценами на ископаемое топливо, и растущей политической поддержки в разных странах.
Страны, в наибольшей степени зависящие от ископаемого топлива для производства электроэнергии, сильно различаются по тому, какая часть этой электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников, что приводит к большим различиям в потенциале роста возобновляемых источников.
Затраты
Усредненная стоимость: по мере все более широкого внедрения возобновляемых источников энергии стоимость снизилась, особенно в отношении энергии, вырабатываемой солнечными батареями.
Усреднённая стоимость электроэнергии (LCOE) — это показатель средней чистой приведённой стоимости производства электроэнергии на электростанции за весь срок её эксплуатации.
В прошлом затраты на производство возобновляемой энергии значительно снизились, при этом 62% от общего объема возобновляемой энергии, произведенной в 2020 году, имели более низкие затраты, чем самый дешевый вариант использования ископаемого топлива.
«Кривые обучения»: динамика затрат и внедрения с течением времени, при этом более крутые линии показывают большее снижение затрат по мере внедрения. По мере внедрения возобновляемые источники энергии выигрывают от кривых обучения и эффекта масштаба.
Результаты недавнего обзора литературы показали, что по мере того, как эмитенты парниковых газов (ПГ) начинают нести ответственность за ущерб, причиненный выбросами ПГ, приводящими к изменению климата, высокая стоимость снижения ответственности станет мощным стимулом для внедрения технологий возобновляемой энергетики.
За десятилетие с 2010 по 2019 год мировые инвестиции в возобновляемые источники энергии, за исключением крупных гидроэлектростанций, составили 2,7 триллиона долларов США, из которых 818 миллиардов долларов США пришлось на Китай, 392,3 миллиарда долларов США — на США, 210,9 миллиарда долларов США — на Японию, 183,4 миллиарда долларов США — на Германию и 126,5 миллиарда долларов США — на Великобританию.[183] Это более чем в три, а возможно, и в четыре раза превышает эквивалентную сумму, инвестированную в период с 2000 по 2009 год (данные за 2000–2003 годы отсутствуют).
По состоянию на 2022 год около 28% электроэнергии в мире вырабатывалось из возобновляемых источников. В 1990 году этот показатель составлял 19%.
Прогнозы на будущее
Смотрите также: Энергетический переход
В 2023 году прогнозируется, что к 2030 году выработка электроэнергии из ветряных и солнечных источников превысит 30%.
В отчёте МЭА за декабрь 2022 года прогнозируется, что в период с 2022 по 2027 год возобновляемые источники энергии вырастут почти на 2400 ГВт, что равно всей установленной мощности электростанций в Китае в 2021 году. Это на 85% больше, чем за предыдущие пять лет, и почти на 30% больше, чем прогнозировало МЭА в отчёте за 2021 год, что является самым значительным повышением прогноза за всю историю. На возобновляемые источники энергии будет приходиться более 90% прироста мировых мощностей по производству электроэнергии в течение прогнозируемого периода. МЭА считает, что для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году 90% мировой электроэнергии должно вырабатываться из возобновляемых источников.
В июне 2022 года исполнительный директор МЭА Фатих Бирол заявил, что странам следует больше инвестировать в возобновляемые источники энергии, чтобы «снизить давление на потребителей из-за высоких цен на ископаемое топливо, сделать наши энергетические системы более безопасными и помочь миру достичь наших климатических целей».
Пятилетний план Китая до 2025 года включает увеличение прямого нагрева с помощью возобновляемых источников энергии, таких как геотермальная и солнечная энергия.
REPowerEU, план ЕС по избавлению от зависимости от ископаемого российского газа, как ожидается, потребует гораздо больше зеленого водорода.
Ожидается, что после переходного периода производство возобновляемой энергии составит большую часть мирового производства энергии. В 2018 году компания по управлению рисками DNV GL прогнозирует, что к 2050 году мировой энергетический баланс будет поровну распределён между ископаемыми и неископаемыми источниками.[
Страны Ближнего Востока также планируют снизить свою зависимость от ископаемого топлива. Многие запланированные «зелёные» проекты к 2050 году обеспечат 26% энергоснабжения региона, сократив выбросы на 1,1 Гт CO2 в год.
Крупные проекты по возобновляемым источникам энергии на Ближнем Востоке:
Солнечный парк Мохаммеда бен Рашида Аль Мактума в Дубе, ОАЭ
Солнечная электростанция Шуайба в провинции Мекка, Саудовская Аравия
Проект NEOM по производству зеленого водорода в NEOM, Саудовская Аравия
Проект ветроэнергетики в Суэцком заливе, Египет
Солнечный парк Аль-Аджбан в Абу-Даби, ОАЭ
Спрос
В июле 2014 года WWF и Институт мировых ресурсов созвали обсуждение с участием ряда крупных компаний США, которые заявили о своем намерении увеличить использование возобновляемых источников энергии. В ходе этих обсуждений был определен ряд "принципов", которые компании, стремящиеся к более широкому доступу к возобновляемым источникам энергии, сочли важными рыночными результатами. Эти принципы включали выбор (между поставщиками и между продуктами), конкурентоспособность затрат, долгосрочные поставки по фиксированной цене, доступ к сторонним механизмам финансирования и сотрудничество.
В статистике Великобритании, опубликованной в сентябре 2020 года, отмечается, что «доля спроса, удовлетворяемого за счёт возобновляемых источников энергии, варьируется от минимума в 3,4% (для транспорта, в основном за счёт биотоплива) до максимума в более чем 20% для «других конечных потребителей», то есть в основном для сферы услуг и коммерческого сектора, которые потребляют относительно большое количество электроэнергии, а также для промышленности».
В некоторых регионах отдельные домохозяйства могут выбрать покупку возобновляемой энергии в рамках программы «зеленой» энергии для потребителей.
Развивающиеся страны
Этот раздел является выдержкой из «Возобновляемых источников энергии в развивающихся странах».[править]
Возобновляемые источники энергии в развивающихся странах становятся всё более популярной альтернативой ископаемому топливу, поскольку эти страны наращивают объёмы энергоснабжения и борются с энергетической бедностью. Когда-то считалось, что технологии возобновляемой энергетики недоступны для развивающихся стран Однако с 2015 года инвестиции в негидроэнергетику в развивающихся странах были выше, чем в развитых, и в 2019 году составили 54% от мировых инвестиций в возобновляемую энергетику.[195] Международное энергетическое агентство прогнозирует, что возобновляемые источники энергии обеспечат большую часть роста энергопотребления до 2030 года в Африке, Центральной и Южной Америке, а также 42% роста энергопотребления в Китае.
Большинство развивающихся стран обладают богатыми ресурсами возобновляемых источников энергии, включая солнечную энергию, энергию ветра, геотермальную энергию и биомассу, а также способностью производить относительно трудоёмкие системы, которые используют эти ресурсы. Развивая такие источники энергии, развивающиеся страны могут снизить свою зависимость от нефти и природного газа, создавая энергетические портфели, которые менее подвержены росту цен. Во многих случаях эти инвестиции могут быть менее затратными, чем системы, работающие на ископаемом топливе.
В Кении геотермальная электростанция «Олкария V» является одной из крупнейших в мире. Проект плотины «Возрождение Великой Эфиопии» включает в себя ветряные турбины. После завершения строительства солнечная электростанция «Уарзазат» в Марокко будет обеспечивать электроэнергией более миллиона человек.
Политика
Доля производства электроэнергии из возобновляемых источников, 2023.
Число смертей, вызванных использованием ископаемого топлива (площадь прямоугольников на графике), значительно превышает число смертей, вызванных производством возобновляемой энергии (прямоугольники едва заметны на графике).
Политика поддержки возобновляемых источников энергии сыграла важную роль в их распространении. В начале 2000-х годов Европа доминировала в разработке энергетической политики, но сейчас большинство стран мира в той или иной форме проводят энергетическую политику.
Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) является межправительственной организацией, занимающейся продвижением внедрения возобновляемых источников энергии во всем мире. Она направлена на предоставление конкретных рекомендаций по вопросам политики и содействие наращиванию потенциала и передаче технологий. IRENA была образована в 2009 году, когда 75 стран подписали хартию IRENA. По состоянию на апрель 2019 года IRENA насчитывает 160 государств-членов. Тогдашний Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Пан Ги Мун заявил, что возобновляемые источники энергии могут поднять беднейшие страны на новый уровень благосостояния, и в сентябре 2011 года он запустил инициативу ООН «Устойчивая энергетика для всех» по улучшению доступа к энергии, повышению эффективности и внедрению возобновляемых источников энергии.
Парижское соглашение 2015 года об изменении климата побудило многие страны разработать или усовершенствовать политику в области возобновляемых источников энергии. В 2017 году в общей сложности 121 страна приняла ту или иную форму политики в области возобновляемых источников энергии. В 176 странах в том году были установлены национальные цели.[208] Кроме того, существует широкий спектр мер на государственном/региональном и местном уровнях. Некоторые коммунальные предприятия помогают планировать или устанавливать энергоэффективные системы в жилых домах.
Многие национальные, региональные и местные органы власти создали «зелёные банки». «Зелёный банк» — это квазигосударственное финансовое учреждение, которое использует государственный капитал для привлечения частных инвестиций в экологически чистые энергетические технологии. «Зелёные банки» используют различные финансовые инструменты для устранения пробелов на рынке, которые препятствуют внедрению экологически чистой энергии.
Глобальную и национальную политику в области возобновляемых источников энергии можно разделить по секторам, таким как сельское хозяйство, транспорт, строительство, промышленность:
Климатическая нейтральность (чистые нулевые выбросы) к 2050 году — главная цель Европейского зелёного курса. Чтобы Европейский союз достиг своей цели по климатической нейтральности, необходимо декарбонизировать его энергетическую систему, стремясь к достижению «чистых нулевых выбросов парниковых газов к 2050 году».
Финансы
В отчёте Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) за 2023 год о финансировании возобновляемых источников энергии отмечается стабильный рост инвестиций с 2018 года: 348 миллиардов долларов США в 2020 году (рост на 5,6% по сравнению с 2019 годом), 430 миллиардов долларов США в 2021 году (рост на 24% по сравнению с 2020 годом) и 499 миллиардов долларов США в 2022 году (рост на 16%). Эта тенденция обусловлена растущим признанием роли возобновляемых источников энергии в смягчении последствий изменения климата и повышении энергетической безопасности, а также интересом инвесторов к альтернативам ископаемому топливу. Такие меры, как компенсационные тарифы в Китае и Вьетнаме, значительно ускорили внедрение возобновляемых источников энергии. Кроме того, с 2013 по 2022 год стоимость установки солнечных фотоэлектрических (PV) и наземных ветряных электростанций снизилась на 69%, 33% и 45% соответственно, что сделало возобновляемые источники энергии более рентабельными.
В период с 2013 по 2022 год в секторе возобновляемых источников энергии произошла значительная переориентация инвестиционных приоритетов. Инвестиции в технологии солнечной и ветряной энергетики заметно выросли. В то же время инвестиции в другие возобновляемые технологии, такие как гидроэнергетика (включая гидроаккумулирующую гидроэнергетику), биомасса, биотопливо, геотермальная энергия и морская энергия, значительно сократились. Примечательно, что с 2017 по 2022 год инвестиции в эти альтернативные возобновляемые технологии сократились на 45%, упав с 35 до 17 миллиардов долларов США.
В 2023 году в секторе возобновляемых источников энергии наблюдался значительный рост инвестиций, особенно в солнечные и ветряные технологии, на общую сумму около 200 миллиардов долларов США, что на 75% больше, чем в предыдущем году. Увеличение инвестиций в 2023 году способствовало росту ВВП на 1–4% в ключевых регионах, включая США, Китай, Европейский союз и Индию.
Энергетический сектор ежегодно получает инвестиции в размере примерно 3 триллионов долларов США, из которых 1,9 триллиона долларов США направляются на чистые энергетические технологии и инфраструктуру. Чтобы достичь целей, поставленных в рамках сценария нулевого уровня выбросов (NZE) к 2035 году, эти инвестиции должны увеличиться до 5,3 триллиона долларов США в год: 15
Дебаты
Основные статьи: Дискуссия о возобновляемых источниках энергии, «Зелёная» работа и Переменный источник энергии
Дополнительная информация: Снижение последствий изменения климата § Обзор, стратегии и сравнение мер
Ядерная энергетика предлагается в качестве возобновляемой энергии
Лейбштадтская атомная электростанция в Швейцарии
Этот раздел является выдержкой из «Ядерная энергетика как возобновляемый источник энергии».[править]
Вопрос о том, следует ли считать ядерную энергетику формой возобновляемой энергии, является предметом постоянных дискуссий. Законодательные определения возобновляемой энергии обычно исключают многие существующие ядерные энергетические технологии, за заметным исключением штата Юта. В определениях возобновляемых энергетических технологий, взятых из словарей, часто не упоминаются или прямо исключаются ядерные источники энергии, за исключением естественного тепла ядерного распада, вырабатываемого внутри Земли.
Согласно Управлению энергетической информации, наиболее распространённое топливо, используемое на обычных атомных электростанциях, уран-235 является «невозобновляемым». Однако эта организация умалчивает о переработанном топливе MOX.[217]Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии не упоминает атомную энергетику в своём определении «основ энергетики».
В 1987 году Комиссия Брундтланд (WCED) отнесла реакторы деления, которые производят больше делящегося ядерного топлива, чем потребляют (реакторы-размножители, а в случае разработки — термоядерные реакторы) к традиционным возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная энергия и гидроэнергия. При использовании других возобновляемых источников энергии, таких как геотермальная энергия, также требуется мониторинг и хранение радиоактивных отходов.
Геополитика
Читайте также: Россия в европейском энергетическом секторе
Концепция суперсети
Геополитические последствия растущего использования возобновляемых источников энергии являются предметом постоянных дискуссий и исследований. Многие страны-производители ископаемого топлива, такие как Катар, Россия, Саудовская Аравия и Норвегия, в настоящее время способны оказывать дипломатическое или геополитическое влияние благодаря своим нефтяным богатствам. Ожидается, что большинство этих стран окажутся в числе геополитических «проигравших» в результате энергетического перехода, хотя некоторые из них, например Норвегия, также являются значительными производителями и экспортёрами возобновляемой энергии. Ископаемое топливо и инфраструктура для его добычи в долгосрочной перспективе могут стать неликвидными активами. Высказывалось предположение, что страны, зависящие от доходов от продажи ископаемого топлива, однажды могут решить, что в их интересах быстро продать оставшиеся запасы ископаемого топлива.
И наоборот, ожидается, что страны, богатые возобновляемыми ресурсами и минералами, необходимыми для технологий возобновляемой энергетики, будут приобретать влияние. В частности, Китай стал ведущим мировым производителем технологий, необходимых для производства или хранения возобновляемой энергии, особенно солнечных панелей, ветряных турбин и литий-ионных аккумуляторов. Страны, богатые энергией солнца и ветра, могут стать крупными экспортерами энергии. Некоторые могут производить и экспортировать экологически чистый водород, хотя электричество, по прогнозам, будет доминирующим энергоносителем в 2050 году, на его долю придется почти 50% от общего потребления энергии (по сравнению с 22% в 2015 году). Страны с большими незаселенными территориями, такие как Австралия, Китай и многие страны Африки и Ближнего Востока. обладают потенциалом для создания огромных установок возобновляемой энергии. Для производства технологий возобновляемой энергетики требуются редкоземельные элементы с новыми цепочками поставок.
Страны с и без того слабыми правительствами, которые полагаются на доходы от ископаемого топлива, могут столкнуться с еще большей политической нестабильностью или народными волнениями. Аналитики считают, что Нигерия, Ангола, Чад, Габон и Судан, все страны с историей военных переворотов, подвержены риску нестабильности из-за сокращения доходов от нефти.
Исследование показало, что переход от ископаемого топлива к системам возобновляемой энергетики снижает риски, связанные с добычей полезных ископаемых, торговлей и политической зависимостью, поскольку системам возобновляемой энергетики не нужно топливо — они зависят от торговли только в плане приобретения материалов и компонентов во время строительства.
В октябре 2021 года еврокомиссар по вопросам климата Франс Тиммерманс предположил, что «лучшим ответом» на глобальный энергетический кризис 2021 года будет «снижение нашей зависимости от ископаемого топлива». Он сказал, что те, кто обвиняет Европейское зеленое соглашение, делают это "возможно, по идеологическим соображениям, а иногда и по экономическим причинам, защищая свои корыстные интересы".[233] Некоторые критики обвинили Систему торговли выбросами Европейского союза (EU ETS) и закрытие атомных станций в том, что они способствуют энергетическому кризису. Президент Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен заявила, что Европа "слишком зависит" от природного газа и слишком зависим от импорта природного газа. По словам фон дер Ляйен, «ответ заключается в диверсификации наших поставщиков ... и, что особенно важно, в ускорении перехода на экологически чистую энергию».
Добыча металлов и минералов
Смотрите также: Воздействие электромобилей на окружающую среду и Редкоземельный элемент § Экологические соображения
Переход на возобновляемые источники энергии требует увеличения добычи определённых металлов и минералов. Как и любая добыча полезных ископаемых, это влияет на окружающую среду и может привести к экологическому конфликту.[239] Для производства энергии ветра требуется большое количество меди и цинка, а также меньшее количество более редкого металла неодима. Производство солнечной энергии менее ресурсозатратно, но всё равно требует значительного количества алюминия. Для расширения электрических сетей требуются медь и алюминий. В аккумуляторах, которые необходимы для хранения возобновляемой энергии, используется большое количество меди, никеля, алюминия и графита. Ожидается, что с 2020 по 2040 год спрос на литий вырастет в 42 раза. Ожидается, что спрос на никель, кобальт и графит вырастет примерно в 20–25 раз. Добычей каждого из наиболее важных минералов и металлов занимается только одна страна: медь в Чили, никель в Индонезии, редкоземельные металлы в Китае, кобальт в Демократической Республике Конго (ДРК) и литий в Австралии. Китай доминирует в переработке всех этих материалов.
Переработка этих металлов после того, как устройства, в которые они встроены, выйдут из строя, необходима для создания экономики замкнутого цикла и обеспечения устойчивости возобновляемых источников энергии. К 2040 году переработка меди, лития, кобальта и никеля из отработанных аккумуляторов может сократить совокупные потребности в этих минералах примерно на 10%.[240]
Спорным подходом является добыча полезных ископаемых в глубоководных районах. Минералы можно добывать из новых источников, таких как полиметаллические конкреции, лежащие на морском дне. Это нанесёт ущерб местному биоразнообразию, но сторонники этого подхода отмечают, что биомасса на богатых ресурсами морских глубинах гораздо скуднее, чем в горнодобывающих регионах на суше, которые часто находятся в уязвимых местах обитания, таких как тропические леса.
Из-за совместного нахождения редкоземельных и радиоактивных элементов (тория, урана и радия) добыча редкоземельных металлов приводит к образованию низкоактивных радиоактивных отходов. В нескольких африканских странах переход к «зелёной» энергетике привёл к буму добычи полезных ископаемых, что вызвало вырубку лесов и поставило под угрозу и без того исчезающие виды.
Заповедные зоны
Установки, используемые для производства энергии ветра, солнца и воды, представляют собой растущую угрозу для ключевых природоохранных территорий. Объекты, построенные в зонах, отведённых для сохранения природы, и в других экологически уязвимых местах, часто намного больше, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе. Для производства эквивалентного количества энергии им требуется в 10 раз больше земли, чем угольным или газовым электростанциям. Более 2000 объектов возобновляемой энергетики построены и ещё больше находятся в стадии строительства в зонах, имеющих экологическое значение, и угрожают местам обитания видов растений и животных по всему миру. Команда авторов подчеркнула, что их работу не следует интерпретировать как антивозобновляемую, поскольку возобновляемая энергия имеет решающее значение для сокращения выбросов углекислого газа. Главное — обеспечить строительство объектов возобновляемой энергетики в местах, где они не наносят ущерба биоразнообразию.
В 2020 году учёные опубликовали карту мира с указанием территорий, на которых есть возобновляемые источники энергии, а также с оценкой их пересечения с «ключевыми территориями биоразнообразия», «оставшимися нетронутыми территориями» и «охраняемыми территориями». Авторы пришли к выводу, что необходимо тщательное стратегическое планирование.
Переработка солнечных панелей
Солнечные панели перерабатываются для сокращения количества электронных отходов и создания источника материалов, которые в противном случае пришлось бы добывать, но такой бизнес пока малоразвит, и продолжается работа по улучшению и масштабированию процесса.
Общество и культура
Общественная поддержка
Большинство респондентов опроса о климате, проведённого в 2021–2022 годах Европейским инвестиционным банком, заявили, что страны должны поддерживать возобновляемые источники энергии для борьбы с изменением климата.
Тот же опрос, проведённый год спустя, показывает, что возобновляемые источники энергии считаются приоритетными для инвестиций в Европейском союзе, Китае и Соединённых Штатах
Среди демократов США (синие) больше тех, кто одобряет ветряные и солнечные электростанции в своём регионе, а среди республиканцев США (красные) больше тех, кто одобряет атомные электростанции.
Солнечные электростанции могут конкурировать с пахотными землями, в то время как прибрежные ветряные электростанции часто сталкиваются с противодействием из-за эстетических соображений и шума. Таких противников часто называют NIMBY («не на моём заднем дворе»).[262] Некоторые защитники окружающей среды обеспокоены столкновениями птиц и летучих мышей с ветряными турбинами, которые приводят к летальным исходам. Хотя протесты против новых ветряных электростанций время от времени происходят по всему миру, региональные и национальные исследования, как правило, показывают широкую поддержку как солнечной, так и ветряной энергетики.
Ветряная энергетика, находящаяся в собственности сообщества, иногда предлагается в качестве способа повысить местную поддержку ветряных электростанций. В документе правительства Великобритании от 2011 года говорится, что «проекты, как правило, с большей вероятностью будут успешными, если они пользуются широкой общественной поддержкой и одобрением местных сообществ. Это означает, что у сообществ есть право голоса и доля в проекте. В 2000-х и начале 2010-х годов многие проекты по возобновляемым источникам энергии в Германии, Швеции и Дании принадлежали местным сообществам, в частности, через кооперативные структуры. С тех пор в Германии больше установок было построено крупными компаниями, но в Дании по-прежнему сильна традиция владения сообществом.
История
Смотрите также: История политики в области изменения климата и политиканство
До открытия угля в середине XIX века почти вся используемая энергия была возобновляемой. Самое древнее известное использование возобновляемой энергии в виде традиционной биомассы для разжигания костров датируется более чем миллионом лет назад. Использование биомассы для разжигания костров стало обычным делом лишь спустя сотни тысяч лет. Вероятно, вторым по древности использованием возобновляемой энергии является использование ветра для движения кораблей по воде. Эта практика насчитывает около 7000 лет и связана с кораблями в Персидском заливе и на Ниле. Геотермальная энергия, получаемая из горячих источников, использовалась для купания со времён палеолита, а для обогрева помещений — со времён Древнего Рима. В период письменной истории основными источниками традиционной возобновляемой энергии были человеческий труд, энергия животных, энергия воды, ветер, ветряные мельницы для помола зерна и дрова — традиционная биомасса.
В 1885 году Вернер Сименс, комментируя открытие фотоэлектрического эффекта в твёрдом теле, написал:
В заключение я бы сказал, что, каким бы важным с научной точки зрения ни было это открытие, его практическая ценность будет не менее очевидной, если мы задумаемся о том, что запасы солнечной энергии безграничны и бесплатны и что она будет продолжать поступать к нам ещё много веков после того, как все угольные месторождения Земли будут исчерпаны и забыты.
Макс Вебер упомянул об исчерпании запасов ископаемого топлива в заключительных абзацах своей книги «Протестантская этика и дух капитализма» (Die protestantische Ethik und der Geist des Kapitalismus), опубликованной в 1905 году. Разработка солнечных двигателей продолжалась до начала Первой мировой войны. Важность солнечной энергии была признана в статье Scientific American 1911 года: «В далёком будущем, когда природные ресурсы будут исчерпаны, [солнечная энергия] останется единственным средством существования человечества».
Теория пика добычи нефти была опубликована в 1956 году. В 1970-х годах защитники окружающей среды способствовали развитию возобновляемых источников энергии как в качестве замены нефти в случае истощения её запасов, так и для избавления от зависимости от нефти, и появились первые ветряные турбины, вырабатывающие электричество. Солнечные батареи уже давно использовались для обогрева и охлаждения, но до 1980 года солнечные панели были слишком дорогими для строительства солнечных ферм.
Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли возобновляемых источников энергии пережить глобальный финансовый кризис 2009 года лучше, чем многим другим отраслям.[280] В 2022 году на возобновляемые источники энергии приходилось 30% мировой выработки электроэнергии по сравнению с 21% в 1985 году.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)