Возобновляемые источники энергии

Что такое возобновляемый источник энергии?

Возобновляемые источники энергии — это источники энергии, которые в изобилии присутствуют в природе и постоянно восполняются естественными процессами. Эти источники не образуются в течение долгих лет, как ископаемое топливо, и при их использовании не наносят природе такого ущерба, как ископаемое топливо. Главная особенность возобновляемых источников энергии заключается в том, что они являются частью естественного функционирования Земли и существуют в физическом круговороте планеты, даже когда ими не пользуются.

Возобновляемые источники энергии

1. Гидроэнергетика: Сила тяжести обусловлена массой Земли и с момента её формирования является одним из основных элементов нашей планеты. Сила тяжести участвует во всех естественных процессах и играет огромную роль в круговороте воды. Гидроэнергетика — это производство энергии с использованием поверхностных стоков, возникающих под действием силы тяжести в круговороте воды. В этой системе на реках и водотоках строятся плотины, благодаря чему упомянутая сила тяжести сохраняется в виде потенциальной энергии и преобразуется в электричество.
2. Геотермальная энергия: Этот вид энергии возникает в результате использования тепловой энергии горячей воды и её пара, сжатых под землёй вследствие естественных процессов, для производства электричества в паровых турбинах.
3. Солнечная энергия: Солнце с момента своего формирования является источником тепла и света для нашей планеты. Уже миллионы лет оно отправляет энергию Земле. Это полностью естественное явление, необходимое для существования экосистем планеты. Согласно расчётам, можно сказать, что Солнце, которое будет обеспечивать Землю энергией ещё миллионы лет, является относительно «безграничным» источником энергии. Солнечная энергия — это тип энергии, который становится доступным для использования путём преобразования лучей Солнца в электрическую энергию с помощью солнечных панелей.
4. Ветровая энергия: Ветры, как и другие упомянутые выше источники энергии, представляют собой воздушные потоки, возникающие вследствие естественных процессов Земли и постоянно происходящие во всех уголках атмосферы. Основным источником этих воздушных потоков являются вращение Земли вокруг своей оси и разница температур в определённых зонах атмосферы. Ветровая энергия — это производство электрической энергии из этих воздушных потоков с использованием огромных ветровых турбин.
5. Биомасса: Энергия биомассы описывает производство таких видов топлива, как метан, из отходов экосистемного происхождения, возникающих в естественных процессах (лесные отходы, сельскохозяйственные отходы, растительные и животные остатки, бытовые отходы), и производство электричества путём сжигания этих видов топлива с помощью паровых турбин. Хотя биомасса, как и другие возобновляемые источники энергии, использует естественные процессы, процесс сжигания приводит к выбросам углерода. Поэтому, будучи возобновляемой, она не считается полностью чистым источником энергии. Тем не менее, поскольку выбросы углерода значительно ниже по сравнению с другими видами ископаемого топлива, можно сказать, что это относительно чистый источник.
6. Приливная и волновая энергия: Этот вид энергии описывает производство электричества с использованием приливов и отливов морей и океанов, вызываемых Солнцем и Луной. Поскольку это относительно новый источник энергии по сравнению с другими, высокая эффективность пока не достигнута, однако это источник энергии с большим потенциалом.

Значение возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии очень важны с двух точек зрения:

• Устойчивость. Главная особенность возобновляемых источников энергии, как следует из их названия, — способность к восстановлению. При их использовании не изымается ни один фактор у Земли и её экосистем, а источники энергии восстанавливаются естественными процессами в короткие сроки. В отличие от ископаемых источников, они не несут угрозы истощения.
• Низкие выбросы углерода. Один из главных факторов, обуславливающих выбор возобновляемых источников энергии, — очень низкие выбросы углерода. Если исключить биомассу, прямые выбросы близки к нулю. Поэтому использование возобновляемых источников энергии имеет большое значение и для охраны окружающей среды, и для замедления глобального потепления.

Роль возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии сегодня активно используются. Возобновляемые источники покрывают около 10% мировых потребностей в энергии, при этом 7% этого объёма поступает от гидроэлектростанций. Большую часть оставшихся 3% составляют солнечная и ветровая энергия.

Почему же возобновляемые источники энергии, будучи настолько чистыми и полезными, используются в гораздо меньшей степени, чем ископаемое топливо? Эту ситуацию можно объяснить некоторыми недостатками возобновляемых источников энергии:

• Эффективность: Для эффективного получения энергии из возобновляемых источников необходимы объекты с высокими технологиями. Упомянутые технологии всё ещё находятся на этапе развития, и впереди предстоит долгий путь. В связи с этим время и финансовые ресурсы, расходуемые для получения энергии из этих источников, в настоящее время значительно уступают ископаемому топливу по текущему уровню энергоэффективности.
• Доступ к технологиям: Над упомянутыми выше технологиями работают и используют их в развитых странах, однако в развивающихся и технологически отстающих странах доступ к ним затруднён.
• Разработка и обслуживание: Технологии, разрабатываемые для получения отдачи от возобновляемых источников энергии, не только очень затратны на этапе исследований и разработок, но также вызывают низкую энергоэффективность по сравнению с ископаемым топливом из-за эксплуатационных расходов создаваемых объектов.

Учитывая эти недостатки, несмотря на очень высокий потенциал, возобновляемые источники энергии должны пройти ещё большой путь в области энергоэффективности. Тем не менее, если принять во внимание ущерб, наносимый планете использованием ископаемого топлива, можно ожидать, что в ближайшее время, с усилением опасений относительно устойчивости планеты, произойдёт изменение взглядов в области стоимости и энергоэффективности, и мир обратится к возобновляемым источникам энергии. Если взглянуть на текущую ситуацию с глобальным потеплением, потреблением ископаемых источников и движениями в области устойчивого развития, можно сказать, что переход к возобновляемым источникам энергии как основному источнику энергии будет подстёгнут растущими экологическими опасениями прежде, чем энергоэффективность возобновляемых источников превзойдёт ископаемое топливо.

Возобновляемые источники энергии и устойчивое развитие

Мы уже упоминали, что возобновляемые источники энергии наносят гораздо меньший ущерб окружающей среде по сравнению с ископаемым топливом. Мы также говорили, что процесс перехода к этим источникам будет обусловлен технологическим прогрессом или экологическими опасениями. В этом контексте есть важная причина, по которой экологические опасения будут основным фактором использования этих источников в качестве основной энергии: углеродные налоги.

Нормы CBAM (Механизм пограничной корректировки углеродных выбросов), которые ЕС полностью введёт в действие в 2026 году, предусматривают получение организациями сертификатов за свои выбросы углерода и уплату углеродного налога, пропорционального выбросам. Подробнее см. CBAM. В дальнейшем ожидается, что налоги, обусловленные этими нормами, могут снижаться за счёт отражения энергии, произведённой из низкоэмиссионных возобновляемых источников, как отрицательных выбросов.

Заключение

Возобновляемые источники энергии рассматриваются как источник энергии будущего благодаря своей восстанавливаемости и низким выбросам углерода при производстве энергии. Хотя их использование сегодня не очень распространено из-за некоторых недостатков, ожидается, что в дальнейшем их преимущества перевесят трудности, и мир обратится к этим источникам. В этом вопросе вполне вероятно, что ЕС, ставший в последние годы очень требовательным в отношении выбросов углерода, ускорит этот процесс с помощью определённых регулирующих норм.

В целом, использование возобновляемых источников энергии имеет критическое значение для того, чтобы будущие поколения могли жить на пригодной для жизни планете, как и мы.