Съдържание
- Въведение
- Историческо използване на възобновяемата енергия в САЩ
- Леко пробуждане за възобновяема енергия
- По-високи цени на енергията от изкопаеми горива
- Ресурсите на изкопаемите горива се изчерпват
- Изменението на климата
- Подкрепа на правителството за възобновяема енергия
- Подобрения в технологиите и по-ниски разходи
- Комерсиализация и инфраструктура
- Последни тенденции за възобновяема енергия
- Тенденции за бъдещето
- Къде ще бъдат разположени нови проекти за възобновяеми източници?
Възобновяеми енергийни източници: Възобновяемите източници на енергия могат да бъдат използвани без да се намалява количеството, което може да бъде произведено в бъдеще. Вятърната и слънчевата енергия са примери за възобновяеми енергийни източници. Авторско право iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
Въведение
"Възобновяема енергия" е енергия, произведена от източник, който не се изчерпва трайно. Слънчевата светлина, вятърът, течащата вода, геотермалната топлина и растенията са примери за възобновяеми енергийни ресурси. Те могат да бъдат произведени днес, без да се нарушава способността им да бъдат произвеждани в бъдеще.
През последното десетилетие използването на възобновяема енергия става все по-важно за хората, индустрията и правителствата. Защо? Възобновяемите енергийни ресурси не се изчерпват, стават все по-евтини и имат по-меко въздействие върху околната среда.
Статистика за възобновяемата енергия: През 2009 г. възобновяемата енергия представлява около осем процента от производството / потреблението на енергия в Съединените щати. От това количество слънчева, геотермална, вятърна, хидроенергийна и биомаса представляват най-малко 1% от общата сума. Източник: Администрация за енергийна информация.
Разход на възобновяема енергия: Тенденции в производството / потреблението на възобновяема енергия от 1950 до 2009 г. Количеството произведена енергия от възобновяеми източници непрекъснато нараства с течение на времето. Най-значим е бързият растеж на биогоривата и вятъра през изминалото десетилетие. Източник: Администрация за енергийна информация.
Историческо използване на възобновяемата енергия в САЩ
Два важни източника на възобновяема енергия в Съединените щати винаги са били дърво и вода. Силата на животните може също да се счита за важен ранен източник на възобновяема енергия. Те представляват почти цялата енергия, произведена в Съединените щати, докато въвеждането на въглища започва в средата на 1700 г., а сондажите за нефт и газ започват в средата на 1800 г.
След като производството на изкопаеми горива се комерсиализира, дървесината и водата постепенно се заместват като първични горива. Стана по-малко скъпо и по-удобно да се снабдяват енергийните нужди на дом или фабрика от изкопаеми горива, отколкото от дърва или вода. Изкопаемите горива станаха новите първични горива. Днес - над 100 години по-късно - те все още са в това господстващо положение.
Потребление на възобновяема енергия по сектори: Тенденции в производството / потреблението на възобновяема енергия по сектори от 1950 до 2009 г. Използването на възобновяема енергия в електроенергийния и промишления сектор непрекъснато расте. През последното десетилетие е възникнал експлозия в транспортния сектор. Източник: Администрация за енергийна информация.
Американската агенция за опазване на околната среда е подготвила тази полезна карта на потенциал за генериране на вятърна енергия. Най-тъмните сини зони имат ват / квадратен метър потенциал над 800. Изображение EPA.
Карта на потенциала за слънчева енергия: Националната лаборатория за възобновяема енергия публикува редица карти на потенциала за слънчева енергия. Югозападната част на САЩ има най-голям потенциал за проекти за слънчева енергия. По-подробна информация.
Леко пробуждане за възобновяема енергия
Изкопаемите горива позволяват индустриализацията на Съединените щати, но тяхното използване се състои главно около мини и кладенци, докато не бъдат разработени ефективни методи за транспортиране. В райони, далеч от находища на въглища, нефт и газ, водата, дървесината и понякога вятърът продължават да захранват нацията.
От около 1970 г. възобновяемите енергийни източници осигуряват само около 5% до 7% от потреблението на енергия в Съединените щати. През последните десет години обаче възобновяемата енергия получи по-голямо внимание. Причините за това повишено внимание включват:
По-високи цени на енергията от изкопаеми горива
Цените на петрола, природния газ и въглищата непрекъснато нарастват, а цените на изкопаемите горива могат да бъдат променливи и непредсказуеми. Въпреки че възобновяемата енергия в исторически план е била по-скъпа, разликата в разходите намалява с нарастването на цените на изкопаемите горива.
Ресурсите на изкопаемите горива се изчерпват
Когато добивът на въглища започва в средата на 1700 г., въглищните шевове близо до повърхността са първите, които се експлоатират. С времето най-лесните за добиване и най-висококачествените въглища бързо бяха извадени. Това, което остава днес, обикновено е по-предизвикателно за мина или има по-ниско качество.
Проучването на нефт и газ бързо намери най-големите, най-плитки находища. Днес целите на проучването често са по-малки, по-дълбоки и са разположени в трудна среда като дълбокия океан или Арктика.
Изменението на климата
Изкопаемите горива като нефт, природен газ и въглища са богати находища на въглерод, заровен дълбоко в Земята. Те се натрупват там бавно през стотици милиони години.
Когато изкопаемите горива се изгарят, въглеродът им се връща в атмосферата под формата на въглероден диоксид - парников газ, който допринася за глобалното затопляне и климатичните промени. За около двеста години хората са произвели и изгорили значителна част от ресурсите на изкопаеми горива на Земята, изпращайки го в атмосферата близо милион пъти по-бързо, отколкото е било отстранено, за да образува изкопаеми горива.
Подкрепа на правителството за възобновяема енергия
Днес правителствата по целия свят приемат факта, че изгарянето на изкопаеми горива бързо модифицира атмосферата на Земята, което води до изменението на климата, което има много нежелани въздействия. В опит да забавят изпускането на въглероден диоксид в околната среда, правителствата предлагат безвъзмездни средства, данъчни стимули и други програми, предназначени да подкрепят развитието на възобновяема енергия.
Подобрения в технологиите и по-ниски разходи
Докато цените на изкопаемите горива се увеличават, разходите за производство на слънчеви панели, геотермални системи, вятърни турбини и друго оборудване за възобновяема енергия намаляват на база цена на BTU. Въпреки че цената на възобновяемата енергия все още остава висока, ценовата тенденция е в благоприятна посока. Това е когато правителствената подкрепа може да доведе до голяма промяна.
Комерсиализация и инфраструктура
С приключването на повече проекти за възобновяема енергия, тяхната способност за безпроблемна интеграция със сгради, превозни средства и първични енергийни източници се подобрява. Масовото производство намалява цените, а нарастващият процент на приемане увеличава наличността на надеждно оборудване, части и сервизна експертиза.
Въпреки че всички горепосочени предполагат, че сме на ръба на експлозия от възобновяема енергия, все още не сме прекрачили важни ценови точки и навлизане на пазара, за да направим възобновяемата енергия самозапалваща се и самоустойчива. Ето защо правителствата се опитват да подкрепят приемането и подобряването на системите за възобновяема енергия.
Карта на потенциала за геотермална енергия: Националната система за геотермални данни публикува геотермална карта на потенциала за САЩ. Той показва, че геотермалните инсталации за термопомпи могат да бъдат успешни в цялата страна (светъл загар), нискотемпературните зони с директна употреба (под 100 градуса С) са в изобилие в западните САЩ (оранжево), а няколко щата имат потенциални места за електрически производство на енергия, когато температурите на подземните води са над 100 градуса С (червено). Не всяко местоположение, показано в тези цветове, ще бъде подходящо поради местните условия на земята, правилата за ползване на земята и други фактори. По-подробна информация.
Последни тенденции за възобновяема енергия
В момента възобновяемата енергия представлява около 8,20% от потреблението на енергия в Съединените щати. Повечето от тях идват от източници на биомаса и вода. От 1995 г. количеството произведена енергия от възобновяеми източници се е увеличило с 15,9%. Ако Съединените щати се надяват да имат 25% от енергията си, произведена от възобновяеми източници до 2025 г., ще е необходим огромен тласък.
Най-бързо растящият възобновяем източник на енергия от 1995 г. насам е вятърната енергия. Внедряването на вятърната енергия е експлодирало с увеличение от над 2000%. Въпреки че това е забележителен растеж, вятърът допринася за по-малко от 3/4% от енергийните доставки на държавите.
Solar нарасна с над 55% от 1995 г. насам, а бързото понижаване на цената на сондата на киловат трябва да подкрепи бъдещия растеж. Геотермалните са нараснали близо 27%. Новите технологии и по-високите цени на изкопаемите горива правят проектите за геотермално отопление на космоса конкурентни на агрегатите за изкопаеми горива.
Карта на енергийния потенциал на ВЕЦ: Министерството на енергетиката на САЩ публикува карти, показващи настоящото използване и бъдещия потенциал за развитие на водноелектрическата енергия в Съединените щати. Повечето от районите са разположени, където потоци преминават през райони с поне умерен локален релеф. По-подробна информация.
Тенденции за бъдещето
Бъдещето на възобновяемата енергия е много светло. Цената на BTU намалява. Подобряват се методите за безпроблемното им интегриране в сгради, превозни средства и първични източници на енергия. Страховете от изменението на климата мотивират правителствата да подкрепят проекти за възобновяема енергия с безвъзмездни средства, данъчни облекчения и други стимули.
Проектите за възобновяема енергия почти винаги помагат на САЩ да станат по-независими от енергия. Това е така, защото проектите за възобновяема енергия обикновено се намират в близост до мястото, където енергията ще се консумира. Това намалява тяхното въздействие върху околната среда, намалява разходите и стимулира правителствата за намаляване на чуждестранната зависимост.
Къде ще бъдат разположени нови проекти за възобновяеми източници?
Възможности за проекти за възобновяема енергия съществуват на места в САЩ. Геотермалните термопомпи могат да имат икономически смисъл на почти всяко място в Съединените щати, където условията за наземно и местно развитие са подходящи. Западните Съединени щати са особено благословени с широки райони с висок потенциал за вятърни, хидро, слънчеви и геотермални проекти (вижте карти на тази страница).
Използването на възобновяема енергия трябва да нарасне бързо през следващото десетилетие, тъй като техните технологии стават по-ефективни и конкурентни на разходите с изкопаеми горива. Разходите, целите за защита на климата и идеалите за енергийна независимост ще им помогнат да успеят.