Vsebina
- Uvod
- Zgodovinska uporaba obnovljivih virov energije v ZDA
- Rahlo prebujenje za obnovljivo energijo
- Višje cene energentov iz fosilnih goriv
- Viri fosilnih goriv se izčrpavajo
- Sprememba podnebja
- Podpora vlade za obnovljive vire energije
- Izboljšave tehnologije in nižji stroški
- Komercializacija in infrastruktura
- Nedavni trendi obnovljivih virov energije
- Trendi prihodnosti
- Kje bodo nameščeni novi obnovljivi projekti?
Obnovljivi viri energije: Obnovljive vire energije je mogoče uporabiti brez zmanjšanja količine, ki jo je mogoče proizvesti v prihodnosti. Vetrna in sončna energija sta primera obnovljivih virov energije. Avtorske pravice slike iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
Uvod
"Obnovljiva energija" je energija, pridobljena iz vira, ki ni trajno izčrpan. Sončna svetloba, veter, tekoča voda, geotermalna toplota in rastline so primeri obnovljivih virov energije. Danes jih je mogoče proizvesti, ne da bi pri tem škodovali njihovi sposobnosti v prihodnosti.
V zadnjem desetletju je uporaba obnovljivih virov energije pomembnejša za ljudi, industrijo in vlade. Zakaj? Obnovljivi viri energije se ne izčrpajo, postajajo cenejši in imajo mehkejši vpliv na okolje.
Statistika obnovljivih virov energije: Leta 2009 so obnovljivi viri energije predstavljali približno osem odstotkov proizvodnje / porabe energije v ZDA. Od te količine sončna, geotermalna, vetrna, hidroenergetska in biomasa predstavljajo najmanj 1% celotne količine. Vir: Uprava za energetske informacije.
Poraba obnovljive energije: Trendi proizvodnje / porabe obnovljivih virov energije v obdobju od 1950 do 2009. Količina energije, proizvedene iz obnovljivih virov, se sčasoma stalno povečuje. Najpomembnejša je hitra rast biogoriv in vetra v zadnjem desetletju. Vir: Uprava za energetske informacije.
Zgodovinska uporaba obnovljivih virov energije v ZDA
Dva pomembna vira obnovljive energije v ZDA sta bila vedno energija iz lesa in vode. Živalska moč se lahko šteje tudi za pomemben zgodnji vir obnovljive energije. Te so predstavljale skoraj vso energijo, proizvedeno v Združenih državah Amerike, vse dokler se sredi 1700-ih ni začelo pridobivanje premoga, sredi 1800-ih pa se je začelo vrtanje nafte in plina.
Ko se je proizvodnja fosilnih goriv začela komercializirati, sta se les in voda postopoma zamenjala kot primarna goriva. Postati je manj drago in bolj priročno oskrbovati energijske potrebe doma ali tovarne iz fosilnih goriv kot iz lesa ali vode. Nova fosilna goriva so postala fosilna goriva. Danes - več kot 100 let kasneje - so še vedno v tem prevladujočem položaju.
Poraba obnovljive energije po sektorjih: Trendi proizvodnje / porabe obnovljivih virov energije po sektorjih od leta 1950 do 2009. Raba obnovljivih virov energije v elektroenergetskem in industrijskem sektorju stalno narašča. V zadnjem desetletju je prišlo do eksplozije v prometnem sektorju. Vir: Uprava za energetske informacije.
Ameriška agencija za varstvo okolja je pripravila ta zemljevid potencialne energije za pridobivanje vetrne energije. Najtemnejša modra območja imajo potencial vatov / kvadratnih metrov več kot 800. Slika EPA.
Karta potenciala sončne energije: Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo je objavil številne zemljevide potenciala sončne energije. Jugozahodne ZDA imajo največji potencial za projekte sončne energije. Podrobnejše informacije.
Rahlo prebujenje za obnovljivo energijo
Fosilna goriva so omogočala industrializacijo ZDA, vendar je bila njihova uporaba večinoma združena okoli rudnikov in vrtin, dokler se niso razvili učinkoviti načini prevoza. Na območjih zunaj nahajališč premoga, nafte in plina so voda, les in včasih veter še naprej napajali narod.
Od približno 1970 obnovljivi viri energije zagotavljajo le okoli 5% do 7% porabe energije v Združenih državah Amerike. Vendar pa so v zadnjih desetih letih obnovljivi energiji pritegnili večjo pozornost. Razlogi za povečano pozornost vključujejo:
Višje cene energentov iz fosilnih goriv
Cene nafte, zemeljskega plina in premoga stalno naraščajo, cene fosilnih goriv pa so lahko nestanovitne in nepredvidljive. Čeprav je bila obnovljiva energija v preteklosti dražja, se razlike v stroških zmanjšujejo, ko se cene fosilnih goriv zvišujejo.
Viri fosilnih goriv se izčrpavajo
Ko se je sredi 1700-ih začelo pridobivanje premoga, so bili prvi izkoriščeni premogovni šivi blizu površine. Sčasoma so najlažji rudniki in najkvalitetnejši premog hitro minirali. To, kar ostaja danes, je mojemu bolj zahtevno ali je slabše kakovosti.
Raziskovanje nafte in plina je hitro našlo največja, plitvejša nahajališča. Danes so cilji na področju raziskovanja pogosto manjši, globlji in se nahajajo v težkih okoljih, kot sta globoki ocean ali Arktika.
Sprememba podnebja
Fosilna goriva, kot so nafta, zemeljski plin in premog, so bogata nahajališča ogljika, zakopana globoko v Zemlji. Tam so se nabirali počasi v več sto milijonih let.
Ko fosilna goriva gorijo, se njihov ogljik v ozračje vrne v obliki ogljikovega dioksida - toplogrednega plina, ki prispeva k globalnemu segrevanju in podnebnim spremembam. V približno dvesto letih so ljudje proizvedli in sežgali pomemben del virov zemeljskega fosilnega goriva, ki so ga poslali v ozračje skoraj milijon krat hitreje, kot so ga odstranili iz fosilnih goriv.
Podpora vlade za obnovljive vire energije
Danes vlade po vsem svetu sprejemajo dejstvo, da kurjenje fosilnih goriv hitro spreminja zemeljsko ozračje, kar vodi do podnebnih sprememb, ki imajo številne neželene učinke. V prizadevanju, da upočasnijo izpust ogljikovega dioksida v okolje, vlade ponujajo nepovratna sredstva, davčne olajšave in druge programe za podporo razvoju obnovljivih virov energije.
Izboljšave tehnologije in nižji stroški
Medtem ko cene fosilnih goriv rastejo, stroški izdelave sončnih panelov, geotermalnih sistemov, vetrnic in druge opreme za obnovljive vire energije padajo na osnovi cene na BTU. Medtem ko so stroški obnovljivih virov energije še vedno visoki, je gibanje cen v ugodni smeri. Takrat lahko vladna podpora močno spremeni.
Komercializacija in infrastruktura
Ko se zaključujejo projekti na področju obnovljivih virov energije, se njihova sposobnost nemotenega vključevanja v zgradbe, vozila in primarne vire energije izboljšuje. Množična proizvodnja znižuje cene, naraščajoča stopnja uporabe pa povečuje razpoložljivost zanesljive opreme, delov in strokovnega znanja.
Čeprav vse zgoraj našteto kaže na to, da smo na robu eksplozije obnovljive energije, še vedno nismo prestopili pomembnih cenovnih točk in prodorih na trg, da bi obnovljivi viri energije postali samozagon in samooskrba. Zato vlade poskušajo podpreti sprejemanje in izboljšanje sistemov obnovljive energije.
Zemljevid geotermalne energije: Nacionalni sistem geotermalnih podatkov je objavil zemljevid geotermalnih potencialov za ZDA. Pokaže, da so lahko geotermalne toplotne črpalke uspešne po vsej državi (rahla porjavelost), območja z nizko temperaturo z neposredno uporabo (pod 100 stopinj C) so v zahodni ZDA (oranžna) obilna, nekaj držav pa ima potencialne lokacije za električno energijo proizvodnja električne energije pri temperaturah podzemne vode nad 100 stopinj C (rdeča). Vsaka lokacija, prikazana v teh barvah, ne bo primerna zaradi lokalnih talnih pogojev, predpisov o rabi zemljišč in drugih dejavnikov. Podrobnejše informacije.
Nedavni trendi obnovljivih virov energije
Obnovljiva energija trenutno predstavlja približno 8,20% porabe energije v ZDA. Večina tega izvira iz biomase in hidroelektrarn. Od leta 1995 se je količina energije, proizvedene iz obnovljivih virov, povečala za 15,9%. Če Združene države upajo, da bodo do leta 2025 proizvedle 25% svoje energije iz obnovljivih virov, bo potreben velik pritisk.
Najhitreje rastoči obnovljivi vir energije od leta 1995 je vetrna energija. Izvedba vetrne energije se je povečala za več kot 2000%. Čeprav je to izjemna rast, veter prispeva manj kot 3/4% oskrbe z energijo v državah.
Solar je od leta 1995 zrasel za 55%, hiter padec cene na kilovatne sončne panele pa naj bi podpiral prihodnjo rast. Geotermalna je narasla za skoraj 27%. Zaradi novih tehnologij in višjih cen fosilnih goriv so projekti geotermalnega ogrevanja prostora stroškovno konkurenčnejši enotam na fosilna goriva.
Zemljevid hidroenergetskih potencialov: Ministrstvo za energijo Združenih držav Amerike je objavilo zemljevide, ki prikazujejo trenutno rabo in prihodnji razvojni potencial hidroelektrarn v Združenih državah Amerike. Večina območij se nahaja tam, kjer se potoki pretakajo skozi območja z vsaj zmernim lokalnim reliefom. Podrobnejše informacije.
Trendi prihodnosti
Prihodnost obnovljive energije je zelo svetla. Stroški na BTU padajo. Načini njihovega nemotenega vključevanja v zgradbe, vozila in primarne vire energije se izboljšujejo. Strahovi pred podnebnimi spremembami motivirajo vlade, da podpirajo projekte obnovljivih virov energije z nepovratnimi sredstvi, davčnimi olajšavami in drugimi spodbudami.
Projekti za obnovljivo energijo skoraj vedno pomagajo ZDA, da postanejo bolj energetsko neodvisne. To je zato, ker so projekti obnovljivih virov energije običajno nameščeni blizu mesta, kjer se bo porabila energija. To zmanjšuje njihov vpliv na okolje, zmanjšuje stroške in daje vladam spodbude za zmanjšanje odvisnosti od tujine.
Kje bodo nameščeni novi obnovljivi projekti?
Na lokacijah po Združenih državah Amerike obstajajo možnosti za projekte obnovljive energije. Geotermalne toplotne črpalke so lahko gospodarsko smiselne na skoraj vseh lokacijah v ZDA, kjer so primerni prizemni in lokalni razvojni pogoji. Zahodne ZDA so še posebej blagoslovljene s širokimi območji z velikim potencialom za vetrne, hidro, sončne in geotermalne projekte (glejte zemljevide na tej strani).
V naslednjem desetletju bi morala uporaba obnovljivih virov energije hitro naraščati, saj bodo njihove tehnologije postale učinkovitejše in konkurenčnejše s fosilnim gorivom. Stroški, cilji varstva podnebja in ideali energetske neodvisnosti jim bodo pomagali do uspeha.