Sadržaj
- Uvod
- Povijesna upotreba obnovljivih izvora energije u SAD-u
- Blago buđenje za obnovljivu energiju
- Visoke cijene energije fosilnih goriva
- Iscrpljuju se resursi fosilnih goriva
- Klimatske promjene
- Podrška vlade za obnovljive izvore energije
- Poboljšanja tehnologije i niži troškovi
- Komercijalizacija i infrastruktura
- Nedavni trendovi obnovljivih izvora energije
- Trendovi za budućnost
- Gdje će se nalaziti novi obnovljivi projekti?
Obnovljivi izvori energije: Obnovljivi izvori energije mogu se iskoristiti bez smanjenja količine koja se može proizvesti u budućnosti. Vjetar i solarna energija su primjeri obnovljivih izvora energije. Autorska prava slike iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
Uvod
"Obnovljiva energija" je energija proizvedena iz izvora koji nije trajno potrošen. Sunčeva svjetlost, vjetar, tekuća voda, geotermalna toplina i biljke su primjeri obnovljivih izvora energije. Oni se mogu proizvesti danas bez oštećenja njihove sposobnosti za buduću proizvodnju.
Tijekom proteklog desetljeća upotreba obnovljivih izvora energije postaje sve važnija za ljude, industriju i vlade. Zašto? Obnovljivi izvori energije se ne troše, postaju jeftiniji i imaju blaži utjecaj na okoliš.
Statistika obnovljivih izvora energije: U 2009. godini obnovljivi izvori energije činili su oko osam posto proizvodnje / potrošnje energije u Sjedinjenim Državama. Od tog iznosa solarna, geotermalna, vjetrovita, hidroenergetska i biomasa činile su najmanje 1% ukupnog iznosa. Izvor: Uprava za informiranje o energiji.
Potrošnja obnovljive energije: Trendovi proizvodnje / potrošnje obnovljivih izvora energije u razdoblju od 1950. do 2009. Količina energije proizvedene iz obnovljivih izvora kontinuirano se povećavala tijekom vremena. Najznačajniji je brzi rast biogoriva i vjetra tijekom proteklog desetljeća. Izvor: Uprava za informiranje o energiji.
Povijesna upotreba obnovljivih izvora energije u SAD-u
Dva važna izvora obnovljivih izvora energije u Sjedinjenim Državama uvijek su bila energija drveta i vode. Životinjska snaga također se može smatrati važnim ranim izvorom obnovljive energije. Oni su činili gotovo svu energiju proizvedenu u Sjedinjenim Državama sve dok nije započeo vađenje ugljena sredinom 1700-ih, a bušenje nafte i plina počelo je sredinom 1800-ih.
Nakon što se proizvodnja fosilnih goriva komercijalizirala, drvo i voda postupno su zamijenjeni kao primarna goriva. Postalo je manje skupo i prikladnije opskrbljivati energetske potrebe kuće ili tvornice iz fosilnih goriva nego iz drva ili vode. Fosilna goriva postala su nova primarna goriva. Danas - više od 100 godina kasnije - još uvijek su u tom dominantnom položaju.
Potrošnja obnovljive energije po sektorima: Trendovi proizvodnje / potrošnje obnovljivih izvora energije po sektorima u razdoblju od 1950. do 2009. Upotreba obnovljivih izvora energije u elektroenergetskom i industrijskom sektoru kontinuirano raste. U posljednjem desetljeću dogodila se eksplozija u prometnom sektoru. Izvor: Uprava za informiranje o energiji.
Američka agencija za zaštitu okoliša pripremila je ovu mapu potencijalnih potencijala za proizvodnju energije vjetra. Najtamnija plava područja imaju potencijal vata / četvornih metara preko 800. Slika EPA.
Karta potencijala solarne energije: Nacionalni laboratorij za obnovljive izvore energije objavio je nekoliko karata potencijalnih solarnih energija. Jugozapadne Države imaju najveći potencijal za projekte solarne energije. Detaljnije informacije.
Blago buđenje za obnovljivu energiju
Fosilna goriva dopuštala su industrijalizaciju Sjedinjenih Država, ali njihova se upotreba uglavnom nalazila oko rudnika i bunara dok se nisu razvile učinkovite metode transporta. U područjima koja su udaljena od ležišta uglja, nafte i plina, voda, drvo i ponekad vjetar i dalje su napajali naciju.
Od oko 1970. obnovljivi izvori energije osiguravali su samo oko 5% do 7% potrošnje električne energije u Sjedinjenim Državama. Međutim, u posljednjih deset godina obnovljiva energija je privukla veću pažnju. Razlozi za povećanu pažnju uključuju:
Visoke cijene energije fosilnih goriva
Cijene nafte, prirodnog plina i ugljena neprestano rastu, a cijene fosilnih goriva mogu biti volatilne i nepredvidive. Iako je obnovljiva energija povijesno bila skuplja, razlika u troškovima smanjuje se s rastom cijena fosilnih goriva.
Iscrpljuju se resursi fosilnih goriva
Kada je sredinom 1700-ih započelo vađenje ugljena, prvi su bili korišteni ugljeni šavovi blizu površine. Vremenom su najlakše minirali i najkvalitetniji ugljen. Ono što ostaje danas obično mi je izazovnije ili ima slabiju kvalitetu.
Istraživanjem nafte i plina brzo su pronađena najveća, plitka ležišta. Danas su ciljevi istraživanja često manji, dublji i nalaze se u teškim okruženjima poput dubokog oceana ili Arktika.
Klimatske promjene
Fosilna goriva poput nafte, prirodnog plina i ugljena bogata su ležišta ugljika zakopana duboko u Zemlji. Tamo su se akumulirali polako tijekom stotina milijuna godina.
Kada se fosilna goriva sagorijevaju, njihov se ugljik vraća u atmosferu u obliku ugljičnog dioksida - stakleničkih plinova koji pridonosi globalnom zagrijavanju i klimatskim promjenama. U oko dvjesto godina, ljudi su proizveli i spalili značajan dio Zemljinog fosilnog goriva, šaljući ga u atmosferu gotovo milijun puta brže nego što je uklonjeno u tvorbu fosilnih goriva.
Podrška vlade za obnovljive izvore energije
Danas vlade širom svijeta prihvaćaju činjenicu da izgaranje fosilnih goriva brzo modificira Zemljinu atmosferu, što dovodi do klimatskih promjena koje imaju mnogo nepoželjnih utjecaja. U nastojanju da usporavaju ispuštanje ugljičnog dioksida u okoliš, vlade nude bespovratna sredstva, porezne olakšice i druge programe namijenjene podršci razvoju obnovljivih izvora energije.
Poboljšanja tehnologije i niži troškovi
Dok cijene fosilnih goriva rastu, troškovi proizvodnje solarnih panela, geotermalnih sustava, vjetrenjača i druge opreme za obnovljive izvore energije padaju na osnovi cijene po BTU. Iako su troškovi obnovljivih izvora energije i dalje visoki, kretanje cijena ide u povoljnom smjeru. Ovo je kada podrška vlade može donijeti veliku razliku.
Komercijalizacija i infrastruktura
Kako se završavaju projekti za obnovljive izvore energije, poboljšava se i njihova sposobnost integriranja u zgrade, vozila i primarne izvore energije. Masovna proizvodnja snižava cijene, a rastuća stopa prihvaćanja povećava dostupnost pouzdane opreme, dijelova i stručnosti.
Iako sve gore navedeno sugerira da smo na rubu eksplozije obnovljive energije, još uvijek nismo prešli važne cjenovne točke i prodore na tržište kako bi obnovljivi izvori energije bili samopokretanje i samoodrživi. Zbog toga vlade pokušavaju podržati usvajanje i poboljšanje sustava obnovljivih izvora energije.
Mapa potencijala geotermalne energije: Nacionalni geotermalni podatkovni sustav objavio je geotermalnu kartu potencijala za Sjedinjene Države. Pokazuje da geotermalne instalacije za toplinske crpke mogu biti uspješne u cijeloj zemlji (svjetlosmeđi ten), niskotemperaturna područja za izravnu upotrebu (ispod 100 stupnjeva C) obilna su u zapadnom dijelu SAD-a (narančasta), a nekoliko država ima potencijalna mjesta za električnu proizvodnja električne energije kod koje su podzemne vode veće od 100 stupnjeva C (crveno). Neće svaka lokacija prikazana u tim bojama biti prikladna zbog lokalnih uvjeta tla, propisa o korištenju zemljišta i drugih čimbenika. Detaljnije informacije.
Nedavni trendovi obnovljivih izvora energije
Obnovljiva energija trenutno čini oko 8,20% potrošnje energije u Sjedinjenim Državama. Najveći dio toga dolazi iz biomase i hidroelektrana. Od 1995. godine količina energije proizvedena iz obnovljivih izvora povećala se za 15,9%. Ako se Sjedinjene Države nadaju da će do 2025. proizvesti 25% svoje energije iz obnovljivih izvora, bit će potreban ogroman poticaj.
Najbrže rastući obnovljivi izvori energije od 1995. godine jesu vjetroelektrane. Primjena vjetroelektrane eksplodirala je s porastom od preko 2000%. Iako je ovo spektakularan rast, vjetar pridonosi opskrbi energijom manje od 3/4% zemalja.
Solar je porastao preko 55% od 1995, a brzi pad cijene za kilovat solarnih panela trebao bi podržati budući rast. Geotermalna je porasla gotovo 27%. Nove tehnologije i više cijene fosilnih goriva sada projekte geotermalnog grijanja prostora koštaju konkurentnijim jedinicama za fosilna goriva.
Karta hidroenergetskog potencijala: Ministarstvo energetike Sjedinjenih Država objavilo je karte koje prikazuju trenutnu uporabu i budući razvojni potencijal hidroelektrane u Sjedinjenim Državama. Većina područja nalazi se tamo gdje struje teku kroz područja s najmanje umjerenim lokalnim reljefom. Detaljnije informacije.
Trendovi za budućnost
Budućnost obnovljivih izvora energije vrlo je svijetla. Trošak po BTU je u padu. Poboljšavaju se metode njihove neometane integracije u zgrade, vozila i primarne izvore energije. Strahovi od klimatskih promjena motiviraju vlade da podrže projekte obnovljivih izvora energije bespovratnim sredstvima, poreznim olakšicama i drugim poticajima.
Projekti iz obnovljivih izvora energije gotovo uvijek pomažu Sjedinjenim Državama da postanu energetski neovisnije. To je zato što se projekti obnovljivih izvora energije obično nalaze u blizini mjesta na kojem će se potrošiti. To smanjuje njihov utjecaj na okoliš, smanjuje troškove i daje vladama poticaje za smanjenje inozemne ovisnosti.
Gdje će se nalaziti novi obnovljivi projekti?
Na lokacijama diljem Sjedinjenih Država postoje mogućnosti za projekte obnovljivih izvora energije. Geotermalne toplinske pumpe mogu imati ekonomski smisao na gotovo svim lokacijama u Sjedinjenim Državama, gdje su pogodni prizemni i lokalni razvojni uvjeti. Zapadni dio Sjedinjenih Država posebno je blagoslovljen širokim područjima s velikim potencijalom za vjetrovite, hidro, solarne i geotermalne projekte (vidi karte na ovoj stranici).
Korištenje obnovljivih izvora energije trebalo bi brzo rasti u sljedećem desetljeću, jer njihove tehnologije postaju učinkovitije i troškovno konkurentnije fosilnim gorivima. Troškovi, ciljevi zaštite klime i ideali energetske neovisnosti pomoći će im u uspjehu.