Energia i odnawialne źródła energii. Odnawialne źródła energii: nowa rewolucja czy kolejna bańka

WSTĘP

Współczesny rozwój energetyki w Rosji charakteryzuje się wzrostem kosztów produkcji energii. Największy wzrost kosztów energii obserwuje się w odległych rejonach Syberii i rosyjskiego Dalekiego Wschodu, Kamczatce i Wyspach Kurylskich, gdzie wykorzystywane są głównie zdecentralizowane systemy zasilania w oparciu o elektrownie diesla pracujące na paliwie importowanym. Całkowity koszt energii elektrycznej na tych obszarach często przekracza światowy poziom cen i sięga 0,25 dolara amerykańskiego lub więcej za 1 kWh.

Doświadczenia światowe pokazują, że obecnie wiele krajów i regionów skutecznie rozwiązuje problemy dostaw energii w oparciu o rozwój energii odnawialnej. Aby zintensyfikować praktyczne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w tych krajach, prawnie ustanowiono różne korzyści dla producentów „zielonej” energii. Jednak o decydującym sukcesie energii odnawialnej ostatecznie decyduje jej efektywność w porównaniu z innymi, bardziej tradycyjnymi elektrowniami paliwowymi. Rozwój ram technicznych i legislacyjnych energetyki odnawialnej oraz stabilne tendencje wzrostu kosztów surowców paliwowych i energetycznych już dziś decydują o przewadze techniczno-ekonomicznej elektrowni wykorzystujących odnawialne źródła energii. Oczywiste jest, że w przyszłości korzyści te będą rosły, poszerzając obszary zastosowań energii odnawialnej i zwiększając jej udział w światowym bilansie energetycznym.

KLASYFIKACJA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII (OZE)

Odnawialne źródła energii (OZE) to zasoby energetyczne stale zachodzących procesów naturalnych na planecie, a także zasoby energetyczne produktów odpadowych biocenoz pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Cechą charakterystyczną OZE jest ich niewyczerpaność, czyli zdolność do przywrócenia ich potencjału w krótkim czasie – w ciągu życia jednego pokolenia ludzi.

Zgromadzenie Ogólne ONZ, zgodnie z uchwałą 33/148 (1978), wprowadziło pojęcie „nowych i odnawialnych źródeł energii”, które obejmuje następujące formy energii: słoneczną, geotermalną, wiatrową, energię fal morskich, energię pływów oceanicznych, energia z biomasy drzewnej, węgiel drzewny, torf, zwierzęta pociągowe, łupki, piaski bitumiczne, energia wodna.

Najczęściej do odnawialnych źródeł energii zalicza się energię promieniowania słonecznego, wiatru, przepływów wody, biomasy, energię cieplną górnych warstw skorupy ziemskiej i oceanu.

OZE można sklasyfikować ze względu na rodzaj energii:

Energia mechaniczna (energia wiatru i przepływy wody);

Energia cieplna i radiacyjna (energia promieniowania słonecznego i ciepło Ziemi);

Energia chemiczna (energia zawarta w biomasie).

Jeżeli zastosujemy pojęcie jakości energii – współczynnika efektywności, który określa proporcję energii źródłowej, która może zostać zamieniona na pracę mechaniczną, wówczas OZE można sklasyfikować w następujący sposób: Odnawialne źródła energii mechanicznej charakteryzują się wysoką jakością i wykorzystywane są głównie do celów produkcja energii elektrycznej. Zatem jakość hydroenergetyki charakteryzuje się wartością 0,6...0,7; wiatr - 0,3…0,4. Jakość OZE cieplnych i promienistych nie przekracza 0,3...0,35. Wskaźnik jakości promieniowania słonecznego wykorzystywanego do konwersji fotoelektrycznej jest jeszcze niższy - 0,15...0,3. Jakość energetyczna biopaliw jest również stosunkowo niska i na ogół nie przekracza 0,3.

O możliwości i skali wykorzystania odnawialnych źródeł energii decyduje przede wszystkim ich efektywność ekonomiczna i konkurencyjność w stosunku do tradycyjnych technologii energetycznych. Głównymi zaletami OZE w porównaniu do źródeł energii wykorzystujących paliwa kopalne jest praktyczna niewyczerpalność zasobów, szerokie rozmieszczenie wielu z nich, brak kosztów paliwa oraz emisja szkodliwych substancji do środowiska. Są jednak z reguły bardziej kapitałochłonne, a ich udział w całkowitej produkcji energii jest nadal niewielki (z wyjątkiem elektrowni wodnych). Według większości prognoz udział ten w nadchodzących latach pozostanie umiarkowany. Jednocześnie w wielu krajach na całym świecie rośnie zainteresowanie rozwojem i wdrażaniem nietradycyjnych i odnawialnych źródeł energii. Dzieje się tak z kilku powodów.

Po pierwsze, OZE, ustępując tradycyjnym źródłom energii w produkcji energii na dużą skalę, już pod pewnymi warunkami sprawdzają się w małych autonomicznych systemach energetycznych, są bardziej ekonomiczne (w porównaniu do źródeł energii wykorzystujących drogie importowane paliwo organiczne) i przyjazne dla środowiska.

Po drugie, wykorzystanie jeszcze droższych OZE w porównaniu do tradycyjnych źródeł energii może okazać się wskazane w oparciu o inne, pozaekonomiczne (środowiskowe lub społeczne) kryteria. W szczególności wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w małych autonomicznych systemach energetycznych lub dla indywidualnych odbiorców może znacząco poprawić jakość życia ludności.

Po trzecie, w dłuższej perspektywie rola odnawialnych źródeł energii może znacząco wzrosnąć w skali globalnej. Szereg krajów i organizacji międzynarodowych prowadzi badania nad długoterminowymi perspektywami rozwoju energetyki na świecie i w jego regionach. Zainteresowanie tym problemem wynika z decydującej roli energii w zapewnieniu wzrostu gospodarczego, jej znaczącego i coraz bardziej negatywnego wpływu na środowisko, a także ograniczonych zasobów paliw i surowców energetycznych. W związku z tym w przyszłości nieunikniona jest radykalna restrukturyzacja struktury energetycznej wraz z przejściem na wykorzystanie przyjaznych dla środowiska i odnawialnych źródeł energii. Społeczność światowa uznała potrzebę przejścia do rozwoju zrównoważonego, co wiąże się z poszukiwaniem strategii zapewniającej z jednej strony wzrost gospodarczy i podniesienie poziomu życia ludzi, szczególnie w krajach rozwijających się, a z drugiej z drugiej strony ograniczenie negatywnego wpływu działalności człowieka na środowisko do bezpiecznego poziomu, który pozwala uniknąć długoterminowych, katastrofalnych skutków. W przejściu do zrównoważonego rozwoju ważną rolę odegrają nowe technologie energetyczne i źródła energii, w tym odnawialne źródła energii.

Do głównych wad ograniczających wykorzystanie odnawialnych źródeł energii należy stosunkowo niska gęstość energii i duża zmienność. Mała moc właściwa przepływu energii powoduje wzrost parametrów masy i gabarytów elektrowni, a zmienność zasobów energii pierwotnej, aż do okresów jej całkowitego braku, powoduje konieczność stosowania urządzeń magazynujących energię lub rezerwowych źródeł energii. . W rezultacie koszt wytworzonej energii jest wysoki nawet przy braku składnika paliwowego w całkowitej cenie energii.

Udział nietradycyjnych odnawialnych źródeł energii w światowym bilansie energetycznym w przyszłości szacuje się na od 1...2% do 10%, choć dziś są kraje, w których udział tych źródeł przekracza połowę krajowego bilansu energetycznego. Udział odnawialnych źródeł energii w kompleksie paliwowo-energetycznym różnych krajów świata stale rośnie. Dotyczy to zarówno krajów rozwiniętych (USA, Niemcy, Japonia, Francja, Włochy itd.), jak i zwłaszcza rozwijających się. Przykładowo w 2000 roku udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej wyniósł: Norwegia – 99,7%, Islandia – 99,9%, Nowa Zelandia – 72%, Austria – 72,3%, Kanada – 60,5%, Szwecja – 57,1%, Szwajcaria – 57,2%, Finlandia -33,3%, Portugalia - 30,3%. Ostatnia dekada ubiegłego wieku dla świata jako całości charakteryzowała się stałym wzrostem udziału odnawialnych źródeł energii w ogólnym bilansie energetycznym większości krajów świata. Na przykład Wielka Brytania – z 2,1% do 2,7%; Niemcy – z 3,7% do 6,3%; Francja – z 13,3% do 14,6%; Włochy – od 16,4% do 18,9% itd.

Przewidując poważne konsekwencje dla środowiska, wiele krajów rozwiniętych opracowało strategię gospodarczą, która rozciąga się nie tylko na energię, ale także na inne sektory produkcji i zużycia zasobów, które mogą szkodzić środowisku. Strategia ta zakłada wiodącą rolę państwa w rozwiązywaniu problemów środowiskowych. Przykładem stymulowania rozwoju energetyki ze źródeł odnawialnych jest niemiecka „Ustawa

w sprawie priorytetu wykorzystania odnawialnych źródeł energii.” Gwałtowny wzrost skali rozwoju odnawialnych źródeł energii pod koniec XX wieku w różnych krajach świata, zwłaszcza w początkowej fazie ich rozwoju, zapewniono dzięki państwowym programom wsparcia tego sektora energii (Niemcy , Japonia, USA, Indie itp.)

biopaliwo słoneczne energia wiatrowa energia geotermalna

OdnawialneZwyczajowo nazywa się te zasoby planety, które można przywrócić w sposób naturalny. Na przykład: wiatr, słońce, pływy, ciepło geotermalne. Warto zauważyć, że źródła te nazywane są odnawialnymi, ze względu na skalę czasu ludzkiego. Przecież nawet słońce kiedyś przestanie świecić, ale stanie się to dopiero po kilku miliardach lat.

Dziś jest już ponad 20 krajów, których udział odnawialnych źródeł energii w całkowitym bilansie energetycznym przekracza 20%. Wśród nich: Islandia, Norwegia, Szkocja, Dania, Niemcy i inne. Istnieją również.

Energia elektryczna ze źródeł odnawialnych może być wykorzystywana zarówno na skalę przemysłową na terenie całego kraju, jak i w poszczególnych regionach wiejskich. Sekretarz generalny ONZ Ban Ki-moon stwierdził to odnawialne źródła energii pomóc biednym krajom na całym świecie stać się zamożnymi.

Do głównych odnawialnych źródeł energii na planecie należą:

• Rzeki i oceany
• Wiatr
• Słoneczny
• Źródła geotermalne
• Biomasa

Energia wody

Sektor energii, który przetwarza energię wody na energię elektryczną, nazywa się energią wodną.

Istnieje kilka rodzajów źródeł energii wodnej:

Energia rzek
Energia fal
Energia pływów

Turbiny wiatrowe instalowane są także na oceanie, gdzie energia wiatru jest zwykle większa ze względu na brak przeszkód.

Turbiny wiatrowe na lądzie

Energia słoneczna

Energię słoneczną można bezpośrednio przekształcić w energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych. Lub wykorzystywana do podgrzewania wody, powstająca para napędza turbiny.Światło słoneczne może padać bezpośrednio na panele słoneczne lub może zostać wstępnie skoncentrowane za pomocą soczewek.

Skoncentrowana energia słoneczna (CSP)

Fotowoltaiczna elektrownia słoneczna
Energię słoneczną można wykorzystać do sztucznej fotosyntezy. Dzieje się tak, gdy w wyniku działania słońca woda rozkłada się na tlen i wodór.
W chwili obecnej największą przeszkodą w rozwoju energetyki słonecznej pozostaje wysoka cena paneli fotowoltaicznych. Naukowcy wciąż poszukują nowych materiałów, które pozwolą obniżyć ceny paneli słonecznych.

Energia geotermalna

Nasza Ziemia jest ogromnym źródłem energii cieplnej. Energia ta pochodzi z rdzenia i jest również wynikiem rozkładu materii organicznej.

Wodę podgrzaną w głębi ziemi można wykorzystać do ogrzewania domów lub przekształcić w energię elektryczną. Przeczytaj jak pozyskać prąd ze źródeł geotermalnych

Żadnych katastrof. Brak szkodliwych dla klimatu emisji dwutlenku węgla. Odnawialne źródła energii są przyjazną dla środowiska i bezpieczną alternatywą dla energii jądrowej. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii z roku na rok staje się coraz bardziej opłacalne.

Eksperci Greenpeace i inni przewidują, że odnawialne źródła energii zaspokoją 40% światowego zapotrzebowania na energię do 2030 r. i aż do 80% zapotrzebowania do połowy stulecia. Co więcej, do 2050 roku świat będzie mógł pozyskiwać 100% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.

Żaden sektor energetyki nie rozwija się tak szybko, jak energetyka wiatrowa i słoneczna. Co roku rosną o 30% - 35%.

Oto tylko kilka przykładów tego, jak alternatywne źródła energii podbijają świat:
Prawie połowa wszystkich nowo uruchamianych mocy w elektroenergetyce to instalacje oparte na odnawialnych źródłach energii.
W energetyce słonecznej (fotowoltaika) w 2010 roku oddano do użytku 16 000 MW, a łączna moc zainstalowana osiągnęła 40 000 megawatów.
W 2009 roku energetyka wiatrowa zastąpiła energię węglową z trzeciego miejsca pod względem ilości wytworzonej energii elektrycznej.
W 2010 roku w Chinach budowano około jednej turbiny wiatrowej na godzinę. Co 8 godzin Chiny wprowadzają taką samą ilość mocy w energetyce wiatrowej, jaką jest w całej Rosji – 15 MW.
Światowa moc elektrowni wiatrowych wzrosła w 2010 r. o 35 800 MW, zwiększając całkowitą moc elektrowni wiatrowych do 194 400 MW. Inwestycje w nowe turbiny wiatrowe w 2010 roku wyniosły 47,3 miliardów euro.
Energia geotermalna pokrywa 10% całkowitego zapotrzebowania Nowej Zelandii na energię.
W ciągu zaledwie 5 lat udział energii odnawialnej w Portugalii wzrósł z 15% do 45%.

Do połowy stulecia odnawialne źródła energii zapewnią prąd całemu światu

Greenpeace od dawna przekonuje społeczność światową, że w niedalekiej przyszłości odnawialne źródła energii będą w stanie zapewnić światu prąd. Obecnie udział odnawialnych źródeł energii w światowej produkcji ciepła wynosi 24%, energii elektrycznej – 18%. Pozostałe 80% światowej energii elektrycznej pochodzi ze spalania paliw kopalnych. Jednak obraz ten w najbliższej przyszłości ulegnie znacznej zmianie.

W 2011 roku Greenpeace i Europejskie Stowarzyszenie Przemysłu Fotowoltaicznego (EPIA) opublikowały wspólny raport na temat energii słonecznej. Według ich obliczeń energia słoneczna mogłaby zapewnić Europie 12% całego zapotrzebowania na energię elektryczną do 2020 r., a do 2030 r. mogłaby zaspokoić 9% światowego zapotrzebowania.

Jeśli chodzi o energię wiatrową, farmy wiatrowe będą dostarczać do 22% światowej energii elektrycznej do 2030 roku – prognozują autorzy raportu. Globalna prognoza dotycząca energii wiatrowej na rok 2010, wydany przez Globalną Radę ds. Energii Wiatrowej we współpracy z Greenpeace.

Istnieją inne badania potwierdzające te ustalenia. Firma Pricewaterhouse Coopers przewiduje, że Europa i Afryka Północna będą mogły do ​​2050 r. przejść na energię w 100% odnawialną.

Istota wszelkich badań sprowadza się do jednego: technologie OZE są o krok od gospodarczego przełomu. Pojawiają się nowe metody wytwarzania energii odnawialnej, a konkurencja na rynku energii odnawialnej odpowiednio rośnie. Koszt produkcji energii fotowoltaicznej (słonecznej) znacząco spadł w ciągu ostatnich kilku lat, a do 2015 roku może spaść o kolejne 40%. Rządy wielu krajów aktywnie inwestują w energię odnawialną. W 2009 roku Chiny wyprzedziły Stany Zjednoczone na pozycji największego inwestora w czystą energię, inwestując 34,6 miliarda dolarów w energię odnawialną. Dla porównania Rosja wydaje rocznie około 3 miliardów dolarów na budowę nowych elektrowni jądrowych.

Alternatywne źródła energii w Rosji

Jeśli nie uwzględnić dużych elektrowni wodnych, w Rosji udział odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej wynosi około 1%. Nieco większy jest udział odnawialnych źródeł energii w energii cieplnej – ok. 2%. Oznacza to, że większość (90%) całej energii pierwotnej produkowanej w Rosji nadal pochodzi z węgla, ropy i gazu.

Potencjał alternatywnych źródeł energii w Rosji jest bardzo duży. Moglibyśmy pozyskać nawet jedną czwartą całej energii potrzebnej w kraju ze źródeł odnawialnych. Bez szkody dla gospodarki, ponieważ Rosja ma już wszystkie niezbędne technologie i środki.

Ale do tego trzeba zaprzestać dotowania tradycyjnej energetyki, przede wszystkim budowy nowych elektrowni jądrowych i dużych elektrowni wodnych. Sama energetyka jądrowa otrzymuje rocznie aż 100 miliardów rubli bezpłatnej pomocy finansowej z budżetu federalnego na budowę nowych elektrowni jądrowych. Jeśli rząd zagwarantuje inwestorom stabilne dochody z inwestycji w OZE (poprzez zachęty podatkowe i inne mechanizmy wsparcia finansowego), wówczas energetyka wiatrowa i słoneczna będzie poważnie konkurować z energetyką węglową i jądrową.

Scenariusz opracowany przez Greenpeace jest realistyczny. Świadczą o tym doświadczenia innych krajów. Do 2020 roku Chiny planują zwiększyć udział odnawialnych źródeł energii w elektroenergetyce do 15%, Egipt – do 20%, a Unia Europejska – do 30%. Niestety plany władz rosyjskich są znacznie skromniejsze – 4,5% zamiast całkiem osiągalnych 13%.

Technologicznie możliwe jest zastąpienie energii jądrowej energią wiatrową i słoneczną. Mamy przykład dalekich od słonecznych Niemiec. Po awarii w japońskiej elektrowni jądrowej Fukushima-1 Niemcy zatrzymali do przeglądu 8 reaktorów o mocy 8,8 GW, zastępując je nie gazem czy importowanym paliwem, ale energią wiatrową i słoneczną.

Irański deweloper projektów energetycznych Amin podpisał umowę z norweską firmą specjalizującą się w produkcji modułów fotowoltaicznych. Partnerzy planują budowę elektrowni słonecznej o mocy 2 GW w Iranie. Wartość kontraktu wynosi 2,9 miliarda dolarów.

Wcześniej dyrektor generalny Tesli, Elon Musk, powiedział, że aktywny rozwój odnawialnych źródeł energii może zagwarantować rozwój cywilizacji, w przeciwnym razie ludzkości grozi powrót do „ciemnych wieków”.

Jednocześnie Musk zasiada w zarządzie SolarCity, firmy specjalizującej się w produkcji paneli słonecznych. Firma zajmuje około 40% amerykańskiego rynku instalacji do wytwarzania energii słonecznej.

Musk jest znany jako najaktywniejszy lobbysta na rzecz wykorzystania alternatywnych źródeł energii. Przykładowo kierowana przez niego Tesla podpisała w 2017 roku kontrakt na budowę systemu akumulatorów o mocy 100 MW w Australii.

• Elona Muska
• Reutera

Światowe doświadczenie

Wprowadzenie odnawialnych źródeł energii (OZE) zyskuje na popularności na całym świecie. Australia jest jednym ze światowych liderów w montażu elektrowni fotowoltaicznych, którego udział w australijskim sektorze elektroenergetycznym przekracza 3%. Każdego roku kraj zwiększa swoją całkowitą moc wytwarzania energii słonecznej o około 1 GW.

Pod względem tego wskaźnika Australia wyprzedza Wielką Brytanię, gdzie łączna liczba elektrowni słonecznych sięga 12 GW, czyli dwukrotnie więcej niż w Australii.

Niekwestionowanym liderem w sektorze energii odnawialnej są Chiny, które wraz z Tajwanem produkują prawie 60% wszystkich paneli fotowoltaicznych na świecie.

Według obliczeń Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) moc elektrowni wybudowanych w Chinach w samym 2016 roku wyniosła 34 GW. Jest to jednak zaledwie 1% energii elektrycznej zużywanej w Chinach, z czego większość wytwarzana jest z węgla – kraj w dużej mierze zawdzięcza swoją trudną sytuację ekologiczną elektrowniom węglowym.

Ścieżką przenoszenia energii do źródeł odnawialnych podążały także Stany Zjednoczone. Jednak administracja Donalda Trumpa unieważniła plan czystej energii Baracka Obamy.

• Panele słoneczne stworzone przez Teslę, Szpital Dziecięcy San Juan, Portoryko
• Reutera

W 2014 roku firma RE100 została założona w ramach Tygodnia Klimatycznego w Nowym Jorku, organizacji zrzeszającej firmy przechodzące na energię odnawialną. IKEA, Apple, BMW, Google, Carlsberg Group itp. dołączyły do ​​RE100. Lista członków RE100 stale się powiększa. Przykładowo pod koniec października do organizacji dołączył jeden z największych na świecie producentów generatorów wiatrowych, duńska firma Vestas Wind Systems.

Ogółem, według IEA, udział odnawialnych źródeł energii w światowej produkcji energii elektrycznej w 2015 roku wyniósł około 24%.

Ekologia jest kwestionowana

Jednak zdaniem ekspertów nie wszystkie odnawialne źródła energii są jednakowo przyjazne dla środowiska. Niektóre mogą powodować szkody dla środowiska. W szczególności mówimy o elektrowniach wodnych (HPP). Według badaczy z Australii i Chin łączna powierzchnia gruntów zalanych w wyniku uruchomienia elektrowni wodnych wynosi 340 tys. metrów kwadratowych. km, czyli nieco mniej niż powierzchnia Niemiec. Naukowcy dostarczają odpowiednich informacji w publikacji Trends in Ecology & Evolution.

Elektrownie wodne zniszczyły wiele ekosystemów zalewowych, co doprowadziło do zmniejszenia różnorodności gatunkowej. Jednak w ostatnich latach energetyka wodna traci pozycję lidera na rzecz nowych rodzajów wytwarzania: energii słonecznej i wiatrowej. Zdaniem ekspertów do 2030 roku ich udział w generacji będzie równy udziałowi elektrowni wodnych.

Innym popularnym tematem wśród społeczności zajmujących się ochroną środowiska jest wykorzystanie biopaliw. Na przykład z punktu widzenia Międzynarodowej Agencji Energetycznej bioenergia ma potencjał, aby do połowy XXI wieku zająć około 20% rynku energii pierwotnej.

Jednakże aktywne wprowadzanie biopaliw wytwarzanych z drewna i upraw rolnych może prowadzić do przykrych konsekwencji. Wielokrotny wzrost obciążenia użytków rolnych może prowadzić do ograniczenia produkcji żywności. Według obliczeń amerykańskich badaczy już dziś ekspansja nasadzeń „paliwowych” powoduje wzrost cen surowców spożywczych w Stanach Zjednoczonych. Ponadto nadmierne wykorzystanie biopaliw może prowadzić do wylesiania.

W 2012 roku Komisja Europejska doszła do wniosku, że należy ograniczyć przekazywanie gruntów pod plantacje paliw, a producenci paliw z upraw spożywczych nie powinni korzystać ze wsparcia państwa.

Z zeszłorocznego badania UE wynika, że ​​olej palmowy i olej sojowy, z których pozyskuje się energię, emitują do atmosfery więcej dwutlenku węgla niż jakiekolwiek paliwo kopalne.

„Nakazane przez UE tanie biopaliwa pochodzenia spożywczego, zwłaszcza oleje roślinne, takie jak rzepak, słonecznik i palma, to po prostu okropny pomysł” – powiedział Jos Dings, dyrektor organizacji badawczej Transport & Environment.

Zdaniem ekspertów zalety pojazdów elektrycznych zarówno z ekonomicznego, jak i ekologicznego punktu widzenia są również niejednoznaczne. Jednocześnie w wielu krajach istnieją rządowe środki wsparcia dla tego rodzaju transportu.

• Samochód elektryczny Tesla Model 3
• Reutera

Przykładowo w Estonii nabywca samochodu elektrycznego może liczyć na rekompensatę w wysokości 50% wartości samochodu; w Portugalii na zakup samochodu elektrycznego wypłacana jest dotacja w wysokości 5000 euro. O wprowadzeniu podobnych dotacji myśli także Rosja.

Bez wsparcia rządu na takie samochody nie ma popytu: po tym, jak władze Hongkongu anulowały ulgi podatkowe dla nabywców samochodów elektrycznych Tesli, sprzedaż tych samochodów spadła do zera. Jednak korzyści, jakie samochody elektryczne mają dla środowiska, nie są jeszcze oczywiste.

„Samochody elektryczne to wprawdzie bardzo przyjazny dla środowiska środek transportu, jednak żeby podłączyć się do sieci elektrycznej i zasilić baterię, akumulator, trzeba ten prąd wytworzyć, a do tego potrzebne jest pierwotne źródło. Dziś najważniejszym źródłem energii na świecie nie jest nawet ropa naftowa, ale węgiel” – zauważył prezydent Rosji Władimir Putin podczas przemówienia na początku października na Międzynarodowym Forum ds. Efektywności Energetycznej i Rozwoju Energii „Rosyjski Tydzień Energii”.

Echo Fukushimy

Temat odnawialnych źródeł energii zyskał szczególną popularność po roku 2011. Po awarii w elektrowni jądrowej Fukushima-1 coraz głośniej słychać żądania rezygnacji z wykorzystania energii jądrowej.

• Reaktor nr 3 elektrowni jądrowej Fukushima-1
• Jednostka Obrony Broni Nuklearnej i Biologicznej Chemicznej Sił Samoobrony / Reuters

Do tej pory krajem, który całkowicie wstrzymał elektrownie jądrowe, są Włochy, w przyszłości Belgia, Hiszpania i Szwajcaria planują pójść za przykładem Rzymu. W Niemczech ostatnia elektrownia jądrowa ma zostać wyłączona do 2022 roku. W sumie w Niemczech działało 17 elektrowni jądrowych, które wytwarzały około jednej czwartej całej energii elektrycznej zużywanej w kraju.

Zdaniem wielu ekspertów panika wokół energetyki jądrowej jest mocno przesadzona.

„Jeśli odjąć ryzyko wypadku, energia jądrowa nie stwarza szczególnego zagrożenia dla środowiska” – powiedział w rozmowie z RT Alexander Frolov, zastępca dyrektora generalnego Instytutu Energetyki Narodowej.

Początkowo przywódcy UE planowali zrekompensować ograniczenie energii jądrowej poprzez wytwarzanie gazu.

„Potrzebujemy więcej gazu. Po decyzji Berlina gaz stanie się motorem wzrostu” – powiedział w 2011 roku europejski komisarz ds. energii Günter Oettinger.

Spalanie gazu ziemnego powoduje emisję do atmosfery średnio o połowę mniej dwutlenku węgla niż spalanie innych rodzajów węglowodorów kopalnych.

Uprzywilejowana pozycja

Rozwój produkcji gazu był jednak hamowany przez wysoki wskaźnik uruchamiania alternatywnych mocy wytwórczych. W krajach najaktywniej rozwijających odnawialne źródła energii do 2014 roku spadło obciążenie gazowych elektrociepłowni. Według firmy doradczej Capgemini około 110 GW mocy gazowych nie uzasadniało inwestycji i było na skraju bankructwa. Około 60% europejskich elektrowni cieplnych zasilanych gazem ziemnym znajduje się w trudnej sytuacji.

Zdaniem wielu ekspertów przyczyną kryzysu w energetyce tradycyjnej nie była wysoka konkurencyjność odnawialnych źródeł energii, ale przywileje, jakimi cieszą się wytwórcy energii elektrycznej korzystający ze źródeł odnawialnych. Władze kupują „zieloną” energię elektryczną po zawyżonych taryfach na zasadzie pierwszeństwa.

Zdaniem Frolowa polityka ta prowadzi do braku równowagi w energetyce.

„Gwałtowny wzrost wprowadzenia energii odnawialnej sprawił, że elektrociepłownie gazowe stały się nierentowne – zaczęto je zamykać” – zauważył ekspert. — Tymczasem generacja wiatrowa i słoneczna ma poważną wadę: zależność od warunków pogodowych. Na przykład na początku tego roku w Niemczech pogoda była pochmurna i bezwietrzna przez około dziewięć dni. Produkcja energii odnawialnej spadła o 90%. Było to szokiem dla lokalnych konsumentów. Istniejąca baza, na której działają elektrownie słoneczne i wiatrowe, nie gwarantuje nieprzerwanych dostaw energii elektrycznej. Zależność od sił natury to prawdziwy powrót do ciemnych wieków.”

• Elektrownia węglowa Lippendorf, Saksonia, Niemcy
• globallookpress.com
• Michael Nitzschke/broker obrazu

W kontekście zamykania elektrociepłowni gazowych w Europie rośnie produkcja najbrudniejszej energii elektrycznej – węgla – uważa Frolov.

Przykładowo w Niemczech planowana jest budowa dwudziestu elektrociepłowni węglowych. W kraju doszło do paradoksalnej sytuacji: wraz ze wzrostem produkcji energii przyjaznej dla środowiska rośnie także najbardziej niebezpieczny dla środowiska sektor energetyczny – zauważył ekspert.

„Technologie stają się coraz tańsze i bardziej dostępne”

W ciągu ostatnich dwóch lat równowaga na europejskim rynku energii zaczęła się poprawiać: w Niemczech uruchomiono kilka elektrowni gazowych, a zużycie gazu w Unii Europejskiej zaczęło rosnąć. Na koniec 2016 roku zużycie gazu ziemnego w Unii Europejskiej wzrosło o 6% w porównaniu do roku 2015.

Według Tatyany Lanshiny, badaczki z Centrum Modelowania Ekonomicznego Energii i Ekologii w RANEPA, rozwój alternatywnych źródeł energii nie niesie ze sobą żadnego ryzyka.

„Chociaż szybkie przejście na energię odnawialną nie jest możliwe, kraje, które od dawna nad tym pracowały, poczyniły ogromne postępy. Przykładowo w Danii około połowa energii elektrycznej wytwarzana jest z odnawialnych źródeł energii, w Niemczech – około jedna trzecia” – zauważył ekspert w rozmowie z RT. „Te kraje pracują nad tym od dziesięcioleci, a inne kraje również mogą stopniowo przechodzić na odnawialne źródła energii. Technologie te stają się coraz tańsze i bardziej dostępne. Jeśli chodzi o dotacje, to wszystkie sektory energetyki, także te tradycyjne, cieszą się wsparciem rządowym.”

Wiadomości o rekordach w zakresie wykorzystania odnawialnych źródeł energii nie opuszczają serwisów informacyjnych od kilku lat. Według Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA) w latach 2013-2015 udział odnawialnych źródeł energii w nowych mocach w sektorze elektroenergetycznym wynosi już 60%. Oczekuje się, że do 2030 roku OZE wypchną węgiel na drugie miejsce i staną się liderami w bilansie wytwarzania energii elektrycznej (wg prognozy MAE do tego roku jedna trzecia wolumenu energii elektrycznej będzie wytwarzana w źródłach odnawialnych). Biorąc pod uwagę dynamikę uruchamiania nowych mocy, liczba ta nie wygląda zbyt fantastycznie – w 2014 roku udział OZE w światowej produkcji energii elektrycznej wyniósł 22,6%, a w 2015 roku – 23,7%.

Pod ogólnym pojęciem OZE kryją się jednak bardzo różne źródła energii. Z jednej strony jest to wielkoskalowa energetyka wodna, która z powodzeniem funkcjonuje już od dawna, a z drugiej stosunkowo nowe jej rodzaje – takie jak energia słoneczna, wiatrowa, źródła geotermalne, a nawet zupełnie egzotyczna energia fal oceanicznych. Udział energetyki wodnej w światowej produkcji energii elektrycznej utrzymuje się na stabilnym poziomie – 18,1% w 1990 r., 16,4% w 2014 r. i mniej więcej tyle samo w prognozie na 2030 r. Motorem szybkiego rozwoju odnawialnych źródeł energii w ciągu ostatnich 25 lat są właśnie „nowe” rodzaje energii (przede wszystkim energia słoneczna i wiatrowa) – ich udział wzrósł z 1,5% w 1990 r. do 6,3% w 2014 r. i oczekuje się, że utrzyma się wzrost wraz z hydroenergetyką w 2030 r., osiągając 16,3%.

Pomimo tak szybkiego tempa rozwoju odnawialnych źródeł energii, nadal nie brakuje sceptyków wątpiących w trwałość tego trendu. Na przykład Per Wimmer, były pracownik banku inwestycyjnego Goldman Sachs, a obecnie założyciel i szef własnej firmy doradztwa inwestycyjnego Wimmer Financial LLP, uważa, że ​​energia odnawialna to „zielona bańka”, podobna do bańki internetowej roku 2000 oraz kryzys kredytów hipotecznych w Stanach Zjednoczonych w latach 2007-2008. Co ciekawe, Per Wimmer jest obywatelem Danii, kraju, który od dawna jest liderem w sektorze energetyki wiatrowej (w 2015 roku duńskie farmy wiatrowe wytwarzały 42% zużycia energii elektrycznej w kraju) i zabiega o to, aby stać się najbardziej ekologicznym państwem, jeśli nie w świecie, to z pewnością w Europie. Dania planuje całkowicie wyeliminować wykorzystanie paliw kopalnych do 2050 roku.

Głównym argumentem Wimmera jest to, że energia odnawialna jest niekonkurencyjna pod względem komercyjnym, a projekty wykorzystujące ją są niezrównoważone w dłuższej perspektywie. Oznacza to, że „zielona” energia jest zbyt droga w porównaniu do energetyki tradycyjnej, a rozwija się wyłącznie dzięki wsparciu rządu. Wysoki udział finansowania dłużnego w projektach OZE (do 80%) i jego rosnący koszt, zdaniem eksperta, doprowadzą albo do bankructwa firm realizujących projekty z zakresu zielonej energii, albo do konieczności przeznaczenia środków zwiększenie kwoty środków wsparcia rządowego, aby utrzymać je na stałym poziomie. Per Wimmer nie zaprzecza jednak, że odnawialne źródła energii powinny odgrywać rolę w zaopatrzeniu planety w energię, ale proponuje zapewnienie rządowego wsparcia tylko tym technologiom, które mają szansę stać się opłacalne komercyjnie w ciągu najbliższych 7-10 lat.

Wątpliwości Wimmera nie są bezpodstawne. Być może jednym z najbardziej dramatycznych przykładów jest firma SunEdison, która w kwietniu 2016 r. ogłosiła upadłość. Do tego momentu SunEdison był jedną z najszybciej rozwijających się amerykańskich firm w obszarze odnawialnych źródeł energii, którą latem 2015 roku wyceniono na 10 miliardów dolarów. Tylko w ciągu trzech lat poprzedzających upadłość firma zainwestowała 18 miliardów dolarów w nowe przejęcia, w sumie pozyskał 24 miliardy dolarów kapitału własnego i pożyczonego.

Punkt zwrotny dla inwestorów nastąpił, gdy SunEdisonowi nie udało się przejąć firmy zajmującej się fotowoltaiką dachową Vivint Solar Inc za 2,2 miliarda dolarów, co zbiegło się w czasie ze spadkiem cen ropy. W rezultacie cena akcji SunEdison spadła z najwyższego poziomu ponad 33 dolarów w 2015 r. do 34 centów w momencie ogłoszenia upadłości. Historia SunEdisona to niepokojący, choć niejasny sygnał dla branży. Zdaniem analityków projekty spółki były „dobre”, a przyczyną upadłości był zbyt szybki rozwój i duże zadłużenie.

Jednak wyniki indeksu MAC Global Solar Energy Stock Index (indeksu śledzącego ceny akcji ponad 20 notowanych na giełdzie spółek zajmujących się energią słoneczną z siedzibą w Stanach Zjednoczonych, Europie i Azji) również w ciągu ostatnich czterech lat nie napawają optymizmem.

Niejednoznaczna wydaje się także kwestia dotacji. Z jednej strony wolumen wsparcia rządowego dla odnawialnych źródeł energii na świecie z roku na rok rośnie (w 2015 roku według szacunków IEA zbliżył się do 150 miliardów dolarów, z czego 120 przypadło na sektor elektroenergetyczny, z wyłączeniem hydroenergetyki). Z drugiej strony, kopalne źródła energii są także dotowane przez państwa i to na znacznie większą skalę. W 2015 roku IEA oszacowała wielkość tych dotacji na 325 miliardów dolarów, a w 2014 roku na 500 miliardów dolarów. Jednocześnie sukcesywnie wzrasta efektywność dotacji do technologii OZE (dotacje w 2015 roku wzrosły o 6%). oraz wolumen nowej mocy zainstalowanej – o 8%).

Rośnie także konkurencyjność odnawialnych źródeł energii, i to szybko, dzięki obniżeniu kosztów produkcji energii elektrycznej. Do porównania kosztów różnych źródeł energii elektrycznej często wykorzystuje się wskaźnik LCOE (uśredniony koszt energii elektrycznej – całkowity uśredniony koszt energii elektrycznej), którego kalkulacja uwzględnia wszystkie koszty zarówno o charakterze inwestycyjnym, jak i eksploatacyjnym w pełnym cyklu życia energii elektrycznej. elektrownia odpowiedniego typu. Według firmy Lazard, która corocznie sporządza szacunki LCOE dla różnych rodzajów paliw, w przypadku energii wiatrowej wskaźnik ten spadł w ciągu ostatnich 7 lat o 66%, a energii słonecznej o 85%.

Jednocześnie dolne poziomy zakresu oceny LCOE dla przemysłowych elektrowni wiatrowych i słonecznych są już porównywalne lub nawet niższe od wartości tego parametru dla gazu i węgla. Pomimo tego, że metodologia LCOE nie pozwala na uwzględnienie wszystkich efektów systemowych i konieczności dodatkowych inwestycji (sieci, moc rezerwy bazowej itp.), oznacza to, że projekty energetyki wiatrowej i słonecznej stają się konkurencyjne w porównaniu do paliw tradycyjnych i bez wsparcia rządowego wsparcie.

Cechą charakterystyczną tej tendencji jest również dynamika spadku cen ogłaszanych przez przedsiębiorstwa energetyczne na aukcjach zakupu dużych wolumenów energii elektrycznej w ramach PPA (umowy zakupu energii). Na przykład kolejny rekord energii słonecznej na poziomie 2,42 centa za kWh został ustanowiony w 2016 roku w Zjednoczonych Emiratach Arabskich przez konsorcjum składające się z chińskiego producenta paneli JinkoSolar i japońskiego dewelopera Marubeni. Jeszcze w 2014 roku najniższa cena na tego typu aukcjach przekraczała 6 centów za kWh.

Podsumowując, warto jeszcze raz przypomnieć kluczowe przyczyny szybkiego rozwoju odnawialnych źródeł energii na świecie. Głównym czynnikiem stymulującym rozwój energetyki odnawialnej jest w dalszym ciągu dekarbonizacja, czyli podejmowanie działań ograniczających emisję gazów cieplarnianych w celu przeciwdziałania globalnemu ociepleniu. Taki był cel Porozumienia paryskiego w sprawie zmian klimatu, które zostało przyjęte 12 grudnia 2015 r. i weszło w życie 4 listopada 2016 r.

Inne korzyści wynikające z przejścia na odnawialne źródła energii obejmują poprawę warunków środowiskowych, zaopatrzenie obszarów ubogich w energię i oddalonych, a także rozwój technologii i tworzenie nowych miejsc pracy. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w ciągu ostatnich kilku lat przyczyniło się do powstania jednego z najbardziej zaawansowanych technologicznie przemysłów na świecie. Wielkość inwestycji w tej branży w 2015 roku oszacowano na 288 miliardów dolarów. 70% wszystkich inwestycji w wytwarzanie energii elektrycznej zrealizowano w sektorze energii odnawialnej. W tej branży (nie licząc hydroenergetyki) pracuje na świecie ponad 8 mln osób (przykładowo w Chinach jest ich 3,5 mln).

Dziś rozwoju odnawialnych źródeł energii nie należy rozpatrywać w oderwaniu, ale jako część szerszego procesu Transformacji Energetycznej – „transformacji energetycznej”, czyli długoterminowej zmiany struktury systemów energetycznych. Proces ten charakteryzuje się także innymi ważnymi zmianami, z których wiele wzmacnia zieloną energię, zwiększając jej szanse na sukces. Jedną z takich zmian jest rozwój technologii magazynowania energii. W przypadku odnawialnych źródeł energii zależnych od pogody i pory dnia pojawienie się takich atrakcyjnych komercyjnie technologii będzie oczywiście bardzo pomocne. Globalny proces rozwoju nowej energii jest nieodwracalny, jednak nie ma jeszcze jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o jej miejsce i rolę w rosyjskim kompleksie paliwowo-energetycznym. Najważniejsze, żeby teraz nie przegapić okazji – stawka w tym wyścigu jest dość wysoka.