Ведущие источники чистой энергии: ветер, солнечная энергия, гидроэнергетика и биомасса

Хотя невозобновляемые источники энергии, такие как газ, нефть и уголь, по-прежнему составляют большую часть мирового производства энергии, сектор возобновляемых источников энергии добился значительного прогресса. Однако нам еще многое предстоит сделать, чтобы создать устойчивый и доступный энергетический сектор, достаточный для удовлетворения наших потребностей в энергии. Население мира увеличивается, количество автомобилей и гаджетов, которыми мы владеем, увеличивается, и все еще есть несколько слабых мест, когда речь идет об энергетической безопасности, а именно наша зависимость от грязных ископаемых видов топлива, стареющая инфраструктура и нестабильная стоимость топлива.

Хорошей новостью является то, что технологии возобновляемых источников энергии оказались жизнеспособными решениями для будущего энергетики. Эти решения в области экологически чистой энергии варьируются от портативного зарядного устройства для гаджетов на солнечных батареях до солнечной установки на крыше дома и огромной ветряной электростанции.Это не только экономически целесообразный выбор, но они также быстро становятся дешевле, чем традиционные источники энергии.

Несмотря на то, что в разработке находится ряд различных технологий возобновляемой энергии, в этом секторе доминирует несколько зрелых технологий, которые, вероятно, будут основными игроками в ближайшие годы. Наиболее заметными лидерами являются солнечная и ветровая энергия, но и гидроэнергетика долгое время была возобновляемым ресурсом. И хотя биомасса является относительным новичком, по крайней мере, с точки зрения осведомленности, она также является жизнеспособным решением для различных приложений.

Энергия ветра

Использование энергии ветра эволюционировало от ветряных мельниц прошлых лет, и теперь этот чистый источник энергии является серьезным конкурентом в секторе электроэнергетики. Хотя есть небольшие ветряные турбины, подходящие для питания некоторых сельских домов или предприятий, большая часть работы приходится на крупномасштабные установки. Индустрия ветроэнергетики извлекла выгоду из достижений в области технологий турбин и генераторов, а также инноваций в материалах и дизайне, доведя производство энергии ветра до массовых масштабов.

По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, скорость внедрения ветровой энергии в США привела к тому, что ветер явно лидирует среди новых источников электроэнергии, введенных в эксплуатацию в прошлом году. В некоторых ветреных регионах энергия ветра фактически бесплатна для части жителей.

Одним из преимуществ ветровой энергии, помимо ее способности производить экологически чистую электроэнергию, является то, что после первоначальных капиталовложений финансовые затраты минимальны, а ветряные турбины практически не потребляют топлива до конца своего срока службы, что может быть десятилетия.

Эта долговечность и экономическая жизнеспособность делают энергию ветра важным фактором энергетической безопасности страны.Несмотря на то, что возможны отклонения в производительности из-за местных погодных условий, быстро развивающийся сектор аккумуляторных накопителей энергии в сочетании с интеграцией других прерывистых возобновляемых источников энергии может помочь сгладить подачу электроэнергии в сеть.

Солнечная энергия

Солнечная энергия больше не является второстепенным источником энергии, полезным только в солнечных регионах или для зарядки портативной электроники. Благодаря значительному снижению стоимости солнечных компонентов за последние несколько десятилетий и нескольким инновациям в материалах и производстве, солнечная энергия быстро становится доступным и недорогим вариантом для домашнего электроснабжения.

Стоимость солнечных модулей упала примерно на 75 процентов только с конца 2009 года, сообщает Международное агентство по возобновляемым источникам энергии. Солнечная энергия достигла паритета с сетью на ряде рынков, в том числе во многих ведущих городах США, где солнечная электроэнергия превосходит цены на электроэнергию. А благодаря новым вариантам финансирования солнечной энергетики, таким как лизинг солнечной энергии, все больше владельцев домов и предприятий могут найти решение, которое им подходит. Для тех, кто не может иметь солнечную энергию на собственной крыше, но все же хочет пользоваться преимуществами чистого электричества от солнца, общественные программы солнечной энергии являются доступным и недорогим вариантом.

Гидравлический цвет

По данным Национальной ассоциации гидроэнергетики, на долю гидроэнергетики, которая вырабатывает электроэнергию из потока воды, приходится около 7 процентов всего производства электроэнергии в США. Несмотря на то, что на него могут повлиять засушливые условия, он является благом для коммунальных служб из-за его способности поставлять чистую базовую нагрузку электроэнергии в сеть и сглаживать прерывистые входы от других возобновляемых источников энергии. Недавняя оценка Министерства энергетики показала, что страна может почти удвоить свои гидроэнергетические мощности за счет дополнительных проектов на некоторых из трех миллионов ручьев и рек Америки.

Биомасса

Энергия биомассы, которая может принимать форму твердого топлива (древесных материалов и растительных остатков) или жидкого биотоплива, является еще одной менее заметной формой производства возобновляемой энергии. Но биомасса также может помочь увеличить разнообразие нашего энергетического баланса, перерабатывая отходы в сырье для экологически чистой энергии. По данным Ассоциации энергетики биомассы, энергия биомассы составляет около 15 миллионов мегаватт-часов (МВтч) электроэнергии в стране.

Ни один из этих возобновляемых источников энергии сам по себе не является волшебным решением для снижения затрат на энергию, энергетической безопасности или защиты окружающей среды. Но если рассматривать их в целом, они могут стать важной частью пути к более чистой энергии и более устойчивой энергосистеме.