Политики часто обсуждают ограничения и возможности возобновляемой энергии .
Возобновляемое производство электроэнергии из таких источников, как энергия ветра и солнца , иногда критикуют за его непостоянство или прерывистость . Международное энергетическое агентство заявило, что его значимость зависит от ряда факторов, таких как проникновение соответствующих возобновляемых источников энергии. [2]
Были опасения, связанные с визуальным и другими воздействиями некоторых ветряных электростанций , когда местные жители иногда боролись или блокировали строительство. [3] В США проект Massachusetts Cape Wind был отложен на годы отчасти из-за таких опасений. Жители других районов были более позитивны, и там есть общественные разработки ветряных электростанций. По словам городского советника, подавляющее большинство местных жителей считают, что ветряная электростанция Ardrossan в Шотландии улучшила район. [4]
Рынок технологий возобновляемой энергии продолжает расти. Проблемы изменения климата в сочетании с высокими ценами на нефть , пиком добычи нефти и растущей государственной поддержкой приводят к росту законодательства, стимулов и коммерциализации возобновляемой энергии . [5] Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли пережить экономический кризис 2009 года лучше, чем многим другим секторам. [6]
Опасения по поводу воздействия возобновляемых источников энергии на окружающую среду представляются сторонниками таких теорий, как теория замедления роста и теория устойчивой экономики , как одно из доказательств того, что для достижения устойчивости технологических методов недостаточно и необходимо ограничивать потребление. [7]
Международное энергетическое агентство определяет возобновляемую энергию следующим образом:
Возобновляемая энергия получается из природных процессов , которые постоянно пополняются. В своих различных формах она происходит непосредственно от солнца или из тепла, вырабатываемого глубоко в недрах земли. В определение включены электричество и тепло, вырабатываемые из солнечной , ветровой , океанской , гидроэнергии , биомассы , геотермальных ресурсов , а также биотопливо и водород, получаемые из возобновляемых ресурсов. [8]
Возобновляемые источники энергии существуют на обширных географических территориях, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченном числе стран. [8]
Изменчивость по своей сути влияет на солнечную энергию , поскольку производство электроэнергии из солнечных источников зависит от количества световой энергии в данном месте. Выход солнечной энергии меняется в течение дня, в зависимости от сезона, облачности и широты на земном шаре. Переносимый ветром песок разрушает стекло в сухом климате, защитные слои добавляют расходы. Эти факторы довольно предсказуемы, и некоторые солнечные тепловые системы используют хранение тепла расплавленной соли для производства энергии, когда солнце не светит. [10]
Генерируемая ветром энергия является переменным ресурсом, и количество электроэнергии, произведенной в любой момент времени данной установкой, будет зависеть от скорости ветра, плотности воздуха и характеристик турбины (среди прочих факторов). Если скорость ветра слишком низкая (менее 2,5 м/с), то ветряные турбины не смогут производить электричество, а если она слишком высокая (более 25 м/с), то турбины придется отключить, чтобы избежать повреждений. В то время как выходная мощность одной турбины может сильно и быстро меняться в зависимости от местных скоростей ветра, по мере того, как все больше турбин подключаются на все больших и больших площадях, средняя выходная мощность становится менее изменчивой. [11]
Коэффициенты мощности для солнечных фотоэлектрических установок довольно низкие и колеблются от 10 до 20% от номинальной паспортной мощности . Для наземного ветра лучше всего подходит показатель 20-35%, а для морского ветра — 45%. Это означает, что для достижения среднегодового уровня выработки необходимо установить больше общей мощности. [12] Коэффициент мощности относится к заявлениям об увеличении мощности, генерация может увеличиться на гораздо меньшую величину.
Международное энергетическое агентство утверждает, что вопросу изменчивости производства возобновляемой электроэнергии уделяется слишком много внимания. [13] Эта проблема касается только определенных возобновляемых технологий, в основном ветровой энергии и солнечной фотоэлектричества , и в меньшей степени гидроэлектроэнергии, работающей на реках . Значимость этой «предсказуемой изменчивости» [14] зависит от ряда факторов, которые включают проникновение на рынок соответствующих возобновляемых источников энергии, характер источников энергии, используемых для балансировки прерывистости, а также гибкость спроса. Изменчивость редко будет препятствием для более широкого развертывания возобновляемой энергии. Но при высоких уровнях проникновения на рынок она требует тщательного анализа и управления, и могут потребоваться дополнительные затраты для диспетчерского резервирования или модификации системы . [13] Возобновляемое электроснабжение в диапазоне проникновения 20-50+% уже реализовано в нескольких европейских системах, хотя и в контексте интегрированной европейской сетевой системы: [15]
В 2011 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата , ведущие мировые исследователи климата, выбранные Организацией Объединенных Наций, заявили, что «поскольку инфраструктура и энергетические системы развиваются, несмотря на сложности, существует мало, если вообще существуют, фундаментальных технологических ограничений для интеграции портфеля технологий возобновляемой энергии для удовлетворения большей части общего спроса на энергию в местах, где существуют или могут быть поставлены подходящие возобновляемые ресурсы». [16] Сценарии МГЭИК «в целом указывают на то, что рост возобновляемой энергии будет широко распространен во всем мире». [17] МГЭИК заявила, что если правительства окажут поддержку и будет развернут полный комплект технологий возобновляемой энергии, возобновляемая энергия может составить почти 80% мирового потребления энергии в течение сорока лет. [18] Раджендра Пачаури , председатель МГЭИК, сказал, что необходимые инвестиции в возобновляемые источники энергии будут стоить всего около 1% мирового ВВП в год. Такой подход может сдержать уровни парниковых газов до менее чем 450 частей на миллион, безопасного уровня, за пределами которого изменение климата становится катастрофическим и необратимым. [18]
Марк З. Якобсон утверждает, что недостатка в возобновляемых источниках энергии нет, и «умное сочетание» возобновляемых источников энергии может быть использовано для надежного удовлетворения спроса на электроэнергию:
Поскольку ветер дует во время штормовых условий, когда солнце не светит, а солнце часто светит в тихие дни со слабым ветром, сочетание ветра и солнца может иметь большое значение для удовлетворения спроса, особенно когда геотермальная энергия обеспечивает стабильную базу, а гидроэлектроэнергия может быть использована для заполнения пробелов. [19]
Как сказал физик Эмори Ловинс :
Изменчивость солнца, ветра и т. д. оказывается не проблемой, если вы делаете несколько разумных вещей. Во-первых, диверсифицируйте ваши возобновляемые источники энергии по технологиям, так что погодные условия, плохие для одного вида, будут хороши для другого. Во-вторых, вы диверсифицируете по месту, так что они не все подвержены одному и тому же погодному режиму в одно и то же время, потому что они находятся в одном месте. В-третьих, вы используете стандартные методы прогнозирования погоды для прогнозирования ветра, солнца и дождя, и, конечно, операторы гидроэлектростанций делают это прямо сейчас. В-четвертых, вы интегрируете все свои ресурсы — со стороны предложения и со стороны спроса..." [20]
Сочетание диверсификации переменных возобновляемых источников энергии по типу и местоположению, прогнозирование их изменений и их интеграция с управляемыми возобновляемыми источниками энергии, гибкими топливными генераторами и реагированием на спрос может создать энергосистему, которая имеет потенциал для надежного удовлетворения наших потребностей. Интеграция все более высоких уровней возобновляемых источников энергии успешно демонстрируется в реальном мире: [15]
В 2009 году восемь американских и три европейских авторитетных лица, написавших в ведущем профессиональном журнале инженеров-электриков, не нашли «надежного и твердого технического предела для количества энергии ветра, которое может быть размещено в электрических сетях». Фактически, ни одно из более чем 200 международных исследований, ни официальные исследования для восточных и западных регионов США, ни Международное энергетическое агентство не обнаружили серьезных затрат или технических барьеров для надежной интеграции до 30% переменных возобновляемых источников энергии в сеть, а в некоторых исследованиях и гораздо больше. [15]
Возобновляемое электроснабжение в диапазоне 20-50+% уже реализовано в нескольких европейских системах, хотя и в контексте интегрированной европейской сетевой системы: [15]
В 2010 году четыре немецких штата, в общей сложности с населением 10 миллионов человек, полагались на энергию ветра для 43–52% своих годовых потребностей в электричестве. Дания не сильно отстает, поставляя 22% своей энергии из ветра в 2010 году (26% в средний ветреный год). Регион Эстремадура в Испании получает до 25% своей электроэнергии от солнца, в то время как вся страна удовлетворяет 16% своего спроса за счет ветра. Только в течение 2005–2010 годов Португалия подскочила с 17% до 45% возобновляемой электроэнергии. [15]
Интеграция возобновляемых источников энергии вызвала некоторые проблемы со стабильностью сети в Германии. Колебания напряжения вызвали проблемы с чувствительным оборудованием. В одном случае завод Hydro Aluminium в Гамбурге был вынужден закрыться, когда высокочувствительный монитор прокатного стана остановил производство так резко, что алюминиевые ленты зацепились. Они ударились о машины и разрушили часть стана. Неисправность была вызвана тем, что напряжение в электросети ослабло на миллисекунду. Опрос членов Ассоциации немецких промышленных энергетических компаний (VIK) показал, что количество кратковременных перебоев в немецкой электросети выросло на 29 процентов в 2009–2012 годах. За тот же период количество сбоев в обслуживании выросло на 31 процент, и почти половина этих сбоев привела к остановке производства. Ущерб составил от 10 000 евро до сотен тысяч евро, согласно информации компании. [21]
Minnkota Power Cooperative, ведущая ветроэнергетическая компания США, в 2009 году обеспечила 38% своих розничных продаж за счет энергии ветра. [15]
Марк А. Делукки и Марк З. Якобсон сообщают, что существует по крайней мере семь способов проектирования и эксплуатации систем переменного возобновляемого источника энергии, чтобы они надежно удовлетворяли спрос на электроэнергию: [22]
- (A) объединить географически распределенные, естественно изменчивые источники энергии (например, ветер, солнце, волны, приливы), что значительно сглаживает спрос на электроэнергию (и ее предложение).
- (B) использовать дополнительные и неизменные источники энергии (например, гидроэлектроэнергию) для заполнения временных пробелов между спросом и ветровой или солнечной генерацией.
- (C) использовать «умное» управление реагированием на спрос для переноса гибких нагрузок на время, когда доступно больше возобновляемой энергии.
- (D) хранить электроэнергию в месте ее выработки (в аккумуляторах, водородном газе, расплавленных солях, сжатом воздухе, гидроэлектростанциях и маховиках) для последующего использования.
- (E) избыточная мощность пиковой генерации возобновляемой энергии для минимизации периодов, когда доступная возобновляемая энергия меньше спроса, и для обеспечения резервной мощности для производства водорода для гибкого использования в транспорте и отоплении.
- (F) хранить электроэнергию в аккумуляторных батареях электромобилей, известных как «автомобиль-сеть» или V2G .
- (G) прогнозировать погоду (ветер, солнечный свет, волны, приливы и осадки) для лучшего планирования потребностей в энергоснабжении. [22]
Якобсон и Делукки утверждают, что ветровая, водная и солнечная энергия могут быть масштабированы экономически эффективными способами для удовлетворения наших энергетических потребностей, освобождая нас от зависимости как от ископаемого топлива , так и от ядерной энергии. В 2009 году они опубликовали «План по обеспечению 100 процентов планеты возобновляемыми источниками энергии» в Scientific American . В статье рассматривался ряд вопросов, таких как всемирное пространственное воздействие ветряных турбин, доступность дефицитных материалов, необходимых для производства новых систем, способность производить надежную энергию по требованию и средняя стоимость за киловатт-час. Более подробный и обновленный технический анализ был опубликован в виде статьи из двух частей в журнале Energy Policy . [23]
Возобновляемая энергия естественным образом восполняется, а технологии возобновляемой энергии повышают энергетическую безопасность для энергетически бедных регионов, поскольку они снижают зависимость от иностранных источников топлива. В отличие от электростанций, использующих уран и переработанный плутоний в качестве топлива, они не подвержены волатильности мировых топливных рынков. [24] Возобновляемая энергия децентрализует электроснабжение и, таким образом, сводит к минимуму необходимость в производстве, транспортировке и хранении опасного топлива; надежность выработки электроэнергии повышается за счет производства электроэнергии вблизи потребителя энергии. Случайное или преднамеренное отключение влияет на меньшую мощность, чем отключение на более крупной электростанции. [24]
Аварии на АЭС «Фукусима I» в Японии привлекли новое внимание к тому, насколько национальные энергетические системы уязвимы к стихийным бедствиям, а изменение климата уже приносит больше экстремальных погодных и климатических явлений. Эти угрозы нашим старым энергетическим системам дают обоснование для инвестирования в возобновляемые источники энергии. Переход на возобновляемые источники энергии «может помочь нам достичь двойной цели: сократить выбросы парниковых газов, тем самым ограничив будущие экстремальные погодные и климатические воздействия, и обеспечить надежную, своевременную и экономически эффективную поставку энергии». Инвестиции в возобновляемые источники энергии могут принести значительные дивиденды для нашей энергетической безопасности. [25]
Технологии возобновляемой энергии становятся дешевле благодаря технологическим изменениям и преимуществам массового производства и рыночной конкуренции. В отчете МЭА за 2011 год говорится: «Портфель технологий возобновляемой энергии становится конкурентоспособным по стоимости во все более широком диапазоне обстоятельств, в некоторых случаях предоставляя инвестиционные возможности без необходимости в особой экономической поддержке», и добавляется, что «снижение затрат на критические технологии, такие как ветер и солнце, будет продолжаться». [27] По состоянию на 2011 год [обновлять]наблюдалось существенное снижение стоимости солнечных и ветровых технологий:
По оценкам Bloomberg New Energy Finance, цена фотоэлектрических модулей за МВт упала на 60 процентов с лета 2008 года, впервые поставив солнечную энергию на конкурентоспособную основу с розничной ценой на электроэнергию в ряде солнечных стран. Цены на ветровые турбины также упали — на 18 процентов за МВт за последние два года — отражая, как и в случае с солнечной энергией, жесткую конкуренцию в цепочке поставок. Дальнейшие улучшения в нормированной стоимости энергии для солнечных, ветровых и других технологий еще впереди, что создает растущую угрозу доминированию источников генерации ископаемого топлива в ближайшие несколько лет. [28]
Гидроэлектроэнергия и геотермальное электричество, произведенные в благоприятных местах, в настоящее время являются самым дешевым способом получения электроэнергии. Стоимость возобновляемой энергии продолжает снижаться, а приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) снижается для ветроэнергетики, солнечной фотоэлектрической (PV), концентрированной солнечной энергии (CSP) и некоторых технологий биомассы. [29] Ветер и солнце способны производить электроэнергию в течение 20-40% года. [30]
Возобновляемая энергия также является наиболее экономичным решением для новых подключенных к сети мощностей в районах без дешевого ископаемого топлива. По мере того, как стоимость возобновляемой энергии падает, сфера экономически жизнеспособных приложений увеличивается. Возобновляемые технологии в настоящее время часто являются наиболее экономичным решением для новых генерирующих мощностей. Там, где «генерация на мазуте является преобладающим источником генерации электроэнергии (например, на островах, вне сети и в некоторых странах), сегодня почти всегда существует более дешевое возобновляемое решение». [29]
По состоянию на 2012 год технологии производства возобновляемой энергии составили около половины всех новых мощностей по производству электроэнергии в мире. В 2011 году добавление включало 41 гигаватт (ГВт) новых мощностей ветроэнергетики, 30 ГВт фотоэлектрических установок, 25 ГВт гидроэлектроэнергии, 6 ГВт биомассы, 0,5 ГВт CSP и 0,1 ГВт геотермальной энергии. [29] Гидроэнергетика обеспечивает 16,3% электроэнергии в мире. В сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии: ветром, геотермальной энергией, солнцем, биомассой и отходами: вместе они составляют 21,7% электроэнергии, вырабатываемой во всем мире в 2013 году. [31]
«Базовая нагрузка» — это минимальный уровень спроса на электросеть в течение определенного периода времени, некоторые колебания спроса могут компенсироваться изменением производства или торговли электроэнергией. Критериями для генерации электроэнергии базовой нагрузки являются низкая цена, доступность и надежность. За эти годы, по мере развития технологий и доступных ресурсов, использовались различные источники энергии. Гидроэлектроэнергия была первым методом, и это все еще актуально в нескольких странах с влажным климатом, таких как Бразилия, Канада, Норвегия и Исландия. Уголь стал самым популярным источником базовой нагрузки с развитием паровой турбины и бестарного транспорта, и это является стандартом во многих странах мира. Ядерная энергия также используется и конкурирует с углем, Франция в основном использует ядерную энергию и использует менее 10% ископаемого топлива. В США растущая популярность природного газа, вероятно, заменит уголь в качестве базы. Нет ни одной страны, где большая часть электроэнергии базовой нагрузки обеспечивалась бы ветром, солнцем, биотопливом или геотермальной энергией, поскольку каждый из этих источников не соответствует одному или нескольким критериям низкой цены, доступности и надежности. Однако во многих странах более 80% электроэнергии покрывается за счет гидроэлектростанций и переменных возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Возможно удовлетворить 100% спроса на электроэнергию, включая базовую нагрузку, по более низкой цене со 100% надежностью, путем сочетания различных надежных ВИЭ ( солнечные тепловые электростанции, пиковые гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие гидроэлектростанции) и переменных ВИЭ ( солнечные фотоэлектрические установки , ветровые электростанции и гидроэлектростанции с русловым электроснабжением ), поскольку стоимость генерации электроэнергии ВИЭ (особенно солнечной фотоэлектрической установки) упала ниже эксплуатационных/топливных затрат базовых электростанций, работающих на угле/природном газе. [32] Избыточная и более дешевая солнечная фотоэлектрическая энергия, вырабатываемая в течение дня, хранится гидроаккумулирующими гидроэлектростанциями для удовлетворения спроса на электроэнергию круглосуточно в течение года. [33] [34] [35] Существующее производство электроэнергии на основе ископаемого и ядерного топлива может поддерживаться только до тех пор, пока не потребуется их дополнение для производства электроэнергии ВИЭ. Поскольку стоимость генерации электроэнергии ВИЭ настолько дешева и экологична, нет возможности для новых электростанций на основе ископаемого и ядерного топлива. [36] Также ожидается, что цена на литий-ионные аккумуляторы снизится с 176 долл. США/кВтч в 2019 году до 94 долл. США/кВтч к 2024 году, что сделает солнечные батареи на крыше с системой хранения энергии более доступными в децентрализованной автономной микросети без необходимости дополнительных расходов на огромную централизованную электросеть . [37]
Технологии возобновляемой энергетики могут иметь значительные экологические преимущества. В отличие от угля и природного газа , они могут генерировать электроэнергию и топливо, не выбрасывая значительных объемов CO2 и других парниковых газов, которые способствуют изменению климата, однако было обнаружено, что экономия парниковых газов от ряда видов биотоплива намного меньше, чем первоначально предполагалось, как обсуждалось в статье Косвенные последствия изменения землепользования биотоплива .
Переход к возобновляемым источникам энергии зависит от невозобновляемых ресурсов, таких как добываемые металлы. [38] Производство фотоэлектрических панелей, ветряных турбин и аккумуляторов требует значительного количества редкоземельных элементов [39] , что оказывает значительное социальное и экологическое воздействие, если добывается в лесах и охраняемых зонах. В 2020 году районы добычи материалов, необходимых для возобновляемых источников энергии, перекрывались с 16% Wilderness [40] Производство 1 тонны редкоземельных элементов приводит к образованию 2000 тонн токсичных отходов. [41] Из-за совместного присутствия редкоземельных и радиоактивных элементов ( тория , урана и радия ) добыча редкоземельных элементов приводит к производству низкоактивных радиоактивных отходов . [42]
И солнечная, и ветровая энергия подвергались критике с эстетической точки зрения. [43] Однако существуют методы и возможности для эффективного и незаметного развертывания этих возобновляемых технологий: фиксированные солнечные коллекторы могут также использоваться в качестве шумозащитных барьеров вдоль автомагистралей, а обширные проезжие части, парковки и площади на крышах в настоящее время доступны; аморфные фотоэлектрические элементы также могут использоваться для тонировки окон и производства энергии. [44] Сторонники возобновляемой энергии также утверждают, что существующая инфраструктура менее эстетична, чем альтернативы, но расположена дальше от взгляда большинства критиков. [45]
В 2015 году гидроэнергетика выработала 16,6% от общего объема электроэнергии в мире и 70% от всей возобновляемой электроэнергии. [46] Главным преимуществом обычных гидроэлектростанций с водохранилищами является их способность сохранять потенциальную энергию для последующего производства по требованию . При использовании в сочетании с прерывистыми источниками, такими как ветер и солнце, достигается постоянная подача электроэнергии. Другие преимущества включают более длительный срок службы, чем у топливной генерации, низкие эксплуатационные расходы и другие виды использования водохранилища . В районах без естественного потока воды гидроаккумулирующие электростанции обеспечивают постоянную подачу электроэнергии. В целом, гидроэлектроэнергия может быть намного дешевле, чем электроэнергия, вырабатываемая из ископаемого топлива или ядерной энергии, а районы с обильной гидроэнергетикой привлекают промышленность. В Канаде, по оценкам, имеется 160 000 мегаватт неиспользованного гидропотенциала. [47]
Однако существует несколько недостатков, связанных с обычной гидроэлектростанцией с плотинами и водохранилищами . К ним относятся перемещение людей, если они живут в местах, где запланированы водохранилища, выброс значительных объемов углекислого газа при строительстве и затоплении водохранилища, нарушение водных экосистем и птиц, неблагоприятное воздействие на речную среду, потенциальные риски саботажа и терроризма, а в редких случаях и катастрофическое разрушение стенки плотины.
Гидроэлектростанции являются гибким источником электроэнергии, поскольку электростанции могут очень быстро наращивать и снижать мощность, чтобы адаптироваться к изменяющимся потребностям в электроэнергии. [48] Стоимость эксплуатации гидроэлектростанции практически не зависит от изменений стоимости или доступности ископаемого топлива, такого как нефть , природный газ или уголь , и импорт не требуется. Средняя стоимость электроэнергии от гидроэлектростанции мощностью более 10 мегаватт составляет от 3 до 5 центов США за киловатт-час. [48] Гидроэлектростанции имеют длительный экономический срок службы, некоторые из них все еще находятся в эксплуатации после 50–100 лет. [49] Стоимость рабочей силы на эксплуатации также обычно низкая, поскольку электростанции автоматизированы и на месте работы во время нормальной работы находится небольшое количество персонала.
В то время как многие гидроэлектростанции снабжают общественные электросети, некоторые создаются для обслуживания конкретных промышленных предприятий. Специализированные гидроэлектростанции часто строятся для обеспечения значительных объемов электроэнергии, необходимых , например, для электролитических заводов алюминия . Плотина Гранд-Кули перешла на поддержку алюминия Alcoa в Беллингхэме, штат Вашингтон , США, для американских самолетов времен Второй мировой войны , прежде чем ей было разрешено обеспечивать орошение и электроэнергию для граждан (в дополнение к электроэнергии для производства алюминия) после войны. В Суринаме водохранилище Брокопондо было построено для обеспечения электроэнергией алюминиевой промышленности Alcoa . Электростанция Манапури в Новой Зеландии была построена для подачи электроэнергии на алюминиевый завод в Тивай-Пойнт .
Поскольку плотины гидроэлектростанций не сжигают ископаемое топливо, они не производят напрямую углекислый газ или загрязняющие вещества. Хотя некоторое количество углекислого газа производится во время производства цемента и строительства проекта, это крошечная часть эксплуатационных выбросов эквивалентной генерации электроэнергии на ископаемом топливе. Одно измерение парниковых газов и другое внешнее сравнение между источниками энергии можно найти в проекте ExternE Института Пауля Шеррера и Университета Штутгарта , который финансировался Европейской комиссией . [50] Согласно этому исследованию, гидроэлектроэнергия производит наименьшее количество парниковых газов и внешних эффектов среди всех источников энергии. [51] Второе место заняла ветровая энергия , третье — ядерная энергия , а четвертое — солнечная фотоэлектрическая энергия . [51] Низкое воздействие парниковых газов гидроэлектроэнергии особенно характерно для умеренного климата . Вышеуказанное исследование было проведено для местной энергетики в Европе ; предположительно, аналогичные условия преобладают в Северной Америке и Северной Азии, где наблюдается регулярный естественный цикл замораживания/оттаивания (с сопутствующим сезонным увяданием и отрастанием растений). Большие выбросы парниковых газов метана наблюдаются в тропических регионах. [52]
Стоимость крупных плотин и водохранилищ оправдывается некоторыми дополнительными преимуществами. Водохранилища часто предоставляют возможности для водных видов спорта и сами становятся туристическими достопримечательностями. В некоторых странах аквакультура в водохранилищах является обычным явлением. Многоцелевые плотины, установленные для орошения, поддерживают сельское хозяйство с относительно постоянным водоснабжением. Большие водохранилища могут контролировать наводнения и смягчать засухи, которые в противном случае нанесли бы вред людям, живущим ниже по течению. [53] Договор о реке Колумбия между США и Канадой требовал, чтобы в 1960-х и 1970-х годах были построены очень большие водохранилища для борьбы с наводнениями. Чтобы компенсировать стоимость строительства плотин, в некоторых местах были крупные гидроэлектростанции.
Большие водохранилища, необходимые для работы обычных гидроэлектростанций, приводят к затоплению обширных территорий выше по течению от плотин, превращая биологически богатые и продуктивные низменные и речные леса, болота и луга в искусственные озера. В идеале водохранилище должно быть достаточно большим, чтобы усреднять годовой расход воды или в своей наименьшей форме обеспечивать достаточное количество воды для орошения. Потеря земли часто усугубляется фрагментацией среды обитания окружающих территорий, вызванной водохранилищем. [54] В Европе и Северной Америке экологические проблемы вокруг земель, затопленных крупными водохранилищами, положили конец 30 годам строительства плотин в 1990-х годах, с тех пор были одобрены только проекты русла реки . Крупные плотины и водохранилища продолжают строиться в таких странах, как Китай, Бразилия и Индия.
Следствием этого является необходимость переселения людей, живущих в местах, где планируется строительство водохранилищ. В 2000 году Всемирная комиссия по плотинам подсчитала, что плотины физически переселили 40-80 миллионов человек по всему миру. [55] Примером может служить спорная плотина Три ущелья , которая переселила 1,24 миллиона жителей. В 1954 году река затопила 193 000 км2 ( 74 518 квадратных миль), убив 33 000 человек и заставив 18 миллионов человек переехать на более высокие места. Теперь плотина обеспечивает емкость для хранения воды в случае наводнения в размере 22 кубических километров.
Когда вода течет, она имеет возможность переносить частицы, более тяжелые, чем она сама, вниз по течению. Это может негативно повлиять на емкость водохранилища и, следовательно, на их электростанции, особенно на реках или в пределах водосборных зон с высоким заиливанием. Заиливание может заполнить водохранилище и снизить его способность контролировать наводнения, а также вызвать дополнительное горизонтальное давление на верхнюю часть плотины. В конце концов, некоторые водохранилища могут заполниться осадком и стать бесполезными или переполниться во время наводнения и выйти из строя. [56] [57]
Некоторые водохранилища в тропических регионах производят значительные объемы метана . Это происходит из-за того, что растительный материал в затопленных районах разлагается в анаэробной среде и образует метан, парниковый газ . Согласно отчету Всемирной комиссии по плотинам [58] , где водохранилище велико по сравнению с генерирующей мощностью (менее 100 Вт на квадратный метр площади поверхности) и не проводилась расчистка лесов в этом районе до заполнения водохранилища, выбросы парниковых газов из водохранилища могут быть выше, чем у обычной тепловой электростанции, работающей на нефти. [59] В научном сообществе наблюдается недостаток знаний относительно выбросов парниковых газов из водохранилищ, что приводит к множеству расходящихся позиций. Чтобы разрешить эту ситуацию, Международное энергетическое агентство координирует анализ фактических выбросов. [60] В бореальных водохранилищах Канады и Северной Европы выбросы парниковых газов обычно составляют всего 2–8 % от любого вида обычной тепловой генерации на ископаемом топливе. Новый класс подводных лесозаготовительных работ, нацеленный на затопленные леса, может смягчить эффект распада лесов. [61]
Поскольку крупные обычные плотинные гидроэлектростанции сдерживают большие объемы воды, авария из-за плохого строительства, стихийных бедствий или саботажа может иметь катастрофические последствия для поселений и инфраструктуры ниже по течению. Во время тайфуна Нина в 1975 году плотина Баньцяо рухнула в Южном Китае, когда в течение 24 часов выпало более годовой нормы осадков. В результате наводнения погибло 26 000 человек, а еще 145 000 человек — от эпидемий. Миллионы людей остались без крова. Кроме того, строительство плотины в геологически неподходящем месте может привести к катастрофам, таким как катастрофа 1963 года на плотине Ваджонт в Италии, где погибло почти 2000 человек. [62] Меньшие плотины и микрогидроэлектростанции создают меньший риск, но могут создавать постоянные опасности даже после вывода из эксплуатации. Например, небольшая плотина Келли-Барнс, построенная в 1939 году , вышла из строя в 1967 году, что привело к наводнению в Токкоа, унесшему жизни 39 человек, через десять лет после того, как ее электростанция была выведена из эксплуатации. [63]
Гидроэлектростанции могут нарушить близлежащие водные экосистемы ниже по течению от места расположения завода. Изменения в объеме речного потока будут коррелировать с объемом энергии, вырабатываемой плотиной. Вода, выходящая из водохранилища, обычно содержит очень мало взвешенных отложений, что может привести к размыву русла реки и потере берегов. [64] Для миграции рыб может потребоваться рыбоход . Для рыб, проходящих через турбину с высоким напором, это обычно смертельно. Вода водохранилища, проходящая через турбину, изменяет среду реки ниже по течению. Изменения температуры воды и растворенных газов ниже по течению оказывают неблагоприятное воздействие на некоторые виды рыб. [65] В дополнение к этому, изменение объема воды, пропускаемой через плотину, может также изменить состав газов в воде ниже по течению. Изменения объема сбрасываемой воды также могут прервать брачный сезон для различных видов рыб, осушая их нерестилища и заставляя их отступать. Даже если брачный сезон прошел, любые недавно вылупившиеся мальки могут быть убиты низким уровнем воды в их нерестилищах. [66]
В отличие от технологий, основанных на ископаемом топливе , солнечная энергетика не приводит к каким-либо вредным выбросам в процессе эксплуатации, однако производство панелей приводит к некоторому загрязнению.
Время окупаемости энергии системы генерации энергии — это время, необходимое для выработки такого же количества энергии, которое было потреблено при производстве системы. В 2000 году время окупаемости энергии фотоэлектрических систем оценивалось в 8–11 лет [67] , а в 2006 году оно оценивалось в 1,5–3,5 года для кристаллических кремниевых фотоэлектрических систем [68] и 1–1,5 года для тонкопленочных технологий (Южная Европа). [68]
Другой экономической мерой, тесно связанной со сроком окупаемости энергии, является возврат энергии на инвестированную энергию (EROEI) или возврат энергии на инвестиции (EROI) [69] , который представляет собой отношение произведенной электроэнергии к энергии, необходимой для создания и обслуживания оборудования. (Это не то же самое, что экономический возврат инвестиций (ROI), который варьируется в зависимости от местных цен на энергию, доступных субсидий и методов учета.) При сроке службы не менее 30 лет [ требуется ссылка ] EROEI фотоэлектрических систем находится в диапазоне от 10 до 30, таким образом, генерируя достаточно энергии за свой срок службы для многократного самовоспроизведения (6-31 воспроизведение) в зависимости от типа материала, баланса системы (BOS) и географического положения системы. [70]
Одной из проблем, которая часто вызывала беспокойство, является использование кадмия в солнечных элементах на основе теллурида кадмия (CdTe используется только в нескольких типах фотоэлектрических панелей). Кадмий в металлической форме является токсичным веществом, которое имеет тенденцию накапливаться в экологических пищевых цепях . Количество кадмия, используемого в тонкопленочных фотоэлектрических модулях, относительно невелико (5-10 г/м2 ) , и при использовании надлежащих методов контроля выбросов выбросы кадмия при производстве модулей могут быть практически нулевыми. Современные фотоэлектрические технологии приводят к выбросам кадмия в размере 0,3-0,9 мкг /кВт·ч в течение всего жизненного цикла. [68] Большая часть этих выбросов фактически возникает при использовании угольной энергии для производства модулей, а сжигание угля и лигнита приводит к гораздо более высоким выбросам кадмия. Выбросы кадмия в течение жизненного цикла от угля составляют 3,1 мкг/кВт·ч, от лигнита — 6,2 и от природного газа — 0,2 мкг/кВт·ч. Обратите внимание, что если бы для производства модулей использовалась электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими панелями, а не электроэнергия, получаемая при сжигании угля, то выбросы кадмия от использования угольной энергии в процессе производства можно было бы полностью исключить. [71]
Солнечные электростанции требуют больших объемов земли. По данным Бюро по управлению земельными ресурсами, в Калифорнии имеется двадцать предложений по использованию в общей сложности около 180 квадратных миль государственных земель. Если бы все двадцать предложенных проектов были реализованы, их общая мощность составила бы 7387 мегаватт. [72] Потребность в таком количестве земли подстегнула усилия по поощрению строительства солнечных установок на уже нарушенных землях, и Министерство внутренних дел определило зоны солнечной энергии, которые, по его мнению, содержат среду обитания с меньшей ценностью, где развитие солнечной энергетики окажет меньшее влияние на экосистемы. [73] Чувствительные дикие животные, на которых повлияют планы по строительству крупных солнечных установок, включают пустынную черепаху , суслика Мохаве , бахромчатую ящерицу Мохаве и пустынного толсторогого барана .
В Соединенных Штатах часть земель в восточной части пустыни Мохаве будет сохранена, но солнечная энергетика в основном проявляет интерес к районам западной пустыни, «где солнце светит жарче и есть более легкий доступ к линиям электропередач», сказал Кенн Дж. Арнеке из FPL Energy , и это мнение разделяют многие руководители отрасли. [74]
Производство биотоплива возросло в последние годы. Некоторые товары, такие как кукуруза , сахарный тростник или растительное масло, могут использоваться в качестве продуктов питания, кормов или для производства биотоплива. Дебаты о продовольствии и топливе — это дилемма, касающаяся риска отвлечения сельскохозяйственных угодий или посевов для производства биотоплива в ущерб поставкам продовольствия . Дебаты о ценах на биотопливо и продукты питания включают широкий спектр мнений и являются давними и спорными в литературе. [75] [76] [77] [78] Существуют разногласия относительно значимости проблемы, ее причины и того, что можно или нужно сделать для исправления ситуации. Эта сложность и неопределенность обусловлены большим количеством воздействий и обратных связей, которые могут положительно или отрицательно влиять на ценовую систему. Более того, относительная сила этих положительных и отрицательных воздействий различается в краткосрочной и долгосрочной перспективе и включает отсроченные эффекты. Академическая сторона дебатов также размыта использованием различных экономических моделей и конкурирующих форм статистического анализа. [79]
По данным Международного энергетического агентства , новые технологии биотоплива, разрабатываемые сегодня, в частности целлюлозный этанол, могут позволить биотопливу играть гораздо большую роль в будущем, чем считалось ранее. [80] Целлюлозный этанол может быть изготовлен из растительного материала, состоящего в основном из несъедобных целлюлозных волокон, которые образуют стебли и ветви большинства растений. Остатки урожая (такие как стебли кукурузы, пшеничная солома и рисовая солома), древесные отходы и твердые бытовые отходы являются потенциальными источниками целлюлозной биомассы. Специальные энергетические культуры , такие как просо, также являются перспективными источниками целлюлозы, которые могут производиться устойчивым образом во многих регионах Соединенных Штатов. [81]
Отрасли по производству этанола и биодизеля также создают рабочие места в строительстве, эксплуатации и обслуживании заводов, в основном в сельских общинах. По данным Ассоциации возобновляемого топлива, только в 2005 году этаноловая промышленность создала почти 154 000 рабочих мест в США, увеличив доход домохозяйств на 5,7 млрд долларов. Она также внесла около 3,5 млрд долларов налоговых поступлений на местном, государственном и федеральном уровнях. [82]
Биотопливо отличается от ископаемого топлива тем, что выбросы углерода краткосрочны, но похоже на ископаемое топливо в том, что биотопливо загрязняет воздух . Сжигание приводит к образованию взвешенных в воздухе частиц углерода , оксида углерода и оксидов азота . [83] ВОЗ оценивает 3,7 миллиона преждевременных смертей во всем мире в 2012 году из-за загрязнения воздуха. [84]
Марк Дизендорф , бывший профессор наук об окружающей среде в Технологическом университете Сиднея и главный научный сотрудник CSIRO, обобщил некоторые преимущества наземных ветряных электростанций следующим образом. [85]
Ветроэлектростанция, установленная на сельскохозяйственных землях, оказывает одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех источников энергии:
- Она занимает меньшую площадь на киловатт-час (кВт-ч) вырабатываемой электроэнергии, чем любая другая система преобразования энергии, за исключением солнечной энергии на крышах, и совместима с выпасом скота и выращиванием сельскохозяйственных культур.
- Он вырабатывает энергию, использованную при его строительстве, всего за 3 месяца работы, при этом срок его службы составляет 20–25 лет.
- Выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха, вызванные его строительством, очень незначительны и снижаются. Его эксплуатация не вызывает никаких выбросов или загрязнений.
- При замене установок, работающих на природном газе, [...] энергия ветра обеспечивает чистое снижение выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха, а также чистое увеличение биоразнообразия.
- Крупные ветряные турбины работают практически бесшумно и вращаются так медленно (по оборотам в минуту), что редко представляют опасность столкновения с птицами.
— Dissent , № 13, лето 2003/04, стр. 43–48 [85]
Береговые ветровые электростанции могут оказывать значительное визуальное воздействие и воздействие на ландшафт. [86] Их сеть турбин, подъездных путей, линий электропередачи и подстанций может привести к «энергетическому разрастанию». [87] Из-за очень низкой поверхностной плотности мощности и требований к расстоянию ветряные электростанции обычно должны быть распределены на большей территории, чем другие электростанции. [88] Их также необходимо строить вдали от городских районов, [89] что может привести к «индустриализации сельской местности». [90] В отчете Совета по альпинизму Шотландии сделан вывод о том, что ветряные электростанции наносят ущерб туризму в районах, известных своими природными ландшафтами и панорамными видами. [91]
Береговые ветровые электростанции могут привести к потере среды обитания и фрагментации среды обитания для некоторых видов диких животных. [87] Некоторые морские ветровые электростанции в Европе находятся в районах, интенсивно используемых морскими птицами, и исследования показали очень мало столкновений птиц. [92] Улучшения в конструкции ветряных турбин, включая гораздо более медленную скорость вращения лопастей и гладкое основание башни вместо решетчатых башен, помогли сократить гибель птиц на ветряных электростанциях. Однако старые ветряные турбины меньшего размера могут быть опасны для птиц. [93] Птицы серьезно страдают от энергии ископаемого топлива; примерами являются птицы, погибающие от воздействия разливов нефти, потеря среды обитания из-за кислотных дождей и удаления вершин гор, добыча угля , а также отравление ртутью . [94]
В нескольких случаях строительство ветряных электростанций вблизи водно-болотных угодий было связано с оползнями , которые загрязняли реки, например, в Деррибриене и Минбоге в Ирландии. [95] [96]
Были опасения, связанные с визуальным и другим воздействием некоторых ветряных электростанций , когда местные жители иногда боролись или блокировали строительство. Некоторые из этих опасений были отклонены как оппозиция « не на моем заднем дворе » (NIMBY). [3] Некоторые ветряные электростанции были отвергнуты жителями, местными советами и национальными фондами из-за их потенциального вредного воздействия на охраняемые живописные территории, археологические ландшафты, туризм и культурное наследие. [101] [102] [103] В США проект Massachusetts Cape Wind был отложен на годы отчасти из-за эстетических проблем. В других местах есть опасения, что некоторые установки могут негативно повлиять на прием телевидения и радио и доплеровского метеорологического радара, а также производить чрезмерный уровень шума и вибрации, что приведет к снижению стоимости недвижимости. [104] Потенциальные решения для приема вещания включают моделирование предиктивных помех как компонент выбора места. [105] [106]
Жители других районов были более позитивны, и там есть общественные ветровые фермы. По словам городского советника, подавляющее большинство местных жителей считают, что ветряная ферма Ардроссан в Шотландии улучшила район. [4]
Отправной точкой для лучшего понимания общественных опасений по поводу ветровых электростанций часто являются общественные инициативы (например, опросы, собрания в мэрии) для прояснения характера опасений. Скотт Виктор Валентайн (2011) сказал, что общественные опасения по поводу проектов ветроэнергетики, как было показано, основаны больше на восприятии людей, чем на фактах. [107] По словам Валентайна, в туристических зонах бытует мнение, что размещение ветровых электростанций отрицательно скажется на туризме, но опросы, проведенные в туристических зонах Германии, Бельгии и Шотландии, показали, что это не так. Аналогичным образом, по словам Валентайна, опасения по поводу шума ветряных турбин, мерцания теней и угроз для жизни птиц не подтверждаются данными. Он говорит, что сложность заключается в том, что широкая общественность часто не имеет свободного доступа к информации, необходимой для оценки плюсов и минусов развития ветроэнергетики. [107] Однако даже там, где широкая общественность в принципе поддерживает ветроэнергетику и хорошо информирована, часто существуют важные оговорки относительно строительства ветровых электростанций (т. е. обеспечение смягчения последствий развития для местной экологии и активов). [108]
По словам Валентайна, СМИ часто не предоставляют общественности всю информацию, необходимую для эффективной оценки достоинств ветряной электростанции. Более того, дезинформация о ветроэнергетике может распространяться отраслью ископаемого топлива или другими группами особых интересов. [107] Он говорит, что планировщики и политики могут смягчить некоторое общественное сопротивление, предоставляя обществу исчерпывающую информацию, что также может привести к усилению поддержки проекта. [107]
Валентайн говорит, что общественное восприятие обычно улучшается после того, как ветряные электростанции начинают работать. Опросы в сообществах, где размещаются ветряные электростанции в Великобритании, Франции, США и Финляндии, показали, что ветряные электростанции, которые правильно спланированы и размещены, могут получить поддержку. Он говорит, что ветряные электростанции, которые были хорошо спланированы для снижения социальных и экологических проблем, как было показано, положительно влияют на восприятие ветряной энергии. Поддержка усиливается, когда сообществу предлагаются инвестиционные возможности и участие в развитии ветряной энергии. [107] Многие ветроэнергетические компании работают с местными сообществами для снижения экологических и других проблем, связанных с конкретными ветряными электростанциями. [109] [110] [111] Соответствующие процедуры правительственных консультаций, планирования и одобрения также помогают минимизировать экологические риски. [112] [113] [114] Некоторые люди все еще могут возражать против ветряных электростанций. [115] Австралийский институт говорит, что их опасения следует сопоставлять с необходимостью устранения угроз, создаваемых изменением климата , и мнением более широкого сообщества. [116]
В других случаях ветряные электростанции находятся в прямой собственности сообщества . В Германии сотни тысяч людей инвестировали в ветряные электростанции граждан, а тысячи малых и средних предприятий успешно ведут бизнес в секторе, который в 2008 году обеспечивал работой 90 000 человек и вырабатывал 8 процентов электроэнергии Германии. [117] Ветроэнергетика получила очень высокое общественное признание в Германии. [118] Опросы общественного мнения по всей Европе и во многих других странах показывают сильную общественную поддержку ветроэнергетики. [112] [119] [120]
НАС | Великобритания | Франция | Италия | Испания | Германия | |
---|---|---|---|---|---|---|
% | % | % | % | % | % | |
Решительно против | 3 | 6 | 6 | 2 | 2 | 4 |
Больше против, чем за | 9 | 12 | 16 | 11 | 9 | 14 |
Больше за, чем против | 37 | 44 | 44 | 38 | 37 | 42 |
Решительно поддерживаю | 50 | 38 | 33 | 49 | 53 | 40 |
В Америке ветровые проекты, как сообщается, увеличивают местные налоговые базы, помогая оплачивать школы, дороги и больницы. Ветровые проекты также оживляют экономику сельских общин, обеспечивая стабильный доход фермерам и другим землевладельцам. [98]
Ветряная электростанция Intrepid в Айове является примером ветряной электростанции, где воздействие проекта на окружающую среду было сведено к минимуму благодаря консультациям и сотрудничеству:
«Важным соображением было обеспечение того, чтобы ветряная электростанция оказывала как можно более щадящее воздействие на окружающую среду. Поэтому, когда MidAmerican впервые начала планировать площадку Intrepid, они тесно сотрудничали с рядом государственных и национальных экологических групп. Используя вклад таких различных групп, как Департамент природных ресурсов Айовы , Охрана природы , Университет штата Айова , Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США , Фонд природного наследия Айовы и отделение Sierra Club в Айове , MidAmerican создала общештатную карту территорий в предлагаемом регионе, которые содержали определенные популяции птиц или места обитания. Затем эти территории избегались, поскольку планирование площадки началось всерьез. Чтобы еще больше минимизировать воздействие ветряной электростанции на окружающую среду, MidAmerican также работала совместно с Инженерным корпусом армии США , чтобы получить все необходимые разрешения, связанные с любым потенциальным риском для водно-болотных угодий в этом районе. Также проводятся регулярные проверки, чтобы убедиться, что ветряная электростанция не оказывает неблагоприятного воздействия на окружающую среду в регионе». [122]
Другие примеры включают в себя:
Хотя источник возобновляемой энергии может прослужить миллиарды лет, инфраструктура возобновляемой энергии, например, плотины гидроэлектростанций, не будет существовать вечно и в какой-то момент должна быть демонтирована и заменена. Такие события, как смещение русел рек или изменение погодных условий, могут потенциально изменить или даже остановить работу плотин гидроэлектростанций, сократив количество времени, в течение которого они могут вырабатывать электроэнергию. На емкость водохранилища также может повлиять заиливание , удаление которого может быть экономически невыгодным.
Ветровые турбины подвержены износу и усталости, а их срок службы составляет 25 лет, после чего их часто заменяют на более высокие агрегаты.
Некоторые утверждают, что геотермальная энергия как возобновляемый источник энергии зависит от скорости извлечения, которая достаточно медленная, чтобы не происходило истощения. Если истощение происходит, температура может восстановиться, если ее не использовать в течение длительного периода. [142] [143]
Правительство Исландии заявляет: «Следует подчеркнуть, что геотермальный ресурс не является строго возобновляемым в том же смысле, что и гидроресурс». По оценкам, геотермальная энергия Исландии могла бы обеспечить 1700 МВт в течение более 100 лет, по сравнению с текущим производством в 140 МВт. [144] Радиоактивные элементы в земной коре непрерывно распадаются, пополняя тепло. Международное энергетическое агентство классифицирует геотермальную энергию как возобновляемую. [145] Геотермальная энергия в Исландии развивается поэтапным методом развития, чтобы гарантировать, что она является устойчивой, а не чрезмерной, что истощит ресурс. [146]
Примеры и точки зрения в этом разделе в первую очередь касаются Соединенных Штатов и не представляют собой всемирный взгляд на предмет . ( Декабрь 2010 ) |
Электроэнергетическая промышленность США в настоящее время опирается на крупные центральные электростанции, включая угольные, газовые, атомные и гидроэлектростанции, которые вместе производят более 95% электроэнергии страны. В течение следующих нескольких десятилетий использование возобновляемых источников энергии может помочь диверсифицировать основное энергоснабжение страны. В 2016 году возобновляемые гидро-, солнечные, ветровые, геотермальные и биомассовые источники произвели 39% электроэнергии Калифорнии. [147]
Хотя большая часть электроэнергии сегодня вырабатывается крупными центральными электростанциями, технологии возобновляемой энергии предлагают ряд возможностей для генерации электроэнергии ближе к месту, где она необходима, что позволяет экономить на стоимости передачи и распределения электроэнергии и повышать общую эффективность и надежность системы. [148]
Повышение энергоэффективности представляет собой наиболее непосредственный и часто наиболее экономически эффективный способ снижения зависимости от нефти, повышения энергетической безопасности и снижения воздействия энергетической системы на здоровье и окружающую среду. Снижая общие потребности экономики в энергии, повышение энергоэффективности может сделать более практичным и доступным увеличение зависимости от возобновляемых источников энергии. [82]
Существующие организации и консервативные политические группы склонны не включать предложения по возобновляемым источникам энергии в повестку дня на многих уровнях. [149] Большинство республиканцев не поддерживают инвестиции в возобновляемые источники энергии, поскольку их структура основана на сохранении текущих источников энергии и содействии национальному бурению для снижения зависимости от импорта. [150] Напротив, прогрессисты и либертарианцы склонны поддерживать возобновляемые источники энергии, поощряя рост рабочих мест, национальные инвестиции и налоговые льготы. [151] Таким образом, поляризованные организационные структуры, которые формируют промышленную и государственную политику в области возобновляемых источников энергии, как правило, создают препятствия для внедрения возобновляемых источников энергии.
Согласно статье Хенрика Лунда, теория осознанности выбора стремится понять и объяснить, почему описания лучших альтернатив не развиваются независимо и что можно с этим сделать. [149] Теория утверждает, что участие общественности, а следовательно, и осознанность выбора, были важным фактором в успешных процессах принятия решений [149] Теория осознанности выбора подчеркивает тот факт, что разные организации видят вещи по-разному и что текущие организационные интересы препятствуют принятию политики в области возобновляемых источников энергии. Учитывая эти условия, общественность оказывается в ситуации отсутствия выбора. [149] Следовательно, это оставляет широкую общественность в состоянии придерживаться традиционных источников энергии, таких как уголь и нефть.
В широком смысле большинство людей, особенно те, кто не участвует в публичном обсуждении текущей экономической политики, мало или совсем не осведомлены о возобновляемых источниках энергии. Просвещение сообществ относительно социально-экономических последствий использования ископаемого топлива является мощным способом риторики, который может способствовать внедрению возобновляемых источников энергии. [152] Прозрачное местное планирование также оказывается полезным в публичном обсуждении, когда используется для определения местоположения ветряных электростанций в сообществах, поддерживающих возобновляемые источники энергии. [153] Согласно статье Джона Барри и др., решающим фактором, который сообщества должны обсуждать, является принцип «предположения и императива достижения консенсуса». [152] Этот принцип утверждает, что сообщество не может пренебрегать своими обязанностями в области энергетики или изменения климата и что оно должно вносить свой вклад в помощь сокращению выбросов углерода посредством реформирования возобновляемых источников энергии. [152] Следовательно, сообщества, которые постоянно участвуют во взаимном обучении и обсуждении путем разрешения конфликтов, будут способствовать прогрессу возобновляемых источников энергии. [152]
Законодательные определения возобновляемой энергии, используемые при определении энергетических проектов, имеющих право на субсидии или налоговые льготы, обычно исключают обычные конструкции ядерных реакторов. Физик Бернард Коэн в 1983 году разъяснил, что уран, растворенный в морской воде , при использовании в реакторах-размножителях (которые являются реакторами, которые « размножают » больше расщепляющегося ядерного топлива, чем потребляют из базового воспроизводящего материала ) фактически неисчерпаем, поскольку морская вода, содержащая уран, постоянно пополняется речной эрозией, выносящей больше урана в море, и поэтому может считаться возобновляемым источником энергии. [154] [155]
В 1987 году Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию (WCED), организация, независимая от Организации Объединенных Наций , но созданная ею , опубликовала работу «Наше общее будущее» , в которой реакторы-размножители и, когда они будут разработаны, термоядерная энергетика классифицируются в той же категории, что и обычные возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и падающая вода . [156]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )Я бы очень хотел, чтобы люди не критиковали ветряные электростанции. Я бы предпочел иметь 12 холмов, полных ветряных турбин, чем одну атомную электростанцию.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )Оценки гибели птиц в Альтамонте показали, что небольшой ротор диаметром 18 метров и турбины, вращающиеся с высокой скоростью, 60 оборотов в минуту, были основными причинами.
{{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite news}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )основные источники энергии в основном невозобновляемые: природный газ, нефть, уголь, торф и обычная ядерная энергия. Существуют также возобновляемые источники, включая древесину, растения, навоз, падающую воду, геотермальные источники, солнечную, приливную, ветровую и волновую энергию, а также мышечную силу человека и животных. Ядерные реакторы, которые производят собственное топливо ('бридеры'), и в конечном итоге термоядерные реакторы также относятся к этой категории.