Тенденции в области возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии связаны с такими явлениями природы, как солнечный свет, ветер, приливы, рост растений и геотермальное тепло, как объясняет Международное энергетическое агентство:

Возобновляемая энергия получена из природных процессов, которые постоянно пополняются. В его различных формах он происходит непосредственно от солнца или от тепла, выращенного глубоко внутри Земли. В определение включено электричество и тепло, выделяемое из солнечной энергии, ветра, океана, гидроэнергетики, биомассы, геотермальных ресурсов и биотоплива и водорода, полученных из возобновляемых ресурсов.

обзор
Возобновляемые источники энергии существуют в широких географических районах, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченном числе стран. Быстрое развертывание возобновляемых источников энергии и повышение энергоэффективности приводит к значительной энергетической безопасности, смягчению последствий изменения климата и экономическим выгодам. Результаты недавнего обзора литературы пришли к выводу о том, что, поскольку эмитенты парниковых газов (ПГ) начинают нести ответственность за ущерб, вызванный выбросами ПГ, приводящими к изменению климата, высокая стоимость смягчения ответственности обеспечит мощные стимулы для внедрения технологий использования возобновляемых источников энергии , В международных опросах общественного мнения существует сильная поддержка в продвижении возобновляемых источников, таких как солнечная энергия и энергия ветра. На национальном уровне по меньшей мере 30 стран по всему миру уже имеют возобновляемые источники энергии, которые обеспечивают более 20 процентов поставок энергии. По прогнозам, национальные рынки возобновляемой энергии будут продолжать расти в ближайшие десять лет и далее. В некоторых местах и ​​по крайней мере в двух странах Исландия и Норвегия генерируют всю свою электроэнергию с использованием возобновляемых источников энергии, и многие другие страны поставили перед собой цель достичь 100% возобновляемой энергии в будущем. Например, в Дании правительство приняло решение переключить общее энергоснабжение (электричество, мобильность и отопление / охлаждение) до 100% возобновляемой энергии к 2050 году.

Возобновляемые источники энергии и значительные возможности для повышения энергоэффективности существуют в широких географических районах, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченном числе стран. Быстрое внедрение возобновляемых источников энергии и энергоэффективности и технологическая диверсификация источников энергии приведут к значительной энергетической безопасности и экономическим выгодам. Это также снизит загрязнение окружающей среды, такое как загрязнение воздуха, вызванное сжиганием ископаемых видов топлива и улучшит общественное здравоохранение, уменьшит преждевременную смертность из-за загрязнения и сэкономит связанные с этим расходы на здравоохранение, которые составят несколько сотен миллиардов долларов ежегодно только в Соединенных Штатах. Ожидается, что возобновляемые источники энергии, которые получают свою энергию от солнца, прямо или косвенно, например, гидро и ветер, могут обеспечить энергию человечества почти на 1 миллиард лет, после чего предсказанное увеличение тепла от солнца как ожидается, сделает поверхность земли слишком высокой для существования жидкой воды.

Проблемы изменения климата и глобального потепления в сочетании с высокими ценами на нефть, пиковой нефтью и растущей государственной поддержкой стимулируют законодательство, стимулирование и коммерциализацию возобновляемых источников энергии. Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли преодолеть глобальный финансовый кризис лучше, чем во многих других секторах. Согласно прогнозу Международного энергетического агентства от 2011 года, солнечные генераторы электроэнергии могут производить большую часть мировой электроэнергии в течение 50 лет, сокращая выбросы парниковых газов, которые наносят ущерб окружающей среде.

С 2011 года небольшие солнечные фотоэлектрические системы обеспечивают электроэнергию нескольким миллионам домохозяйств, а микро-гидросистема, сконфигурированная в мини-сетках, обслуживает еще много. Более 44 миллионов домашних хозяйств используют биогаз, производимый в домашних хозяйствах, для освещения и / или приготовления пищи, а более 166 миллионов домашних хозяйств полагаются на новое поколение более эффективных кухонных кухонь для биомассы. Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Пан Ги Мун заявил, что возобновляемые источники энергии могут поднять беднейшие страны на новый уровень процветания. На национальном уровне по меньшей мере 30 стран мира уже имеют возобновляемые источники энергии, способствующие более 20% энергоснабжения. Ожидается, что в ближайшие десятилетия и в последующие десятилетия ожидается, что национальные рынки возобновляемых источников энергии будут продолжать расти, и около 120 стран имеют различные политические цели для долгосрочных акций возобновляемых источников энергии, в том числе 20% всех электроэнергии, произведенной для Европейского союза к 2020 году Некоторые страны имеют гораздо более высокие долгосрочные цели в области обеспечения до 100% возобновляемых источников энергии. За пределами Европы разнообразная группа из 20 или более других стран нацелена на долю возобновляемых источников энергии в 2020-2030 годах, которая колеблется от 10% до 50%.

Возобновляемая энергия часто вытесняет традиционные виды топлива в четырех областях: производство электроэнергии, горячая вода / отопление, транспортировка и сельские (вне сети) энергетические услуги:

Тенденции рынка и отрасли
Возобновляемая энергия была более эффективной в создании рабочих мест, чем уголь или нефть в Соединенных Штатах.

Рост возобновляемых источников энергии
С конца 2004 года мировой потенциал возобновляемых источников энергии ежегодно увеличивался на 10-60% для многих технологий. В 2015 году глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии выросли на 5% до 285,9 млрд. Долл. США, превысив предыдущий рекорд в 278,5 млрд. Долл. США в 2011 году. 2015 год также стал первым годом, когда возобновляемые источники энергии, за исключением крупных гидроэлектростанций, составляют большинство всех новых мощностей (134 ГВт, что составляет 53,6% от общего объема). Из общего количества возобновляемых источников энергии на ветер приходилось 72 ГВт и солнечная фотоэлектрическая система 56 ГВт; как рекордные цифры, так и резко выше показателей 2014 года (49 ГВт и 45 ГВт соответственно). В финансовом выражении солнечная энергия составила 56% от общего объема новых инвестиций и ветра, что составило 38%.

Прогнозы различны. EIA предсказала, что почти две трети чистых добавлений к мощности будут поступать из возобновляемых источников энергии к 2020 году из-за совокупных преимуществ политики местного загрязнения, декарбонизации и диверсификации энергетики. В некоторых исследованиях были изложены дорожные карты для обеспечения 100% мировой энергии с помощью ветра, гидроэлектроэнергии и солнечной энергии к 2030 году.

Согласно прогнозу Международного энергетического агентства от 2011 года, солнечные генераторы электроэнергии могут производить большую часть мировой электроэнергии в течение 50 лет, сокращая выбросы парниковых газов, которые наносят ущерб окружающей среде. Седрик Филиберт, старший аналитик подразделения возобновляемых источников энергии в МЭА, сказал: «Фотоэлектрические и солнечно-термические установки могут удовлетворить большую часть мирового спроса на электричество к 2060 году — и половину всех потребностей в энергии — с установками ветра, гидроэнергетики и биомассы, оставшегося поколения «. «Фотогальваническая и концентрированная солнечная энергия вместе могут стать основным источником электричества», — сказал Филиберт.

В 2014 году мировая мощность ветроэнергетики увеличилась на 16% до 365 553 МВт. Ежегодное производство энергии ветра также быстро растет и достигает около 4% мирового потребления электроэнергии, 11,4% в ЕС и широко используется в Азии и Соединенных Штатах. В 2015 году мировая установленная мощность фотоэлектричества увеличилась до 227 гигаватт (ГВт), достаточной для обеспечения 1 процента мировых потребностей в электроэнергии. Солнечные тепловые электростанции работают в Соединенных Штатах и ​​Испании, а в 2016 году крупнейшей из них является солнечная электрогенерирующая система Ivanpah мощностью 392 МВт в Калифорнии. Крупнейшей в мире геотермальной энергетической установкой является The Geysers в Калифорнии с номинальной мощностью 750 МВт. Бразилия имеет одну из крупнейших программ в области возобновляемых источников энергии в мире, включая производство этанолового топлива из сахарного тростника, а этанол теперь обеспечивает 18% автомобильного топлива страны. Топливо этанола также широко доступно в Соединенных Штатах.

По состоянию на 2018 год американские электроэнергетические компании планируют новые или дополнительные инвестиции в возобновляемые источники энергии. Эти инвестиции, в частности, направлены на использование солнечной энергии, благодаря принятию Закона о сокращении налогов и рабочих мест 2017 года. Закон сохранил стимулы для развития возобновляемых источников энергии. Коммунальные компании пользуются федеральным налоговым кредитом на солнечный инвестиционный фонд до того, как он полностью снизится до 10% после 2021 года. Согласно отчету S & P Global Market Intelligence от 28 марта, «NextEra Energy Inc., Duke Energy Corp. и Dominion Energy Inc . Среди коммунальных предприятий есть ряд компаний в секторе, которые рассматривают значительные солнечные инвестиции в ближайшей перспективе. Другие компании, включая Xcel Energy Inc. и Alliant Energy Corp., проводят краткосрочные краткосрочные проекты в области ветроэнергетики, но учитывая наращивание солнечных инвестиций в ближайшие годы ».

Экономические тенденции
Технологии возобновляемых источников энергии становятся все дешевле благодаря технологическим изменениям и преимуществам массового производства и конкуренции на рынке. В докладе МЭА за 2011 год говорится: «Портфель технологий использования возобновляемых источников энергии становится конкурентоспособным по стоимости во все более широком круге обстоятельств, в некоторых случаях предоставляя инвестиционные возможности без необходимости конкретной экономической поддержки», и добавил, что «сокращение издержек в критических технологиях , такие как ветер и солнечная энергия, будут продолжены ».

Гидроэлектроэнергия и геотермальное электричество, производимые на выгодных объектах, теперь являются самым дешевым способом производства электроэнергии. Расходы на возобновляемые источники энергии продолжают снижаться, а уровень затрат на электроэнергию (LCOE) снижается для ветровой энергии, солнечной фотоэлектрической (PV), концентрированной солнечной энергии (CSP) и некоторых технологий биомассы. Возобновляемые источники энергии также являются наиболее экономичным решением для новых возможностей, связанных с сеткой, в районах с хорошими ресурсами. По мере снижения стоимости возобновляемой энергии увеличивается объем экономически эффективных применений. Возобновляемые технологии в настоящее время часто являются наиболее экономичным решением для новых генерирующих мощностей. Там, где «генерируемая нефтью генерация является преобладающим источником энергии (например, на островах, вне сети и в некоторых странах), сегодня почти всегда существует недорогое возобновляемое решение». Ряд исследований, проведенных Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии США, смоделировал «сетку в западных странах США» в соответствии с рядом различных сценариев, в которых на долю прерывистых возобновляемых источников энергии приходится 33 процента общей мощности ». В моделях неэффективность езды на велосипеде на заводах с ископаемым топливом для компенсации изменения солнечной и ветровой энергии привела к дополнительным расходам «между 0,47 и 1,28 доллара США за каждый генерируемый час MegaWatt»; однако экономия затрат на экономию топлива «добавляет до 7 млрд. долл. США, а это означает, что дополнительные расходы составляют, самое большее, два процента экономии».

Гидроэлектростанция
Только четверть миров оценила гидроэлектрический потенциал в 14 000 ТВт-ч в год, региональные потенциалы для роста гидроэнергетики по всему миру: 71% Европа, 75% Северная Америка, 79% Южная Америка, 95% Африка, 95 % Ближний Восток, 82% Азиатско-Тихоокеанский регион. Однако политические реалии новых водохранилищ в западных странах, экономические ограничения в третьем мире и отсутствие системы передачи в неразвитых районах приводят к возможности развития 25% оставшегося потенциала до 2050 года, причем основная часть этого в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В западных уездах наблюдается медленный рост, но не в традиционном стиле плотины и водохранилища прошлого. Новые проекты имеют форму рудника и небольшой гидроэлектростанции, не использующих большие резервуары. Это популярно, чтобы восстановить старые плотины, тем самым повышая их эффективность и мощность, а также более быструю реакцию на сетку. В тех случаях, когда обстоятельства позволяют существующим дамбам, таким как плотина Рассела, построенным в 1985 году, могут быть обновлены с помощью оборудования «насоса» для откачки, которое полезно для пиковых нагрузок или для поддержки прерывистого ветра и солнечной энергии. Страны с крупными гидроэлектростанциями, такими как Канада и Норвегия, тратят миллиарды на расширение своих сетей для торговли с соседними странами, имеющими ограниченную гидроэнергетику.

Развитие ветроэнергетики
Энергия ветра широко используется в Европе, Китае и Соединенных Штатах. С 2004 по 2014 год мировая установленная мощность ветроэнергетики выросла с 47 ГВт до 369 ГВт — более чем в семь раз в течение 10 лет с 2014 годом, что привело к новой рекордной отметке в глобальных установках (51 ГВт). По состоянию на конец 2014 года Китай, Соединенные Штаты и Германия в совокупности составляли половину общего глобального потенциала. Несколько других стран достигли относительно высоких уровней проникновения ветровой энергии, таких как 21% производства стационарной электроэнергии в Дании, 18% в Португалии, 16% в Испании и 14% в Ирландии в 2010 году и с тех пор продолжают расширять свою установленную мощность , Более 80 стран мира используют энергию ветра на коммерческой основе.

Морская энергия ветра
По состоянию на 2014 год мощность морского шельфа составляла 8 771 мегаватт глобальной установленной мощности. Хотя объем морских перевозок удвоился в течение трех лет (с 4 117 МВт в 2011 году), на нее приходилось всего 2,3% от общей мощности ветроэнергетики. Соединенное Королевство является бесспорным лидером оффшорной энергетики с половиной установленной мощности в мире перед Данией, Германией, Бельгией и Китаем.

Солнечные тепловые
Соединенные Штаты провели много ранних исследований в области фотоэлектричества и концентрированной солнечной энергии. США входят в число ведущих стран мира по производству электроэнергии, производимой Sun, и некоторые из крупнейших в мире установок для коммунального хозяйства расположены на юго-западе пустыни.

Самая старая солнечная тепловая электростанция в мире — это тепловая электростанция SEGS мощностью 354 мегаватт (МВт) в Калифорнии. Солнечная электрическая система Ivanpah представляет собой проект солнечной тепловой энергии в пустыне Калифорнийского Мохаве, в 40 милях (64 км) к юго-западу от Лас-Вегаса, с общей мощностью 377 МВт. 280 MW Solana Generation Station — солнечная электростанция недалеко от Гила-Бенд, штат Аризона, примерно в 70 км к юго-западу от Феникса, завершена в 2013 году. По заказу это был крупнейший параболический завод в мире и первый солнечный завод в США с хранением тепловой энергии расплавленной соли.

Солнечная теплоэнергетика быстро растет с ростом 1.3 ГВт в 2012 году и более запланирована. Испания является эпицентром разработки солнечной тепловой энергии с 873 МВт в стадии строительства и еще 271 МВт в стадии разработки. В Соединенных Штатах было объявлено о 5 600 МВт проектов солнечной тепловой энергии. Несколько электростанций были построены в пустыне Мохаве на юго-западе США. Первоначальный объект солнечной энергии Ivanpah. В развивающихся странах были одобрены три проекта Всемирного банка по интегрированным солнечным тепловым / комбинированным газотурбинным электростанциям в Египте, Мексике и Марокко.

Фотогальваническая разработка
Photovoltaics (PV) использует солнечные батареи, собранные в солнечные батареи, для преобразования солнечного света в электричество. Это быстро растущая технология, которая удваивает свою всемирную установленную мощность каждые пару лет. Системы PV варьируются от небольших, жилых и коммерческих крыш или зданий интегрированных установок, до крупномасштабной фотогальванической электростанции. Преобладающей PV-технологией является кристаллический кремний, в то время как технология тонкопленочных солнечных элементов составляет около 10 процентов глобального фотогальванического развертывания. В последние годы технология PV улучшила эффективность производства электроэнергии, снизила стоимость установки на ватт, а также время окупаемости энергии, и к 2014 году достигло паритета сети по меньшей мере на 30 различных рынках. Финансовые институты предсказывают второе солнечное золото спешить «в ближайшем будущем.

В конце 2014 года мировая емкость PV достигала не менее 177 000 мегаватт. В Китае быстро растут фотовольтаики, за ними следуют Япония и США, а Германия остается крупнейшим в мире производителем фотоэлектрической энергии, что составляет около 7,0 процента от общего объема производства электроэнергии. Италия удовлетворяет 7,9% своих потребностей в электроэнергии с использованием фотоэлектрической энергии — самой высокой доли во всем мире. Ожидается, что к 2015 году глобальная совокупная мощность увеличится более чем на 50 гигаватт (ГВт). По прогнозам, к 2018 году мощность в мире достигнет 430 гигаватт. Это соответствует утроению в течение пяти лет. Согласно прогнозам, солнечная энергия станет крупнейшим в мире источником электроэнергии к 2050 году, солнечная фотоэлектрическая и концентрированная солнечная энергия составит 16% и 11% соответственно. Это требует увеличения установленной мощности PV до 4600 ГВт, из которых более половины, как ожидается, будет развернуто в Китае и Индии.

Фотоэлектрические электростанции
Коммерческие концентрированные солнечные электростанции были впервые разработаны в 1980-х годах. По мере того как стоимость солнечного электричества упала, количество подключенных к сети солнечных фотоэлектрических систем выросло в миллионы, а солнечные электростанции, работающие на коммунальной основе, будут построены сотнями мегаватт. Solar PV быстро становится недорогой низкоуглеродной технологией для использования возобновляемой энергии от Солнца.

Многие солнечные фотоэлектрические электростанции были построены, главным образом в Европе, Китае и Соединенных Штатах. 579 MW Solar Star, в Соединенных Штатах, является крупнейшей в мире электростанцией PV.

Многие из этих установок интегрированы с сельским хозяйством, а некоторые используют системы слежения, которые следуют дневному пути солнца по небу, чтобы генерировать больше электроэнергии, чем стационарные системы. Во время эксплуатации электростанций нет затрат топлива или выбросов.

Однако, когда речь идет о системах с возобновляемыми источниками энергии и PV, важны не только крупные системы. Встроенные фотоэлектричество или фотоэлектрические системы «на месте» используют существующие земли и сооружения и генерируют энергию, близкую к тому, где она потребляется.

Разработка биотоплива
Биотопливо обеспечило 3% мирового транспортного топлива в 2010 году. Мандаты на смешивание биотоплива существуют в 31 стране на национальном уровне и в 29 штатах / провинциях. По данным Международного энергетического агентства, биотопливо может удовлетворить более четверти мирового спроса на транспортные топлива к 2050 году.

С 1970-х годов в Бразилии была реализована этанольная топливная программа, которая позволила стране стать вторым по величине производителем этанола в мире (после Соединенных Штатов) и крупнейшим в мире экспортером. Бразильская программа по производству этанола использует современное оборудование и дешевый сахарный тростник в качестве сырья, а остаточные отходы тростника (багас) используются для производства тепла и энергии. В Бразилии больше нет легких автомобилей, работающих на чистом бензине. К концу 2008 года на всей Бразилии было 35 000 автозаправочных станций с по меньшей мере одним этанольным насосом. К сожалению, Operation Car Wash серьезно подорвала доверие общественности к нефтяным компаниям и привлекла нескольких высокопоставленных бразильских чиновников.

Почти весь бензин, продаваемый в Соединенных Штатах сегодня, смешивается с 10% этанолом, а автопроизводители уже выпускают транспортные средства, предназначенные для работы на гораздо более высоких этаноловых смесях. Ford, Daimler AG и GM входят в число автомобильных компаний, которые продают автомобили с гибким топливом, грузовики и минивэны, которые могут использовать бензин и смеси этанола, начиная от чистого бензина и до 85% этанола. К середине 2006 года на дорогах США было около 6 миллионов автомобилей, совместимых с этанолом.

Геотермальное развитие
Геотермальная энергия является экономически эффективной, надежной, устойчивой и экологически чистой, но исторически ограничивалась районами, граничащими с тектоническими границами. Недавние технологические достижения расширили диапазон и размер жизнеспособных ресурсов, особенно для таких применений, как отопление дома, открывая потенциал для широкомасштабной эксплуатации. Геотермальные скважины выделяют парниковые газы, глубоко залегающие внутри Земли, но эти выбросы значительно ниже на единицу энергии, чем выбросы ископаемого топлива. В результате геотермальная энергия может помочь смягчить глобальное потепление, если она широко используется вместо ископаемых видов топлива.

Международная геотермальная ассоциация (IGA) сообщила, что в 2010 году 10 715 МВт геотермальной энергии в сети, которая, как ожидается, вырастет на 67 246 ГВтч электроэнергии. Это представляет собой увеличение мощности сети геотермальной энергии на 20% с 2005 года. IGA проектирует этот к 2015 году вырастет до 18 500 МВт из-за большого количества проектов, которые в настоящее время находятся на рассмотрении, часто в районах, ранее предполагалось, что они мало пригодны для эксплуатации.

В 2010 году Соединенные Штаты возглавили мир по производству геотермальной электроэнергии с установленной мощностью в 3086 МВт от 77 электростанций; самая большая группа геотермальных электростанций в мире расположена в Гейзерсе, геотермальном поле в Калифорнии. Филиппины следуют за США как второй по величине производитель геотермальной энергии в мире с мощностью в 1904 МВт в режиме онлайн; геотермальная энергия составляет примерно 18% от производства электроэнергии в стране.

Развивающиеся страны
Технологии возобновляемых источников энергии иногда рассматривались как дорогостоящие предметы роскоши критиков и доступны только в богатом развитом мире. Этот ошибочный взгляд сохраняется в течение многих лет, но 2015 год стал первым годом, когда инвестиции в негидро-возобновляемые источники энергии были выше в развивающихся странах, причем инвестировано 156 млрд. Долл. США, главным образом в Китае, Индии и Бразилии.

Возобновляемая энергия может быть особенно пригодна для развивающихся стран. В сельских и отдаленных районах передача и распределение энергии, выделяемой из ископаемых видов топлива, может быть сложной и дорогостоящей. Производство возобновляемой энергии на местном уровне может предложить жизнеспособную альтернативу.

Достижения в области технологий открывают огромный новый рынок солнечной энергии: около 1,3 миллиарда человек во всем мире, которые не имеют доступа к электроэнергии в сетях. Несмотря на то, что они, как правило, очень бедны, эти люди должны платить гораздо больше за освещение, чем люди в богатых странах, потому что они используют неэффективные керосиновые лампы. Солнечная энергия стоит вдвое меньше, чем освещение керосином. По состоянию на 2010 год около 3 миллионов домохозяйств получают электроэнергию от небольших солнечных фотоэлектрических систем. Кения является мировым лидером по количеству солнечных энергосистем, установленных на душу населения. В Кении ежегодно продается более 30 000 очень маленьких солнечных батарей, каждый из которых производит от 12 до 30 ватт. Некоторые малые островные развивающиеся государства (МОРГ) также обращаются к солнечной энергии, чтобы уменьшить свои издержки и повысить их устойчивость.

Микро-гидро, сконфигурированные в мини-сетки, также обеспечивают питание. Более 44 миллионов домашних хозяйств используют биогаз, производимый в домашних хозяйствах, для освещения и / или приготовления пищи, а более 166 миллионов домашних хозяйств полагаются на новое поколение более эффективных кухонных кухонь для биомассы. Чистое жидкое топливо, полученное из возобновляемого сырья, используется для приготовления пищи и освещения в районах с низким энергопотреблением в развивающихся странах. Алкогольное топливо (этанол и метанол) может быть устойчиво произведено из непищевого сахарного, крахмального и целлюлозного сырья. Проект Gaia, Inc. и CleanStar Mozambique реализуют программы чистой кулинарии с использованием жидких этанольных печей в Эфиопии, Кении, Нигерии и Мозамбике.

Во многих развивающихся странах проекты в области возобновляемых источников энергии продемонстрировали, что возобновляемые источники энергии могут непосредственно способствовать сокращению масштабов нищеты путем предоставления энергии, необходимой для создания предприятий и занятости. Технологии возобновляемых источников энергии также могут вносить косвенный вклад в борьбу с нищетой путем предоставления энергии для приготовления пищи, обогрева помещений и освещения. Возобновляемая энергия также может способствовать образованию, предоставляя электричество школам.

Тенденции в промышленности и политике
Закон США о восстановлении и реинвестировании американского президента Барака Обамы в 2009 году включает в себя более 70 млрд. Долл. США прямых расходов и налоговых кредитов на программы чистой энергии и связанных с ними транспортных программ. Ведущими компаниями в области возобновляемых источников энергии являются First Solar, Gamesa, GE Energy, Hanwha Q Cells, Sharp Solar, Siemens, SunOpta, Suntech Power и Vestas.

Многие национальные, государственные и местные органы власти также создали зеленые банки. Зеленый банк — это квази-государственное финансовое учреждение, которое использует общественный капитал для привлечения частных инвестиций в технологии экологически чистой энергии. Зеленые банки используют различные финансовые инструменты для преодоления рыночных разрывов, которые препятствуют внедрению чистой энергии.

Военные также сосредоточили внимание на использовании возобновляемых видов топлива для военных транспортных средств. В отличие от ископаемого топлива, возобновляемые виды топлива могут производиться в любой стране, что создает стратегическое преимущество. Американские военные уже взяли на себя обязательство обеспечить 50% потребления энергии из альтернативных источников.

Международное агентство возобновляемых источников энергии (IRENA) является межправительственной организацией, содействующей внедрению возобновляемых источников энергии во всем мире. Он направлен на предоставление конкретных рекомендаций по вопросам политики и содействие созданию потенциала и передаче технологий. IRENA была образована 26 января 2009 года 75 странами, подписавшими устав IRENA. По состоянию на март 2010 года IRENA насчитывает 143 государства-члена, которые все считаются членами-учредителей, из которых 14 также ратифицировали устав.

По состоянию на 2011 год 119 стран имеют определенную форму национальной политики в области возобновляемых источников энергии или политики возобновляемой поддержки. Национальные целевые показатели сейчас существуют не менее чем в 98 странах. Существует также широкий спектр политик на государственном / провинциальном и местном уровнях.

Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Пан Ги Мун заявил, что возобновляемые источники энергии могут поднять беднейшие страны на новый уровень процветания. В октябре 2011 года он «объявил о создании группы высокого уровня для поддержки поддержки доступа к энергоресурсам, повышения энергоэффективности и более широкого использования возобновляемых источников энергии. Группу под сопредседательством Канде Юмкелла, генеральный директор Организации Объединенных Наций по промышленному развитию, и Чарльз Холлидей, председатель Банка Америки ».

100% возобновляемая энергия
Стимулирование использования 100% возобновляемой энергии для электричества, транспорта или даже полного снабжения первичной энергией во всем мире было обусловлено глобальным потеплением и другими экологическими, а также экономическими проблемами. Межправительственная группа экспертов по изменению климата заявила, что существует несколько принципиальных технологических ограничений для интеграции портфеля технологий использования возобновляемых источников энергии для удовлетворения большей части глобального спроса на энергию. Использование возобновляемой энергии выросло гораздо быстрее, чем ожидалось. На национальном уровне по меньшей мере 30 стран мира уже имеют возобновляемые источники энергии, способствующие более 20% энергоснабжения. Кроме того, профессора С. Пакала и Роберт Х. Соколов разработали серию «стабилизационных клиньев», которые могут позволить нам сохранить качество жизни, избегая катастрофического изменения климата, а «возобновляемые источники энергии» в совокупности составляют наибольшее число их «клиньев».

Использование 100% возобновляемой энергии было впервые предложено в научной работе, опубликованной в 1975 году датским физиком Бентом Серенсеном. Затем последовало еще несколько предложений: до 1998 года был опубликован первый подробный анализ сценариев с очень высокими долями возобновляемых источников энергии. За ними последовали первые подробные 100% сценарии. В 2006 году кандидатская диссертация была опубликована Czisch, в которой было показано, что в 100% возобновляемом сценарии энергоснабжение может соответствовать спросу в каждом часе года в Европе и Северной Африке. В том же году профессор энергетики Дании Хенрик Лунд опубликовал первый документ, в котором он рассматривает оптимальное сочетание возобновляемых источников энергии, за которым последовали несколько других документов о переходе на 100% возобновляемую энергию в Дании. С тех пор Лунд публикует несколько статей по 100% возобновляемой энергии. После 2009 года публикации стали резко расти, охватывая 100% сценарии для стран Европы, Америки, Австралии и других стран мира.

В 2011 году Марк З. Джекобсон, профессор гражданской и экологической инженерии в Стэнфордском университете, и Марк Делаччи опубликовали исследование о 100% возобновляемом глобальном энергоснабжении в журнале Energy Policy. Они обнаружили, что производство новой энергии с использованием энергии ветра, солнечной энергии и гидроэлектроэнергии к 2030 году возможно, а существующие механизмы энергоснабжения могут быть заменены на 2050 год. Препятствия для реализации плана возобновляемых источников энергии считаются «прежде всего социальными и политическими, а не технологическими или экономический». Они также обнаружили, что затраты на энергию с помощью системы ветра, солнца, воды должны быть похожи на сегодняшние затраты на энергию.

Аналогичным образом, в Соединенных Штатах независимый Национальный исследовательский совет отметил, что «достаточные внутренние возобновляемые ресурсы существуют, чтобы возобновляемая электроэнергия могла играть важную роль в будущем производстве электроэнергии и, таким образом, помогать решать проблемы, связанные с изменением климата, энергетической безопасностью и эскалацией энергетических затрат … Возобновляемая энергия является привлекательным вариантом, поскольку возобновляемые ресурсы, имеющиеся в Соединенных Штатах, взятые вместе, могут обеспечить значительно больший объем электроэнергии, чем общий текущий или прогнозируемый внутренний спрос ».

Самыми значительными препятствиями для широкомасштабной реализации широкомасштабных стратегий в области возобновляемых источников энергии и низкоуглеродных энергетических ресурсов являются прежде всего политические, а не технологические. Согласно отчету «Углеродные пути в 2013 году», в котором были рассмотрены многие международные исследования, ключевыми препятствиями являются: отрицание изменения климата, лоббирование ископаемых видов топлива, политическое бездействие, неустойчивое потребление энергии, устаревшая энергетическая инфраструктура и финансовые ограничения.

обсуждение
Возобновляемое производство электроэнергии из таких источников, как энергия ветра и солнечная энергия, иногда подвергается критике за переменную или прерывистую, но не соответствует концентрированным солнечным, геотермальным и биотопливам, которые имеют непрерывность. В любом случае Международное энергетическое агентство заявило, что развертывание возобновляемых технологий обычно увеличивает разнообразие источников электроэнергии и, благодаря местному поколению, способствует гибкости системы и ее устойчивости к центральным потрясениям.

Были проблемы «не в моем заднем дворе» (NIMBY), связанные с визуальными и другими воздействиями некоторых ветряных электростанций, причем местные жители иногда борются или блокируют строительство. В Соединенных Штатах, проект Massachusetts Cape Wind был отложен на долгие годы отчасти из-за эстетических проблем. Однако жители других районов были более позитивными. По словам городского советника, подавляющее большинство местных жителей считают, что ветряная ферма Ардроссана в Шотландии укрепила площадь.

Недавний документ правительства Великобритании гласит, что «проекты, как правило, более успешны, если они имеют широкую общественную поддержку и согласие местных общин, а это означает, что общины должны сообщать и говорить и делать ставку». В таких странах, как Германия и Дания, многие возобновляемые проекты принадлежат сообществам, в частности, через кооперативные структуры и вносят значительный вклад в общий уровень развертывания возобновляемых источников энергии.

Рынок технологий возобновляемых источников энергии продолжает расти. Проблемы изменения климата и растущие зеленые рабочие места в сочетании с высокими ценами на нефть, пиковыми нефтяными, нефтяными войнами, разливами нефти, продвижением электромобилей и возобновляемой электроэнергией, ядерными катастрофами и растущей государственной поддержкой стимулируют принятие законодательства, стимулов и коммерциализации возобновляемых источников энергии. Новые государственные расходы, регулирование и политика помогли отрасли преодолеть экономический кризис 2009 года лучше, чем во многих других секторах.

Хотя возобновляемые источники энергии были очень успешными в их постоянно растущем вкладе в электроэнергетику, не существует стран, в которых доминируют ископаемые виды топлива, у которых есть план прекратить и получить эту мощность от ножей. Только Шотландия и Онтарио прекратили сжигание угля, в основном из-за хороших поставок природного газа. В области транспортировки ископаемые виды топлива еще более укоренены и решения сложнее найти. Неясно, есть ли недостатки в политике или возобновляемых источниках энергии, но через двадцать лет после того, как ископаемое топливо Киотского протокола по-прежнему является нашим основным источником энергии, и потребление продолжает расти.