Σε έναν κόσμο που θερμαίνεται, η μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θερμαίνεται. Η παγκόσμια ικανότητα παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές επεκτείνεται ταχύτερα από κάθε άλλη φορά τα τελευταία τριάντα χρόνια, σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (IEA). Το πρακτορείο προβλέπει ότι μέχρι το 2025, η ανανεώσιμη ενέργεια θα ξεπεράσει τον άνθρακα και θα γίνει η κορυφαία πηγή ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο. Η παραγωγή αιολικής και ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας (ΦΒ) προβλέπεται να υπερβεί την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας το 2025 και το 2026, αντίστοιχα. Και μέχρι το 2028, Χώρες 68 θα καυχηθεί τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ως κύρια πηγή ενέργειας.

Η επιτάχυνση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας δεν έρχεται πολύ νωρίς για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους υποστηρικτές που ενδιαφέρονται για της κλιματικής αλλαγής προκλήθηκε από εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

Πολιτικές που οδηγούν την ανάπτυξη

Στη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (COP2023) του 28, οι κυβερνήσεις έθεσαν στόχο να τριπλασιάσουν την παγκόσμια χωρητικότητα ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2030. Αυτό θα βοηθήσει ιδανικά την πρόοδο decarbonization, μετριασμό της κλιματικής αλλαγής και επίτευξη καθαρό-μηδέν εκπομπές, σύμφωνα με τον ΔΟΕ.

To develop renewable energy technology, governments are turning to various public policy measures. The European Union’s Green Deal Industrial Plan, India’s Production Linked Incentives (PLI) and the Inflation Reduction Act (IRA) in the US are all policies designed to further stimulate the integration of sustainable energy. Supportive economic policies in China have accelerated onshore wind and ηλιακή φωτοβολταϊκή ενέργεια projects there, helping the country surpass national 2030 targets years ahead of schedule. (This is crucial to the goal of tripling worldwide renewables as China accounts for almost 60% of all new global renewable energy capacity αναμένεται να κυκλοφορήσει στο διαδίκτυο έως το 2028.) Επιπλέον, εξελισσόμενοι κανονισμοί για τις εταιρικές περιβαλλοντική, κοινωνική και διακυβέρνηση (ESG) πρωτοβουλίες σε όλο τον κόσμο αυξάνουν τη ζήτηση για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στον ιδιωτικό τομέα, ενθαρρύνοντας περαιτέρω ανάπτυξη.

Ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ανά τύπο

Παρά τα γενικά μέτρα πολιτικής, η υποστήριξη πολιτικής συχνά ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της εν λόγω ανανεώσιμης ενέργειας. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε διάφορους τύπους ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τις τάσεις που διαμορφώνονται σε κάθε κατηγορία.

Ηλιακή ενέργεια

Το 2023, η ηλιακή φωτοβολταϊκή ενέργεια αποτελούσε τα τρία τέταρτα των προσθηκών δυναμικότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε όλο τον κόσμο, σύμφωνα με τον IEA. Η αύξηση της χωρητικότητας προήλθε τόσο από εγκαταστάσεις κλίμακας κοινής ωφέλειας όσο και από την υιοθέτηση κατανεμημένων φωτοβολταϊκών συστημάτων από τους καταναλωτές —παραγωγή ηλιακής ενέργειας επί τόπου σε σπίτια και επιχειρήσεις—αντιπροσώπευε το άλλο μισό.

Η συνεχής υποστήριξη πολιτικής από τις κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο παραμένει ο κύριος μοχλός αυτής της ανάπτυξης. Για παράδειγμα, ορισμένοι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής δίνουν κίνητρα για την παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές από ιδιώτες και επιχειρήσεις μέσω προγραμμάτων net-metering που επιτρέπουν στους πελάτες κοινής ωφέλειας να στέλνουν την πλεονάζουσα ενέργεια που παράγεται πίσω στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για πιστώσεις. Άλλα κίνητρα που ενθαρρύνουν την παραγωγή και χρήση ηλιακής ενέργειας περιλαμβάνουν feed-in-tariffs, εκπτώσεις φόρου και δημοπρασίες στις οποίες οι πάροχοι ηλιακής ενέργειας ανταγωνίζονται στην τιμή της αγοράς ενέργειας για να κερδίσουν συμβόλαια.

Η επέκταση της εφοδιαστικής αλυσίδας ηλιακών φωτοβολταϊκών δίνει τη δυνατότητα στην κατασκευή που είναι απαραίτητη για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της αναπτυσσόμενης βιομηχανίας. Η μεγαλύτερη παραγωγική ικανότητα στις ΗΠΑ, την Ινδία και την ΕΕ αναμένεται να συμβάλει στη διαφοροποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας ηλιακών φωτοβολταϊκών, αλλά η Κίνα συνεχίζει να κυριαρχεί στο χώρο. (Η χώρα ήταν η πατρίδα Το 95% των νέων εγκαταστάσεων παραγωγής ηλιακής τεχνολογίας το 2022.) Και οι εξελίξεις στην ηλιακή φωτοβολταϊκή τεχνολογία παράγουν ελαφρύτερα, λιγότερο ακριβά, πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ που θα συνεχίσει να αυξάνει την παραγωγική ικανότητα με την πάροδο του χρόνου.

Με βάση το Σενάριο Καθαρών Μηδενικών Εκπομπών έως το 2050 (NZE) του ΔΟΕ, εάν διατηρηθούν οι τρέχοντες ρυθμοί ανάπτυξης έως το 2030, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά είναι «σε καλό δρόμο» για να ανταποκριθούν σε ετήσια δυναμικότητα παραγωγής περίπου 8,300 τεραβατώρες (TWh) μέχρι το τέλος της δεκαετίας. Επιπλέον, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά αναμένεται να είναι η κυρίαρχη πηγή ενέργειας στην παραγωγή χαμηλών εκπομπών ή πράσινου υδρογόνου. Το υδρογόνο χαμηλών εκπομπών (σε αντίθεση με το υδρογόνο που παράγεται με ισχύ ορυκτών καυσίμων) μπορεί ενδεχομένως να οδηγήσει μεγαλύτερες προσπάθειες απαλλαγής από τον άνθρακα σε επιχειρήσεις που κυμαίνονται από τη χαλυβουργία έως την παραγωγή αμμωνίας, όπου το υδρογόνο χρησιμοποιείται για βιομηχανικούς σκοπούς.

Αιολική ενέργεια

Όπως και με την ηλιακή ενέργεια, οι δημόσιες πολιτικές ήταν το κλειδί για την ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας, αλλά οι προβλέψεις ανάπτυξης ποικίλλουν ανά περιοχή. Η Κίνα σημείωσε αύξηση 66% στην ικανότητα αιολικής ενέργειας το 2023 και βρίσκεται σε καλό δρόμο για περισσότερες προσθήκες τα επόμενα χρόνια. Ωστόσο, η ανάπτυξη του έργου ήταν πιο αργή από ό,τι αναμενόταν αρχικά στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Τα υπεράκτια αιολικά έργα ήταν ιδιαίτερα ευάλωτα: Το 2023, μόνο στις ΗΠΑ και στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι προγραμματιστές ακυρώθηκαν υπεράκτια έργα συνολικής ισχύος 15 γιγαβάτ (GW).

Οι πρόσφατες δημόσιες πολιτικές μπορεί να βοηθήσουν στη στήριξη του κλάδου κατά τη διάρκεια αυτής της δύσκολης περιόδου. Το 2023, η Ευρωπαϊκή Ένωση ανακοίνωσε το Σχέδιο Δράσης Αιολικής Ενέργειας, με μέτρα για τη βελτίωση της αδειοδότησης, των διαδικασιών δημοπρασιών και της πρόσβασης στη χρηματοδότηση, καθώς και επέκταση της κατάρτισης του εργατικού δυναμικού. Την ίδια χρονιά, εννέα ευρωπαϊκές χώρες ανακοίνωσαν σχέδια για αύξηση της υπεράκτιας ισχύος αιολικής ενέργειας σε πάνω από 120 GW έως το 2030 και άνω 300 GW έως το 2050. Εν τω μεταξύ, στις ΗΠΑ, η κυβέρνηση επενδύει στην ανάπτυξη πλωτών αιολικών πάρκων. Η ανάπτυξη πλωτών αιολικών πάρκων ισχύος 15 GW είναι αναμένεται μέχρι το 2035.

Για να επιτύχει η αιολική ενέργεια τους στόχους της NZE του IEA, θα χρειαστεί η μέση ετήσια ανάπτυξη φτάσει ή ξεπερνά το 17% ετησίως έως το 2030.

υδροηλεκτρική ενέργεια

Επί του παρόντος, η υδροηλεκτρική ενέργεια παράγει περισσότερη ισχύ—φτάνοντας τις 4,300 TWh το 2022— από όλες τις άλλες πηγές καθαρής ενέργειας μαζί και θα παραμείνει η μεγαλύτερη πηγή μέχρι το 2030, σύμφωνα με τον IEA. Παρά τη μικρή αλλά σταθερή ανάπτυξη και την αποδεδειγμένη αξιοπιστία, προβλέπονται νέες προσθήκες υδροηλεκτρικής ενέργειας μείωση 23% την επόμενη δεκαετία λόγω της επιβράδυνσης της ανάπτυξης στην Ευρώπη, την Κίνα και τη Λατινική Αμερική.

Τα τελευταία 20 χρόνια, η εστίαση της βιομηχανίας ενέργειας έχει μετατοπιστεί από την υδροηλεκτρική ενέργεια, με τις περισσότερες χώρες να επικεντρώνουν πολιτικές και κίνητρα στην επέκταση της ηλιακής και αιολικής ενέργειας. Σήμερα, λιγότερο από 30 χώρες προσφέρει πολιτικές για την υποστήριξη της ανάπτυξης νέων υδροηλεκτρικών και την ανακαίνιση υφιστάμενων σταθμών έναντι περισσότερων από 100 χωρών με πολιτικές υποστήριξης αιολικών και ηλιακών φωτοβολταϊκών.

Για να ανταποκριθεί στο σενάριο της NZE, η υδροηλεκτρική ενέργεια θα πρέπει να αναπτύσσεται με ετήσιο ρυθμό τουλάχιστον 4%.

Βιοκαύσιμα

Η παγκόσμια επέκταση των βιοκαυσίμων βρίσκεται σε εξέλιξη, κυρίως χάρη στις υποστηρικτικές κυβερνητικές πολιτικές σε αναδυόμενες οικονομίες όπως η Βραζιλία, η Ινδία και η Ινδονησία. Η ζήτηση καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τον τομέα των μεταφορών σε αυτές τις χώρες, ενώ η προσφορά διευκολύνεται από τη διαθεσιμότητα πρώτης ύλης βιομάζας. Η Βραζιλία πρωτοστατεί στην επέκταση των βιοκαυσίμων, λαμβάνοντας υπόψη την προβλεπόμενη 40% της ανάπτυξης μέχρι το 2028.

Η επέκταση των βιοκαυσίμων είναι πιο περιορισμένη στην ΕΕ, τις ΗΠΑ, τον Καναδά και την Ιαπωνία, εν μέρει λόγω του υψηλού κόστους και της αυξανόμενης δημοτικότητας των ηλεκτρικών οχημάτων. Οι κύριοι τομείς ανάπτυξης για τα βιοκαύσιμα σε αυτές τις χώρες είναι οι τομείς των ανανεώσιμων πηγών ντίζελ και των καυσίμων βιοαεροσκάφους. Συνολικά, τα βιοκαύσιμα όπως η βιοαιθανόλη και το βιοντίζελ, σε συνδυασμό με ηλεκτρικά οχήματα (EVs), έχουν τη δυνατότητα να αντισταθμίσουν το ισοδύναμο πετρελαίου των τεσσάρων εκατομμυρίων βαρελιών έως το 2028. Παρά τέτοια ορόσημα, Η ΙΕΑ προβλέπει ότι η επέκταση των βιοκαυσίμων θα εξακολουθεί να υπολείπεται των στόχων της NZE του 2030.

Βιοαέριο: Ενώ η ανάπτυξη της βιομηχανίας βιοαερίου ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990, τα τελευταία δύο χρόνια παρατηρήθηκε αύξηση της πολιτικής υποστήριξης για την εναλλακτική λύση φυσικού αερίου. Επί του παρόντος, σχεδόν το ήμισυ της παγκόσμιας παραγωγής βιοαερίου προέρχεται από την Ευρώπη, με Το 20% αυτού προέρχεται μόνο από τη Γερμανία.

Ιστορικά, το βιοαέριο έχει χρησιμοποιηθεί σε σταθμούς θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής. Πιο πρόσφατα, ωστόσο, οι κυβερνήσεις ενθάρρυναν βιομηχανικές και μεταφορικές χρήσεις για το βιομεθάνιο, ένα βιοαέριο το οποίο, όπως υποδηλώνει το όνομά του, περιέχει μια σημαντική συγκέντρωση μεθανίου. Με 13 χώρες να εφαρμόζουν ισχυρές νέες πολιτικές που υποστηρίζουν το βιοαέριο από το 2022, τα έργα του ΔΟΕ ότι η αύξηση της παραγωγής βιοαερίου θα επιταχυνθεί έως το 2028.

Γεωθερμική ενέργεια

Οι τεχνολογικές εξελίξεις δημιουργούν ευκαιρίες για τη μεταφορά της γεωθερμικής ενέργειας σε περισσότερα μέρη. Για παράδειγμα, μέσω των Συστημάτων Ενισχυμένης Γεωθερμικής Ενέργειας, το υγρό εγχέεται υπόγεια σε περιοχές χωρίς φυσικές πηγές ζεστού νερού. Το υγρό θερμαίνεται υπόγεια και στη συνέχεια αντλείται στην επιφάνεια, όπου παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Διάφορα γεωθερμικά έργα σχεδιάζονται ή βρίσκονται σε εξέλιξη γύρω από τη λέξη, συμπεριλαμβανομένης της Βόρειας Αμερικής, της Ευρώπης και της Ασίας.

Παρά τις προόδους αυτές, οι υποστηρικτές της γεωθερμικής ενέργειας λένε ότι χρειάζονται πολιτικές για να αξιοποιηθεί το αναξιοποίητο δυναμικό της. Ο χαρακτήρας έντασης κεφαλαίου και το κόστος χρηματοδότησης των γεωθερμικών έργων μπορεί να είναι απαγορευτικά. Η εξέλιξη των οικονομιών κλίμακας και οι συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση του κόστους, αλλά προς το παρόν, ο IEA προβλέπει ότι μόνο το 1% περίπου της ανανεώσιμης ενέργειας θα προέρχεται από την παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας έως το 2030.²³

Τεχνολογία για την υποστήριξη της εξελισσόμενης ανανεώσιμης ενέργειας

Καθώς προστίθενται περισσότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στα ενεργειακά συστήματα, η τεχνολογία θα διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ροής του ενεργειακού εφοδιασμού, διασφαλίζοντας παράλληλα την ενεργειακή ασφάλεια και τη σταθερότητα των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας.

Επειδή οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ειδικά η αιολική και η ηλιακή, είναι ευάλωτες στις περιβαλλοντικές συνθήκες, η διασφάλιση της βέλτιστης παραγωγής και διανομής είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή σταθερής, ανθεκτικής παροχής ρεύματος. Πρόβλεψη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γίνεται ταχύτατα σημαντικό εργαλείο στην ενεργειακή μετάβαση. Για παράδειγμα, λύσεις όπως η πλατφόρμα πρόβλεψης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της IBM εντός του Σουίτα IBM Environmental Intelligence μπορούν να παρέχουν προβλέψεις ανέμου και ηλιακής ενέργειας για την επόμενη μέρα με ακρίβεια 92%..

Η καλύτερη αποθήκευση θα βοηθήσει επίσης να γίνουν τα συστήματα ισχύος πιο ανθεκτικά. Η ηλιακή, η αιολική και η υδροηλεκτρική ενέργεια απαιτούν όλα τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (ESS) για την παροχή συνεπούς παροχής ενέργειας. Καθώς η τεχνολογία μπαταριών κλίμακας δικτύου εξελίσσεται, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας θα μπορούν να αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια μακροπρόθεσμα για καλύτερη διαχείριση του φορτίου σε περιόδους χαμηλής ή μη παραγωγής. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες ροής είναι μια χαμηλού κόστους και επεκτάσιμη μορφή μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα δικτύου που αναπτύσσεται επί του παρόντος.

Από τις μπαταρίες έως τις ηλιακές συστοιχίες, η αποτελεσματική διαχείριση περιουσιακών στοιχείων είναι ένα σημαντικό στοιχείο για την υποστήριξη μιας μετάβασης στην καθαρή ενέργεια. Η έξυπνη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων και η προγνωστική συντήρηση μπορούν να παρακολουθούν την υγεία του περιουσιακού στοιχείου και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του. Για παράδειγμα, η Αρχή Ενέργειας της Νέας Υόρκης (NYPA) εξορθολογίζει τη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων της με το Σουίτα Εφαρμογών IBM Maximo®. Ο στόχος είναι να ψηφιοποίηση των ενεργειακών υποδομών του κράτους και να το μετατρέψουν σε ένα καθαρό, αξιόπιστο, ανθεκτικό και προσιτό σύστημα την επόμενη δεκαετία.

Επεκτείνετε το ταξίδι αειφορίας σας και αξιοποιήστε στο έπακρο τις ενεργειακές επενδύσεις σας συνδέοντας τον στρατηγικό οδικό σας χάρτη με τις καθημερινές λειτουργίες.

Εξερευνήστε το IBM Environmental Intelligence Suite for Energy and Utilities και να δούμε το IBM Maximo Application Suite για Ενέργεια και Βοηθητικά προγράμματα.

Ξεκινήστε με το ESG και το ταξίδι βιωσιμότητας