Новые разработки в Возобновляемая энергия попадают в заголовки газет и вселяют надежду в сообщества по всему миру, начиная с отдаленная арктическая деревня работая над использованием солнечной и ветровой энергии в сложных условиях для достижения База ВВС США планирование современной геотермальной энергосистемы промышленного масштаба.

Поскольку большая часть мира пытается смягчить последствия изменение климата и глобальное потепление, инновации и достижения в области возобновляемых источников энергии стали ярким пятном. Солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергетика, геотермальная энергия и производство энергии из биомассы более полезны для планеты, чем сжигание ископаемого топлива, включая нефть, природный газ и уголь.

Но при всех преимуществах возобновляемой энергетики ее развитие и использование имеет и недостатки. Давайте посмотрим на оба.

Многочисленные (и иногда удивительные) преимущества возобновляемых источников энергии

Преимущества возобновляемых источников энергии весьма разнообразны, и некоторые из них более очевидны, чем другие.

Неиссякаемый запас

Одним из основных преимуществ возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер и вода, является то, что они никогда не иссякнут. Напротив, невозобновляемые ресурсы не только конечны, но и стоят дороже по мере снижения их доступности и требуют более экстремальных методов добычи с большим воздействием на окружающую среду.

Производство энергии без выбросов углекислого газа

Цель перехода к чистой энергетике – декарбонизация. Выбросы углекислого газа достигли 11.2 гигатонн (Гт) в 2022 году только за счет нефти, тогда как производство возобновляемой энергии практически не производит выбросов углекислого газа для обеспечения энергией домов, автомобилей и предприятий.

Чистая и здоровая окружающая среда

Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, приводит к выбросу в воздух загрязняющих веществ, таких как оксид азота и диоксид серы, а добыча этих ресурсов может привести к загрязнению воды и повреждению среды обитания животных. Использование возобновляемых источников энергии вместо ископаемого топлива может уменьшить количество этих загрязнителей и помочь снизить риски для здоровья человека и окружающей среды.

Энергетическая независимость

Возобновляемая энергия обеспечивает более сильную энергетическую безопасность, открывая новые возможности для внутреннего производства энергии, тем самым снижая зависимость от поставок энергии из иностранных источников. Например, после вторжения России в Украину европейские страны стремились сократить импорт российской нефти и газа. В 2023 году внутреннее производство возобновляемой энергии в Европе выросло и составило рекордные 44% в структуре электроэнергии ЕС, в то время как импорт из России сократился, что помогло построить более стабильную и устойчивую энергосистему.

Меньше обслуживания

Для отдельных видов возобновляемых источников энергии затраты на содержание и содержание их инфраструктуры минимальны. Например, солнечные фотоэлектрические системы, как правило, не имеют движущихся частей и могут прослужить 25 и более лет при минимальном обслуживании. Гидроэлектростанции обычно иметь низкие эксплуатационные расходы Кроме того, они не требуют особого обслуживания, поскольку имеют долговечное оборудование, которое может работать десятилетиями.

Доступная энергия

Когда дело доходит до затрат, возобновляемые источники энергии когда-то проигрывали ископаемому топливу. Но по мере роста цен на ископаемое топливо возобновляемая энергия стала доступным альтернативным вариантом энергии. Ан около 96% новых проектов солнечной и ветровой энергетики в коммунальном масштабе имели более низкие затраты на производство электроэнергии, чем новые электростанции, работающие на угле и природном газе. Поскольку все больше возобновляемых источников энергии интегрируются в электросети, предприятия также внедряют управление энергией программы по оптимизации использования энергии и снижению общих затрат на электроэнергию.

Создание работы

Хотя в последние годы в отраслях чистой энергетики и ископаемого топлива наблюдался рост рабочих мест, в первых рост был заметно быстрее. В результате роль чистой энергетики теперь составляет больше половины из 67 миллионов рабочих мест в мировом энергетическом секторе. Такой рост стимулирует спрос на дополнительную рабочую силу и переподготовку существующих работников, работающих на ископаемом топливе, для перехода к отрасли возобновляемых источников энергии.

Препятствия на пути к чистому переходу: недостатки возобновляемой энергетики

Несмотря на все знаменитые преимущества возобновляемой энергетики, у этого сектора есть и некоторые недостатки. Понимание недостатков возобновляемой энергии может помочь организациям лучше планировать ее использование. Вот некоторые из минусов проектов возобновляемой энергетики сегодня:

Высокие первоначальные затраты

Переход на технологии возобновляемой энергетики экономит деньги в долгосрочной перспективе, но стоимость компонентов и первоначальные затраты на установку могут быть высокими. Например, малые предприятия могут рассчитывать на оплату 100,000 XNUMX долларов США или более для коммерческих солнечных установок, в зависимости от их энергетических потребностей. Однако законодательство о льготах, налоговых льготах и ​​различных скидках может помочь компенсировать эти затраты.

Требования к местоположению и территории

Производство большей части электроэнергии из возобновляемых источников зависит от местоположения: солнечные фермы требуют беспрепятственного солнечного света, гидроэнергетика требует движения воды, ветряные электростанции требуют открытых пространств, а традиционная геотермальная энергия требует близости к источникам горячей воды. Во многих случаях системы возобновляемой энергетики требуют много места — больше, чем традиционные электростанции. Исследования, проведенные Климатическим центром ICF, показали, что крупномасштабные установки возобновляемой энергии требуется в 10 раз больше земли чем электростанции, работающие на угле и природном газе.

Волатильность производства

Производство возобновляемой электроэнергии уязвимо к погодным условиям: солнечная энергия подвержена пасмурным дням, гидроэнергетика – засухам, а энергия ветра – спокойным дням. Таким образом, гарантировать количество энергии, производимой в любой момент времени, является сложной задачей. Чтобы помочь компаниям адаптироваться к этой нестабильности, используются такие решения, как Пакет IBM для анализа окружающей среды использовать датчики, геопространственные данные, расширенная аналитика, обучение с помощью машины, искусственный интеллект (ИИ) и данные о погоде для генерации прогнозы ветра и солнца на сутки вперед.

Требования к хранилищу

Из-за прерывистого характера возобновляемой энергии батареи должны собирать энергию в периоды пиковой производительности для контролируемого и последовательного распределения в периоды низкого уровня производства или его отсутствия. Системы хранения энергии для поддержки приложений коммунального масштаба являются дорогостоящими, но разрабатываются технологии для обеспечения более доступного долгосрочного хранения.

Ограничения цепочки поставок

Препятствия в цепочке поставок мешают реализации проектов в области возобновляемых источников энергии. Согласно отчету McKinsey, разработчики проекта сталкиваются с три основные задачи: доступ к сырью и редкоземельным металлам в условиях прогнозируемого дефицита; доступ к необходимым кадрам и оборудованию; и небольшая диверсификация поставщиков критически важных компонентов. Например, в случае с поликремнием, материалом, используемым в солнечных панелях, 79% мировых мощностей сосредоточено в Китае, что делает солнечную фотоэлектрическую индустрию уязвимой для сбоев в этой стране.

Углеродный след и отходы

Хотя солнечная и ветровая энергия не выделяют вредных выбросов при выработке электроэнергии, производство, установка и транспортировка оборудования, использующего возобновляемые источники энергии, часто производят выбросы. Выбросы парниковых газов. Кроме того, в процессе производства и утилизации активов образуются отходы: лопасти ветряных турбин и солнечные панели занимают место на свалках.

Оптимизация источников возобновляемой энергии

Предприятия, работающие в сфере возобновляемых источников энергии или заинтересованные в источниках возобновляемой энергии, могут активно отслеживать тенденции в области возобновляемых источников энергии с помощью подходящих инструментов. Пакет IBM для анализа окружающей среды использует исторические данные о выработке энергии, данные о погоде и многое другое для создания высокоточных прогнозов энергопотребления для ветровых и солнечных активов, которые используются для принятия ключевых решений на уровне предприятия.

Попробуйте IBM Environmental Intelligence Suite бесплатно

Закажите демо-версию