Sisältö
- esittely
- Uusiutuvan energian historiallinen käyttö Yhdysvalloissa
- Hieno herättäminen uusiutuvalle energialle
- Korkeammat fossiilisten polttoaineiden energian hinnat
- Fossiilisten polttoaineiden resurssit ovat ehtymässä
- Ilmastonmuutos
- Hallituksen tuki uusiutuvalle energialle
- Teknologian parannukset ja alhaisemmat kustannukset
- Kaupallistaminen ja infrastruktuuri
- Viimeaikaiset uusiutuvan energian trendit
- Tulevaisuuden suuntaukset
- Missä uudet uusiutuvat projektit sijoitetaan?
Uusiutuvat energianlähteet: Uusiutuvat energialähteet voidaan hyödyntää vähentämättä tulevaisuudessa tuotettavissa olevaa määrää. Tuuli- ja aurinkoenergia ovat esimerkkejä uusiutuvista energialähteistä. Kuvan tekijänoikeus iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
esittely
"Uusiutuvalla energialla" tarkoitetaan energiaa, joka tuotetaan lähteestä, jota ei ole lopullisesti kulutettu. Auringonvalo, tuuli, virtaava vesi, geoterminen lämpö ja kasvit ovat esimerkkejä uusiutuvista energialähteistä. Niitä voidaan valmistaa tänään vahingoittamatta niiden kykyä tuottaa tulevaisuudessa.
Uusiutuvan energian käyttö on viimeisen vuosikymmenen aikana tullut yhä tärkeämmäksi ihmisille, teollisuudelle ja hallituksille. Miksi? Uusiutuvat energialähteet eivät ole ehtyneet, niistä tulee halvempia ja niiden ympäristövaikutukset ovat pehmeämpiä.
Uusiutuvan energian tilastot: Vuonna 2009 uusiutuvan energian osuus Yhdysvaltojen energiantuotannosta / kulutuksesta oli noin kahdeksan prosenttia. Tästä määrästä aurinko-, geotermisen, tuulen, vesivoiman ja biomassan osuus oli vähintään 1% kokonaismäärästä. Lähde: Energy Information Administration.
Uusiutuvan energian kulutus: Uusiutuvan energian tuotannon / kulutuksen suuntaukset vuosina 1950 - 2009. Uusiutuvista lähteistä tuotetun energian määrä on kasvanut tasaisesti ajan myötä. Merkittävin on biopolttoaineiden ja tuulen nopea kasvu viimeisen vuosikymmenen aikana. Lähde: Energy Information Administration.
Uusiutuvan energian historiallinen käyttö Yhdysvalloissa
Kaksi tärkeätä uusiutuvan energian lähdettä Yhdysvalloissa ovat aina olleet puu- ja vesivoima. Eläinvoimaa voidaan pitää myös tärkeänä uusiutuvan energian varhaisena lähteenä. Ne vastasivat lähes koko Yhdysvalloissa tuotettua energiaa, kunnes hiilen louhinta aloitettiin 1700-luvun puolivälissä ja öljyn ja kaasun poraus aloitettiin 1800-luvun puolivälissä.
Kun fossiilisten polttoaineiden tuotanto tuli kaupalliseksi, puu ja vesi korvattiin vähitellen primaaripolttoaineina. Kodin tai tehtaan energiantarpeiden toimittaminen fossiilisista polttoaineista tuli entistä halvemmaksi ja mukavammaksi kuin puusta tai vedestä. Fossiilisista polttoaineista tuli uusia ensisijaisia polttoaineita. Nykyään - yli 100 vuotta myöhemmin - he ovat edelleen hallitsevassa asemassa.
Uusiutuvan energian kulutus sektoreittain: Uusiutuvan energian tuotannon / kulutuksen suuntaukset toimialoittain vuosina 1950 - 2009. Uusiutuvan energian käyttö sähkön ja teollisuuden aloilla on kasvanut tasaisesti. Kuljetussektorilla on tapahtunut räjähdys viimeisen vuosikymmenen aikana. Lähde: Energy Information Administration.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on laatinut tämän hyödyllisyysasteen tuulienergian tuotantomahdollisuuksien kartan. Tummaimpien sinisten alueiden watti / neliömetri on yli 800. Image EPA.
Aurinkoenergian potentiaalikartta: Kansallinen uusiutuvan energian laboratorio on julkaissut useita aurinkoenergian potentiaalikarttoja. Yhdysvaltain lounaisosalla on suurin potentiaali aurinkoenergiahankkeisiin. Tarkempia tietoja.
Hieno herättäminen uusiutuvalle energialle
Fossiiliset polttoaineet sallivat Yhdysvaltojen teollistumisen, mutta niiden käyttö ryhmitettiin pääasiassa kaivoksien ja kaivojen ympärille, kunnes tehokkaat kuljetusmenetelmät kehitettiin. Hiili-, öljy- ja kaasuvarastoista poissa olevilla alueilla vesi, puu ja joskus tuuli jatkoivat voimansa kansakunnassa.
Vuodesta 1970 lähtien uusiutuvat energialähteet ovat tarjonneet vain noin 5–7% Yhdysvaltojen sähkönkulutuksesta. Uusiutuva energia on kuitenkin viimeisen kymmenen vuoden aikana saanut enemmän huomiota. Lisääntyneen huomion syitä ovat:
Korkeammat fossiilisten polttoaineiden energian hinnat
Öljyn, maakaasun ja kivihiilen hinnat ovat nousseet tasaisesti, ja fossiilisten polttoaineiden hinnat voivat olla epävakaita ja arvaamattomia. Vaikka uusiutuva energia on historiallisesti ollut kalliimpaa, kustannusero pienenee fossiilisten polttoaineiden hintojen noustessa.
Fossiilisten polttoaineiden resurssit ovat ehtymässä
Kun kivihiilen louhinta aloitettiin 1700-luvun puolivälissä, hiilen saumat, jotka olivat lähellä pintaa, hyödynnettiin ensin. Ajan myötä helpoimmat kaivos- ja korkealaatuiset hiilet louhittiin nopeasti. Se, mikä nykyään on, on yleensä haasteellisempaa tai sen laatu on heikompi.
Öljyn ja kaasun etsinnästä löytyi nopeasti suurimmat, matalimmat talletukset. Nykyään etsintäkohteet ovat usein pienempiä, syvempiä ja sijaitsevat vaikeissa ympäristöissä, kuten syvänmeressä tai arktisella alueella.
Ilmastonmuutos
Fossiiliset polttoaineet, kuten öljy, maakaasu ja kivihiili, ovat rikkaita hiilivarastoja, jotka on haudattu syvälle maan päälle. Ne kertyivät sinne hitaasti satojen miljoonien vuosien aikana.
Kun fossiilisia polttoaineita poltetaan, niiden hiili palautuu ilmakehään hiilidioksidin muodossa - kasvihuonekaasu, joka myötävaikuttaa ilmaston lämpenemiseen ja ilmastonmuutokseen. Noin kaksisadan vuoden aikana ihmiset ovat tuottaneet ja polttaneet merkittävän osan maapallon fossiilisten polttoaineiden resursseista lähettämällä sen ilmakehään lähes miljoona kertaa nopeammin kuin se poistettiin fossiilisten polttoaineiden muodostamiseksi.
Hallituksen tuki uusiutuvalle energialle
Nykyään maailman hallitukset hyväksyvät tosiasian, että fossiilisten polttoaineiden polttaminen muuttaa nopeasti maan ilmakehää, mikä johtaa ilmastomuutokseen, jolla on monia ei-toivottuja vaikutuksia. Yrittäessään hidastaa hiilidioksidin vapautumista ympäristöön, hallitukset tarjoavat apurahoja, verokannustimia ja muita ohjelmia, joiden tarkoituksena on tukea uusiutuvan energian kehittämistä.
Teknologian parannukset ja alhaisemmat kustannukset
Fossiilisten polttoaineiden hinnat nousevat, mutta aurinkopaneelien, geotermisten järjestelmien, tuuliturbiinien ja muiden uusiutuvaa energiaa käyttävien laitteiden valmistuskustannukset laskevat BTU-kustannusperusteisesti. Uusiutuvan energian kustannukset ovat edelleen korkeat, mutta hintakehitys on suotuisa. Silloin valtion tuki voi vaikuttaa suuresti.
Kaupallistaminen ja infrastruktuuri
Kun uusiutuvaa energiaa koskevia hankkeita saadaan päätökseen, niiden kyky integroitua sujuvasti rakennuksiin, ajoneuvoihin ja primaarienergian lähteisiin paranee. Massatuotanto alentaa hintoja, ja kasvava käyttöönottoaste lisää luotettavien laitteiden, osien ja huolto-asiantuntemuksen saatavuutta.
Vaikka kaikki edellä esitetyt viittaavat siihen, että olemme uusiutuvan energian räjähdyksen äärellä, emme ole silti ylittäneet tärkeitä hintapisteitä ja markkinoiden tunkeutumista saadaksemme uusiutuvan energian itsenäisen käynnistymisen ja itsensä ylläpitämisen. Siksi hallitukset yrittävät tukea uusiutuvien energialähteiden järjestelmien käyttöönottoa ja parantamista.
Maalämpöpotentiaalin kartta: Kansallinen geoterminen tietojärjestelmä julkaisi geotermisen potentiaalin kartan Yhdysvalloille. Se osoittaa, että geotermisen lämpöpumpun asennukset voivat olla menestyviä koko maassa (vaaleanruskeat), matalan lämpötilan suoran käytön alueita (alle 100 astetta C) on runsaasti Yhdysvaltain länsipuolella (oranssi) ja harvoissa osavaltioissa on potentiaalisia paikkoja sähköntuotannolle. sähköntuotanto, kun pintaveden lämpötilat ovat yli 100 astetta C (punainen). Kaikki nämä väreissä esitetyt sijainnit eivät ole sopivia paikallisten pohjaolosuhteiden, maankäyttömääräysten ja muiden tekijöiden vuoksi. Tarkempia tietoja.
Viimeaikaiset uusiutuvan energian trendit
Uusiutuvien energialähteiden osuus Yhdysvaltojen energiankulutuksesta on tällä hetkellä noin 8,20%. Suurin osa siitä tulee biomassasta ja vesivoimalähteistä. Vuodesta 1995 uusiutuvien energialähteiden tuottama energian määrä on kasvanut 15,9%. Jos Yhdysvallat toivoo saavansa 25 prosenttia energiastaan uusiutuvista lähteistä vuoteen 2025 mennessä, tarvitaan valtava työntö.
Nopeimmin kasvava uusiutuva energialähde vuodesta 1995 lähtien on ollut tuulivoima. Tuulivoiman käyttö on räjähtää yli 2000%: n lisäyksellä. Vaikka kasvu on upeaa, tuulen osuus on alle 3/4% maiden energiantuotannosta.
Aurinko on kasvanut yli 55% vuodesta 1995, ja aurinkopaneelien kilowattihinnan nopean laskun pitäisi tukea tulevaa kasvua. Geoterminen lämpötila on kasvanut lähes 27%. Uusi tekniikka ja korkeammat fossiilisten polttoaineiden hinnat tekevät nyt geotermisen tilan lämmitysprojektien kustannuskilpailukykyisiksi fossiilisten polttoaineiden kanssa.
Vesivoiman energiapotentiaalikartta: Yhdysvaltain energiaministeriö on julkaissut karttoja, joissa näkyy vesivoiman nykyinen käyttö ja tulevaisuuden kehityspotentiaali Yhdysvalloissa. Suurin osa alueista sijaitsee siinä, missä purot virtaavat alueiden yli, joilla on ainakin kohtalainen paikallinen helpotus. Tarkempia tietoja.
Tulevaisuuden suuntaukset
Uusiutuvan energian tulevaisuus on erittäin valoisa. Hinta BTU: ta kohti on laskenut. Menetelmät integroida ne sujuvasti rakennuksiin, ajoneuvoihin ja primaarienergian lähteisiin paranevat. Ilmastomuutoksen pelot motivoivat hallituksia tukemaan uusiutuvan energian hankkeita avustuksilla, verohelpotuksilla ja muilla kannustimilla.
Uusiutuvien energialähteiden projektit auttavat melkein aina Yhdysvaltoja muuttumaan energiariippumattomammiksi. Tämä johtuu siitä, että uusiutuvaa energiaa koskevat hankkeet sijaitsevat yleensä lähellä energiaa kuluttavaa. Tämä vähentää niiden ympäristövaikutuksia, kustannuksia ja kannustaa hallituksia vähentämään ulkomaista riippuvuutta.
Missä uudet uusiutuvat projektit sijoitetaan?
Uusiutuvan energian hankkeita on olemassa paikoissa ympäri Yhdysvaltoja. Geotermisillä lämpöpumppuilla voi olla taloudellinen merkitys melkein missä tahansa Yhdysvalloissa, missä maa- ja paikalliset kehitysolosuhteet ovat sopivat. Yhdysvaltojen länsiosaa siunataan erityisesti laajoilla alueilla, joilla on suuri potentiaali tuuli-, vesi-, aurinko- ja geotermisille hankkeille (katso tämän sivun kartat).
Uusiutuvien energialähteiden käytön pitäisi kasvaa nopeasti seuraavan vuosikymmenen aikana, koska niiden tekniikat tulevat tehostumaan ja kustannuskilpailukykyisiksi fossiilisten polttoaineiden kanssa. Kustannukset, ilmastonsuojelutavoitteet ja energian riippumattomuuden ihanteet auttavat heitä menestymään.