Търсене
Close this search box.

Нова ера в енергетиката на ЕС – Вятърната и слънчевата енергия изпреварват газа

Нова ера в енергетиката на ЕС – Вятърната и слънчевата енергия изпреварват газа

Нова ера в енергетиката на ЕС – Вятърната и слънчевата енергия изпреварват газа

Нова ера в енергетиката на ЕС – Вятърната и слънчевата енергия изпреварват газа


Направи дарение на училище!



***

През миналата 2022 година за първи път вятърната и слънчевата енергия задминаха газа като енергоизточник за ЕС, достигайки до над една пета от произведената електроенергия, според доклад на енергийния тинк-танк Ember.
Дали сме близо до времето когато изкопаемите горива най-накрая ще могат да бъдат напълно заместени от възобновяеми източници?

Войната в Украйна промени коренно енергийния пейзаж в Европа, като по-специално увеличи и ускори неимоверно много прехода към възобновяеми енергийни източници (ВЕИ), за сметка на зависимостта от руския газ. Така при последния Европейски преглед на електроенергията се установи, че рекордните 22% от потреблението на ЕС са били генерирани само от вятъра (15%) и слънцето (7%) през 2022 г., приблизително толкова е бил дялът и на ядреното производство, а този на изкопаемия газ е паднал до 20%. Като за 2023 г. се изчислява, че растежът на слънчевата и вятърната енергия ще продължи, докато производството на изкопаеми горива ще спадне с около 20%.

Като се има предвид, че проектите за вятърна и слънчева енергия се очаква да бъдат гръбнакът на прехода към ВЕИ в Европа, с оглед и на глобалната декарбонизация, тези два източника ще трябва да бъдат широко разширени през следващите години.

Предимствата на прехода към ВЕИ са ясни – по-голяма енергийна независимост, по-предвидим и устойчив пазар за електричество, по-ниски цени и като цяло повече сигурност за бизнеса и бита. В надпреварата за енергийна независимост определено ще има печеливши и ще има губещи.


Разбери повече за БГ Наука:

***

 

Необходимости и предизвикателства

Нарастващото световно население и нарастващото търсене на енергийни услуги се очаква да доведат до значително по-голямо внедряване на чисти енергийни източници. Вятърната енергия вече играе роля като основен източник на електроенергия, движена от десетилетия научни открития и развитие на технологиите. Въпреки това са необходими още допълнителни изследвания и проучване на дизайнерски опции, за да се стимулират иновациите и да се отговори на бъдещото търсене и функционалност. 

Нарастващият мащаб и разширяване на внедряването обаче ще тласнат технологията в области на научна и инженерна несигурност. Големи са предизвикателствата в изследванията на вятърната енергия, които трябва да бъдат разгледани, за да се даде възможност на вятърната енергия да доставя от една трета до половината или дори повече от световните нужди от електроенергия, но такъв потенциал има.

Основните въпроси в контекста на масовото изграждане на нови соларни панели и вятърни турбини са: могат ли разработчиците да намерят достатъчно подходяща земя, да наемат необходимите работници и да осигурят веригата за доставки, като същевременно поддържат рентабилност?

Технически, вятърната енергия е форма на слънчевата. Феноменът, който наричаме „вятър“, се причинява от разликите в температурата в атмосферата, съчетани с въртенето на Земята и географията на планетата. Вятърните паркове улавят енергията на вятърния поток, като използват турбини и я преобразуват в електричество чрез различни системи
Турбините имат капацитет от няколко киловата до няколко мегавата. Решаващият параметър е диаметърът на турбината – колкото по-дълги са лопатките, толкова по-големи са площите, обхванати от ротора и водещи до изходна енергия. През последното десетилетие е постигнат значителен напредък в технологията на вятърните турбини и този прогрес може да се опише като непрекъсната верига на нарастване.

Инвестициите във вятърни енергийни технологии също могат да открият нови пътища за работни места и професионално обучение, тъй като турбините във фермите трябва да се обслужват и поддържат, за да продължат да работят.

Слънчевата енергия пък се извлича чрез улавяне на лъчите слънчева светлина и превръщането ѝ в топлина, електричество или топла вода. Фотоволтаичните системи могат да преобразуват пряката слънчева светлина в електричество чрез използването на слънчеви клетки.

Едно от основните предимства на тази енергия е, че слънчевата светлина на практика е функционално безкрайна. С технологията за нейното събиране ние имаме достъп до неограничен запас от енергия, за разлика от изкопаемите горива на планетата, които подлежат на изчерпване. За разлика от тях слънчевата енергия ни помага да подобрим общественото здраве и условията на околната среда. В дългосрочен план тя може да елиминира разходите за енергия, а в краткосрочен – поне да намали сметките ни за ток. Правителствата и международните организации стимулират инвестициите в слънчева енергия чрез предоставяне на отстъпки или данъчни кредити.

Разбира се този тип възобновяеми източници имат и своите недостатъци, които възпрепятстват в известна степен масовото им въвеждане. Въпреки че слънчевата енергия ще ви спести пари в дългосрочен план, тя обикновено изисква значителна първоначална инвестиция и е нереалистичен разход за повечето домакинства. Отделно собствениците на жилища трябва да имат и достатъчно слънчева светлина и пространство, за да подредят своите панели, което ограничава както домакинства, така и индустрии, да използват тази технология.

Колкото до вятърните паркове, те обикновено се изграждат в селски или отдалечени райони, които обикновено са далеч от оживените градове, където електричеството е най-необходимо. Вятърната енергия трябва да се транспортира през по-дълги преходни линии, което води до по-високи разходи. Макар вятърните турбини да причиняват много малко замърсяване, някои хора им се противопоставят, тъй като те доминират над околния пейзаж и генерират шум. Турбините също застрашават местните диви животни като птици, които понякога биват убити в при случаен удар в перките на турбината.

Предимства и решения

Но въпреки недостатъците им турбините и панелите си остават атрактивна алтернатива. Спадащите разходи са най-големият фактор за експлозията на възобновяемата енергия в последните години. От 2010 г. насам цената на слънчевата фотоволтаична електроенергия е спаднала с над 85%, а разходите за вятърна електроенергия както на сушата, така и в морето са намалени наполовина. Така че и двата възобновяеми източника сега са конкурентни по отношение на разходите с електроенергията от изкопаеми горива.

Разходите са намалели толкова драстично най-вече поради положителната обратна връзка. Колкото повече се разгръщат технологиите за ВЕИ, толкова по-евтини стават те поради икономии от мащаба и конкурентни вериги за доставки, наред с други фактори. Тези спадащи разходи на свой ред стимулират повече внедряване. Например, през последното десетилетие, всеки път, когато количеството на слънчевия капацитет, разгърнат в световен мащаб, се е удвоило, цената на инсталирането на слънчев капацитет е намаляла с 34%. Тъй като технологиите за възобновяема енергия са модулни и стандартизирани, подобренията в разходите или технологичният напредък, направени на едно място, могат бързо да бъдат копирани другаде.

Един от основните проблеми, когато трябва да разчитаме предимно на слънце и вятър е какво да правим в дните когато нито духа нито свети?
Учените обаче работят върху достатъчно много и иновативни начини за съхраняване на генерираната от ВЕИ енергия в изобилни дни, за използването ѝ в дни когато времето е мрачно и безветрено. Има вече разработени най-различни системи и съоръжения за съхранение на енергия, като огромни литиево-йонни или магнезиеви батерии, супермаховици, пясъчни батерии, ПАВЕЦ-и, гравитационни и топлинни акумулатори и др.

Има и други аспекти на разгръщането на енергия от ВЕИ, които също ги подсилват. Популярността им постоянно нараства, а с това се разширява политическото им влияние и привличането на повече финанси, така става по-лесно да се привлече допълнителна подкрепа и финансиране за тях. 

В допълнение, сведенията от проучванията сочат, че разпространението на възобновяема енергия е социално заразно – когато една къща инсталира слънчева система на покрива, съседите виждат това, започват да говорят за него и е силно вероятно също да решат да инсталират слънчеви панели на собствения си покрив.

Политическата подкрепа е от решаващо значение за растежа на възобновяемата енергия. Данъчните кредити и субсидии за ВЕИ, преференциалните цени и конкурентните търгове помогнаха за намаляване на разходите и стимулираха внедряването им. А държавните инвестиции в научноизследователска и развойна дейност са от съществено значение за насърчаване на иновациите във възобновяемата енергия. Китай, Европа и Съединените щати станаха лидери в слънчевата и вятърната енергия именно чрез солидна политическа подкрепа, а по света 165 страни имат цели за увеличаване на ВЕИ. Като това не са само държави, а също така и градските власти на повече от 600 града по света имат поставени цели за достигане на 100% възобновяема енергия.

Фондовете на ЕС могат да предоставят допълнително финансиране за засилване на действията на държавите членки по развиване на ВЕИ, което допълва националните или регионалните схеми за подпомагане чрез инвестиционна помощ. За програмните периоди 2007 – 2013 г. и 2014 – 2020 г. приблизително 8,8 млрд. евро са заделени за проекти за енергия от възобновяеми източници с финансиране в рамките на политиката за сближаване от Европейския фонд за регионално развитие и Кохезионния фонд. Като финансирането от тези фондове за периода 2021 – 2027 г. за подпомагане на целите в областта на климата, които включват насърчаване на ВЕИ, възлиза на над 70 млрд. евро.

Освен това Европейската комисия предложи нова политика за енергийна независимост, наречена REPowerEU, която ще засили развитието на вятърната и слънчевата енергия, за да откаже страните от ЕС от руските изкопаеми горива. Предложението има за цел да удвои капацитета на слънчевата енергия в ЕС и да изисква новите сгради да бъдат оборудвани със соларни панели. Планът цели 210 милиарда евро в нови енергийни инвестиции, а Комисията изчислява, че намаляването на вноса на руски изкопаеми горива може да спести на ЕС почти 100 милиарда евро годишно.

Бъдещето

Правителствата и организациите трябва да определят цели и изисквания за използването на възобновяема енергия. Понастоящем те са най-често срещани за енергийния сектор, но трябва да се прилагат и за други сектори на крайна употреба като отопление и охлаждане, промишленост и транспорт. Също така те ще трябва да увеличат гъвкавостта на електропреносната мрежа, за да поемат повече възобновяеми източници на енергия, например чрез инвестиране в далекопроводи и въвеждане на нови технологии за съхранение на енергия.

Бързото съзряване на вятърната и слънчевата енергия в днешно време не е нищо друго освен удивително. Неотдавна разработването на нови слънчеви и вятърни паркове обикновено се движеше от малки регионални играчи и цената беше значително по-висока от тази на въглищните централи. Днес цената на възобновяемите енергийни източници е спаднала рязко и много слънчеви и вятърни проекти се предприемат от големи мултинационални компании, които често обявяват, че са си поставили зашеметяващи цели за развитие.

Въпреки предизвикателствата, които трябва да бъдат преодолени, тази нелинейна промяна в енергопроизводството е мощна движеща сила. Ако се върнем малко назад във времето само до преди десет години, експертите в енергийната индустрия биха били шокирани да чуят колко са намалели разходите за възобновяема енергия и как годишното внедряване се е учетворило. 

Колко шокирани ли ще бъдем ние, ако разберем до какво ниво ще е достигнало развитието на ВЕИ през 2033 г.? Това зависи единствено от действията, които ще предприемем днес.

Със съдействието на Science+

Автор: Радослав Тодоров

Източници: impakter.com, science.org, op.europa.eu, sciencedirect.com, justenergy.com, spglobal.com, wri.org, capital.bg, mckinsey.com

Изображения: canva.com

 


Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!



***

Включи се в списъка ни с имейли – получаваш броеве, статии, видеа и всичко, което правим за популяризирането на науката в България.  

Еднократен (Вечен) абонамент​​

Списание “Българска наука” излиза в PDF и ePub и може да се изтегли и чете от компютър, таблет и телефон. Достъпа до него става чрез абонамент, а възможността да се абонирате еднократно позволява да можете да достъпите всички бъдещи броеве без да се налага никога повече да плащате за списанието.