powered by CADENAS

Social Share

Amazon

Odnawialne źródła energii (16599 views - Environmental Protection)

Odnawialne źródła energii – źródła energii, których wykorzystywanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem, ponieważ ich zasób odnawia się w krótkim czasie. Takimi źródłami są między innymi wiatr, promieniowanie słoneczne, opady, pływy morskie, fale morskie i geotermia. Przeciwieństwem ich są nieodnawialne źródła energii, czyli źródła, których zasoby odtwarzają się bardzo powoli bądź wcale: ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny i uran pozyskiwany z kopalin. Odnawialne źródła energii zaspokajały w 2016 roku 18,2% zapotrzebowania ludzkości na energię (według REN21, w tym uwzględniono 7,8% zużycia przez tradycyjne opalanie drewnem i innego typu biomasą, oraz 10,4% – nowoczesne technologie OZE), podczas gdy zgodnie z metodologią BP w 2017 roku wskaźnik ten wyniósł 10,4% (firma ta pomija tradycyjne opalanie drewnem i inną biomasą). Na początku XXI wieku światowe inwestycje w odnawialne źródła energii rosły w sposób wykładniczy. Było to spowodowane z jednej strony spadkiem ich cen, a z drugiej strony dopłatami wprowadzanymi przez wiele państw. Inwestycje te są przedmiotem toczącej się debaty. Zwolennicy odnawialnych źródeł energii wskazują na problemy związane ze spalaniem paliw kopalnych, stanowiących źródło ponad około 80% energii dla ludzkości: zanieczyszczenie środowiska, globalne ocieplenie i wyczerpywanie się zasobów. Ich przeciwnicy wskazują na wysokie koszty, niestabilność produkowanej energii, dodatkowe koszty ekologiczne i wątpliwy wpływ na zużycie paliw kopalnych. W Polsce odnawialne źródła energii w 2017 roku, według metodologii BP, zaspokajały około 5,3% zapotrzebowania na energię. Głównymi źródłami są: wiatr i biomasa (w sumie 4,7%) oraz hydroenergetyka (0,6%).
Go to Article

Explanation by Hotspot Model

Youtube


    

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii

Energia odnawialna
Energia wodna
Energia geotermalna
Energia prądów morskich,
pływów i falowania

Energia słoneczna
Energia wiatru
Biopaliwo
Biomasa
Biogaz
Energia cieplna oceanu

Odnawialne źródła energii – źródła energii, których wykorzystywanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem, ponieważ ich zasób odnawia się w krótkim czasie. Takimi źródłami są między innymi wiatr, promieniowanie słoneczne, opady, pływy morskie, fale morskie i geotermia. Przeciwieństwem ich są nieodnawialne źródła energii, czyli źródła, których zasoby odtwarzają się bardzo powoli bądź wcale: ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny i uran pozyskiwany z kopalin[a].

Wiatr, promieniowanie słoneczne i biomasa są przykładami odnawialnych źródeł energii

Odnawialne źródła energii zaspokajały w 2016 roku 18,2% zapotrzebowania ludzkości na energię (według REN21, w tym uwzględniono 7,8% zużycia przez tradycyjne opalanie drewnem i innego typu biomasą, oraz 10,4% – nowoczesne technologie OZE)[1], podczas gdy zgodnie z metodologią BP w 2017 roku wskaźnik ten wyniósł 10,4%[2] (firma ta pomija tradycyjne opalanie drewnem i inną biomasą).

Na początku XXI wieku światowe inwestycje w odnawialne źródła energii rosły w sposób wykładniczy. Było to spowodowane z jednej strony spadkiem ich cen, a z drugiej strony dopłatami wprowadzanymi przez wiele państw. Inwestycje te są przedmiotem toczącej się debaty. Zwolennicy odnawialnych źródeł energii wskazują na problemy związane ze spalaniem paliw kopalnych, stanowiących źródło ponad około 80% energii dla ludzkości[b]: zanieczyszczenie środowiska, globalne ocieplenie i wyczerpywanie się zasobów. Ich przeciwnicy wskazują na wysokie koszty, niestabilność produkowanej energii, dodatkowe koszty ekologiczne i wątpliwy wpływ na zużycie paliw kopalnych.

W Polsce odnawialne źródła energii w 2017 roku, według metodologii BP, zaspokajały około 5,3% zapotrzebowania na energię. Głównymi źródłami są: wiatr i biomasa (w sumie 4,7%) oraz hydroenergetyka (0,6%)[2].

Najważniejsze źródła

Najintensywniej wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii jest energia grawitacyjna wody. W 2017 roku odpowiadała ona za 65,4% energii z odnawialnych źródeł. Kolejne źródła to energia wiatru (18,1%), energia słoneczna (7,1%), biopaliwa (6,0%) oraz energia geotermalna[2].

Poniższa tabela przedstawia światowe zużycie energii z różnych źródeł w Mtoe (metodologia BP) z pominięciem tradycyjnego opalania drewnem i podobnych[2]. Odnawialne źródła energii wyróżniono zielonym tłem.

Źródło energii 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Procent
całości
Zmiana
2017/2016
Ropa naftowa 4208,9 4252,4 4304,9 4359,3 4394,7 4475,8 4557,3 4621,9 34,2% +1,4%
Węgiel 3605,6 3778,9 3794,5 3865,3 3862,2 3765,0 3706,0 3731,5 27,6% +0,7%
Gaz ziemny 2730,8 2786,8 2860,8 2899,0 2922,3 2987,3 3073,2 3156,0 23,4% +2,7%
Energia jądrowa 626,2 600,0 559,5 563,8 575,0 582,8 591,2 596,4 4,4% +0,9%
Energia wodna 777,5 792,7 830,7 859,4 879,7 880,5 913,3 918,6 6,8% +0,6%
Pozostałe odnawialne 170,5 203,5 238,7 282,6 320,1 368,8 417,4 486,8 3,6% +16,6%
Całkowite zużycie 12119,4 12414,4 12589,0 12829,3 12953,9 13060,2 13258,5 13511,2 100% +1,9%

W ostatnich latach intensywnie rośnie wykorzystanie energii wiatrowej i słonecznej. Poniższa tabela przedstawia całkowitą moc elektrowni wykorzystujących odnawialne źródła energii w GW oraz moc termiczną instalacji konwersji fototermicznej (głównie kolektory słoneczne)[1]:

Typ
elektrowni
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Wzrost
(2017
vs 2016)
Wiatrowe 74,4[2] 94 121 159 198 238 283 319 370 433 487 539 11%
Słoneczne fotowoltaiczne (PV) 5,7[2] 8 15 23 40 70 100 137 177 228 303 402 33%
Geotermalne[2] 10,0 10,3 10,7 11,1 11,4 11,3 11,8 12,1 12,7 13,3 13,8 14,3 4%
Słoneczne fototermiczne (kolektory) 124[4] 145 170 203 242 285 330 374 409 435 456 472 4%

Dostępność

Najobfitszym źródłem energii odnawialnej jest energia słoneczna. Do powierzchni Ziemi dociera 86 petawatów mocy, czyli około 5000 razy więcej, niż wynosi zapotrzebowanie ludzkości (około 18 terawatów [575 EJ/rok] w 2015 roku według U.S. Energy Information Administration[6]). Około 1% tej mocy zamienia się w moc wiatrów, co oznacza, że sumaryczna moc wiatrów wynosi około 870 terawatów (prawie 50 razy więcej niż zapotrzebowanie ludzkości). Część mocy wywołuje parowanie wody, która następnie spada na Ziemię w postaci opadów i tworzy rzeki. Moc rzek, którą można wykorzystać do generowania energii, jest szacowana na 7,2 terawata (około 40% światowego zapotrzebowania). Energia geotermalna ma inne źródło – jest generowana przez rozpad radioaktywnych izotopów we wnętrzu Ziemi. Jej moc szacowana jest na około 32 TW[5].

Duży wpływ na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii ma ich koncentracja. Choć najobfitszym źródłem energii jest energia słoneczna, jest ona też najbardziej rozproszona. 1 m² oświetlony słońcem w zenicie może otrzymać maksymalnie około 1 kilowata. Energia wiatru może być bardziej skoncentrowana: pojedyncza turbina wiatrowa może mieć moc kilku megawatów. Elektrownie wodne, wykorzystujące wodę spływającą z dużego obszaru, mogą wytwarzać moc rzędu gigawatów.

Inwestycje

Poniższa tabela przedstawia inwestycje w odnawialne źródła energii (bez dużej energetyki wodnej) w wybranych regionach w miliardach dolarów rocznie[1]:

Kraj/Region 2006[7] 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Zmiana
2017/2016
Europa 46,8 67,4 81,3 82,5 113,9 128,4 88,9 59,4 67,9 62,9 64,1 40,9 –36%
 Stany Zjednoczone 29,3 39,2 35,9 23,9 35,4 49,2 40,6 33,7 39,1 46,7 43,1 40,5 –6%
 Brazylia 5,1 9,8 11,5 7,8 7,4 10,2 8,1 4,3 7,7 6,7 5,6 6,0 +7%
Ameryka bez
USA i Brazylii
3,7 4,9 5,9 5,5 12,4 9,6 10,4 12,5 14,4 11,4 6,0 13,4 +123%
 Chiny 11,1 16,1 25,3 38,1 41,5 48,2 58,3 63,4 85,3 121,2 96,9 126,6 +31%
 Indie 5,4 6,4 5,7 4,2 9,0 13,8 8,0 6,8 8,4 9,9 13,7 10,9 –20%
Azja i Oceania
bez Chin i Indii
10,1 12,8 13,7 14,5 19,8 25,2 30,9 45,1 53,1 51,2 35,7 31,4 –12%
Afryka i Bliski Wschód 1,9 2,3 1,7 4,2 3,2 10,2 9,2 8,3 13,3 9,0 10,1 +12%
 świat 112,7 159 181 178 244 288 255 234 284 323 274 280 +2%

Koszty

Mimo że odnawialne źródła energii takie, jak woda, wiatr czy słońce, są dostępne do wykorzystania za darmo, do końca XX wieku wykorzystanie ich było znacznie droższe od spalania paliw kopalnych. Rozwój technologii i zwiększenie skali ich wykorzystania spowodowało jednak stopniowy spadek cen. Od początku XXI wieku wiele państw zaczęło wprowadzać subwencje na energetykę odnawialną, co przyczyniło się do gwałtownego rozwoju tej branży i dalszego spadku cen[8].

Określenie opłacalności energetyki odnawialnej oraz energetyki opartej na nieodnawialnych źródłach jest skomplikowane, ponieważ każdy typ energii jest obecnie dotowany na różne sposoby. Dopłaty do energetyki paliw kopalnych na świecie w 2010 roku były 6 razy wyższe od dopłat do energii odnawialnej[9], jednak te drugie dostarczały 15-krotnie mniej energii[10]. Zwolennicy odnawialnych źródeł wskazują, że przy analizie kosztów energii odnawialnej należy także uwzględniać korzyści środowiskowe i zdrowotne wynikające z ich zastosowania (np. w postaci ograniczenia emisji zanieczyszczeń) w stosunku do pozyskiwania energii z paliw kopalnych.

W 2013 roku w Niemczech dotacje dla energetyki odnawialnej miały wynieść ok. 20 mld euro. Obciążenie gospodarstwa domowego z tego tytułu to ok. 15–20 euro miesięcznie, przy czym z tej kwoty 6,5 euro/mies. to koszty wsparcia producentów „zielonej” energii. Kwoty te są wielokrotnie wyższe od uprzednio prognozowanych przez rząd, co wynika z bardziej dynamicznego rozwoju energetyki solarnej w tym kraju, a ten wynika m.in. ze spadku cen paneli słonecznych (więcej paneli=więcej dopłat)[11][12]. Konsekwencją jest m.in. wzrost wykorzystania kominków do ogrzewania domów[13]. Oficjalne wyliczenia m.in. rządowej Agencji ds. Energii Odnawialnych RFN wskazują, że poziom publicznego wsparcia dla OZE jest znacząco niższy od korzyści (finansowych czy zdrowotnych i ekologicznych) dzięki nim uzyskanych. W sensie ekonomicznym publiczny program wsparcia OZE nie jest zatem jego subwencjonowaniem, ale inwestycją publiczną w produkcję czystej energii, poprawiającą stan zdrowia ludzi i stan środowiska[14]. Wynika to z faktu, że każda wyprodukowana kilowatogodzina czy kilodżul energii z OZE zastępująca energię z nieodnawialnych źródeł energii poprawia m.in. stan zdrowia społeczeństwa oraz zmniejsza poziom kosztownych zanieczyszczeń środowiska.

Kontrowersje

Rozwój energetyki odnawialnej wzbudza szereg kontrowersji. Krytycy wskazują na wysokie koszty inwestycji, konieczność wspierania elektrowni wiatrowych i słonecznych przez tradycyjne elektrownie, zagrożenia ekologiczne i zdrowotne oraz wątpliwy wpływ na całkowitą emisję CO2[15][13][16]. Jednak analizy CBA wskazują na liczne korzyści przewyższające koszty początkowego wsparcia rozwoju OZE[17] (stopniowo obniżanego w przeliczeniu na jednostkę wyprodukowanej energii), np. zdrowotne czy ekologiczne (m.in. ograniczenie zanieczyszczeń)[18] oraz ekonomiczne (m.in. ograniczenie importu surowców energetycznych, tworzenie milionów nowych miejsc pracy)[19][20][21] oraz ograniczanie emisji gazów cieplarnianych[22].

Współspalanie – drewno jako biomasa

W Unii Europejskiej najintensywniej wykorzystywanym biopaliwem jest drewno dodawane do węgla w elektrowniach węglowych, należących głównie do największych koncernów energetycznych: w niektórych krajach (Polska, Finlandia) stanowi ponad 80% energii odnawialnej. Współspalanie jest intensywnie krytykowane przez sektor OZE[23], organizacje ekologiczne[24][25] oraz partie: Zielonych i Twój Ruch[26][27]. Biomasa do współspalania jest w większości importowana spoza Europy, co budzi krytykę ze względu na wysokie koszty oraz emisje CO2[16].

Energia jądrowa a odnawialne źródła energii

Energia jądrowa nie jest zaliczana do odnawialnych źródeł energii przez instytucje publiczne, m.in. przez Międzynarodową Agencję Energii, Unię Europejską[28][29][30]. Rozróżnienie to nie jest jednak ścisłe. Przykładowo korporacyjny Amerykański Instytut Naftowy opisuje reaktory powielające, które produkują więcej paliwa niż zużywają, jako uważane za odnawialne źródło energii[31]. Podobnie Komisja Brundtland w raporcie opublikowanym w 1987 roku zaliczyła reaktory powielające oraz przyszłe reaktory fuzyjne do odnawialnych źródeł[32].

Zaliczenie to wynika z faktu, że podobnie jak przy innych odnawialnych źródłach energii, wykorzystywanie reaktorów powielających (takich jak działający od 1980 roku BN-600 w elektrowni w Biełojarsku[33]) nie spowodowałoby wyczerpania się zasobów nawet w ciągu milionów lat[34]. Ponadto faktycznym źródłem energii odnawialnych jest synteza termojądrowa (zachodząca w Słońcu), bądź rozpady radioaktywne (zachodzące we wnętrzu Ziemi). Rozróżnienie na energię jądrową i odnawialną nie może być więc ścisłe[35][36], choć taki precyzyjny podział, wskazujący, że energetyka jądrowa jest nieodnawialnym źródłem energii, obowiązuje w systemach prawnych m.in. Polski i Unii Europejskiej oraz krajów należących do Międzynarodowej Agencji Energetycznej.

Odnawialne źródła energii w Polsce

W ustawie Prawo energetyczne odnawialne źródła energii zdefiniowano jako „źródła wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także z biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych”.

W Polsce nałożono obowiązek zakupu energii z odnawialnych źródeł energii, o czym mówi rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 19 grudnia 2005 r.[37]. W rozporządzeniu podane zostały wielkości wzrostu udziału energii ze źródeł odnawialnych w zakresie od 2,65% w 2003 r. do 9% w 2010 roku. W 2006 r. przyjęto nowelizację ustawy, ustalając nowy poziom 10,4% w 2010 r.[38].

W 2010 r. przyjęto nowelizację ustawy prawo energetyczne[39] oraz nowe rozporządzenie[40].

27 lipca 2012 ogłoszona została trzecia wersja prawa o OZE, która całościowo ma regulować sprawy związane z energetyką odnawialną w Polsce. Ustawa wychodzi naprzeciw przepisom unijnym dotyczącym zielonej energetyki i obliguje Polskę do większego wsparcia tej gałęzi przemysłu. Planowano wejście w życie ustawy 1 stycznia 2013[41]. Termin ten nie został jednak dotrzymany.

26 listopada 2012 w Sejmie odbyło się wysłuchanie obywatelskie na temat wdrożenia dyrektywy UE dotyczącej odnawialnych źródeł energii[42]. Udział wzięli parlamentarzyści, eksperci i przedsiębiorcy związani z sektorem OZE[43].

Od połowy 2013 roku prowadzone były prace nad kolejną wersją ustawy o odnawialnych źródłach energii, która zawierać miała nowy system wsparcia w postaci aukcji OZE (przetargów w formie aukcji holenderskich, w których wyłaniany jest inwestor otrzymujący wsparcie)[44].

Ustawa z 20 lutego 2015 roku o odnawialnych źródłach energii (OZE)[45] miała pozwolić na uzyskanie do 2020 r. 15% udziału energii odnawialnej w całkowitym zużyciu energii[46].

Po zmianie rządu, nowy Sejm (VIII kadencji) przegłosował tzw. małą nowelizację ustawy o OZE w ostatnich dniach 2015 roku[47]. Na jej mocy wejście w życie czwartego rozdziału ustawy o OZE, dotyczącego m.in. aukcyjnego systemu wsparcia OZE, który ma zastąpić stosowane dotychczas „zielone certyfikaty” oraz wsparcie dla prosumentów, czyli jednoczesnych producentów i konsumentów energii z małych źródeł odnawialnych, zostało odłożone o pół roku, do 1 lipca 2016 r.

Zobacz też



This article uses material from the Wikipedia article "Odnawialne źródła energii", which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. There is a list of all authors in Wikipedia

Environmental Protection

Environment Ecology