Energii regenerabile

Energia regenerabilă este energia colectată din resurse regenerabile care sunt reaprovizionate în mod natural la scară umană. Include surse precum lumina soarelui, vântul, mișcarea apei și căldura geotermală.[2] Deși majoritatea surselor de energie regenerabilă sunt durabile, unele nu sunt. De exemplu, unele surse de biomasă sunt considerate nesustenabile la ratele actuale de exploatare.[3][4] Energia regenerabilă furnizează adesea energie pentru generarea de electricitate către o rețea, încălzire/răcire cu aer și apă, și sisteme de alimentare de sine stătătoare. Proiectele tehnologice de energie regenerabilă sunt de obicei la scară largă, dar sunt potrivite și zonelor rurale și îndepărtate și țărilor în curs de dezvoltare, unde energia este adesea crucială pentru dezvoltarea umană.[5][6] Energia regenerabilă este adesea folosită împreună cu electrificarea ulterioară, care are mai multe beneficii: electricitatea poate deplasa căldura sau obiectele în mod eficient și este curată în punctul de consum.[7][8] În plus, electrificarea cu energie regenerabilă este mai eficientă și, prin urmare, duce la reduceri semnificative ale cerințelor de energie primară.[9]

Din 2011 până în 2021, energia regenerabilă a crescut de la 20% la 28% din furnizarea globală de energie electrică. Energia fosilă a scăzut de la 68% la 62%, iar nucleară de la 12% la 10%. Ponderea hidroenergiei a scăzut de la 16% la 15%, în timp ce energia solară și vântul a crescut de la 2% la 10%. Biomasa și energia geotermală au crescut de la 2% la 3%. Există 3.146 gigawați instalați în 135 de țări, în timp ce 156 de țări au legi care reglementează sectorul energiei regenerabile.[10] [11] În 2021, China a reprezentat aproape jumătate din creșterea globală a energiei electrice din surse regenerabile.[12]

La nivel global, există peste 10 milioane de locuri de muncă asociate cu industriile energiei regenerabile, energia solară fotovoltaică fiind cel mai mare angajator de energie regenerabilă.[13] Sistemele de energie regenerabilă devin rapid mai eficiente și mai ieftine, iar ponderea lor în consumul total de energie este în creștere[14], marea majoritate a capacității de energie electrică nou instalată la nivel mondial fiind regenerabilă.[15] În majoritatea țărilor, solarul fotovoltaic sau eolianul de pe uscat sunt cea mai ieftină energie electrică de construcție nouă.[16]

Multe națiuni din întreaga lume au deja energie regenerabilă care contribuie cu mai mult de 20% din aprovizionarea lor totală cu energie, unele generând peste jumătate din energie electrică din surse regenerabile.[17] Câteva țări își produc toată energia electrică folosind energie regenerabilă.[18] Se estimează că piețele naționale de energie regenerabilă vor continua să crească puternic în anii 2020 și ulterior.[19] Studiile au arătat că o tranziție globală către energie 100% regenerabilă în toate sectoarele – energie electrică, căldură, transport și desalinizare – este fezabilă și viabilă din punct de vedere economic.[20][21][22] Resursele de energie regenerabilă există pe zone geografice extinse, spre deosebire de combustibilii fosili, care sunt concentrați într-un număr limitat de țări. Implementarea energiei regenerabile și a tehnologiilor de eficiență energetică are ca rezultat o securitate energetică semnificativă, atenuarea schimbărilor climatice și beneficii economice.[23] Cu toate acestea, sursele regenerabile sunt împiedicate de subvenții pentru combustibili fosili de sute de miliarde de dolari.[24] În sondajele internaționale de opinie publică există un sprijin puternic pentru sursele regenerabile, cum ar fi energia solară și energia eoliană.[25][26] Dar Agenția Internațională pentru Energie a spus în 2021 că pentru a atinge emisiile nete de carbon zero este nevoie de mai mult efort pentru a crește sursele regenerabile și a cerut ca producția să crească cu aproximativ 12% pe an până în 2030.[27]

Prezentare generală

(Cărbunele, petrolul și gazele naturale rămân sursele primare de energie la nivel mondial chiar dacă sursele regenerabile au început să crească rapid.[28]. )

Definiție

Fluxurile de energie regenerabilă implică fenomene naturale cum ar fi lumina soarelui, vântul, mareele, creșterea plantelor și căldura geotermală, după cum explică Agenția Internațională pentru Energie:[29]

”Energia regenerabilă este derivată din procese naturale care sunt completate în mod constant. În diferitele sale forme, derivă direct de la soare sau de la căldura generată adânc în pământ. În definiție sunt incluse electricitatea și căldura generate din energie solară, eoliană, oceanică, hidroenergetică, biomasă, resurse geotermale și biocombustibili și hidrogen derivat din resurse regenerabile.”

Determinanți și beneficii

Energia regenerabilă este în contrast cu combustibilii fosili, care sunt utilizați mult mai repede decât sunt reînnoiți. Resursele de energie regenerabilă și oportunități semnificative de eficiență energetică există pe zone geografice extinse, spre deosebire de alte surse de energie, care sunt concentrate într-un număr limitat de țări. Implementarea rapidă a energiei regenerabile și a eficienței energetice, precum și diversificarea tehnologică a surselor de energie, ar avea ca rezultat o securitate energetică semnificativă și beneficii economice[23]. Energia solară și eoliană au devenit mult mai ieftine.[30]

În unele cazuri, va fi mai ieftină trecerea la aceste surse, în comparație cu utilizarea în continuare a combustibililor fosili ineficienți. De asemenea, ar reduce poluarea mediului, cum ar fi poluarea aerului cauzată de arderea combustibililor fosili, și ar îmbunătăți sănătatea publică, ar reduce mortalitatea prematură datorată poluării și ar economisi costurile asociate cu sănătatea, care ar putea ajunge la trilioane de dolari anual.[31][32] Analizele multiple ale strategiilor de decarbonizare au descoperit că beneficiile cuantificate pentru sănătate pot compensa în mod semnificativ costurile implementării acestor strategii.[33][34]

Preocupările legate de schimbările climatice, împreună cu scăderea continuă a costurilor unor echipamente de energie regenerabilă, cum ar fi turbinele eoliene și panourile solare, determină utilizarea sporită a surselor regenerabile.[25] Noile cheltuieli guvernamentale, reglementări și politici au ajutat industria să facă față crizei financiare globale mai bine decât multe alte sectoare.[35] Cu toate acestea, începând cu 2019, conform Agenției Internaționale pentru Energie Regenerabilă, ponderea totală a surselor regenerabile în mixul energetic (inclusiv energie electrică, căldură și transport) trebuie să crească de șase ori mai repede, pentru a menține creșterea temperaturilor medii globale „cu mult sub” 2,0 °C (3,6 °F) în timpul secolului actual, în comparație cu nivelurile preindustriale.[36]

Scara

Panourile solare ale unei gospodării și bateriile, dacă le au, pot fi adesea folosite fie doar pentru acea gospodărie, fie dacă sunt conectate la o rețea electrică, pot fi agregate cu milioane de altele.[37] Peste 44 de milioane de gospodării folosesc biogazul produs în digestoarele de uz casnic pentru iluminat și/sau gătit, iar mai mult de 166 de milioane de gospodării se bazează pe o nouă generație de sobe din biomasă mai eficiente.[38] Potrivit cercetării, o națiune trebuie să atingă un anumit punct al creșterii sale înainte de a putea utiliza mai multă energie regenerabilă. Cu alte cuvinte, adăugarea sa a schimbat modul în care factorii de intrare cruciali (muncă și capital) se conectează unul la altul, scăzând elasticitatea lor generală și crescând economiile de scară aparente.[39] Al optulea secretar general al Națiunilor Unite, Ban Ki-moon, a spus că energia regenerabilă are capacitatea de a ridica cele mai sărace națiuni la noi niveluri de prosperitate.[40] La nivel național, cel puțin 30 de țări din întreaga lume au deja energie regenerabilă, contribuind cu mai mult de 20% din aprovizionarea cu energie.[41] Deși multe țări au diverse obiective de politică pentru ponderea pe termen lung a energiei regenerabile, acestea tind să fie doar pentru sectorul energetic[42], inclusiv un obiectiv de 40% din întreaga energie electrică produsă pentru Uniunea Europeană până în 2030.[43]

Utilizări

Energia regenerabilă înlocuiește adesea combustibilii convenționali în patru domenii: generarea de electricitate, apă caldă/încălzirea spațiului, transport și servicii energetice rurale (în afara rețelei).[44]

Generarea de energie electrică

Mai mult de un sfert din energia electrică este generată din surse regenerabile începând cu 2021.[45]

Încălzire și răcire

Încălzirea solară a apei aduce o contribuție importantă la căldura regenerabilă în multe țări, mai ales în China, care deține acum 70% din totalul global (180 GWth). Cele mai multe dintre aceste sisteme sunt instalate pe blocuri de apartamente multifamiliale[46] și satisfac o parte din necesarul de apă caldă a aproximativ 50-60 de milioane de gospodării din China. La nivel mondial, sistemele solare de încălzire a apei instalate îndeplinesc o parte din nevoile de încălzire a apei a peste 70 de milioane de gospodării. În Suedia, utilizarea națională a energiei din biomasă a depășit-o pe cea a petrolului. Pompele de căldură asigură atât încălzirea, cât și răcirea și, de asemenea, aplatizează curba cererii de energie electrică și, prin urmare, sunt o prioritate din ce în ce mai mare[47][48] Energia termică regenerabilă crește, de asemenea, rapid.[49] Aproximativ 10% din energia de încălzire și răcire provine din surse regenerabile.[45]

Transport

Unul dintre eforturile de decarbonizare a transportului este utilizarea sporită a vehiculelor electrice (EV).[50] În ciuda acestui fapt și a utilizării biocombustibililor, cum ar fi biojet, mai puțin de 4% din energia de transport provine din surse regenerabile.[51] Ocazional, celulele de combustibil cu hidrogen sunt folosite pentru transportul greu.[52]

Referințe

„Renewable Energy Market Update 2021 / Renewable electricity / Renewables deployment geared up in 2020, establishing a „new normal” for capacity additions in 2021 and 2022″. IEA.org. International Energy Agency. May 2021. Archived from the original on 11 May 2021.
Ellabban, Omar; Abu-Rub, Haitham; Blaabjerg, Frede (2014). „Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology”. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 39: 748–764 [749]. doi:10.1016/j.rser.2014.07.113.
Timperly, Jocelyn (23 February 2017). „Biomass subsidies ‘not fit for purpose’, says Chatham House”. Carbon Brief Ltd © 2020 – Company No. 07222041. Archived from the original on 6 November 2020. Retrieved 31 October 2020.
Harvey, Chelsea; Heikkinen, Niina (23 March 2018). „Congress Says Biomass Is Carbon Neutral but Scientists Disagree – Using wood as fuel source could actually increase CO2 emissions”. Scientific American. Archived from the original on 1 November 2020. Retrieved 31 October 2020.
Alazraque-Cherni, Judith (1 April 2008). „Renewable Energy for Rural Sustainability in Developing Countries”. Bulletin of Science, Technology & Society. 28 (2): 105–114. doi:10.1177/0270467607313956. S2CID 67817602. Archived from the original on 19 March 2021. Retrieved 2 December 2020.
World Energy Assessment (2001). Renewable energy technologies Archived 9 June 2007 at the Wayback Machine, p. 221.
Armaroli, Nicola; Balzani, Vincenzo (2011). „Towards an electricity-powered world”. Energy and Environmental Science. 4 (9): 3193–3222. doi:10.1039/c1ee01249e.
Armaroli, Nicola; Balzani, Vincenzo (2016). „Solar Electricity and Solar Fuels: Status and Perspectives in the Context of the Energy Transition”. Chemistry – A European Journal. 22 (1): 32–57. doi:10.1002/chem.201503580. PMID 26584653.
Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme. Technologie – Berechnung – Simulation. 8th. Edition. Hanser (Munich) 2013, p. 49.
„Renewables 2022 – Global Status Report” (renewable energies): 44. Retrieved 5 September 2022.
REN21 Renewables Global Status Report 2021.
„Renewables – Global Energy Review 2021 – Analysis”. IEA. Archived from the original on 23 November 2021. Retrieved 22 November 2021.
„Renewable Energy and Jobs – Annual Review 2020”. irena.org. Archived from the original on 6 December 2020. Retrieved 2 December 2020.
„Global renewable energy trends”. Deloitte Insights. Archived from the original on 29 January 2019. Retrieved 28 January 2019.
„Renewable Energy Now Accounts for a Third of Global Power Capacity”. irena.org. Archived from the original on 2 April 2019. Retrieved 2 December 2020.
IEA (2020). Renewables 2020 Analysis and forecast to 2025 (Report). p. 12. Archived from the original on 26 April 2021. Retrieved 27 April 2021.
Ritchie, Hannah; Roser, Max; Rosado, Pablo (28 November 2020). „Energy”. Our World in Data.
Sensiba, Jennifer (28 October 2021). „Some Good News: 10 Countries Generate Almost 100% Renewable Electricity”. CleanTechnica. Archived from the original on 17 November 2021. Retrieved 22 November 2021.
REN21 Renewables Global Futures Report 2017.
Bogdanov, Dmitrii; Gulagi, Ashish; Fasihi, Mahdi; Breyer, Christian (1 February 2021). „Full energy sector transition towards 100% renewable energy supply: Integrating power, heat, transport and industry sectors including desalination”. Applied Energy. 283: 116273. doi:10.1016/j.apenergy.2020.116273. ISSN 0306-2619.
Teske, Sven, ed. (2019). Achieving the Paris Climate Agreement Goals. doi:10.1007/978-3-030-05843-2. ISBN 978-3-030-05842-5. S2CID 198078901.
Jacobson, Mark Z.; von Krauland, Anna-Katharina; Coughlin, Stephen J.; Dukas, Emily; Nelson, Alexander J. H.; Palmer, Frances C.; Rasmussen, Kylie R. (2022). „Low-cost solutions to global warming, air pollution, and energy insecurity for 145 countries”. Energy & Environmental Science. 15 (8): 3343–3359. doi:10.1039/D2EE00722C. ISSN 1754-5692. S2CID 250126767.
International Energy Agency (2012). „Energy Technology Perspectives 2012”. Archived from the original on 28 May 2020. Retrieved 2 December 2020.
Timperley, Jocelyn (20 October 2021). „Why fossil fuel subsidies are so hard to kill”. Nature. 598 (7881): 403–405. Bibcode:2021Natur.598..403T. doi:10.1038/d41586-021-02847-2. PMID 34671143. S2CID 239052649. Archived from the original on 17 November 2021. Retrieved 22 November 2021.
„Global Trends in Sustainable Energy Investment 2007: Analysis of Trends and Issues in the Financing of Renewable Energy and Energy Efficiency in OECD and Developing Countries” (PDF). unep.org. United Nations Environment Programme. 2007. p. 3. Archived (PDF) from the original on 4 March 2016. Retrieved 13 October 2014.
Sütterlin, B.; Siegrist, Michael (2017). „Public acceptance of renewable energy technologies from an abstract versus concrete perspective and the positive imagery of solar power”. Energy Policy. 106: 356–366. doi:10.1016/j.enpol.2017.03.061.
„Renewable Power – Analysis”. IEA. Archived from the original on 22 November 2021. Retrieved 22 November 2021.
Friedlingstein, Pierre; Jones, Matthew W.; O’Sullivan, Michael; Andrew, Robbie M.; Hauck, Judith; Peters, Glen P.; Peters, Wouter; Pongratz, Julia; Sitch, Stephen; Le Quéré, Corinne; Bakker, Dorothee C. E. (2019). „Global Carbon Budget 2019”. Earth System Science Data. 11 (4): 1783–1838. Bibcode:2019ESSD…11.1783F. doi:10.5194/essd-11-1783-2019. ISSN 1866-3508. Archived from the original on 6 May 2021. Retrieved 15 February 2021.
IEA. Renewable Energy… … into the Mainstream (PDF). IEA. 2002. p. 9. Archived (PDF) from the original on 19 March 2021. Retrieved 9 December 2020.
„Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change” (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. 4 April 2022. Retrieved 4 April 2022.
Jacobson, Mark Z.; et al. (2015). „100% clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States”. Energy and Environmental Science. 8 (7): 2093–2117. doi:10.1039/C5EE01283J.
Scovronick, Noah; Budolfson, Mark; Dennig, Francis; Errickson, Frank; Fleurbaey, Marc; Peng, Wei; Socolow, Robert H.; Spears, Dean; Wagner, Fabian (7 May 2019). „The impact of human health co-benefits on evaluations of global climate policy”. Nature Communications. 10 (1): 2095. Bibcode:2019NatCo..10.2095S. doi:10.1038/s41467-019-09499-x. ISSN 2041-1723. PMC 6504956. PMID 31064982.
Gallagher CL, Holloway T (2020). „Integrating Air Quality and Public Health Benefits in U.S. Decarbonization Strategies”. Front Public Health. 8: 563358. doi:10.3389/fpubh.2020.563358. PMC 7717953. PMID 33330312.
Luderer, Gunnar; Pehl, Michaja; Arvesen, Anders; Gibon, Thomas; Bodirsky, Benjamin L.; de Boer, Harmen Sytze; Fricko, Oliver; Hejazi, Mohamad; Humpenöder, Florian; Iyer, Gokul; Mima, Silvana (19 November 2019). „Environmental co-benefits and adverse side-effects of alternative power sector decarbonization strategies”. Nature Communications. 10 (1): 5229. Bibcode:2019NatCo..10.5229L. doi:10.1038/s41467-019-13067-8. ISSN 2041-1723. PMC 6864079. PMID 31745077.
Clean Edge (2009). Clean Energy Trends 2009 Archived 18 March 2009 at the Wayback Machine pp. 1–4.
„Global energy transformation: A roadmap to 2050 (2019 edition)”. /publications/2019/Apr/Global-energy-transformation-A-roadmap-to-2050-2019Edition. Archived from the original on 18 April 2019. Retrieved 9 December 2020.
„Getting the most out of tomorrow’s grid requires digitisation and demand response”. The Economist. ISSN 0013-0613. Retrieved 24 June 2022.
REN21 Renewables Global Status Report 2011, p. 14.
Makieła, Kamil; Mazur, Błażej; Głowacki, Jakub (30 June 2022). „The Impact of Renewable Energy Supply on Economic Growth and Productivity”. Energies. 15 (13): 4808. doi:10.3390/en15134808. ISSN 1996-1073.
Leone, Steve (25 August 2011). „U.N. Secretary-General: Renewables Can End Energy Poverty”. Renewable Energy World. Archived from the original on 28 September 2013. Retrieved 27 August 2011.
„Renewable Energy by Country 2021”. worldpopulationreview.com. Retrieved 27 December 2021.
„Renewables 2021 Global Status Report”. www.ren21.net. Retrieved 29 April 2022.
Abnett, Kate (20 April 2022). „European Commission analysing higher 45% renewable energy target for 2030”. Reuters. Retrieved 29 April 2022.
REN21 Renewables Global Status Report 2010.
„Renewables 2021 Global Status Report”. www.ren21.net. Retrieved 25 April 2022.
„IEA SHC || Solar Heat Worldwide”. www.iea-shc.org. Retrieved 24 June 2022.
„Geothermal Heat Pumps – Department of Energy”. energy.gov. Archived from the original on 16 January 2016. Retrieved 14 January 2016.
„Net Zero Foundation”. netzerofoundation.org. Archived from the original on 22 February 2021. Retrieved 23 November 2021.
„Fast Growth for Copper-Based Geothermal Heating & Cooling”. Archived from the original on 26 April 2019. Retrieved 26 April 2019.
„Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change”. IPCC Sixth Assessment Report.
„Renewables 2022 Global Status Report”. www.ren21.net. Retrieved 20 June 2022.
Mishra, Twesh. „India to develop and build first indigenous Hydrogen Fuel Cell Vessel”. The Economic Times. Retrieved 9 May 2022.