Возобновляемые источники энергии¶

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — источники энергии, запасы которых естественным образом восстанавливаются в биосфере за счёт природных процессов, происходящих на Земле и в космосе. К ним относят солнечное излучение, ветер, движение воды, геотермальное тепло, энергию приливов и отливов, а также биомассу. В отличие от ископаемого топлива (нефти, газа, угля), запасы которого конечны и невозобновляемы, ВИЭ считаются практически неисчерпаемыми в масштабах человеческой истории. Ключевая особенность большинства ВИЭ — низкие выбросы парниковых газов при выработке энергии, что делает их центральным элементом климатической политики.

¶Классификация

Возобновляемые источники принято разделять по типу первичного природного процесса.

• Солнечная энергетика — преобразование энергии солнечного излучения в электрическую (фотоэлектрические панели) или тепловую (солнечные коллекторы, гелиотермальные станции).
• Ветроэнергетика — использование кинетической энергии воздушных потоков с помощью ветрогенераторов, в том числе морских (офшорных) установок.
• Гидроэнергетика — энергия рек (плотинные и русловые ГЭС), приливов, волн и морских течений.
• Геотермальная энергетика — тепло земных недр, используемое для выработки электроэнергии и отопления.
• Биоэнергетика — энергия из органического сырья: древесины, сельскохозяйственных отходов, биогаза, биотоплива.

Отдельно выделяют так называемые «зелёные» источники, к которым иногда относят и атомную энергетику (по критерию низких выбросов CO₂), однако её относят к невозобновляемым из-за исчерпаемости уранового сырья.

¶История развития

Использование возобновляемой энергии началось задолго до промышленной революции: водяные мельницы и ветряные мельницы известны с античности и Средневековья. Однако с началом массового применения угля и нефти в XIX–XX веках доля ВИЭ в энергобалансе резко сократилась.

Новый этап связан с нефтяными кризисами 1970-х годов, когда рост цен на топливо стимулировал поиск альтернатив. В 1990-е и 2000-е годы развитие ВИЭ ускорилось благодаря снижению стоимости фотоэлектрических модулей и ветрогенераторов, а также государственной поддержке. Парижское соглашение 2015 года закрепило курс на декарбонизацию энергетики, что дало дополнительный импульс отрасли.

¶Технические и экономические характеристики

Основные преимущества ВИЭ — неисчерпаемость, низкие эксплуатационные расходы после ввода объекта и отсутствие прямых выбросов парниковых газов. К недостаткам относят:

• Переменчивость — выработка солнца и ветра зависит от погоды и времени суток, что требует накопителей энергии или резервных мощностей.
• Низкую плотность потока — для получения значительной мощности нужны большие площади.
• Высокие капитальные затраты на начальном этапе строительства.
• Географическую неравномерность — не все регионы располагают достаточным ресурсом.

За 2010–2020-е годы стоимость электроэнергии от солнечных и ветровых станций снизилась в несколько раз, и в ряде стран они стали дешевле новых угольных и газовых станций.

¶Применение и значение

ВИЭ применяются в электроэнергетике, теплоснабжении, на транспорте (биотопливо, электротранспорт с зарядкой от «зелёной» энергии) и в автономном энергоснабжении удалённых территорий. По данным международных энергетических агентств, доля возобновляемых источников в глобальной выработке электроэнергии steadily растёт и в ряде стран превышает половину.

¶Критика и ограничения

Критика ВИЭ касается зависимости от погодных условий, необходимости дублирующих мощностей, воздействия на экосистемы (например, влияние ГЭС на реки и рыбные популяции, шум и гибель птиц у ветряков), а также потребности в редкоземельных металлах для производства оборудования. Отмечается также, что полный переход на ВИЭ требует масштабной перестройки энергетической инфраструктуры.