Indhold
- Introduktion
- Historisk brug af vedvarende energi i USA
- En let opvækst til vedvarende energi
- Højere fossile brændstofenergipriser
- Fossile brændstofressourcer udtømmes
- Klima forandring
- Regeringens støtte til vedvarende energi
- Teknologiforbedringer og lavere omkostninger
- Kommercialisering og infrastruktur
- Nylige tendenser til vedvarende energi
- Tendenser for fremtiden
- Hvor kan der placeres nye vedvarende projekter?
Vedvarende energikilder: Vedvarende energikilder kan bruges uden at reducere den mængde, der kan produceres i fremtiden. Vind- og solenergi er eksempler på vedvarende energikilder. Billede copyright / Fernando Alonso Herrero.
Introduktion
"Vedvarende energi" er energi produceret fra en kilde, der ikke er permanent udtømt. Sollys, vind, strømmende vand, geotermisk varme og planter er eksempler på vedvarende energiressourcer. De kan produceres i dag uden at skade deres evne til at blive produceret i fremtiden.
I løbet af det sidste årti bliver brugen af vedvarende energi mere vigtig for mennesker, industri og regeringer. Hvorfor? Vedvarende energiressourcer udtømmes ikke, de bliver billigere, og de har en blødere miljøpåvirkning.
Statistik over vedvarende energi: I 2009 tegnede vedvarende energi sig for omkring otte procent af De Forenede Staters energiproduktion / -forbrug. Af den mængde tegnede sol, geotermisk energi, vindkraft, vandkraft og biomasse mindst 1% af det samlede beløb. Kilde: Administration af energiinformation.
Fornyeligt energiforbrug: Tendenser inden for produktion / forbrug af vedvarende energi fra 1950 til 2009. Mængden af energi produceret fra vedvarende kilder er steget støt over tid. Mest markant er den hurtige vækst i biobrændstoffer og vind i det sidste årti. Kilde: Administration af energiinformation.
Historisk brug af vedvarende energi i USA
To vigtige kilder til vedvarende energi i USA har altid været træ- og vandkraft. Dyrekraft kan også betragtes som en vigtig tidlig kilde til vedvarende energi. Disse tegnede sig for næsten al den energi, der blev produceret i De Forenede Stater, indtil kulminedrift begyndte i midten af 1700-tallet og boringen efter olie og gas begyndte i midten af 1800-tallet.
Når produktionen af fossile brændstoffer blev kommercialiseret, blev træ og vand gradvist erstattet som primære brændstoffer. Det blev billigere og mere praktisk at forsyne et hus eller en fabriks energibehov fra fossile brændstoffer end fra træ eller vand. Fossile brændstoffer blev de nye primære brændstoffer. I dag - over 100 år senere - er de stadig i den dominerende stilling.
Fornyeligt energiforbrug efter sektor: Tendenser inden for produktion / forbrug af vedvarende energi efter sektor fra 1950 til 2009. Brug af vedvarende energi inden for elektricitets- og industrisektoren er vokset støt. En eksplosion i transportsektoren har fundet sted i det sidste årti. Kilde: Administration af energiinformation.
De Forenede Staters miljøbeskyttelsesagentur har udarbejdet dette brugsskala vindkraftproduktion potentiale kort. Mørkeste blå områder har et watt / kvadratmeter potentiale på over 800. Image EPA.
Solenergi potentiale kort: Det nationale laboratorie for vedvarende energi har offentliggjort et antal kort for solenergipotentiale. Det sydvestlige USA har det største potentiale for solenergiprojekter. Mere detaljeret information.
En let opvækst til vedvarende energi
Fossilt brændstof tillader industrialiseringen af De Forenede Stater, men deres anvendelse blev hovedsageligt samlet omkring miner og brønde, indtil effektive transportmetoder blev udviklet. I områder væk fra kul-, olie- og gasaflejringer fortsatte vand, træ og undertiden vind med at styrke nationen.
Siden omkring 1970 har vedvarende energikilder kun leveret ca. 5% til 7% af strømforbruget i De Forenede Stater. I de sidste ti år har vedvarende energi dog fået større opmærksomhed. Årsagerne til denne øgede opmærksomhed inkluderer:
Højere fossile brændstofenergipriser
Priserne på olie, naturgas og kul er steget støt, og priserne på fossilt brændsel kan være ustabile og uforudsigelige. Selvom vedvarende energi historisk har været dyrere, falder omkostningsforskellen, når priserne på fossile brændstoffer stiger.
Fossile brændstofressourcer udtømmes
Da kulminedrift begyndte i midten af 1700-tallet, var kulssømmene tæt på overfladen de første, der blev udnyttet. Over tid blev de nemmeste at miner og kul af højeste kvalitet udvindt hurtigt. Det, der forbliver i dag, er normalt mere udfordrende for mine eller har en lavere kvalitet.
Efterforskning efter olie og gas fandt hurtigt de største, laveste aflejringer. I dag er efterforskningsmålene ofte mindre, dybere og ligger i vanskelige miljøer som dybhavet eller Arktis.
Klima forandring
Fossile brændstoffer som olie, naturgas og kul er rige aflejringer af kulstof begravet dybt i Jorden. De akkumulerede der langsomt over hundreder af millioner af år.
Når fossile brændstoffer brændes, returneres deres kulstof til atmosfæren i form af kuldioxid - en drivhusgas, der bidrager til den globale opvarmning og klimaændringer. I cirka 200 år har mennesker produceret og brændt en betydelig del af jordens fossile brændstofressource og sendt den ud i atmosfæren næsten en million gange hurtigere end den blev fjernet for at danne fossile brændstoffer.
Regeringens støtte til vedvarende energi
I dag accepterer regeringer verden over, at forbrænding af fossile brændstoffer hurtigt ændrer jordens atmosfære, hvilket fører til klimaændringer, der har mange uønskede virkninger. I et forsøg på at bremse frigørelsen af kuldioxid i miljøet tilbyder regeringerne tilskud, skatteincitamenter og andre programmer, der er designet til at støtte udvikling af vedvarende energi.
Teknologiforbedringer og lavere omkostninger
Mens priserne på fossilt brændstof stiger, falder omkostningerne ved fremstilling af solcellepaneler, geotermiske systemer, vindmøller og andet vedvarende energiudstyr på en pris pr. BTU-basis. Mens omkostningerne ved vedvarende energi stadig er høje, er prisudviklingen i en gunstig retning. Dette er, når regeringens støtte kan gøre en stor forskel.
Kommercialisering og infrastruktur
Efterhånden som flere projekter med vedvarende energi afsluttes, forbedres deres evne til at integreres jævnt med bygninger, køretøjer og primære energikilder. Masseproduktion nedbringer priser, og en voksende vedtagelsesgrad øger tilgængeligheden af pålideligt udstyr, dele og serviceekspertise.
Selvom alt ovenstående antyder, at vi er på kanten af en eksplosion af vedvarende energi, har vi stadig ikke krydset vigtige prispunkter og markedsindtrængninger for at gøre vedvarende energi selvstartende og selvbærende. Dette er grunden til, at regeringer forsøger at støtte vedtagelse og forbedring af vedvarende energisystemer.
Geotermisk energikort: National Geothermal Data System offentliggjorde et geotermisk potentialekort for De Forenede Stater. Det viser, at geotermiske varmepumpeanlæg kan have succes i hele landet (lysebrun), områder med direkte anvendelse til lav temperatur (under 100 grader C) er rigelige i det vestlige USA (orange), og nogle få stater har potentielle placeringer for elektrisk strømproduktion, hvor temperaturen under vandoverfladen er over 100 grader C (rød). Ikke alle placeringer, der er vist i disse farver, vil være egnede på grund af lokale grundforhold, regler for jordbrug og andre faktorer. Mere detaljeret information.
Nylige tendenser til vedvarende energi
Vedvarende energi udgør i øjeblikket ca. 8,20% af det amerikanske energiforbrug. Det meste kommer fra biomasse og vandkraft. Siden 1995 er mængden af energi produceret af vedvarende kilder steget med 15,9%. Hvis De Forenede Stater håber at få 25% af sin energi produceret fra vedvarende energikilder inden 2025, er der behov for et enormt skub.
Den hurtigst voksende vedvarende energikilde siden 1995 har været vindkraft. Implementeringen af vindkraft er eksploderet med en stigning på over 2000%. Selvom dette er en spektakulær vækst, bidrager vinden mindre end 3/4% af nationernes energiforsyning.
Solar er vokset over 55% siden 1995, og det hurtige fald i prisen per kilowatt på solcellepaneler skulle understøtte fremtidig vækst. Geotermisk er vokset næsten 27%. Nye teknologier og højere priser på fossilt brændstof gør nu, at geotermiske rumopvarmningsprojekter er konkurrencedygtige med fossile brændselsenheder.
Vandkraft energi potentiale kort: Det amerikanske energiministerium har offentliggjort kort, der viser den aktuelle brug og fremtidige udviklingspotentiale for vandkraft i USA. De fleste af områderne er placeret, hvor vandløb flyder over områder med mindst moderat lokal lettelse. Mere detaljeret information.
Tendenser for fremtiden
Fremtiden for vedvarende energi er meget lys. Omkostningerne pr. BTU er faldende. Metoder til at integrere dem glat i bygninger, køretøjer og primære energikilder forbedres. Frygt for klimaændringer motiverer regeringerne til at støtte vedvarende energiprojekter med tilskud, skattelettelser og andre incitamenter.
Projekter med vedvarende energi hjælper næsten altid De Forenede Stater med at blive mere energiuafhængige. Dette skyldes, at projekter med vedvarende energi normalt er placeret tæt på, hvor energien vil blive brugt. Dette mindsker deres miljøpåvirkning, reducerer omkostningerne og giver regeringerne incitamenter til at reducere udenlandsk afhængighed.
Hvor kan der placeres nye vedvarende projekter?
Mulighederne for projekter med vedvarende energi findes på steder i USA. Geotermiske varmepumper kan give økonomisk mening næsten ethvert sted i USA, hvor jord og lokale udviklingsforhold er passende. De vestlige Forenede Stater er især velsignet med brede områder med stort potentiale for vind-, hydro-, sol- og geotermiske projekter (se kort på denne side).
Brugen af vedvarende energi bør vokse hurtigt i det næste årti, efterhånden som deres teknologier bliver mere effektive og omkostningskonkurrencedygtige med fossilt brændstof. Omkostninger, klimabeskyttelsesmål og idealer om energiuafhængighed vil hjælpe dem til at lykkes.