ייצור וצריכה של אנרגיה מתחדשת בארצות הברית

תוֹכֶן

• מבוא
• שימוש היסטורי באנרגיה מתחדשת בארצות הברית
• התעוררות קלה לאנרגיה מתחדשת
• מחירי אנרגיה דלקים מאובנים גבוהים יותר
• משאבי דלק מאובנים הולכים ומתרוקנים
• שינוי אקלים
• תמיכה ממשלתית באנרגיה מתחדשת
• שיפורים טכנולוגיים ועלויות נמוכות יותר
• מסחור ותשתיות
• מגמות אנרגיה מתחדשות אחרונות
• מגמות לעתיד
• היכן ימוקמו פרויקטים חדשים המתחדשים?

מקורות אנרגיה מתחדשים: ניתן לנצל מקורות אנרגיה מתחדשים מבלי להפחית את הכמות שניתן לייצר בעתיד. אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית הם דוגמאות למקורות אנרגיה מתחדשים. תמונה על זכויות יוצרים / פרננדו אלונסו הררו.

מבוא

"אנרגיה מתחדשת" היא אנרגיה המופקת ממקור שלא מתרוקן לצמיתות. אור שמש, רוח, מים זורמים, חום גיאותרמי וצמחים הם דוגמאות למשאבי אנרגיה מתחדשים. ניתן לייצר אותם כיום מבלי לפגוע ביכולתם לייצר בעתיד.

בעשור האחרון השימוש באנרגיה מתחדשת הופך להיות חשוב יותר לאנשים, לתעשייה ולממשלות. למה? משאבי אנרגיה מתחדשים אינם מתמצים, הם הופכים להיות פחות יקרים ויש להם השפעה סביבתית רכה יותר.

סטטיסטיקת אנרגיה מתחדשת: בשנת 2009 היוו אנרגיה מתחדשת כשמונה אחוזים מייצור / צריכת אנרגיה של ארצות הברית. מהכמות ההיא השמש, הגיאותרמית, הרוח, ההידרום והביומסה היו כל אחד לפחות לפחות 1% מהסכום הכללי. מקור: ניהול מידע אנרגיה.

צריכת אנרגיה מתחדשת: המגמות בייצור / צריכת אנרגיה מתחדשת משנת 1950 עד 2009. כמות האנרגיה המיוצרת ממקורות מתחדשים גדלה בהתמדה לאורך זמן. המשמעותי ביותר הוא הצמיחה המהירה בדלקים ביו וברוח בעשור האחרון. מקור: ניהול מידע אנרגיה.

שימוש היסטורי באנרגיה מתחדשת בארצות הברית

שני מקורות חשובים לאנרגיה מתחדשת בארצות הברית היו תמיד כוח עץ ומים. כוח בעלי חיים עשוי להיחשב גם כמקור מוקדם חשוב לאנרגיה מתחדשת. אלה היוו כמעט את כל האנרגיה שהופקה בארצות הברית עד שהחלו כריית פחם באמצע שנות ה- 1700 והקידוחים לנפט וגז החלו באמצע שנות ה- 1800.

מרגע שהייצור של דלקים מאובנים התמסחר, הוחלפו בהדרגה עץ ומים כדלקים ראשוניים. זה נעשה פחות יקר ונוח יותר לספק את צורכי האנרגיה של בית או מפעל מדלקים מאובנים מאשר מעץ או מים. דלקים מאובנים הפכו לדלקים הראשוניים החדשים. כיום - יותר ממאה שנה אחר כך - הם עדיין נמצאים בעמדה הדומיננטית ההיא.

צריכת אנרגיה מתחדשת לפי מגזרים: המגמות בייצור / צריכת אנרגיה מתחדשת לפי מגזר משנת 1950 עד 2009. השימוש באנרגיה מתחדשת בענפי החשמל והתעשייה גדל בהתמדה. פיצוץ בענף התחבורה אירע בעשור האחרון. מקור: ניהול מידע אנרגיה.

הסוכנות להגנת הסביבה של ארצות הברית הכינה מפה פוטנציאלית לייצור אנרגיות רוח במפה פוטנציאלית. באזורים הכחולים הכהים ביותר יש פוטנציאל וואט / מ"ר של מעל 800. תמונה EPA.

מפה פוטנציאלית לאנרגיה סולארית: המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת פרסמה מספר מפות פוטנציאליות לאנרגיה סולארית. בדרום מערב ארצות הברית יש את הפוטנציאל הגדול ביותר לפרויקטים של אנרגיה סולארית. מידע מפורט יותר.

התעוררות קלה לאנרגיה מתחדשת

דלקים מאובנים אפשרו את התיעוש של ארצות הברית, אך השימוש בהם התגודד סביב מוקשים ובארות עד לפיתוח שיטות תחבורה יעילות. באזורים המרוחקים מפיקדונות פחם, נפט וגז, מים, עץ ולעיתים רוח המשיכו לשלטון את המדינה.

מאז בערך 1970 מקורות אנרגיה מתחדשים סיפקו רק כ -5% עד 7% מצריכת החשמל בארצות הברית. עם זאת, בעשר השנים האחרונות קיבלה אנרגיה מתחדשת תשומת לב רבה יותר. הסיבות לתשומת לב מוגברת זו כוללות:

מחירי אנרגיה דלקים מאובנים גבוהים יותר

מחירי הנפט, הגז הטבעי והפחם עלו בהתמדה, ומחירי הדלק המאובנים יכולים להיות תנודתיים ולא צפויים. אף כי באופן היסטורי אנרגיה מתחדשת הייתה יקרה יותר, הפרש העלויות יורד ככל שמחירי הדלקים המאובנים עולים.

משאבי דלק מאובנים הולכים ומתרוקנים

כשהחל כריית פחם באמצע שנות ה- 1700, תפרי הפחם הקרובים לפני השטח היו הראשונים שניצלו. עם הזמן הושלכו במהירות הגחלים הקלים ביותר בכרייה והאיכות הגבוהה ביותר. מה שנותר כיום הוא בדרך כלל מאתגר יותר בשלי או שאיכותו נמוכה יותר.

בירור אחר נפט וגז מצא במהירות את המרבצים הגדולים והרדודים ביותר. כיום יעדי החקירה הם לרוב קטנים יותר, עמוקים יותר וממוקמים בסביבות קשות כמו האוקיאנוס העמוק או הארקטי.

שינוי אקלים

דלקים מאובנים כמו נפט, גז טבעי ופחם הם משקעים עשירים של פחמן הקבורים בעומק כדור הארץ. הם הצטברו שם לאט לאט במשך מאות מיליוני שנים.

כאשר נשרפים דלקים מאובנים, הפחמן שלהם מוחזר לאטמוספרה בצורה של פחמן דו חמצני - גז חממה התורם להתחממות כדור הארץ ולשינוי האקלים. בתוך כמאתיים שנה בני אדם ייצרו ושורף חלק משמעותי ממשאב הדלק המאובנים של כדור הארץ, והעבירו אותו לאטמוספירה כמעט מיליון פעמים מהר יותר מכפי שהוסר כדי ליצור דלקים מאובנים.

תמיכה ממשלתית באנרגיה מתחדשת

כיום ממשלות ברחבי העולם מקבלות את העובדה ששריפת דלקים מאובנים משנה במהירות את האווירה של כדור הארץ, מה שמוביל לשינויי אקלים שיש להם השפעות לא רצויות רבות. במאמץ להאט את שחרור הפחמן הדו-חמצני לסביבה, ממשלות מציעות מענקים, תמריצי מס ותוכניות אחרות שנועדו לתמוך בפיתוח אנרגיה מתחדשת.

שיפורים טכנולוגיים ועלויות נמוכות יותר

בעוד שמחירי הדלק המאובנים עולים, עלות ייצור הפאנלים הסולאריים, מערכות גיאותרמיות, טורבינות רוח וציוד אנרגיה מתחדשת אחרת יורדת על בסיס על בסיס BTU. עלות אנרגיה מתחדשת עדיין נותרה גבוהה, אך מגמת המחירים היא בכיוון חיובי. זה כאשר התמיכה הממשלתית יכולה לעשות את ההבדל הגדול.

מסחור ותשתיות

עם השלמת פרויקטים של אנרגיה מתחדשת יותר, יכולתם להשתלב בצורה חלקה עם בניינים, כלי רכב ומקורות אנרגיה ראשוניים משתפרת. ייצור המוני מוריד מחירים, ושיעור אימוץ הולך וגדל מגדיל את זמינות הציוד, החלקים והמומחיות האמינות.

אף על פי שכל האמור לעיל רומז כי אנו נמצאים על סף פיצוץ של אנרגיה מתחדשת, עדיין לא עברנו נקודות מחיר וחדירות שוק חשובות בכדי להפוך אנרגיה מתחדשת להתחלה עצמאית ומתקיימת. זו הסיבה שממשלות מנסות לתמוך באימוץ ושיפור מערכות אנרגיה מתחדשת.

מפה פוטנציאלית לאנרגיה גיאותרמית: מערכת הנתונים הגיאו-תרמיים הלאומית פרסמה מפת פוטנציאל גיאותרמית לארצות הברית. זה מראה שהתקנות משאבות חום גיאותרמיות יכולות להיות מוצלחות בכל רחבי הארץ (שזוף קל), אזורים לשימוש ישיר בטמפרטורה נמוכה (מתחת ל 100 מעלות צלזיוס) נמצאים בשפע במערב ארה"ב (כתום), ובמדינות בודדות יש מיקומים פוטנציאליים לחשמל ייצור חשמל בו טמפרטורות המים מתחת לפני השטח הן מעל 100 מעלות צלזיוס (אדום). לא כל מיקום המוצג בצבעים אלה יתאים בגלל תנאי הקרקע המקומיים, תקנות השימוש בקרקע וגורמים אחרים. מידע מפורט יותר.

מגמות אנרגיה מתחדשות אחרונות

אנרגיה מתחדשת מהווה כיום כ -8.20% מצריכת האנרגיה של ארצות הברית. עיקר זה מקורו בביומסה וממקורות הידרואלקטריים. מאז 1995 גדל כמות האנרגיה המיוצרת על ידי מקורות מתחדשים ב- 15.9%. אם ארצות הברית תקווה ש- 25% מהאנרגיה שלה תייצר ממקורות מתחדשים עד 2025, יהיה צורך בדחיפה עצומה.

מקור האנרגיה המתחדשת הצומחת במהירות ביותר מאז 1995 היה כוח הרוח. יישום כוח הרוח התפוצץ עם עלייה של מעל 2000%. למרות שמדובר בצמיחה מרהיבה, הרוח תורמת פחות מ- 3/4% מאספקת האנרגיה של המדינות.

השמש צמחה מעל 55% מאז 1995, והירידה המהירה במחיר לקילוואט של לוחות סולאריים אמורה לתמוך בצמיחה עתידית. הגיאותרמית צמחה כמעט 27%. טכנולוגיות חדשות ומחירי דלק מאובנים גבוהים יותר גורמים כעת לפרויקטים של חימום חלל גיאותרמי להיות תחרותיים ביחידות דלק מאובנים.

מפה פוטנציאלית לאנרגיה הידרולית: משרד האנרגיה של ארצות הברית פרסם מפות המציגות את פוטנציאל השימוש הנוכחי ופוטנציאל הפיתוח העתידי של כוח הידרולי בארצות הברית. מרבית האזורים ממוקמים בהם נחלים זורמים על פני אזורים עם הקלה מקומית מתונה לפחות. מידע מפורט יותר.

מגמות לעתיד

העתיד של אנרגיה מתחדשת הוא מאוד בהיר. העלות ל- BTU ירדה. שיטות לשילובם בצורה חלקה בבניינים, כלי רכב ומקורות אנרגיה ראשוניים משתפרים. הפחדים משינויי אקלים מניעים את הממשלות לתמוך בפרויקטים של אנרגיה מתחדשת עם מענקים, הקלות מס ותמריצים אחרים.

פרויקטים של אנרגיה מתחדשת כמעט תמיד עוזרים לארצות הברית להיות עצמאיים יותר באנרגיה. הסיבה לכך היא שפרויקטים של אנרגיה מתחדשת בדרך כלל ממוקמים קרוב למקום בו תיצרך האנרגיה. זה מקטין את ההשפעה הסביבתית שלהם, מוריד את העלויות ומעניק לממשלות תמריצים להפחתת התלות הזרה.

היכן ימוקמו פרויקטים חדשים המתחדשים?

הזדמנויות לפרויקטים של אנרגיה מתחדשת קיימות במקומות ברחבי ארצות הברית. משאבות חום גיאותרמיות יכולות להיות הגיוניות כלכליות כמעט בכל מקום בארצות הברית בהן תנאי פיתוח קרקעיים ומקומיים מתאימים. מערב ארצות הברית מבורכת במיוחד באזורים רחבים עם פוטנציאל גבוה לפרויקטים של רוח, הידרו, שמש ו גיאותרמיות (ראו מפות בעמוד זה).

השימוש באנרגיה מתחדשת אמור לגדול במהירות בעשור הקרוב ככל שהטכנולוגיות שלהם מתייעלות ותחרותיות בעלות על בסיס דלק מאובנים. עלויות, יעדי הגנת אקלים ואידיאלים של עצמאות אנרגטית יעזרו להם להצליח.