Да направим чистата възобновяема енергия реалност

Смяна на език
Article Публикуван 25-09-2017 Последна промяна 28-09-2017
1 min read
Инвестирането в чиста енергия трябва да върви ръка за ръка с енергийната ефективност и икономията на енергия. Иновативните решения могат фундаментално да променят начина, по който произвеждаме, съхраняваме, транспортираме и използваме енергията. Преходът от изкопаеми горива към възобновяеми енергийни източници и чиста енергия може да повлияе на общности, зависими от изкопаемите горива в краткосрочен план. С целенасочени политики и инвестиции в нови производствени умения чистата енергия може да осигури нови икономически възможности.

©Nikolaos Kalkounos, Picture2050 /EEA

Енергията, във формата на нейното добиване, почти винаги трябва да бъде трансформирана в гориво, подходящо за съответното предназначение. Така например, вятърната или слънчевата енергия трябва да бъдат преобразувани в електричество, преди да можем да ги използваме. По аналогичен начин, суровият петрол, добиван от земните недра, се трансформира в бензин и дизел, керосин, самолетно гориво, втечнен петролен газ, електроенергия и т.н., преди да може да бъде използван в самолетите, леките коли и домовете.

Част от тази първоначална потенциална енергия се губи в процеса на трансформация. Дори при суровия петрол, който притежава по-висока енергийна плътност ([1]) от повечето конвенционални горива, само 20 % от този потенциал може да бъде трансформиран в електричество.

Енергийна ефективност: справянето с енергийните загуби е от решаващо значение

Електроцентралите често ползват топлина, получена от изгарянето на първично гориво, като въглища, за производството на електричество. Основните аспекти на този процес са много сходни с тези на първоначалните парни двигатели. Вода се нагрява докато заври, за да се създаде пара и се разширява с превръщането си в газ, който на свой ред задвижва турбините. Това механично движение (механична енергия) след това се оползотворява като електричество. Значителна част от използваното гориво обаче се губи като отпадъчна топлина в процеса на трансформация. По подобен начин на лаптопите, колите или много други електронни устройства, електроцентралите генерират топлина при функционирането си и притежават охладителни системи за избягване на риска от прегряване.

Електроцентралите и нефтените рафинерии се нуждаят от енергия за самия процес на трансформация, както и за своята ежедневна оперативна дейност. Не е изненадващо, че охладителните системи (така например вентилаторите в компютрите) също се нуждаят от енергия, за да функционират. При електроцентралите охладителните системи могат също да отделят топлина обратно в природата — най-често под формата на по-топла вода и въздух.

Този тип неефективност — енергийна загуба или отпадъчна топлина — се случва не само при трансформирането на енергия от една форма в друга. Всеки ден, когато отопляваме домовете си, караме колите си или готвим храната си, и всъщност всеки път, когато използваме енергия, ние пропиляваме част от нея. Така например, задвижваните с изкопаеми горива коли използват само около 20 % от своето гориво за задвижване на превозното средство, докато около 60 % се губят под формата на топлина от двигателя. Сградите са отговорни за 40 % от общото потребление на енергия в ЕС и около 75 % от тях са енергийно неефективни([2]). Енергийната неефективност означава, че пропиляваме значителна част от нашите ресурси, включително пари, докато в същото време замърсяваме околната среда повече от необходимото. Как може да бъде предотвратен този процес? Как можем да увеличим енергийната ефективност? Можем ли да извлечем повече ползи от едно и също количество енергия?

Технологията и политиката могат да спомогнат за свеждането до минимум на някои от енергийните загуби. Така например, една енергийно ефективна крушка използва около 25—80 % по-малко енергия от една конвенционална крушка с нажежаема жичка и потенциално може да ни служи 3—25 пъти по-дълго. Някои електроцентрали (в процес, известен като „когенерация“ или комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия) улавят топлинната енергия, която иначе би била пропиляна, и я използват за осигуряване на централно парно отопление и охладителни услуги за местните общности. По подобен начин, оборудването на по-късен етап на стари сгради с модерна изолация може да доведе до намаление на потреблението на енергия и на сметките за енергия.

Съхранение и пренос на енергия

В някои случаи топлината, която обикновено се губи, би могла да бъде използвана за други цели. Топлината, генерирана от човешкото тяло, може би не е първият енергиен източник, които ни идва на ум, но дори тази топлина може да се използва и превръща в използваема енергия. Около 250 000 пътници преминават забързани през централната гара в Стокхолм всеки ден. Вместо тази топлина да се извежда чрез вентилация, излишната топлина се улавя и се използва за загряване на вода, която от своя страна осигурява отоплението на офис сграда от другата страна на пътя, водейки до намаляване на сметките за енергия на сградата през студените шведски зими.

Такива иновативни подходи ще бъдат също така особено важни, за да можем да съхраняваме и пренасяме чиста енергия в необходимия мащаб. Относително лесно е да се съхраняват и пренасят изкопаемите горива. Веднъж след като бъде добит, петролът може да се използва в произволен момент. Той може да бъде придвижван в съществуващите мрежи и е достъпен чрез обширна и добре организирана инфраструктура. Случаят с възобновяемата енергия не винаги е такъв, но с иновациите, може да стане. Улавянето на слънчева енергия през летните месеци и съхраняването ѝ под формата на топла вода в подземни резервоари за ползване през зимните месеци може да осигури достатъчно топлина за цели общности. Освен това, с по-ефективни акумулаторни батерии, които са в състояние да съхраняват повече енергия, и с по-мащабна инфраструктура за презареждане пътният транспорт на далечни разстояния би могъл, поне на теория, да бъде изцяло електрически.

Някои решения за електрически транспорт могат също така да отидат по-далеч от опцията за акумулаторни батерии с голям капацитет за съхранение на енергия. По някои маршрути на обществения транспорт, като Грац, Австрия и София — България, вече се експериментира с електрически автобуси, които имат по-леки акумулаторни батерии, зареждащи се по-бързо. След зареждане за 30 секунди, докато пътниците се качват и слизат, тези автобуси са готови да пропътуват нови 5 километра до следващата спирка, оборудвана със станция за зареждане.

Вдъхновяване на иновации по пътя напред

Нуждаем се от изобилна енергия, за да захранваме машините и за да отопляваме домовете си, но не е задължително тази енергия да идва от изкопаеми горива. Бихме ли могли да уловим повече от енергията на слънцето? Слънчевите панели съдържат фотоволтаични клетки, които преобразуват част от слънчевото греене в електрическа енергия. През последните години технологичното развитие направи възможно фотоволтаичните клетки да улавят все по-голям дял от тази необработена слънчева енергия при по-ниски разходи. Колкото е по-голяма площта на панела, толкова повече електроенергия се произвежда. Това да наситим целия пейзаж със слънчеви панели би могло да предизвика загриженост за визуално замърсяване в местните общности или да попречи на използването на земята за други цели. Но какво ще кажете, ако тези панели станат незабележима част от нашия всекидневен живот?

Изследователски проект, финансиран от изследователските програми на ЕС, проучва именно това. Проектът „Fluidglass“ („Течно стъкло“) цели да превърне прозорците в невидими колектори на слънчева енергия. Проектът предвижда вмъкване на тънък слой вода, обогатена с нано частици между стъклените слоеве. Нано частиците улавят слънчевата енергия и я превръщат в електричество, което може да се използва в сградата. Нано частиците също така филтрират светлината — запазвайки стайната температура приятна в горещо време. Според екипа, работещ по проекта, потенциалните икономии на енергия биха могли да достигнат 50—70 % при сградите, оборудвани с такава система на по-късен етап, и 30 % при сградите ново строителство, вече проектирани да ползват по-малко енергия.

Този изследователски проект е само една от многото инициативи из цяла Европа, които лансират технологични решения и подобрения във възобновяемата енергия, енергийната ефективност и икономиите на енергия. Цялостният потенциал на тези иновации, по отношение на икономически растеж и неограничена чиста енергия, е огромен. Следващата стъпка е да се улесни тяхното широко приложение. Публичните власти, инвеститорите, потребителите и различните действащи лица в ключовите сектори (например строителния сектор) ще трябва да играят ключови роли във възприемането на тези технологии в широк мащаб.

Европейската инвестиционна банка е едно от действащите лица, осигуряващо така нужното финансиране. Един от все още неизползваните източници на естествена и чиста енергия е енергията на вълните. Твърди се, че вълновата енергия може да посрещне поне 10 % от световните енергийни нужди. Финландска компания разработва подводни панели, които да трансформират енергията на океанските вълни в електрическа енергия. Един панел, монтиран край брега на Португалия, може да посрещне нуждите от електроенергия на 440 домакинства. Наред с подкрепата за много други отраслови решения, Европейската инвестиционна банка осигурява заеми за подпомагане на по-широкото приложение на тази технология.

От въглища към слънчева енергия: инвестиране в нови професионални умения

Липсата на приемане от местните общности би могла да се окаже една от пречките по пътя към чистата енергия. Някои общности се загрижени за визуалното замърсяване, както и за шумовото замърсяване. Слънчевите панели и вятърните турбини, разпръснати из пейзажа, могат да бъдат възприети като непринадлежащи на мястото в един идиличен селски пейзаж, от естетична гледна точка. Някои от тези опасения могат да бъдат взети предвид чрез по-добро планиране и включване на местните общности при вземането на решения за местоположението на вятърните паркове. По-важно предизвикателство обаче е това на работните места, доходите и качеството на живот, които се осигуряват от стабилните доходи. Закриването на един сектор, като например въгледобива, без да се създадат нови икономически възможности, може да повиши процента на безработица на местно ниво. Съвсем разбираемо е, че град, зависещ от въгледобива, по всяка вероятност ще внимава много в това да възприеме фундаменталните промени в местната икономика. Независимо от мащабите на задачата обаче такава една икономическа трансформация е възможна и пионерите в тази сфера вече ни водят по пътя към нея.

След откриването на въглища в Рурския басейн в Германия през 1840 г. Гелзенкирхен се превръща в един от най-важните градове за въгледобив в Европа. В продължение на повече от 100 години градът се моделира от въгледобива, а по-късно и от нефтените рафинерии. Днес в Гелзенкирхен няма вече миньори. Въпреки това градът все още е свързан с енергията. За да се справи с продължилата десетилетия висока безработица и с постепенния упадък на въгледобива, градът активно възприема и подкрепя иновациите в областта на чистите технологии. Той се стреми да стане център на слънчевите технологии за Германия, с високо специализирана работна ръка, като привлича не само други чисти енергийни промишлености, но и финанси и услуги. Зависими в миналото от изкопаемите горива, членовете на местната общност вече са се превърнали в заклети поддръжници и потребители на чиста енергия.

Пренасочването на работната ръка от един сектор към други не е лесно. Всяко работно място изисква конкретен набор от умения и знания. Придобиването на нови умения изисква време и, почти винаги, финансови ресурси. Предлагането на възможности за обучение на засегнатите лица може да спомогне за намаляване на социалните разходи на такъв тип социално-икономически преход. Аналогично на това, намаляването на икономическата зависимост от един единствен сектор чрез стимулирането на широк набор от дейности може да помогне на местната икономика да расте. За да са ефективни тези промени, те трябва да бъдат реализирани рано и поддържани за определен период от време. Така например, темповете на наемане на работна ръка трябва да бъдат намалявани постепенно, за да се избегнат съществени шокове за общностите, зависими от въгледобива, докато в същото време образователната система — професионалното обучение по-конкретно — трябва да се формира по начин, който ще насочва новите търсещи работа лица към новите сектори и извън миннодобивния сектор.

Отблизо: Политиките на ЕС за чиста енергия

Икономиите на енергия и енергийната ефективност са ключови компоненти на политиките на Европейския съюз в областта на енергетиката и климата. Предвид факта, че изгарянето на изкопаеми горива и измененията на климата са тясно взаимосвързани , всяко намаление на цялостното потребление на изкопаеми горива ще доведе до намаление на емисиите на парникови газове, допринасяйки за постигане на климатичните цели на ЕС. През ноември 2016 г. Европейската комисия предложи широкообхватен законодателен пакет относно чистата енергия. Този пакет цели не само да ускори движението на ЕС към чистата енергия, но и да създаде работни места чрез стимулиране на икономическите отрасли, допринасящи за енергийния преход на Европа.

Законодателният пакет поставя енергийната ефективност на първо място и предлага обвързваща цел в размер на 30 % от нивото за ЕС до 2030 г. Той също така очертава цели за възобновяемите енергийни източници и за овластяване на потребителите. По-точно казано, в срок до 2030 г. половината от електричеството на Европа трябва да е от възобновяеми енергийни източници, а до 2050 г. производството на електроенергия трябва да е изцяло без никакви въглеродни емисии. В същия този дух, потребителите трябва да имат повече контрол върху възможностите си за избор на енергия и да разполагат с повече информация за потреблението и разходите.

ЕС подпомага прехода към чиста енергия чрез различни инструменти и политики. Енергийният съюз е един от десетте настоящи политически приоритета на Европейската комисия, които на свой ред в еднаква степен се подкрепят от други всеобхватни политики, включително тези на кръговата икономика, дневния ред за уменията и иновациите. Този политически ангажимент се подкрепя с фондове на ЕС, включващи отпуснатите суми от Европейския фонд за стратегическо инвестиране, Европейския фонд за регионално развитие и Кохезионния фонд.


AAМерки по места

Въведени са редица мерки за превръщане на политическите цели на ЕС в реалност, подкрепяне на изследователската дейност, инвестициите и възприемането на чиста енергия. Някои от тези мерки на ЕС, като например Директивата на ЕС за енергийните показатели на сградите или Стратегията на ЕС за нискоемисионна мобилност, са насочени към ключови сектори. ЕС също така прие мерки за постигане на ключовите цели, като например енергийната ефективност и улесняването на инвестициите и изследователската дейност, включително Директивата за енергийна ефективност и Инициативата за интелигентни финанси за интелигентни сгради.

Тези политики и усилия се отплащат. Така например, очаква се Рамките на ЕС за екологичен дизайн и енергийно етикетиране да спестят 175 mtoe годишно първична енергия до 2020 г., което е повече от годишното потребление на първична енергия на Италия. С други думи, само благодарение на тези две Рамки на ЕС се очаква европейците да спестят почти 500 EUR на домакинство всяка години от своите сметки за енергия. Освен, че създават допълнителен приход и работни места, рамките също така допринасят за енергийната сигурност чрез намаляване на вноса на енергия с количество, еквивалентно  на 1300 милиона барела петрол всяка година. Това означава спестяване на 320 милиона тона емисии на въглероден двуокис всяка година — значителен принос към постигането на климатичните цели на ЕС.

По-ясните етикети за енергийна ефективност на домакинските уреди са само част от усилията. Тези законодателни рамки са част от по-крупните цели за кръгова икономика на ЕС, които са насочени към по-ефективно използване на всички ресурси навсякъде в европейската икономика. Начинът, по който проектираме продуктите, градовете и сградите, трябва да улеснява намаляването на влаганите ресурси, включително енергия, за същото или по-голямо производство на блага. Екологичният дизайн също така трябва да направи по-лесно разглобяването на продуктите, за да се даде възможност за повторна употреба на различни компоненти. В този контекст Европа действително би спестила енергия като влаган в производството ресурс, тъй като нейната икономика ще става все по-ефективна по отношение влаганите ресурси. Така например, чрез спестяването на вода и използването ѝ по по-ефективен начин, Европа също така би спестила енергия, използвана за нейното добиване, пренос, пречистване и т.н. Според проучване на Европейската комисия Европа би могла да спести енергия, еквивалентна на между 2 % и 5 % от своето общо потребление на първична енергия просто като използва водата по-ефективно.

([1]) „Енергийна плътност“ означава количеството енергия за единица обем.

([2]) Приблизителни цифри от оценката на въздействието за изменението и допълнението на Директивата за енергийните параметри на сградите.

Свързано съдържание

Новини и и статии

Related infographics

Свързани публикации

Вижте също

Geographic coverage

Temporal coverage

категории: , ,
Европейската агенция по околна среда (ЕАОС)
Kongens Nytorv 6
1050 Copenhagen K
Denmark
Телефон: +45 3336 7100