1. Wstep
Technologie odnawialnych zródel energii rozwinely sie juz do takiego stopnia, ze moga konkurowac z konwencjonalnymi systemami energetycznymi. Odnawialne zródla energii sa zródlami lokalnymi, totez moga zwiekszyc poziom bezpieczenstwa energetycznego zmniejszajac eksport paliw kopalnych, stworzyc nowe miejsca pracy, szczególnie w malych i srednich przedsiebiorstwach, promowac rozwój
regionalny. Modulowy charakter wiekszosci technologii odnawialnych zródel energii pozwala na ich stopniowe rozszerzanie w miare potrzeb, co ulatwia ich finansowanie. Pamietac nalezy równiez o olbrzymich korzysciach dla srodowiska naturalnego czlowieka plynacych ze stosowania tych technologii.
2. TECHNOLOGIE I RYNEK
Energia wiatru
Wykorzystanie wiatru do produkcji energii jest jak dotad najwiekszym sukcesem. Dwie dekady postepu w rozwoju zaawansowanych turbin, które wykorzystuja materialy syntetyczne, komputerowo wspomagane projektowanie i wyszukana kontrole elektroniczna zredukowaly koszt
wytwarzanej elektrycznosci prawie
pieciokrotnie od roku 1980. Pozwolilo to tej technologii stac sie najszybciej rozwijajacym sie zródlem energii, zwiekszajac sie rocznie przecietnie o 26% pomiedzy rokiem 1990 a 1997. W roku 1997 laczna zainstalowana moc
elektrowni wiatrowych wzrosla o 25% (1560 MW) osiagajac moc 7555 MW, a w 1998 o 26,8% (2060 MW) osiagajac moc 9615 MW.
Cztery kraje sa w czolówce szybkiego rozwoju energetyki wiatrowej w koncu lat dziewiecdziesiatych: Niemcy, Dania, Hiszpania i India. Razem, zainstalowaly one prawie 80% wszystkich nowych mocy w 1997 roku. Niemcy osiagnely 2,873 MW w 1998, instalujac 530 MW w 1997 i 800 MW w 1998 na nizinach w poblizu Morza Pólnocnego. W jednym z regionów pólnocnych Niemiec 11% zapotrzebowania na energie elektryczna pochodzi z elektrowni wiatrowych, a w innym 7%. I chociaz niemieckie zaklady energetyczne sprzeciwialy sie rozwojowi elektrowni wiatrowych, spoleczenstwo silnie popiera ich rozwojów, zarówno politycznie, jak i poprzez inwestowanie w nie.
Wykorzystanie energii wiatrowej zwieksza sie równiez w innych krajach: Wloszech, Holandii, Chinach i Wielkiej Brytanii, ale w zadnym z nich nie rozwinal sie jeszcze duzy lub zrównowazony rynek. Stany Zjednoczone, które mialy najwiekszy rynek w latach osiemdziesiatych, w ostatniej dekadzie nie zanotowaly znaczacego wzrostu w roku 1997, chociaz nalezy spodziewac sie zmian w nadchodzacych latach.
Wieksze turbiny, ulepszone technologie i ciagle zmniejszajace sie koszty napedzaja rozwój elektrowni wiatrowych. Wedlug specjalistów, nowe turbiny wiatrowe sa obecnie konkurencyjne z elektrowniami weglowymi w Niemczech i innych krajach.
Kilka duzych koncernów, m.in. Enron bierze aktywny udzial w rozwoju energetyki wiatrowej.
Energia sloneczna
Zainteresowanie systemami fotowoltaicznymi (PV) szybko wzrasta na swiecie ze wzgledu na to, ze przetwarzaja one promieniowanie sloneczne bezposrednio na energie elektryczna, bez ubocznej produkcji zanieczyszczen, halasu i innych czynników wywolujacych niekorzystne zmiany srodowiska. Produkcja modulów fotowoltaicznych, drugiego (16,8%) najszybciej rosnacego odnawialnego zródla energii w latach 1990 - 98 zwiekszala sie srednio o 25% rocznie. W 1998 wyniosla ona 152 MW (przyrost o 30% wzgledem 1997), a w 1999 spodziewane jest, ze produkcja osiagnie poziom 200 MWp.
Jednakze w ostatnich latach duzy nacisk, szczególnie w krajach wysoko uprzemyslowionych, kladziony jest na rozwój systemów fotowoltaicznych podlaczonych do sieci elektroenergetycznej, poniewaz zapewniaja one najwyzszy potencjal na dlugofalowa redukcje zuzycia paliw kopalnych i zmniejszenie emisji dwutlenku wegla. W Niemczech, po sukcesie programu „1000 slonecznych dachów” realizowanego w latach 1991-1995 (do 1995 r. zainstalowano 2200 instalacji o lacznej mocy 5,3 MW). Rzad federalny oglosil w koncu 1998 r. program 100.000 dachów. Szybki rozwój fotowoltaiki w Niemczech wynika z dotacji rzadowych i wysokiej ceny zakupu energii elektrycznej przez zaklady energetyczne. Wykorzystujac obecny boom budowlany w Berlinie zainstalowano systemy fotowoltaiczne w Parlamencie, Ministerstwie Gospodarki, stacji kolejowej i budynkach mieszkalnych. W Monachium na dachu hali targowej zainstalowano system o mocy 1 MW.
W miesiacach przed Konferencja klimatyczna w Kioto, Stany Zjednoczone i Unia Europejska oglosily smiale programy „Miliona dachów slonecznych”, których zamiarem jest dramatyczny wzrost wielkosci rynku slonecznego i uzyskanie szerokie poparcia spoleczenstw dla tej technologii. Plan amerykanski zaklada szerokie wlaczenie wladz stanowych i lokalnych, organizacji spolecznych i zakladów energetycznych dla realizacji wytyczonych celów. Program europejski zaczyna sie rozwijac i wydaje sie ze ma wystarczajaco silne poparcie finansowe i polityczne aby zrealizowac swoje ambitne cele. W Europie, Holandia, Wlochy, Szwajcaria (ma w chwili obecnej najwiecej mocy zainstalowanej na osobe) realizuja ambitne plany instalacji systemów PV w budownictwie.
Koszt wytwarzania ogniw fotowoltaicznych maleje z powodu zwiekszania skali produkcji, jak równiez na skutek optymalizacji procesu wytwarzania ogniw. Chociaz ceny rynkowe na skutek duzego popytu sa obecnie stale i wynosza ok. 4 USD/Wp, to spodziewany jest ich spadek ponizej 2 USD/Wp w ciagu nastepnej dekady. Uczyni to energie sloneczna konkurencyjna nawet z wieloma systemami dolaczonymi do sieci elektroenergetycznej.Technologia slonecznych kolektorów termicznych jest juz prawie calkowicie dojrzala.
Tym niemniej istnieja mozliwosci dalszej obnizki kosztów produkcji w przypadku wielkiej skali produkcji oraz poprawy zarówno procesu produkcji i marketingu. W chwili obecnej w krajach Unii Europejskiej istnieje ok. 300 malych przedsiebiorstw dzialajacych w tym sektorze, bezposrednio zatrudniajacych ok. 10,000 osób. Ogrzewanie przy pomocy slonecznych kolektorów termicznych jest konkurencyjne do ogrzewania elektrycznego, szczególnie na poludniu Europy.
Biomasa
Biomasa jest najwiekszym zródlem energii
odnawialnej. Szacuje sie, ze stanowi ona 14% swiatowej energii pierwotnej. Wiecej niz 80% tej ilosci wykorzystywana jest do gotowania oraz ogrzewania, ale testowane jest takze wykorzystanie jej w transporcie. W Brazylii, biomasa stanowi do 30% zuzywanej energii, a etanol pochodzacy z trzciny cukrowej zapewnia polowe narodowego paliwa samochodowego.
W krajach uprzemyslowionych, zuzycie biomasy i odpadów wynioslo 141 mln ton ekwiwalentu olejowego w 1995 roku, co stanowilo 76% zuzywanej energii odnawialnej, poza energia z hydroelektrowni i 3,2% calkowitego zuzycia energii. Zuzycie energii z biomasy i odpadów wzrastalo rocznie srednio 12 procent w latach 1990 - 1995 roku. Produkcja energii elektrycznej z biomasy zwiekszyla sie podczas tego okresu o 20%, do 114 TWh, co stanowilo 77% energii z odnawialnych zródel, pomijajac hydroelektrownie i 1.5% calkowitego zuzycia energii w krajach uprzemyslowionych.
W ostatniej dekadzie trwa dyskusja jaki moze byc ogólnoswiatowy potencjal biomasy. Niektórzy analitycy zwracali uwage na znaczny potencjal teoretyczny - do 50% swiatowego zaopatrzenia. Jednakze, inne badania sugeruja, ze towarzyszacy rozwojowi biomasy wzrost popytu na robocizne, wode i ziemie bedzie ograniczal jej role jako alternatywy dla paliw kopalnych.
Energia geotermiczna
Wykorzystanie energii geotermicznej wzrastalo rocznie o ok. 3% od roku 1990, osiagajac szacunkowo 8,000 MW w marcu 1998. W przyblizeniu 50 elektrowni geotermicznych pracuje dzisiaj w 21 krajach, glównie w krajach rozwijajacych, a 35 krajów uzywa bezposrednio ciepla geotermicznego. Lacznie, 80 panstw ma zidentyfikowane geotermiczne zródla energii.
Stany Zjednoczone, glówny uzytkownik energii geotermicznej, mialy ok. 2850 MW na poczatku 1998 roku. Jednak, wzrost w latach dziewiecdziesiatych byl znacznie wolniejszy w porównaniu do tempa wzrostu w latach dziewiecdziesiatych; wiele projektów jest opóznionych poniewaz wytypowane miejsca nie maja wystarczajacej ilosci ciepla.
Uzycie energii geotermicznej do ogrzewania i klimatyzacji wyraznie zwieksza sie w ostatnich latach, gdyz dzieki postepowi technologicznemu staje sie ona coraz bardziej ekonomiczna.
Reykjavik w Islandii wykorzystuje cieplo geotermiczne do ogrzania 80% swojej powierzchni i wody. W Paryzu, 13,000 mieszkan jest ogrzewanych cieplem ze zródel geotermicznych. Amerykanskie Ministerstwo Energetyki przeznacza 100 mln dolarów rocznie na zwiekszenia ilosci nowych pomp ciepla z 40,000 do 400,000 rocznie przez nastepne piec lat. Ponad 100,000 budynków w Europie i U.S.A jest aktualnie obslugiwane przez geotermiczne pompy ciepla.
Chociaz niektóre analizy przewiduja wzrostu energii geotermicznej do 10,000 MW w roku 2000, to konkurencja gazu ziemnego i innych bardziej ekonomicznych zródel energii, bedzie ograniczala tempo rozwoju energii geotermicznej.
Perspektywy bezposredniego wykorzystania energii geotermicznej - szczególnie w pompach ciepla - sa wieksze, jak tego dowodzi szybki wzrost ich zastosowan w ostatnim czasie.
Energia wodna
Energia wodna jest wypróbowana technologia i jej wykorzystanie jest konkurencyjne do wielu innych zródel energii. Jednakze obecny techniczny i ekonomiczny potencjal duzych elektrowni wodnych jest na wyczerpaniu, lub niedostepny na skutek zastrzezen ekologicznych. W przeciwienstwie do tej sytuacji tylko 20% potencjalu ekonomicznego malych elektrowni wodnych w Unii Europejskiej jest wykorzystywanych. Dodatkowo wiele istniejacych malych elektrowni wodnych nie dziala, czesto jako wynik
braku specyficznych zachet dla ich uruchomienia i generalnych warunków zakupu energii elektrycznej z nich. Wiele z tych elektrowni mogloby byc uruchomionych przy stosunkowo malych nakladach finansowych, szczególnie w przypadku malych typowo wiejskich i izolowanych instalacji.
Pasywna energia sloneczna
Zapotrzebowanie na energie cieplna (w wiekszosci dla potrzeb ogrzewania) stanowi w krajach Unii Europejskiej 23% calkowitego zapotrzebowania na energie. Jak sie szacuje ok. 40% energii konsumowanej w tym sektorze jest w rzeczywistosci uzyskiwane z energii slonecznej poprzez okna, ale ta pasywna energia nie jest uwzgledniana w statystykach. Dlatego tez potencjal dalszego zmniejszenia zapotrzebowania na energie cieplna w budynkach poprzez dostepne techniki pasywne jest bardzo wazny. „Sloneczne” lub „niskoenergetyczne” budynki nie kosztuja wiele wiecej niz konwencjonalne. Doswiadczenia z Austrii pokazaly, ze wzrost kosztów
takich budynków o 4% spowodowal spadek zapotrzebowania na energie grzewcza o 75%. Techniki pasywne sa równiez wykorzystywane do zmniejszenia zapotrzebowania na energie elektryczna zuzywana do klimatyzacji budynków w poludniowej Europie.
Wystarczy? ;)