На сегодняшний день все существующие источники энергии на планете (и не только) можно классифицировать на два огромных направления: возобновляемые и невозобновляемые.
Невозобновляемая энергетика – основа добычи электричества и тепла в современном мире. Она привлекательна тем, что более экономически выгодна, обладает крайне высокими мощностями выработки и в целом проще в плане организации добычи для современного человека. Это правда, что получение энергии из невознобновляемых источников сегодня для человечества значится в приоритете. Вот хороший пример: атомная промышленность снабжает электроэнергией до 22% всех потребителей этого ресурса (причем и на промышленном, и на бытовом уровне), угольная промышленность – около 21%, а гидроэлектростанции – 17-18%. В сумме это больше 60% всей энергии, добываемой на планете.
Остальные примерно 40% можно отнести к получению энергии из возобновляемых источников. Их существует несколько, но все они пока носят скорее альтернативный и можно сказать экспериментальный характер.
Возобновляемая энергетика – скорее всего выбор человека будущего. Такой вариант предполагает получение энергии из существующих циклических, постоянных процессов на Земле и в космосе. Самое главное, что почти все имеющиеся сегодня технологии для возобновляемой энергетики являются безвредными для природы и практически неисчерпаемые в плане запасов ресурсов (чего не скажешь о невозобновляемых источниках, некоторые из которых уже находятся на грани исчезновения в обозримом будущем). Но и главная трудность заключается в том, что на сегодняшний день энергетика, базирующаяся на принципах использования возобновляемых ресурсов или процессов, является довольно дорогой, зачастую малоэффективной для нужд человека и в принципе не до конца изученной темой.
Как обстоят дела в мире?
Можно сказать, что ни одна страна полноценно на возобновляемую энергетику еще не перешла, хотя явные лидеры имеются уже в наши дни. В пример можно привести Данию, в которой доля энергии, добываемой ветряками, составляет больше 40%. В стране даже специально строятся целые комплексы ветряков, выносимые подальше от береговой линии в море. Так получается «обуздать» ветер, который вдали от побережья дует практически всегда. Да и человеку не приходится испытывать трудности, например, с шумом работающих ветряков или радиопомехами, которые они создают (все это – одни из ключевых недостатков такого типа энергетики, но с ними активно борются).
В пример можно привести Китай, который серьезными шагами превосходит те планы, сам же перед собой и поставивший. Да, этот промышленный гигант вряд ли сейчас обеспечивает даже 5% от своего потребления электро- и тепловой энергии. Однако к 2020 году страна планировала создать до 30 ГВт мощностей только на базе ветряных электростанций. На деле, это цифра была «закрыта» уже в 2010 году. А на сегодняшний день КНР обладает примерно 237 ГВт ветряных электростанций, что по мощности составляет около трети энергии на планете, добытой именно таким путем.
Серьезными темпами в ветроэнергетике работает и Европа. Регион настроен таким образом, чтобы в ближайшем будущем обеспечивать до 50% своих потребностей только этим типом энергетики. Плюс ко всему, одним из самых интересных проектов в этом плане выглядит даже организация целого искусственного острова в Северном море примерно в 100 км восточнее острова Британия. Совместными усилиями Германия, Дания и Нидерланды планируют создать более 1000 ветряков, собранных в одном месте. Только прогнозируемая мощность такого острова оценивается в диапазоне от 30 до 100 ГВт электроэнергии. Этого должно хватить, чтобы обеспечивать около 80 миллионов человек всем необходимым в плане электричества и тепла.
Солнечная возобновляемая энергетика
Большими темпами движется развитие и солнечных электростанций. Но их эффективность уже напрямую зависит от региона базирования. Понятно, что наибольшая мощность таких станций будет развиваться уже не на всей планете, а только в южных областях.
Например, солнечную энергетику активно продвигают Испания и Франция в Европе. Уже сейчас страны обладают целыми полями, состоящими из фотоэлементов. Проблем для решения еще пока предостаточно, но очевидно, что 10-15% электричества, добытого только от энергии солнца – серьезный знак о перспективности направления.
А лидеры по добыче электроэнергии от солнца – Китай и Германия. Эти страны превосходят показатели Испании и Франции вместе взятых в 5-6 раз. Хотя и потребление энергии этими промышленными гигантами значительно больше.
Хотя проблем у альтернативной энергетики еще предостаточно. Именно поэтому она все еще является довольно дорогой, неидеальной по своей эффективности. Из этого рождается и другое следствие – лидеры по использованию возобновляемой энергетики в наши дни, это именно развитые страны с крепкой, надежной экономикой. Развивающиеся отдают основное предпочтение только проверенным и самым мощным типам получения энергии. И пусть невозобновляемые ресурсы когда-нибудь закончатся окончательно, сегодня таким образом получают самую дешевую электроэнергию.
А возобновляемые типы станций пока постепенно развиваются.
Например, для ветряных электростанций еще не решен вопрос идеального расположения ветряков. Острая тема идеального размера ветряка по высоте и диаметру турбины. Работающее оборудование создает сильные радиопомехи, поэтому тоже пока не может оставаться главным способом получения энергии в будущем. Хотя уже в наши дни ветроэлектростанции занимают уверенное 4 место в мире по количеству добываемого электричества. Их доля равна примерно 12% от общемирового энергетического потенциала.
Много нерешенных проблем и в солнечной энергетике. Так, серьезной выглядит проблема большой гибели птиц из-за теплового эффекта, создаваемого над крупнейшими из существующих станций. Панели нужно постоянно протирать, а в идеале еще и поворачивать по движению солнца. Плюс самый главный недостаток – работа только в светлое время суток. Но все же солнечные электростанции в наши дни вырабатывают до 8-9% всего электричества на планете. Возможно, именно этот вид получения электроэнергии станет доминирующим в будущем для бытовых нужд (например, он идеальным образом подойдет для электрификации домов, автомобилей и т.д., но не крупных промышленных и общественных центров).
Одни из самых распространенных способов получения энергии – из приливов и отливов, морских течений. Но такие варианты очень дороги, решаются на данный момент времени штучно и пока только в роли эксперимента. Хотя такой метод относится к получению электроэнергии от течения, что вместе с существующими гидроэлектростанциями на реках делает его одним из самых популярных в мире (как уже стало понятно, в основном за счет гидроэлектростанций на реках, которые очень распространены: Парагвай таким способ получает 100% электричества в стране).
Остальные способы: геотермальные станции, либо переработка биотоплива – пока занимают считанные доли процентов от общих мощностей. Но у них тоже одним из ключевых минусов использования является дороговизна любого, даже маломощного проекта.