paliwa kopalne-a mianowicie ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel—są największym na świecie źródłem energii. Mimo że jest to źródło nieodnawialne, nadal istnieje duże zapotrzebowanie na paliwa kopalne ze względu na ich przystępność cenową i niezawodność. Od ogrzewania i oświetlenia domów po tankowanie pojazdów, paliwa kopalne odgrywają integralną rolę w produkcji energii i gospodarce światowej.

mimo ogromnych postępów w dziedzinie innowacji technologicznych, zrównoważona energia nie przywłaszczyła sobie jeszcze tradycyjnych paliw kopalnych. Aby zachęcić do przyjęcia energii odnawialnej, rządy nałożyły ulgi podatkowe na energię słoneczną i wiatrową, które do niedawna były znacznie droższe niż status quo.

jednak ze względu na zwiększoną produkcję, dotacje rządowe i rosnące obawy dotyczące środowiska, bezpośrednie koszty energii słonecznej i wiatrowej dla konsumentów spadły. W rzeczywistości niektóre rynki wytwarzają energię odnawialną taniej dla konsumentów niż paliwa kopalne. Podczas gdy energia wiatrowa, taka jak farmy wiatrowe, jest wykorzystywana głównie do celów komercyjnych, energia słoneczna ma zarówno zastosowania komercyjne, jak i mieszkaniowe.

rzeczywisty koszt paliw kopalnych

chociaż dokładna data jest trudna do ustalenia, wiele szacunków sugeruje, że paliwa kopalne zostaną wyczerpane w czasie krótszym niż 100 lat; ropa do 2052 r., gaz do 2060 r., a węgiel do 2090 r. Podczas gdy źródła węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej nadal pogarszają się, zużycie paliw kopalnych nie.

wśród wszystkich źródeł energii paliwa kopalne przewyższają zarówno energię odnawialną, jak i energię jądrową. W 2019 r. paliwa kopalne stanowiły około 85% całej zużywanej energii—w porównaniu z 80% W 2014 r. Paliwa kopalne są nie tylko nieodnawialne, ale są również przyczyną różnych niekorzystnych skutków dla środowiska. Spalanie paliw kopalnych jest wiodącym producentem antropogenicznego CO2, który znacząco przyczynił się do zmian klimatu. Znaczące skutki obejmują globalne ocieplenie, topnienie lodu w Arktyce, wzrost poziomu mórz i słabe plony.

gromadzenie kosztów ekonomicznych

podczas gdy USA wydaje ponad bilion dolarów rocznie na paliwa kopalne, szkodliwe skutki ich spalania nadal gromadzą koszty ekonomiczne. W rzeczywistości w USA. w 2015 roku wydał 649 miliardów dolarów na dotacje na paliwa kopalne. Badania sugerują, że zanieczyszczenie powietrza w Europie generuje koszty ekonomiczne w wysokości 1.6 biliona dolarów rocznie w przypadku chorób i śmierci.

łącząc wydatki na paliwa kopalne, koszty opieki zdrowotnej i degradację środowiska, szacuje się, że rzeczywisty koszt paliw kopalnych wynosi 5,2 biliona dolarów rocznie na całym świecie.

Ekonomia energii słonecznej

chociaż Energia odnawialna stanowi ułamek całkowitej zużytej energii, Stany Zjednoczone są wiodącym konsumentem energii odnawialnej. Jednak pomimo wzrostu dostępnej energii słonecznej w ciągu ostatnich 10 lat, energia słoneczna nadal stanowi tylko 2,3% całkowitej energii zużywanej w USA. energia słoneczna również śledzi energię wodną i wiatrową pod względem preferowanych źródeł energii odnawialnej, co stanowi 11,5% całkowitego zużycia energii odnawialnej w USA w 2019 roku.

obecnie istnieją tylko dwa rodzaje technologii słonecznej, które są w stanie przekształcić energię słoneczną w źródło energii: słoneczną energię cieplną i fotowoltaiczną. Kolektory słoneczne pochłaniają promieniowanie słoneczne w celu ogrzania domu lub wody. Urządzenia fotowoltaiczne wykorzystują światło słoneczne do zastąpienia lub uzupełnienia energii elektrycznej dostarczanej w sieci energetycznej.

energia słoneczna

do niedawna systemy energii słonecznej były dostępne tylko dla zamożnych lub fanatycznych. Jednak ze względu na gwałtowny spadek kosztów, powszechny dostęp do systemów paneli słonecznych staje się rzeczywistością. Na początku 2000 roku przeciętny Układ Słoneczny w USA kosztował 10 USD za wat.

w 2017 r.Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) opublikowała raport o nazwie „koszty wytwarzania energii odnawialnej w 2017 r.”, w którym ujawniono, że koszt fotowoltaiki (PV) spadł do 0,10 USD za kWh.

U. S. Office of Energy Efficiency & Energia Odnawialna miała na celu umożliwienie konkurowania kosztów energii słonecznej z konwencjonalnie wytwarzaną energią elektryczną do 2020 r., bez dotacji. W 2017 r.koszty fotowoltaicznej energii słonecznej na skalę przemysłową spadły do 0,06 USD za kilowatogodzinę (kWh). Cele kosztowe dla energii słonecznej na skalę mieszkaniową i komercyjną spadły odpowiednio do 0,16 USD i 0,11 USD za kWh. (Dla porównania, w 2017 r. energia elektryczna wytwarzana z paliw kopalnych Zwykle wynosiła od 0,05 USD do 0,17 USD za kWh).

w rezultacie liczba systemów fotowoltaicznych zainstalowanych w USA drastycznie wzrosła wśród powierzchni mieszkalnych i komercyjnych. Od 2008 do dziś pojemność słoneczna wzrosła z 0,34 gigawatów do 97,2 gigawatów.

globalny wzrost

energia słoneczna odnotowała globalny wzrost zużycia, ponieważ więcej krajów dostrzega szkodliwe skutki spalania paliw kopalnych. Zwiększona konkurencja w branży energii słonecznej spowodowała gwałtowny spadek kosztów instalacji.

wiele największych gospodarek, w tym USA, Chiny, Indie i kilka krajów europejskich, zaczęło wdrażać energię słoneczną. W celu zwalczania zanieczyszczeń Chiny podjęły największy nacisk na energię odnawialną i zainstalowały dużą ilość fotowoltaiki.

Indie, które również są nękane przez zanieczyszczenia, postawiły sobie za cel osiągnięcie 175 gigawatów energii odnawialnej do 2022 roku. Tymczasem oczekuje się, że w ciągu najbliższych pięciu lat wydajność instalacji fotowoltaicznych w Stanach Zjednoczonych wzrośnie ponad dwukrotnie.

duże firmy

duże firmy również inwestują w systemy solarne wielokrotnego użytku. Walmart (WMT), Verizon (VZ) i Apple (AAPL) już zamieniły niektóre sklepy, biura i Obiekty na energię słoneczną. W największej w historii transakcji zakupu energii słonecznej, jesienią 2019 roku Google zakupiło 1600 megawatów od 18 różnych dostawców.

chociaż energia słoneczna nadal stanowi niewielki udział w ogólnej podaży energii, sektor mieszkaniowy i komercyjny powoli wykorzystuje energię odnawialną. Ponieważ ceny nadal spadają, oczekuje się, że systemy energii słonecznej stają się bardziej powszechne. Oczekuje się, że w Europie cena za kilowatogodzinę spadnie w 2025 r.do 4-6 centów, a w 2050 r. do 2 centów.

Fotowoltaika Słoneczna

zakładając, że prognozy są prawidłowe, Fotowoltaika słoneczna będzie jednym z najtańszych źródeł energii. Wraz ze spadkiem cen, Mae ostrożnie szacuje, że systemy solarne będą dostarczać 5% światowego zużycia energii elektrycznej w 2030 r., a do 2050 r. wzrosną do 16%. Osiągnięcie tej wizji wymagałoby zwiększenia globalnej mocy energii słonecznej ze 150 gigawatów w 2014 r.do 4600 gigawatów do 2050 r. W rezultacie pozwoliłoby to uniknąć emisji 6 miliardów ton dwutlenku węgla rocznie.

najnowsze szacunki, na przykład z Uniwersytetu Technicznego w Lappeenranta w Finlandii, uważają, że energia słoneczna może stanowić 76% globalnego zużycia energii elektrycznej do 2050 r.

w połączeniu ze zwiększoną produkcją energii odnawialnej wzrasta zaangażowanie w zmniejszanie emisji gazów cieplarnianych ze spalania paliw kopalnych. Wiele miast i krajów na całym świecie zobowiązało się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych o 85% do 2050 r., w tym Nowy Jork. Cel Kalifornii to 40% do 2030 roku.

ulgi podatkowe

mimo że systemy energii słonecznej są dziś bardziej opłacalne, wykorzystanie mieszkaniowe i komercyjne nadal otrzymuje dotacje rządowe. W Stanach Zjednoczonych ulga podatkowa na energię odnawialną zmniejsza odpowiedzialność podatkową użytkowników energii słonecznej. Podatnik może ubiegać się o kredyt w wysokości 30%, 26% lub 22% wydatków kwalifikowanych na systemy obsługujące zajmowaną powierzchnię, w zależności od tego, kiedy nieruchomość została oddana do użytku. Rząd USA stosuje ten sam kredyt do systemów wiatrowych i geotermalnych.

wiele krajów europejskich narzuca system feed-in-tariff, aby zwiększyć atrakcyjność systemów energii odnawialnej. W ramach systemu feed-in-tariff właściciele systemów energii odnawialnej mogą zbierać pieniądze od rządu. Koszty są obliczane za kilowatogodzinę (kWh), a ceny różnią się w zależności od kraju.

Podsumowując

w przeważającej części zaangażowanie w zasoby odnawialne pochodzi od osób prywatnych, dużych przedsiębiorstw i krajów. Oprócz energii słonecznej, firmy takie jak Google (GOOG) i Amazon (amzn) zobowiązały się do korzystania z elektrowni wiatrowych. W związku z tym, że duże przedsiębiorstwa, osoby prywatne i kraje nadal przechodzą na odnawialne źródła energii, niekorzystne skutki dla środowiska wynikające ze spalania paliw kopalnych można, miejmy nadzieję, złagodzić.