Устойчивая энергетика - Sustainable energy

Параболические желоба концентрированной солнечной энергии на расстоянии, расположенные в виде прямоугольников, сияющих на плоской равнине со снежными горами на заднем плане.
Ветряные турбины у красной грунтовой дороги
Женщина готовит хлеб на электрической плите
Массовый скоростной поезд
Устойчивая энергетика предполагает увеличение производства возобновляемой энергии, обеспечение всеобщего доступа к безопасной энергии и энергосбережение. По часовой стрелке сверху слева: концентрированная солнечная энергия с накоплением тепла расплавленной солью в Испании, энергия ветра в Южной Африке, общественный транспорт в Сингапуре, чистая кулинария в Эфиопии.

Использование энергии считается устойчивым, если оно «отвечает потребностям настоящего без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности». Есть много определений устойчивой энергетики. Большинство из них включает экологические аспекты, такие как выбросы парниковых газов, и социальные и экономические аспекты, такие как энергетическая бедность . Возобновляемые источники энергии, такие как ветер , гидроэлектроэнергия , солнечная и геотермальная энергия, как правило, намного более устойчивы, чем источники ископаемого топлива. Однако некоторые проекты в области возобновляемых источников энергии, такие как вырубка лесов для производства биотоплива , могут нанести серьезный экологический ущерб. Роль невозобновляемых источников энергии неоднозначна. Ядерная энергия - это низкоуглеродный источник, исторический уровень смертности которого сопоставим с ветровой и солнечной, но его устойчивость обсуждалась из-за опасений по поводу радиоактивных отходов , распространения ядерного оружия и аварий . Переход с угля на природный газ имеет экологические преимущества, включая меньшее воздействие на климат, но может привести к задержке перехода на более экологичные варианты. Улавливание и хранение углерода могут быть встроены в электростанции для удаления из них CO.
2
выбросов, но стоит дорого и редко применяется.

Восемьдесят пять процентов мировой энергии получают из ископаемого топлива, а глобальная энергетическая система ответственна за 76% антропогенных выбросов парниковых газов, вызывающих изменение климата . Около 790 миллионов человек в развивающихся странах не имеют доступа к электричеству, а 2,6 миллиарда человек используют для приготовления пищи такие загрязняющие виды топлива, как древесина или древесный уголь. Снижение выбросов парниковых газов до уровней, соответствующих Парижскому соглашению 2015 года , потребует общесистемной трансформации способов производства, распределения, хранения и потребления энергии. Сжигание ископаемого топлива и биомассы является основным источником загрязнения воздуха , от которого ежегодно умирают около 7 миллионов человек. Следовательно, переход к низкоуглеродной энергетической системе будет иметь серьезные сопутствующие преимущества для здоровья человека. Существуют пути обеспечения всеобщего доступа к электричеству и чистому приготовлению пищи способами, которые совместимы с климатическими целями, принося при этом значительные выгоды для здоровья и экономики развивающимся странам.

Сценарии смягчения последствий изменения климата описывают пути, по которым мир перейдет на методы производства электроэнергии с низким уровнем выбросов, будет меньше полагаться на сжигание топлива для получения энергии и вместо этого будет больше полагаться на электричество . Для некоторых энергоемких технологий и процессов, которые трудно электрифицировать, многие сценарии описывают растущую роль водородного топлива, производимого из источников энергии с низким уровнем выбросов. Для размещения больших акций переменной возобновляемых источников энергии , электрических сетей требуют гибкости через инфраструктуру , такую как хранение энергии . Для значительного сокращения выбросов необходимо изменить инфраструктуру и технологии, использующие энергию, такие как здания и транспортные системы, для использования чистых форм энергии, а также для экономии энергии . Некоторые критически важные технологии для устранения выбросов парниковых газов, связанных с энергетикой, еще не разработаны.

В 2019 году ветровая и солнечная энергия вырабатывала 8,5% мировой электроэнергии. Эта доля быстро росла, в то время как затраты снизились и, по прогнозам, будут продолжать падать. По оценкам МГЭИК , 2,5% мирового ВВП необходимо будет ежегодно инвестировать в энергетическую систему в период с 2016 по 2035 год, чтобы ограничить глобальное потепление до 1,5 ° C (2,7 ° F). Хорошо продуманная государственная политика, способствующая преобразованию энергетической системы, может снизить выбросы парниковых газов и улучшить качество воздуха. Во многих случаях они также повышают энергетическую безопасность . Политические подходы включают ценообразование на выбросы углерода , стандарты портфеля возобновляемых источников энергии , поэтапный отказ от субсидий на ископаемое топливо и развитие инфраструктуры для поддержки электрификации и устойчивого транспорта. Также важно финансирование исследований, разработок и демонстрации новых экологически чистых энергетических технологий.

Определения и предыстория

«Энергия - это золотая нить, которая связывает экономический рост, повышение социальной справедливости и окружающую среду, которая позволяет миру процветать. Развитие невозможно без энергии, а устойчивое развитие невозможно без устойчивой энергетики».

Генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун

Определения

Комиссия Брундтланда Организации Объединенных Наций описала концепцию устойчивого развития , для которой энергия является ключевым компонентом, в своем докладе 1987 года « Наше общее будущее» . Он определил устойчивое развитие как удовлетворение «потребностей настоящего без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности». Это описание устойчивого развития с тех пор упоминается во многих определениях и объяснениях устойчивой энергетики.

Ни одна из интерпретаций того, как концепция устойчивости применима к энергии, не получила всемирного признания. Рабочие определения устойчивой энергетики охватывают множество аспектов устойчивости, таких как экологические, экономические и социальные аспекты. Исторически концепция устойчивого развития энергетики фокусировалась на выбросах и энергетической безопасности . С начала 1990-х годов концепция расширилась и теперь включает более широкие социальные и экономические вопросы.

Экологический аспект устойчивости включает выбросы парниковых газов , воздействие на биоразнообразие и экосистемы, опасные отходы и токсичные выбросы, потребление воды и истощение невозобновляемых ресурсов. Источники энергии с низким воздействием на окружающую среду иногда называют зеленой или чистой энергией . Экономический аспект устойчивости охватывает экономическое развитие, эффективное использование энергии и энергетическую безопасность, чтобы гарантировать, что каждая страна имеет постоянный доступ к достаточному количеству энергии. Социальные вопросы включают доступ к доступной и надежной энергии для всех, права рабочих и земельные права.

Экологические проблемы

Фотография женщины, несущей на голове собранные ею дрова.
Женщина в сельском Раджастане , Индия, собирает дрова. Использование древесины и других загрязняющих видов топлива для приготовления пищи вызывает миллионы смертей каждый год от крытого и открытого загрязнения воздуха .

Существующая энергетическая система способствует возникновению многих экологических проблем, включая изменение климата , загрязнение воздуха , утрату биоразнообразия , выброс токсинов в окружающую среду и нехватку воды. По состоянию на 2019 год 85% мировых потребностей в энергии удовлетворяется за счет сжигания ископаемого топлива. На производство и потребление энергии приходится 76% ежегодных антропогенных выбросов парниковых газов по состоянию на 2018 год. Международное Парижское соглашение об изменении климата 2015 года направлено на ограничение глобального потепления до уровня значительно ниже 2 ° C (3,6 ° F), а предпочтительно до 1,5 ° С (2,7 ° F); для достижения этой цели потребуется как можно скорее сократить выбросы и достичь нулевого уровня к середине века.

Сжигание ископаемого топлива и биомассы является основным источником загрязнения воздуха, от которого ежегодно умирают около 7 миллионов человек. Сжигание ископаемого топлива на электростанциях, транспортных средствах и заводах является основным источником выбросов, которые в сочетании с кислородом в атмосфере вызывают кислотные дожди . Загрязнение воздуха - вторая по значимости причина смерти от неинфекционных заболеваний. Около 91% населения мира живет с уровнями загрязнения воздуха, превышающими рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) пределы.

Приготовление пищи с использованием загрязняющих видов топлива, таких как древесина, навоз, уголь или керосин, является причиной почти всего загрязнения воздуха в помещениях, которое, по оценкам, вызывает от 1,6 до 3,8 миллиона смертей ежегодно, а также вносит значительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Воздействие на здоровье сконцентрировано на женщинах, которые, вероятно, несут ответственность за приготовление пищи, и на маленьких детях.

Воздействие на окружающую среду распространяется не только на побочные продукты сгорания. Разливы нефти в море наносят вред морской жизни и могут вызвать пожары с выбросами токсичных веществ. Около 10% мирового потребления воды идет на производство энергии, в основном для охлаждения на тепловых электростанциях. В засушливых регионах это способствует нехватке воды . Производство биоэнергии, добыча и переработка угля и добыча нефти также требуют большого количества воды. Чрезмерная заготовка древесины и других горючих материалов для сжигания может нанести серьезный ущерб окружающей среде на местном уровне, включая опустынивание .

Цели устойчивого развития

Карта людей, имеющих доступ к энергии.  Отсутствие доступа наиболее заметно в Индии, странах Африки к югу от Сахары и Юго-Восточной Азии.
Карта мира, показывающая, где люди, не имеющие доступа к электричеству, жили в 2016 году⁠ - в основном в странах Африки к югу от Сахары.

Устойчивое удовлетворение существующих и будущих потребностей в энергии является критически важной задачей для достижения глобальной цели ограничения изменения климата при сохранении экономического роста и обеспечении повышения уровня жизни. Надежная и доступная по цене энергия, особенно электроэнергия, необходима для здравоохранения, образования и экономического развития. По состоянию на 2020 год 790 миллионов человек в развивающихся странах не имеют доступа к электричеству, а около 2,6 миллиарда человек используют для приготовления пищи сжигание загрязняющих видов топлива.

Улучшение доступа к энергии в наименее развитых странах и повышение ее чистоты являются ключом к достижению большинства Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций на период до 2030 года , которые охватывают самые разные вопросы, от действий по борьбе с изменением климата до гендерного равенства . Цель 7 в области устойчивого развития предусматривает «доступ к недорогой, надежной, устойчивой и современной энергии для всех», включая всеобщий доступ к электричеству и чистым кухонным помещениям к 2030 году.

Энергосбережение

Такие страны, как США и Канада, потребляют в два раза больше энергии на душу населения, чем Япония или Западная Европа, и в 100 раз больше коммерческой энергии на душу населения, чем некоторые африканские страны.
Глобальное потребление энергии крайне неравномерно. Страны с высоким уровнем дохода, такие как США и Канада, потребляют в 100 раз больше энергии на душу населения, чем некоторые из наименее развитых стран Африки.

Энергоэффективность - использование меньшего количества энергии для доставки тех же товаров или услуг - является краеугольным камнем многих устойчивых энергетических стратегий. Международное энергетическое агентство (МЭА) подсчитало , что повышение эффективности использования энергии может достичь 40% сокращения выбросов парниковых газов , необходимого для выполнения целей Парижского договора.

Энергия может быть сохранена за счет повышения технической эффективности бытовых приборов, транспортных средств, производственных процессов и зданий. Другой подход - использовать меньше материалов, для производства которых требуется много энергии, например, за счет более качественного проектирования зданий и вторичной переработки. Поведенческие изменения, такие как использование видеоконференцсвязи вместо бизнес-перелетов или поездки по городу на велосипеде, пешком или на общественном транспорте, а не на машине, являются еще одним способом экономии энергии. Государственная политика по повышению эффективности может включать строительные нормы и стандарты , стандарты производительности , ценообразование на выбросы углерода и развитие энергоэффективной инфраструктуры для стимулирования изменений в видах транспорта .

Энергоемкость мировой экономики (количество энергии , потребляемой в расчете на единицу ВВП ) является грубым показателем энергетической эффективности экономического производства. В 2010 году глобальная энергоемкость составила 5,6 мегаджоулей (1,6 кВтч ) на доллар США ВВП. Цели Организации Объединенных Наций призывают к снижению энергоемкости на 2,6% ежегодно в период с 2010 по 2030 год. В последние годы эта цель не была достигнута. Например, с 2017 по 2018 год энергоемкость снизилась всего на 1,1%. Повышение эффективности часто приводит к обратному эффекту, когда потребители используют сэкономленные деньги для покупки более энергоемких товаров и услуг. Например, недавнее повышение технической эффективности транспорта и зданий было в значительной степени нивелировано тенденциями в поведении потребителей, такими как покупка более крупных транспортных средств и домов.

Устойчивые источники энергии

Возобновляемые источники энергии

График, показывающий расширение мощностей возобновляемых источников энергии ветра и солнца с 2011 по 2020 годы
Рост возобновляемых источников энергии был на 45% больше в 2020 году по сравнению с 2019 годом, включая рост на 90% глобальных добавлений ветряных мощностей (зеленый цвет) и 23% расширения новых солнечных фотоэлектрических установок (желтый цвет).

Возобновляемые источники энергии необходимы для устойчивой энергетики, поскольку они обычно укрепляют энергетическую безопасность и выделяют гораздо меньше парниковых газов, чем ископаемое топливо . Проекты в области возобновляемых источников энергии иногда вызывают серьезные проблемы устойчивости, такие как риски для биоразнообразия, когда районы с высокой экологической ценностью превращаются в производство биоэнергии или ветряные или солнечные фермы.

Гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой электроэнергии, в то время как солнечная и ветровая энергия быстро растут. Фотоэлектрические солнечные батареи и береговые ветры являются самыми дешевыми формами новых генерирующих мощностей в большинстве стран. Для более чем половины из 770 миллионов человек, которые в настоящее время не имеют доступа к электроэнергии, децентрализованные решения в области возобновляемых источников энергии, такие как мини-сети на солнечной энергии, вероятно, будут самым дешевым способом ее обеспечения к 2030 году. Цели Организации Объединенных Наций на 2030 год включают существенное увеличение доля возобновляемых источников энергии в мировом энергоснабжении.

Солнечная

Солнце - основной источник энергии Земли, чистый и широко доступный ресурс во многих регионах. В 2019 году солнечная энергия обеспечивала около 3% мировой электроэнергии, в основном за счет солнечных батарей на основе фотоэлектрических элементов (PV). Панели монтируются на крышах зданий или устанавливаются в солнечных парках коммунальных предприятий . Стоимость солнечных фотоэлектрических элементов быстро упала, что привело к значительному росту мировых мощностей. Стоимость электроэнергии от новых солнечных ферм конкурентоспособна с, или во многих местах, дешевле , чем электроэнергия из существующих угольных электростанций. Различные прогнозы будущего использования энергии определяют солнечные фотоэлектрические системы как один из основных источников производства энергии в устойчивом сочетании.

Большинство компонентов солнечных панелей можно легко переработать, но это не всегда делается в отсутствие нормативных требований. Панели обычно содержат тяжелые металлы , поэтому они представляют опасность для окружающей среды, если их выбрасывают на свалки . Солнечной панели требуется менее двух лет, чтобы произвести столько энергии, сколько было использовано для ее производства. Если материалы перерабатываются, а не добываются, требуется меньше энергии.

В концентрированной солнечной энергии солнечные лучи концентрируются полем зеркал, нагревая жидкость. Электроэнергия производится из получаемого пара с помощью теплового двигателя . Концентрированная солнечная энергия может поддерживать управляемую выработку электроэнергии , поскольку часть тепла обычно сохраняется, чтобы при необходимости вырабатывать электроэнергию. Помимо производства электроэнергии, солнечная энергия используется более напрямую; солнечные тепловые системы отопления используются для производства горячей воды, отопления зданий, сушки и опреснения.

Ветровая энергия

Фотография ветряных турбин на фоне туманного оранжевого неба
Ветряные турбины в Синьцзяне , Китай

Ветер был важным двигателем развития на протяжении тысячелетий, обеспечивая механическую энергию для промышленных процессов, водяных насосов и парусных судов. Современные ветряные турбины используются для выработки электроэнергии и обеспечивают примерно 6% мировой электроэнергии в 2019 году. Электроэнергия от береговых ветряных электростанций часто дешевле, чем существующие угольные электростанции, и конкурирует с природным газом и атомной электростанцией. Ветряные турбины также могут быть размещены на море, где ветер более устойчивый и сильный, чем на суше, но затраты на строительство и техническое обслуживание выше.

Береговые ветряные электростанции, часто построенные в дикой природе или в сельской местности, визуально влияют на ландшафт. Хотя столкновения с ветряными турбинами убивают как летучих мышей, так и, в меньшей степени, птиц, эти воздействия ниже, чем от другой инфраструктуры, такой как окна и линии электропередачи . Шум и мерцающий свет, создаваемый турбинами, могут вызвать раздражение и затруднить строительство вблизи густонаселенных районов. Ветроэнергетика, в отличие от атомных электростанций и электростанций, работающих на ископаемом топливе, не потребляет воду. Для строительства ветряных турбин требуется немного энергии по сравнению с энергией, производимой самой ветряной электростанцией. Лопатки турбины не подлежат полной переработке, и исследования методов производства лопаток, которые легче утилизировать, продолжаются.

Гидроэнергетика

река плавно течет из прямоугольных отверстий в основании высокой наклонной бетонной стены, над рекой проходят электрические провода
Плотина Гури, плотина гидроэлектростанции в Венесуэле

Гидроэлектростанции преобразуют энергию движущейся воды в электричество. В 2020 году гидроэнергетика обеспечивала 17% мировой электроэнергии по сравнению с почти 20% в середине-конце 20 века.

В традиционной гидроэнергетике за плотиной создается водохранилище. Обычные гидроэлектростанции обеспечивают очень гибкое и управляемое электроснабжение. Их можно комбинировать с ветровой и солнечной энергией для удовлетворения пиков спроса и компенсации, когда ветер и солнце менее доступны.

По сравнению с сооружениями на базе водохранилищ, русловая гидроэлектроэнергия обычно оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. Однако его способность вырабатывать электроэнергию зависит от речного стока, который может меняться в зависимости от суточной и сезонной погоды. Водохранилища обеспечивают контроль количества воды, который используется для борьбы с наводнениями и гибкой выработки электроэнергии, а также обеспечивает безопасность питьевого водоснабжения и орошения во время засухи.

Гидроэнергетика относится к источникам энергии с самым низким уровнем выбросов парниковых газов на единицу произведенной энергии, но уровни выбросов сильно различаются в зависимости от проекта. Самые высокие выбросы, как правило, происходят от крупных плотин в тропических регионах. Эти выбросы образуются, когда биологическое вещество, которое оказывается погруженным в затопление водохранилища, разлагается и выделяет углекислый газ и метан. Вырубка лесов и изменение климата могут снизить выработку энергии за счет плотин гидроэлектростанций. В зависимости от местоположения большие плотины могут перемещать жителей и наносить значительный ущерб окружающей среде на местном уровне; потенциальное разрушение плотины может подвергнуть риску окружающее население.

Геотермальный

3 огромных вертикальных бетонных цилиндра, один из которых испускает струю пара, затмевает здание на переднем плане.
Градирни на геотермальной электростанции в Лардерелло , Италия

Геотермальная энергия вырабатывается за счет глубокого подземного тепла и использования его для выработки электроэнергии или нагрева воды и зданий. Использование геотермальной энергии сосредоточено в регионах, где отвод тепла является экономичным: требуется сочетание высоких температур, теплового потока и проницаемости (способности породы пропускать жидкости). Энергия вырабатывается из пара, создаваемого в подземных резервуарах. Геотермальная энергия обеспечивала менее 1% мирового энергопотребления в 2020 году.

Геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом , поскольку тепловая энергия постоянно пополняется из соседних более горячих областей и радиоактивного распада в естественных изотопов . В среднем выбросы парниковых газов от геотермальной электроэнергии составляют менее 5% от выбросов угольной электроэнергии. Геотермальная энергия несет в себе риск землетрясений, нуждается в эффективной защите, чтобы избежать загрязнения воды, и выделяет токсичные выбросы, которые можно улавливать.

Биоэнергетика

Человек зажигает лампу, подвешенную к потолку
Кенийский молочный фермер зажигает биогазовую лампу. Биогаз, производимый из биомассы, является возобновляемым источником энергии, который можно сжигать для приготовления пищи или освещения.
Зеленое поле с растениями, похожее на метровую траву, окруженное лесом с городскими зданиями на далеком горизонте.
Сахарный тростник плантация для продукции этанола в Бразилии

Биомасса - это возобновляемый органический материал, получаемый из растений и животных. Его можно либо сжигать для производства тепла и электричества, либо преобразовывать в биотопливо, такое как биодизель и этанол, которые можно использовать в транспортных средствах.

Воздействие биоэнергетики на климат значительно варьируется в зависимости от того, откуда поступает сырье для биомассы и как оно выращивается. Например, при сжигании древесины для получения энергии выделяется углекислый газ; эти выбросы можно значительно компенсировать, если деревья, которые были вырублены, заменить новыми деревьями в хорошо управляемом лесу, поскольку новые деревья будут поглощать углекислый газ из воздуха по мере роста. Однако выращивание и выращивание биоэнергетических культур может привести к вытеснению естественных экосистем , ухудшению состояния почв и потреблению водных ресурсов и синтетических удобрений. Примерно треть всей древесины, используемой в качестве топлива, заготавливается из экологически чистых источников. Сырье для биоэнергетики обычно требует значительного количества энергии для сбора, сушки и транспортировки; использование энергии для этих процессов может привести к выбросу парниковых газов. В некоторых случаях воздействие изменений в землепользовании , культивировании и переработке может привести к более высоким общим выбросам углерода для биоэнергетики по сравнению с использованием ископаемого топлива.

Использование сельскохозяйственных угодий для выращивания биомассы может привести к тому, что для выращивания продовольствия останется меньше земли . В Соединенных Штатах около 10% автомобильного бензина было заменено этанолом на основе кукурузы, на который требуется значительная часть урожая. В Малайзии и Индонезии вырубка лесов для производства пальмового масла для производства биодизеля привела к серьезным социальным и экологическим последствиям , поскольку эти леса являются критическими поглотителями углерода и средой обитания для различных видов. Поскольку фотосинтез захватывает лишь небольшую часть энергии солнечного света, для производства определенного количества биоэнергии требуется большое количество земли по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии.

Биотопливо второго поколения, которое производится из непродовольственных растений или отходов, снижает конкуренцию с производством продуктов питания, но может иметь другие негативные последствия, включая компромисс с заповедными зонами и местное загрязнение воздуха. Относительно устойчивые источники биомассы включают водоросли , отходы и культуры, выращиваемые на почве, непригодной для производства продуктов питания. Если источником биомассы являются сельскохозяйственные или муниципальные отходы, их сжигание или преобразование в биогаз позволяет избавиться от этих отходов.

Технологии улавливания и хранения углерода могут использоваться для улавливания выбросов от биоэнергетических электростанций. Этот процесс известен как биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS) и может привести к чистому удалению диоксида углерода из атмосферы. Однако BECCS может также привести к чистым положительным выбросам в зависимости от того, как материал биомассы выращивается, собирается и транспортируется. Развертывание BECCS в масштабах, описанных в некоторых путях смягчения последствий изменения климата, потребует преобразования больших площадей пахотных земель.

Морская энергия

Морская энергия занимает наименьшую долю на энергетическом рынке. Он включает в себя приливную силу , которая приближается к зрелости, и волновую силу , которая находится на более раннем этапе своего развития. Две системы приливных заграждений во Франции и Южной Корее составляют 90% мирового производства. В то время как одиночные морские энергетические устройства представляют небольшой риск для окружающей среды, влияние более крупных устройств менее известно.

Невозобновляемые источники энергии

Переход на ископаемое топливо и смягчение последствий

Переход с угля на природный газ имеет преимущества с точки зрения устойчивости. Для данной единицы произведенной энергии выбросы парниковых газов природного газа в течение жизненного цикла примерно в 40 раз превышают выбросы энергии ветра или ядерной энергии, но намного меньше, чем выбросы угля. Природный газ производит около половины выбросов угля, когда он используется для производства электроэнергии, и около двух третей выбросов угля, когда он используется для производства тепла. Сокращение утечек метана в процессе добычи и транспортировки природного газа может еще больше снизить его воздействие на климат. Природный газ производит меньше загрязнения воздуха, чем уголь.

Переход с угля на природный газ сокращает выбросы в краткосрочной перспективе, однако в долгосрочной перспективе он не обеспечивает пути к нулевым чистым выбросам . Развитие инфраструктуры природного газа сопряжено с риском « углеродной блокировки» и выхода из строя активов , при этом новая инфраструктура, работающая на ископаемом топливе, либо обречена на десятилетия выбросов углерода, либо должна быть списана, прежде чем она принесет прибыль.

Выбросы парниковых газов электростанциями, работающими на ископаемом топливе и биомассе, могут быть значительно сокращены за счет улавливания и хранения углерода (CCS). В большинстве исследований используется рабочее предположение, что CCS может улавливать 85–90% CO.
2
выбросы от электростанции. Если 90% выбрасываемого CO
2
улавливается угольной электростанцией, его неуловленные выбросы все равно будут во много раз больше, чем выбросы ядерной, солнечной или ветровой энергии на единицу произведенной электроэнергии. Поскольку угольные электростанции, использующие CCS, будут менее эффективными, им потребуется больше угля, что приведет к увеличению загрязнения, связанного с добычей и транспортировкой угля. Процесс CCS является дорогостоящим, причем затраты в значительной степени зависят от близости места к подходящей геологии для хранения углекислого газа . Внедрение этой технологии все еще очень ограничено: по состоянию на 2020 год во всем мире работает только 21 крупная установка CCS.

Атомная энергия

Диаграмма, показывающая долю электроэнергии, произведенной с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии и возобновляемых источников энергии с 1985 по 2020 год
С 1985 года доля электроэнергии, произведенной из низкоуглеродных источников, увеличилась лишь незначительно. Успехи в использовании возобновляемых источников энергии в основном были нивелированы снижением доли ядерной энергетики.

Атомные электростанции используются с 1950-х годов как низкоуглеродный источник электроэнергии для базовой нагрузки . Атомные электростанции в более чем 30 странах производят около 10% мировой электроэнергии. По состоянию на 2019 год атомная энергия вырабатывала более четверти всей низкоуглеродной энергии, что делает ее вторым по величине источником после гидроэнергетики.

Выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла ядерной энергетики, включая добычу и переработку урана, аналогичны выбросам из возобновляемых источников энергии. Ядерная энергия использует меньше земли на единицу произведенной энергии по сравнению с основными возобновляемыми источниками энергии и не создает локального загрязнения воздуха. Урановая руда используется в качестве топлива атомных электростанций деления является невозобновляемыми ресурсами, но в достаточном количестве существует , чтобы обеспечить запас для сот до тысяч лет. Пути смягчения последствий изменения климата, согласующиеся с амбициозными целями, обычно предполагают увеличение энергоснабжения от ядерной энергетики.

Существуют разногласия по поводу устойчивости ядерной энергетики, отчасти из-за опасений по поводу ядерных отходов , распространения ядерного оружия и аварий . С радиоактивными ядерными отходами необходимо обращаться в течение нескольких поколений, а атомные электростанции создают делящийся материал, который можно использовать для оружия. На каждую единицу произведенной энергии ядерная энергия вызвала гораздо меньше аварийных смертей и смертей, связанных с загрязнением, чем ископаемое топливо, а исторический уровень смертности от ядерной энергии сравним с возобновляемыми источниками. Общественное противодействие ядерной энергии часто затрудняет реализацию атомных станций с политической точки зрения.

Сокращение времени и стоимости строительства новых атомных станций было целью на протяжении десятилетий, но затраты остаются высокими, а сроки - долгими. Разрабатываются различные новые формы ядерной энергии в надежде устранить недостатки обычных станций. Реакторы-размножители на быстрых нейтронах способны перерабатывать ядерные отходы и, следовательно, могут значительно снизить количество отходов, требующих геологического захоронения , но еще не развернутых в крупномасштабном коммерческом масштабе. Ядерная энергия, основанная на тории (а не на уране), может обеспечить более высокую энергетическую безопасность для стран, у которых нет больших запасов урана. Небольшие модульные реакторы могут иметь несколько преимуществ по сравнению с нынешними крупными реакторами: их можно будет строить быстрее, а их модульность позволит снизить затраты за счет обучения на практике . Несколько стран пытаются разработать ядерные термоядерные реакторы, которые будут генерировать небольшое количество отходов и не будут иметь риска взрыва.

Трансформация энергетической системы

Выбросы, связанные с энергетикой, производимые секторами в порядке убывания: промышленность, землепользование, строительство, транспорт и другие выбросы, а также летучие выбросы от производства ископаемого топлива.
Использование энергии в промышленности вызвало 24,2% всех выбросов парниковых газов в 2016 году. Использование энергии в зданиях и на транспорте вызвало 17,5% и 16,2% выбросов соответственно. Еще 9,5% выбросов приходилось на другие виды использования энергии, а 5,8% приходились на неорганизованные выбросы от производства ископаемого топлива.

Снижение выбросов, необходимое для поддержания глобального потепления ниже 2  ° C, потребует общесистемной трансформации способов производства, распределения, хранения и потребления энергии. Чтобы общество могло заменить одну форму энергии другой, необходимо изменить несколько технологий и поведение в энергетической системе. Например, переход от нефти к солнечной энергии в качестве источника энергии для автомобилей требует производства солнечной электроэнергии, модификации электрической сети, чтобы приспособиться к колебаниям производительности солнечных панелей и более высокому общему спросу, внедрение электромобилей и сетей зарядки электромобилей. объекты и ремонтные мастерские.

Многие сценарии смягчения последствий изменения климата предусматривают три основных аспекта низкоуглеродной энергетической системы:

  • Использование источников энергии с низким уровнем выбросов для производства электроэнергии
  • Электрификация - это более широкое использование электричества вместо прямого сжигания ископаемого топлива.
  • Ускоренное принятие мер по повышению энергоэффективности

Некоторые энергоемкие технологии и процессы сложно электрифицировать, в том числе авиацию, судоходство и сталеплавильное производство. Существует несколько вариантов сокращения выбросов в этих секторах: биотопливо и синтетическое углеродно-нейтральное топливо могут приводить в действие многие транспортные средства, предназначенные для сжигания ископаемого топлива, однако биотопливо не может быть устойчиво произведено в необходимых количествах, а синтетическое топливо в настоящее время очень дорогое. Для некоторых приложений наиболее важной альтернативой электрификации является разработка системы, основанной на устойчивом производстве водородного топлива .

Ожидается, что полная декарбонизация мировой энергетической системы займет несколько десятилетий и в основном может быть достигнута с помощью существующих технологий. МЭА заявляет, что для достижения нулевых выбросов к 2050 году необходимы дальнейшие инновации в энергетическом секторе, такие как аккумуляторные технологии и углеродно-нейтральные виды топлива. Разработка новых технологий требует исследований и разработок, демонстрации и снижения затрат за счет внедрения . Переход к энергетической системе с нулевым выбросом углерода принесет значительные сопутствующие выгоды для здоровья человека: по оценкам ВОЗ, усилия по ограничению глобального потепления до 1,5 ° C могут спасти миллионы жизней каждый год только за счет загрязнения воздуха. При хорошем планировании и управлении существуют пути обеспечения всеобщего доступа к электричеству и экологически чистым продуктам питания к 2030 году в соответствии с целями в области климата. Исторически сложилось так, что некоторые страны добились быстрых экономических успехов за счет использования угля. Однако для многих бедных стран и регионов остается окно возможностей « перепрыгнуть » через зависимость от ископаемого топлива, развивая свои энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии при адекватных международных инвестициях и передаче знаний.

Интеграция переменных источников энергии

Короткие террасы домов с покатыми крышами, покрытыми солнечными батареями.
Здания в Солнечном поселении в Шлирберге , Германия, производят больше энергии, чем потребляют. Они включают солнечные панели на крыше и созданы для максимальной энергоэффективности.

Чтобы обеспечить надежную подачу электроэнергии из переменных возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, электроэнергетическим системам требуется гибкость. Большинство электрических сетей было построено для бесперебойных источников энергии, таких как угольные электростанции. Поскольку в сеть интегрируется большее количество солнечной и ветровой энергии, необходимо вносить изменения в энергосистему, чтобы обеспечить соответствие подачи электроэнергии спросу. В 2019 году эти источники произвели 8,5% мировой электроэнергии, и эта доля быстро растет.

Есть разные способы сделать систему электроснабжения более гибкой. Во многих местах ветровая и солнечная генерация дополняют друг друга в дневном и сезонном масштабе: ночью больше ветра, а зимой, когда производство солнечной энергии низкое. Связывание различных географических регионов с помощью линий передачи на большие расстояния позволяет в дальнейшем исключить изменчивость. Спрос на энергию можно смещать во времени за счет управления спросом на энергию и использования интеллектуальных сетей , согласовывая время, когда производство переменной энергии является самым высоким. При хранении энергии в сети избыток энергии может быть высвобожден при необходимости. Дополнительная гибкость может быть обеспечена за счет объединения секторов , то есть связывания сектора электроэнергетики с сектором тепла и мобильности с помощью систем преобразования энергии в тепло и электромобилей.

Создание избыточных мощностей для выработки энергии из ветра и солнца может помочь обеспечить производство достаточного количества электроэнергии даже в плохую погоду. В оптимальную погоду производство энергии, возможно, придется сократить, если избыток электроэнергии нельзя использовать или хранить. Несоответствие между конечным спросом и предложением можно компенсировать за счет использования управляемых источников энергии, таких как гидроэнергетика, биоэнергия или природный газ.

Хранилище энергии

Фото с набором белых контейнеров
Аккумуляторный склад

Хранение энергии помогает преодолеть барьеры на пути к прерывистой возобновляемой энергии и является важным аспектом устойчивой энергетической системы. Наиболее часто используемым методом хранения является гидроаккумулирующая гидроэлектроэнергия , для которой требуются места с большой разницей в высоте и доступом к воде. Батареи , особенно литий-ионные , также широко используются. Батареи обычно накапливают электричество на короткое время; ведутся исследования технологий, способных работать в течение многих сезонов. Стоимость аккумуляторов для коммунальных предприятий в США с 2015 года снизилась примерно на 70%, однако стоимость и низкая плотность энергии аккумуляторов делают их непрактичными для очень большого накопления энергии, необходимого для уравновешивания межсезонных колебаний в производстве энергии. В некоторых местах были реализованы гидроаккумуляторы и преобразование электроэнергии в газ (преобразование электроэнергии в газ и обратно) с возможностью использования в течение нескольких месяцев.

Электрификация

Сфотографируйте два вентилятора, наружную часть теплового насоса.
Наружная часть теплового насоса . В отличие от газовых и газовых котлов, они потребляют электричество и обладают высокой эффективностью. Таким образом, электрификация отопления может значительно снизить выбросы.

По сравнению с остальной энергетической системой, выбросы в электроэнергетическом секторе могут быть сокращены намного быстрее. По состоянию на 2019 год 37% мировой электроэнергии производится из низкоуглеродных источников (возобновляемые источники и ядерная энергия). Остальную электроэнергию производят ископаемые виды топлива, в первую очередь уголь. Один из самых простых и быстрых способов сократить выбросы парниковых газов - это отказаться от угольных электростанций и увеличить производство электроэнергии из возобновляемых источников.

Сценарии смягчения последствий изменения климата предусматривают обширную электрификацию - использование электроэнергии вместо прямого сжигания ископаемого топлива для отопления зданий и транспорта. В рамках амбициозной климатической политики к 2050 году доля энергии, потребляемой в виде электричества, увеличится вдвое с 20% в 2020 году.

Одна из проблем в обеспечении всеобщего доступа к электричеству - это распределение электроэнергии в сельских районах. Важными решениями являются автономные и мини-сетевые системы, основанные на возобновляемых источниках энергии, такие как небольшие солнечные фотоэлектрические установки, которые вырабатывают и хранят достаточно электроэнергии для деревни. Более широкий доступ к надежному электричеству приведет к меньшему использованию керосинового освещения и дизельных генераторов, которые в настоящее время широко распространены в развивающихся странах.

Инфраструктура для производства и хранения возобновляемой электроэнергии требует минералов и металлов, таких как кобальт и литий для батарей и медь для солнечных панелей. Переработка может частично удовлетворить этот спрос, если жизненный цикл продукции хорошо спроектирован, однако достижение нулевых чистых выбросов все равно потребует значительного увеличения добычи 17 видов металлов и минералов. Небольшая группа стран или компаний иногда доминирует на рынках этих товаров, что вызывает геополитические опасения. Например, большая часть мирового кобальта добывается в Конго , политически нестабильном регионе, где добыча часто связана с риском для прав человека. Более разнообразный географический выбор поставщиков может обеспечить стабильность цепочки поставок .

Водород

Водород - это газ, который можно сжигать для производства тепла или может приводить в действие топливные элементы для выработки электроэнергии с нулевыми выбросами в точке использования. Общий объем выбросов водорода в течение жизненного цикла зависит от того, как он производится. Почти весь текущий запас водорода в мире создается из ископаемого топлива. Основным методом является паровой риформинг метана , при котором водород получают в результате химической реакции водяного пара с метаном , основным компонентом природного газа. При производстве одной тонны водорода с помощью этого процесса выделяется 6,6–9,3 тонны диоксида углерода. Хотя улавливание углерода может удалить значительную часть этих выбросов, общий углеродный след водорода из природного газа трудно оценить по состоянию на 2021 год, отчасти из-за выбросов, возникающих при производстве самого природного газа.

Электричество можно использовать для расщепления молекул воды с получением устойчивого водорода при условии, что электричество вырабатывается устойчиво. Однако этот процесс электролиза в настоящее время дороже, чем создание водорода из метана, а эффективность преобразования энергии по своей сути низкая. Водород может производиться при наличии излишка периодически возобновляемой электроэнергии, а затем храниться и использоваться для выработки тепла или для повторного производства электроэнергии. В дальнейшем он может быть преобразован в синтетическое топливо, такое как аммиак и метанол .

Инновации в водородных электролизерах могут сделать крупномасштабное производство водорода из электроэнергии более конкурентоспособным с точки зрения затрат. Водород потенциально может сыграть значительную роль в декарбонизации энергетических систем, поскольку в некоторых секторах замена ископаемого топлива прямым использованием электроэнергии будет очень сложной. Водородное топливо может производить интенсивное тепло, необходимое для промышленного производства стали, цемента, стекла и химикатов. В сталеплавильном производстве водород может действовать как чистый носитель энергии и одновременно как низкоуглеродистый катализатор, заменяющий угольный кокс . Недостатки водорода в качестве энергоносителя включают высокую стоимость хранения и распределения из-за взрывоопасности водорода, его большого объема по сравнению с другими видами топлива и его тенденции делать трубы хрупкими.

Технологии использования энергии

Транспорт

Группа велосипедистов, использующих велосипедную дорожку в Ванкувере, Канада
Коммунальная велосипедная инфраструктура, такая как велосипедная дорожка в Ванкувере , способствует развитию экологически безопасного транспорта.

На транспорт приходится 14% мировых выбросов парниковых газов, но есть несколько способов сделать транспорт более экологичным. Общественный транспорт часто выделяет меньше парниковых газов на пассажира, чем личный транспорт, особенно с высокой загруженностью. Полеты на короткие расстояния можно заменить поездками на высокоскоростном поезде, которые потребляют гораздо меньше топлива. Стимулирование немоторизованного транспорта, такого как ходьба пешком и езда на велосипеде, особенно в городах, может сделать транспорт более чистым и здоровым.

Энергоэффективность автомобилей возросла из - за технического прогресса, но переход на электрическое транспортное средство с является важным шагом на пути дальнейшего декарбонизации транспорта и уменьшения загрязнения воздуха. Значительная часть загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, состоит из твердых частиц от дорожной пыли и износа шин и тормозных колодок. Существенного снижения загрязнения из этих источников невозможно добиться за счет электрификации; для этого требуются такие меры, как облегчение транспортных средств и меньшее их количество.

Грузовые перевозки на дальние расстояния и авиация - это отрасли, которые сложно электрифицировать с помощью современных технологий, в основном из-за веса батарей, необходимых для дальних путешествий, времени зарядки аккумуляторов и ограниченного срока службы аккумуляторов. Там, где это возможно, грузовые перевозки морским и железнодорожным транспортом, как правило, более устойчивы, чем воздушные и автомобильные перевозки. Водородные автомобили могут быть вариантом для более крупных транспортных средств, таких как грузовики. Многие из методов, необходимых для снижения выбросов от судоходства и авиации, все еще находятся на ранней стадии разработки, а аммиак (полученный из водорода) является многообещающим кандидатом для судового топлива. Авиационное биотопливо может быть одним из наиболее эффективных способов использования биоэнергетики, если выбросы улавливаются и хранятся во время производства топлива.

Строения и кулинария

Здание с башнями ветроуловителей
Пассивные системы охлаждения , такие как эти башни ветроуловителей в Иране, обеспечивают проникновение прохладного воздуха в здания без использования энергии.
Электрическая индукционная печь
Для приготовления пищи индукционные электрические плиты - один из самых энергоэффективных и безопасных вариантов.

Более одной трети энергии используется в зданиях и их строительстве. Для обогрева зданий альтернативы сжиганию ископаемого топлива и биомассы включают электрификацию с помощью тепловых насосов или электрических нагревателей , геотермальную энергию , центральное солнечное отопление , сбросное тепло и сезонное хранение тепловой энергии . Тепловые насосы обеспечивают тепло и кондиционирование воздуха с помощью одного устройства. По оценкам МЭА, тепловые насосы могут обеспечить более 90% потребностей в отоплении помещений и воды во всем мире.

Высокоэффективный способ обогрева зданий - это централизованное теплоснабжение , при котором тепло вырабатывается централизованно, а затем распределяется по нескольким зданиям через изолированные трубы . Традиционно в большинстве систем централизованного теплоснабжения использовалось ископаемое топливо, но современные и холодные системы централизованного теплоснабжения рассчитаны на использование значительной доли возобновляемой энергии.

Охлаждение зданий можно сделать более эффективным за счет пассивного проектирования зданий , планирования, сводящего к минимуму эффект городского теплового острова , и систем централизованного охлаждения , которые охлаждают несколько зданий с помощью водопроводной холодной воды. Для кондиционирования воздуха требуется большое количество электроэнергии, и они не всегда доступны по цене для более бедных домохозяйств. Некоторые кондиционеры по-прежнему используют хладагенты , являющиеся парниковыми газами, поскольку некоторые страны не ратифицировали Кигалийскую поправку, чтобы использовать только экологически безопасные хладагенты.

В развивающихся странах, где население страдает от энергетической бедности , загрязняющие виды топлива, такие как древесина или навоз, часто используются для приготовления пищи. Приготовление пищи с использованием этих видов топлива, как правило, нецелесообразно, поскольку при этом выделяется вредный дым, а заготовка древесины может привести к деградации леса. Повсеместное внедрение чистых кухонных принадлежностей, которые уже повсеместно распространены в богатых странах, резко улучшит здоровье и окажет минимальное негативное воздействие на климат. В чистых кухонных помещениях в качестве источника энергии обычно используется природный газ, сжиженный нефтяной газ или электричество; биогазовые системы являются многообещающей альтернативой в некоторых контекстах. Усовершенствованные кухонные плиты, которые сжигают биомассу более эффективно, чем традиционные печи, являются промежуточным решением, когда переход на чистые системы приготовления пищи затруднен.

Промышленность

Более одной трети энергопотребления приходится на промышленность. Большая часть этой энергии используется в тепловых процессах: выработке тепла, сушке и охлаждении . Доля возобновляемых источников энергии в промышленности в 2017 году составила 14,5% - в основном это низкотемпературное тепло, поставляемое с помощью биоэнергетики и электроэнергии. Наиболее энергоемкие виды деятельности в промышленности имеют самую низкую долю возобновляемых источников энергии, поскольку они сталкиваются с ограничениями в выработке тепла при температурах выше 200 ° C (390 ° F).

Для некоторых промышленных процессов потребуется коммерциализация технологий, которые еще не созданы или не эксплуатируются в полном объеме, чтобы исключить выбросы парниковых газов. Сталеплавильное производство , например, трудно электрифицировать, потому что оно традиционно использует кокс , который получают из угля, как для получения очень высокотемпературного тепла, так и в качестве ингредиента самой стали. Производство пластика, цемента и удобрений также требует значительных затрат энергии с ограниченными возможностями обезуглероживания. Переход к экономике замкнутого цикла сделает отрасль более устойчивой, поскольку она включает в себя большую переработку и, следовательно, меньшее потребление энергии по сравнению с добычей нового сырья .

Государственная политика

«Вывод на рынок новых энергетических технологий часто может занять несколько десятилетий, но настоятельная необходимость достижения к 2050 году глобальных нулевых выбросов означает, что прогресс должен быть намного быстрее. Опыт показал, что роль правительства имеет решающее значение в сокращении времени, необходимого для выводить на рынок новые технологии и широко их распространять ".

Международное энергетическое агентство (2021 г.)

Фотография ряда автомобилей, запертых в приземистых металлических ящиках под крышей.
Несколько стран и Европейский союз обязались установить даты, когда все новые автомобили будут с нулевым уровнем выбросов .

Хорошо продуманная государственная политика, способствующая преобразованию энергетической системы, может одновременно снизить выбросы парниковых газов и улучшить качество воздуха, а во многих случаях также может повысить энергетическую безопасность.

Экологические нормы используются с 1970-х годов для содействия более рациональному использованию энергии. Некоторые правительства обязались установить сроки поэтапного отказа от угольных электростанций и прекращения разведки новых видов ископаемого топлива . Правительства могут потребовать, чтобы новые автомобили производили нулевые выбросы, или чтобы новые здания отапливались электричеством вместо газа. Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии в нескольких странах требуют, чтобы коммунальные предприятия увеличивали процент электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников.

Правительства могут ускорить преобразование энергетической системы, возглавив развитие инфраструктуры, такой как линии электропередач на большие расстояния, интеллектуальные сети и водородные трубопроводы. В области транспорта соответствующая инфраструктура и стимулы могут сделать поездки более эффективными и менее зависимыми от автомобилей. Городское планирование , препятствующее разрастанию, может снизить потребление энергии в местном транспорте и зданиях, одновременно повышая качество жизни. Финансируемые государством исследования, закупки и политика стимулирования исторически имели решающее значение для развития и совершенствования чистых энергетических технологий, таких как солнечные и литиевые батареи. В сценарии МЭА для энергетической системы с чистым нулевым уровнем выбросов к 2050 году государственное финансирование быстро мобилизуется, чтобы довести ряд новых технологий до демонстрационного этапа и стимулировать внедрение.

Ценообразование за выбросы углерода (например, налог на CO
2
выбросов) дает промышленным предприятиям и потребителям стимул к сокращению выбросов, позволяя им выбирать, как это делать. Например, они могут перейти на источники энергии с низким уровнем выбросов, повысить энергоэффективность или сократить использование энергоемких продуктов и услуг. В некоторых юрисдикциях ценообразование на выбросы углерода столкнулось с серьезным политическим противодействием , тогда как политика в области энергетики, как правило, более безопасна с политической точки зрения. Большинство исследований показывают, что для ограничения глобального потепления до 1,5  ° C ценообразование на углерод необходимо дополнить жесткой политикой в ​​области энергетики. По состоянию на 2019 год цена на углерод в большинстве регионов слишком низкая для достижения целей Парижского соглашения. Налоги на выбросы углерода являются источником дохода, который можно использовать для снижения других налогов или помощи домохозяйствам с низкими доходами в оплате более высоких затрат на энергию. Некоторые правительства, такие как ЕС и Великобритания, изучают возможность использования корректировок углеродных границ . Они устанавливают тарифы на импорт из стран с менее жесткой климатической политикой, чтобы гарантировать, что отрасли, в которых действуют внутренние цены на углерод, остаются конкурентоспособными.

Масштабы и темпы политических реформ, которые были начаты с 2020 года, намного меньше, чем необходимо для достижения климатических целей Парижского соглашения. Помимо внутренней политики, потребуется более широкое международное сотрудничество для ускорения инноваций и оказания помощи более бедным странам в создании устойчивого пути к полному доступу к энергии.

Страны могут поддерживать возобновляемые источники энергии для создания рабочих мест. По оценкам Международной организации труда , усилия по ограничению глобального потепления до 2 ° C приведут к чистому созданию рабочих мест в большинстве секторов экономики. Согласно прогнозам, к 2030 году будет создано 24 миллиона новых рабочих мест в таких областях, как производство электроэнергии из возобновляемых источников, повышение энергоэффективности зданий и переход на электромобили. Шесть миллионов рабочих мест будут потеряны в таких секторах, как горнодобывающая промышленность и ископаемое топливо. Правительства могут сделать переход к устойчивой энергетике более осуществимым с политической и социальной точек зрения, обеспечив справедливый переход для работников и регионов, зависящих от отрасли ископаемого топлива, чтобы у них были альтернативные экономические возможности.

Финансы

График мировых инвестиций в возобновляемые источники энергии, электрифицированное тепло и транспорт, а также в другие источники энергии, не связанные с ископаемым топливом
Электрифицированное тепло и транспорт являются ключевыми областями инвестиций для перехода на возобновляемые источники энергии .

Мобилизация достаточных финансовых средств для инноваций и инвестиций является предпосылкой для перехода к энергетике. По оценкам МГЭИК, чтобы ограничить глобальное потепление до 1,5 ° C, в энергетическую систему необходимо будет ежегодно инвестировать 2,4 триллиона долларов США в период с 2016 по 2035 год. Большинство исследований прогнозируют, что эти затраты, эквивалентные 2,5% мирового ВВП, будут небольшими. по сравнению с экономическими преимуществами и преимуществами для здоровья. Среднегодовые инвестиции в низкоуглеродные энергетические технологии и энергоэффективность должны быть в шесть раз больше к 2050 году по сравнению с 2015 годом. Недофинансирование особенно остро ощущается в наименее развитых странах, которые не являются привлекательными для частного сектора.

По оценкам РКИК ООН , в 2016 году финансирование борьбы с изменением климата составило 681 миллиард долларов. Большая часть из них - это инвестиции частного сектора в внедрение возобновляемых источников энергии, инвестиции государственного сектора в устойчивый транспорт и инвестиции частного сектора в энергоэффективность. Парижское соглашение включает обязательство развитых стран бедным странам выделять дополнительно 100 миллиардов долларов в год на смягчение последствий изменения климата и адаптацию к ним. Однако эта цель не была достигнута, и измерению прогресса мешали нечеткие правила бухгалтерского учета.

Финансирование ископаемого топлива и субсидии являются серьезным препятствием на пути перехода к энергетике. Прямые глобальные субсидии на ископаемое топливо составили 319 миллиардов долларов в 2017 году. Эта цифра возрастает до 5,2 триллиона долларов, если учесть косвенные затраты, такие как воздействие загрязнения воздуха. Их устранение может привести к сокращению глобальных выбросов углерода на 28% и снижению смертности от загрязнения воздуха на 46%. Пандемия COVID-19 в значительной степени не повлияла на финансирование чистой энергии , а пакеты экономических стимулов, связанных с пандемией , открывают возможности для зеленого восстановления .

Смотрите также

использованная литература

Примечания

Источники