Atsinaujinantieji energijos ištekliai
Atsinaujinantieji energijos šaltiniai arba atsinaujinantieji energijos ištekliai (AEI) – energijos ištekliai gamtoje, kurių atsiradimą ir atsinaujinimą nulemia gamtos vyksmai: Saulės šviesa, vėjas, upių tekėjimas, jūrų bangavimas, potvyniai ir atoslūgiai, biomasės augimas, geoterminė energija. Beveik visų atsinaujinančiųjų išteklių pradinis šaltinis yra Saulės energija.
2016 m. duomenimis pasauliniu mastu AEI sudarė 18,2 % visos sunaudojamos energijos kiekio. Didžioji dalis yra kaip kuras naudojama biomasė (pavyzdžiui, mediena), tačiau sparčiai auga ir saulės energijos, vėjo energijos, bangų energijos ir kitų rūšių AEI panaudojimas. 2017 m. pabaigoje pasaulinėje elektros gamyboje AEI sudarė 26,5 %, tarp kurių 16,4 % išgaunama iš hidrorelektrinių, 5,6 % − iš vėjo jėgainių, 1,9 % – iš saulės jėgainių, 2,6 % – kitų šaltinių.[1]
AEI panaudojimas sparčiai auga Šiaurės ir Pietų Amerikoje, Europoje, Azijoje. Ypač greitai plečiasi vėjo ir saulės energijos sektoriai. Pagal instaliuotą galią didžiausi atsinaujinančios energetikos naudotojai yra Kinija, JAV, Vokietija. Spartus augimas pastebimas Pietų Korėjoje, Australijoje, Prancūzijoje ir kitose šalyse.
Rūšys
Pagrindinės AEI rūšys yra:
- vėjo energija – oro judėjimo panaudojimas tiek sausumoje, tiek atviroje jūroje ar vandenyne pastatytų vėjo jėgaines sukimui;
- hidroenergija – tekančio vandens (upių) panaudojimas hidroelektrinių sukimui;
- saulės energija – Saulės šviesos panaudojimas vandens kaitinimui, elektros gamybai Saulės baterijų pagalba;
- biokuras – augalų biomasės panaudojimas šilumos ir elektros energijos gamyboje;
- biodegalai – iš biomasės išgaunamas etanolis, dyzelinas arba metanas;
- geoterminė energija – Žemės gelmėse esančios šilumos panaudojimas.
Panaudojimas pasaulyje
AEI dažniausiai naudojami trijose srityse: elektros gamyboje, šilumos išgavime (šildant vandenį Saulės pagalba, deginant biokurą) ir biodegalų gamyboje.
2012 metais bendra pasaulyje instaliuotų atsinaujinančiosios energijos generatorių galia siekė 1592 GW[2] (palyginimui, visų pasaulio branduolinių jėgainių galia yra apie 300GW[3]). Tarp jų daugiausiai galios turėjo hidroelektrinės (1126,5 GW), vėjo jėgainės (281,2 GW) ir saulės energijos jėgainės (95,6 GW).[4]
Pirmaujančios valstybės pagal instaliuotą AEI galią, išskyrus didžiąsias hidroelektrines (2011 m. pab.):[5]
| Pirmaujančios valstybės pagal instaliuotos AEI galios augimą per paskutinius 5 metus (2006–2011 m.):[6]
|
2012 m. pasaulyje iš AEI buvo gauta 4542-4806 TWh arba apie 19,5 % viso pasaulinės elektros energijos kiekio.[7] Daugiausiai elektros energijos iš AEI išgaunančios šalys (TWh per metus):
| Vieta | Šalis | Metai | Iš viso[8] | Hidroenergija[9] | Vėjo[10] | Biokuras[11] | Saulės[12] | Geoterminė[13] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |  Kinija | 2011 | 797,4 | 687,1 | 73,2 | 34 | 3 | |
 ES[14] | 2010 | 699,3 | 397,7 | 149,1 | 123,3 | 23,1 | 5,6 | |
| 2 |  JAV | 2011 | 520,1 | 325,1 | 119,7 | 56,7 | 1,81 | 17,0 |
| 3 |  Brazilija | 2011 | 459,2 | 424,3 | 2,71 | 32,2 | 0,0002 | |
| 4 |  Kanada | 2011 | 399,1 | 372,6 | 19,7 | 6,4 | 0,43 | |
| 5 |  Rusija | 2010 | 166,6 | 163,3 | 0,004 | 2,8 | 0 | 0,47 |
| 6 |  Indija | 2011 | 162 | 131 | 26 | 4 | 1 | |
| 7 |  Vokietija | 2011 | 127,3 | 18,2 | 46,5 | 43,6 | 19,0 | 0,03 |
| 8 |  Norvegija | 2011 | 121,4 | 119,6 | 1,29 | 0,48 | 0,02 | |
| 9 |  Japonija | 2011 | 116,4 | 82,5 | 4,35 | 23,1 | 3,80 | 2,89 |
| 10 |  Ispanija | 2011 | 87,0 | 30,3 | 42,4 | 9,12 | 7,28 |
Panaudojimas Lietuvoje
2012 m. 19,13 % visos Lietuvoje pagamintos elektros energijos buvo gauta iš AEI.[15]
 | Šiam straipsniui ar jo daliai reikia daugiau nuorodų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai įrašydami tinkamas išnašas ar nuorodas į patikimus šaltinius. |
Esamas ir planuojamas AEI suvartojimas, ekonominis AEI vartojimo potencialas
| Atsinaujinantieji energijos ištekliai | Suvartojimas 2003 m. TWh | Planuojamas suvartojimas 2010 m. TWh | Planuojamas suvartojimas 2020 m. TWh | Potencialas, TWh/metus 2020 m. |
| Mediena | 7,81 | 9,50 | 9,80 | 9,80 |
|---|---|---|---|---|
| Šiaudai | 0,05 | 0,50 | 1,50 | 3,59 |
| Komunalinės atliekos | 0,00 | 0,46 | 0,80 | |
| Sąvartynų dujos, biodujos | 0,02 | 0,14 | 0,28 | 0,40 |
| Biokuras iš viso | 7,88 | 10,14 | 12,04 | 14,59 |
| Geoterminė energija | 0,017 | 0,11 | 0,11 | 0,80 |
| Mažos hidroelektrinės | 0,32 | 0,46 | 0,58 | 0,50 |
| Didelės hidroelektrinės | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Saulės energija | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 1,30 |
| Vėjo energija | 0,00 | 0,29 | 0,85 | 0,85 |
| Biodegalai | 0,00 | 0,72 | 0,72 | 2,25 |
| Iš viso: | 8,22 | 11,72 | 14,3 | 21,29 |
Potencialas
Šiaudai. Šiaudų pagaminama apie 2,5 mln. tonų per metus, pagal optimalų scenarijų numatoma 2020 m. šiaudų pagaminti 2,9 mln. tonų per metus. Sumažėjus šiaudų suvartojimui fermose, sumažinus nuostolius ir kitas išlaidas, techninis potencialas sudarė apie 250 000 tonų (0,99 TWh) 2003 m. ir 1,7 mln. tonų per metus (7,05 TWh) 2020 m. optimalaus scenarijaus atveju. 2020 m. ekonominis potencialas sieks 3,59 TWh. Tai yra šiaudų perteklius labai blogų oro sąlygų metais: tikimasi, kad tokios sąlygos pasitaikys kartą kas dešimt metų. Planuojama padidinti šiaudų suvartojimą energijos gamybai iki 0,5 TWh 2010 m. ir iki 1,5 TWh 2020 m.
Mediena. Metinės kirtimų apimtys 2003 m. buvo 6,46 mln. ktm, santykinės kirtimų apimtys sudarė 3,28 m³/ha. Įmanoma padidinti santykines kirtimų apimtis iki 3,6 m³/ha ir taip padidinti kirtimų apimtis iki 7,4 mln. m³ 2020 metais. Iš viso techninis potencialas 2020 m. bus 9,8 TWh. Planuojama padidinti medienos suvartojimą energijos gamybai iki 9,5 TWh 2010 metais ir iki 9,8 TWh (pasiekti potencialą) 2020 m.
Biodegalai. Lietuvoje kuro suvartojimas transportui siekia 1000 kilotonų (kt). 180–240 tūkst. ha ariamos žemės galėtų būti skirta rapsų, naudojamų biodyzelino gamybai, auginimui. Tai reiškia, jog biodyzelino gamybos potencialas yra lygus maždaug 117–156 kt rapsų metilo esterio. Jei 20 000 t etanolio būtų panaudota biokuro gamybai, būtų pagaminta apie 285 kt etanolio-benzino mišinio. Šis kiekis atitinka maždaug 80 % šiandien suvartojamo benzino kiekio. Planuojama, jog biodegalų vartojimas pasieks 0,72 TWh 2010 m., kas sudaro tiktai trečdalį ekonominio potencialo.
Saulės energija. Vidutinėje perspektyvoje ekonominis saulės energijos potencialas apima karšto vandens gamybą (0,5 TWh), žemės ūkio produktų džiovinimą, panaudojant saulės energiją (0,8 TWh) ir pasyvų patalpų šildymą (1,25 TWh). Ilgalaikėje perspektyvoje šildymas saulės energija gali būti naudojamas centriniam šildymui vasaros mėnesiais, fotovoltų sistemos gali įgyti svarbią reikšmę elektros energijos gamyboje. Planuojama, jog saulės energijos panaudojimas pasieks 0,0004 TWh 2010 m. ir 0,0012 TWh 2020 m.: šie skaičiai yra gana toli nuo nustatyto ekonominio potencialo.
Vėjo energija. Nustatytas 0,85 TWh per metus vėjo energijos potencialas pagrįstas prielaida, jog žemyninėje dalyje esančių vėjo jėgainių gali būti papildomai sukonstruota iki 500 MW. Tai riba, kuri negali būti peržengta be papildomų išlaidų elektros energijos tinklo rekonstrukcijai. Nustatyta, jog potencialas bus išnaudotas iki 2020 m. Po 2020 m. pagrįstai dalis vėjo jėgainių gali būti įrengta jūroje, kur geriausios vėjo sąlygos.