Različne vrste obnovljive energije – IBM Blog

Obnovljiva energija, znana tudi kot čista energija, se proizvaja iz naravnih virov, ki nastanejo in se obnovijo hitreje, kot se porabijo, kot so sonce, voda in veter. Večina obnovljivih virov energije proizvaja ničelne emisije ogljika in minimalne onesnaževalce zraka. Fosilna goriva (nafta, premog in zemeljski plin) pa so omejeni viri in sproščajo škodljive emisij toplogrednih plinov (TGP), vključno z ogljikovim dioksidom (CO2) in metanom pri zgorevanju. Na splošno veljajo za glavne vzroke podnebnih sprememb in zlasti globalnega segrevanja. 

Razumevanje razpoložljivih vrst obnovljivih virov energije je lahko ključni korak k zmanjšanju vašega ogljičnega odtisa, za organizacije pa zmanjšanje okoljskih vplivov vašega delovanja in dobavne verige.  

Sončna energija 

Sončna energija se je razvila v učinkovito, vsestransko uporabno in odporno. Trenutno obstajata dva glavna načina za pridobivanje sončne energije: fotovoltaika (PV), ki se uporablja za aplikacije v manjšem obsegu, in koncentriranje sončne toplotne energije (CSP), ki se uporablja predvsem za komunalne in industrijske aplikacije.  

Sončne fotonapetostne instalacije, ki vključujejo sončne kolektorje, imajo edinstven niz izzivov, vključno z gibanjem oblakov, vremenom, lokacijo dreves in več. Za pomoč pri premagovanju teh izzivov prihaja tehnološki napredek sončne celice bolj prilagodljive, lažji, lažji za namestitev, cenejši za proizvodnjo in zmogljivejši, saj potrebuje manj prostora za zbiranje enake količine (ali več) svetlobe. 

Danes se sončna energija uporablja v različnih panogah za različne namene. Posamezni domovi in ​​podjetja lahko na strehe namestijo sončne celice za proizvodnjo električne energije na kraju samem. V večjem obsegu je mogoče sončne elektrarne postaviti na prazna zemljišča za industrijsko uporabo, kar pomaga zmanjšati porabo energije. Podatkovni centri, bolnišnice, vladne ustanove in drugi uporabljajo sončno energijo za dopolnitev potreb po energiji.

Vetrna energija 

Sodobna vetrna turbina je bila zgrajena leta 1940 in tehnologija se je od takrat vztrajno in pomembno razvijala. Današnje vetrne turbine se razlikujejo od majhnih (za en dom ali podjetje) do uporabnega obsega (vetrne elektrarne na morju). Vetrna energija je stroškovno učinkovit način za vključitev čiste, trajnostne energije v oskrbo z električno energijo. In ko gre za vplive na divje živali, so projekti vetrne elektrarne uvrščeni nižje kot kateri koli drug vir energije. 

Čeprav se uporablja za splošno proizvodnjo električne energije, se lokalizirana vetrna energija še vedno uporablja tudi za mletje žita in črpanje vode. Vetrna energija lahko zagotovi tudi energijo za polnilne postaje za električna vozila.  

Septembra 2022 je Je sporočila Bela hiša pobuda za razširitev proizvodnje vetrne energije na morju v ZDA do leta 2035 z uporabo obsežnih plavajočih turbin, ki jih je mogoče postaviti v globlje vode. To ima potencial za več kot podvojitev proizvodne zmogljivosti.

Hidroelektrarne 

Voda je največji vir obnovljive energije. Hidroelektrična energija je odvisna od gibanja vode in je največji vir energije iz obnovljivih virov po vsem svetu. Za premikanje turbin, ki proizvajajo elektriko, uporablja energijo morja in plimovanja, tok rek in potokov, rezervoarjev in jezov. 

Poleg proizvodnje električne energije številne industrije izkoriščajo hidroenergijo za delovanje. Na primer, rudarstvo uporablja vodo na oddaljenih lokacijah za pomoč pri pridobivanju, proizvajalci tekstila in kemikalij pa lahko uporabljajo hidroelektrarne na kraju samem za poganjanje procesov, kot so pranje, izdelava, sanitarije in drugo.  

Zlasti energija plimovanja ima še neizkoriščen potencial. Trenutno se raziskuje in razvija več tehnologij plimovanja, vključno z: 

• Plimni jez: Jezovi s turbinami so postavljeni na vhodu v zalive ali estuarije, tako da voda, ko se spusti skozenj, proizvaja energijo.  
• Plimski tok: Turbine, zasidrane na boje ali oceansko dno, izkoriščajo gibanje oceanskih tokov.  
• Energija valov: Gibanje valov in pritisk se uporabljata za ustvarjanje energije – oceanska območja z močnimi vetrovnimi tokovi delujejo najbolje.  

Čeprav je voda bogat naravni vir, je lahko občutljiva na okoljske spremembe. Zmanjševanje vetrov lahko na primer vpliva na število in moč valov, suše pa lahko zmanjšajo količino vode v rezervoarjih, potokih in rekah.  

Geotermalna energija 

Geotermalni energetski sistemi pretvarjajo toploto iz notranjosti Zemlje (v obliki vroče pare in hlapov ogljikovodikov) v električno energijo. Električna energija, pridobljena iz geotermalne energije, se uporablja v različnih panogah. Zagotavlja na primer toploto za kmetijske rastlinjake ter ogrevanje in hlajenje za proizvodnjo in predelavo hrane. Geotermalna energija se uporablja tudi za ogrevanje in hlajenje poslovnih stavb, vključno z bolnišnicami, šolami in drugimi. Geotermalne toplotne črpalke (GHP) se uporabljajo za aplikacije manjšega obsega, kot je oskrba domov z električno energijo.  

Tako velike geotermalne elektrarne kot manjše GHP zahtevajo razmeroma majhen odtis v primerjavi z drugimi obnovljivimi viri energije. Poleg tega neizčrpen toplotni tok Zemljine notranjosti zagotavlja stalno obnavljajoč vir goriva.  

Biomasa energija 

Biomasa uporablja organske materiale in stranske proizvode za zagotavljanje neposredne toplote, proizvodnjo električne energije in ustvarjanje biogoriv, ​​vključno z biodizlom in etanolom. Biogoriva se lahko uporabljajo v industrijskih kotlih za pridobivanje pare, ki poganja procese. Prav tako lahko nadomestijo fosilna goriva v prometnem sektorju. 

Bioenergija ponuja doslednejšo skupno proizvodnjo energije kot sončna in vetrna energija, vendar povzroča nizke ravni toplogrednih plinov. Ti plini skupaj z dodatnimi vplivi na okolje, vključno z učinki uporabe odlagališč, vzbujajo dvom o tem, kako trajnostna je energija biomase v resnici. 

Kaj pa jedrska energija? 

Jedrska energija zahteva redek in neobnovljiv mineral uran, vendar še vedno velja za vir energije z nizkimi emisijami ogljika. Naslednja generacija jedrskih elektrarn in generatorjev je manjša, bolj vsestranska in energetsko učinkovita. Napredni mali modularni reaktorji (SMR) se lahko razlikujejo po velikosti glede na potrebe in imajo različne aplikacije, vključno s proizvodnjo električne energije, razsoljevanjem, ogrevanjem in več.  

Jedrska energija in hidroenergija skupaj zagotavljata tri četrtine svetovne energije z nizkimi emisijami ogljika, vendar se zaradi skrbi glede varnosti in obratovalnih stroškov proizvodnja jedrske energije v razvitih gospodarstvih zmanjšuje. Z minimalnimi novimi naložbami, proizvodnja jedrske energije se lahko zmanjša do leta 2040 za dve tretjini. 

Razumevanje električnega omrežja 

Razumevanje, kje in kako se proizvaja energija, vam lahko pomaga določiti najučinkovitejšo strategijo obnovljivih virov energije. Veliko električnih omrežij uporablja kombinacijo obnovljivih virov energije in fosilnih goriv za zagotavljanje stabilne oskrbe z električno energijo. Mikroomrežja – majhna, neodvisna omrežja – se povežejo z glavnim omrežjem in uporabljajo obnovljivo energijo in alternativne vire energije za izravnavo obremenitev. Ker mikroomrežja nudijo lokalno oskrbo z večjo stabilnostjo in odpornostjo omrežja, pomagajo zmanjšati verjetnost motenj v oskrbi z energijo. 

Na voljo je veliko možnosti za obnovljive vire energije, tako da lahko ljudje in organizacije izberejo najboljšo možnost za doseganje svojih trajnostnih ciljev. Ne glede na to, ali gre za namenski sistem obnovljive energije na kraju samem, omrežje, ki uporablja kombinacijo virov energije, ali hibridni pristop, ki uporablja kombinacijo obojega, lahko izbira temelji na priročnosti, stroškovni učinkovitosti ali drugih dejavnikih. 

Pri IBM-u 64 % porabe energije podjetja v globalnih operacijah prihaja iz obnovljivih virov. Od tega je 49 % pridobljenega neposredno od dobaviteljev obnovljive energije in 15 % neposredno iz omrežja. Več o vplivu IBM-a lahko preberete tukaj. 

Obnovljiva energija se sreča z nastajajočo tehnologijo 

Tehnologije, vključno z umetna inteligenca (AI) in podatkovna analitika sta ključnega pomena za povečanje prednosti obnovljive energije. Pomagajo lahko racionalizirati in avtomatizirati energetske tehnologije, kot je ustvarjanje modelov po meri za spodbujanje optimizacije oskrbe z energijo.  

Podatki na primer zagotavljajo neizmerno vrednost energetskim in komunalnim podjetjem. Vpogled v delovanje in zdravje operativnih sredstev, vključno z digitalnimi, skupaj z načrti vzdrževanja, popravil in zamenjave je ključnega pomena za ohranjanje napajanja. Vključevanje umetne inteligence lahko dodatno optimizira delovanje energije in javnih služb z novimi vpogledi, ki se poglobijo v temeljne vzroke težav, ter zgradi okvir predvidenega vzdrževanja. Preberite, kako Bruce Power zdaj upravlja svojo prihodnost s platformo za dinamično upravljanje sredstev podjetja (EAM), zgrajeno z uporabo IBM® Maximo® Application Suite. 

Združite moči s podobno mislečimi vrstniki, da pomagate pospešiti lastne obnovljive vire energije in okoljske cilje.  

Naročite se na IBM-ovo glasilo o trajnostnem razvoju