Ekonomia energii słonecznej
Paliwa kopalne – a mianowicie ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel – są głównym źródłem energii na świecie. Pomimo tego, że jest to nieodnawialne źródło, nadal istnieje duże zapotrzebowanie na paliwa kopalne ze względu na ich przystępną cenę i niezawodność. Od ogrzewania i oświetlenia domów po tankowanie pojazdów, paliwa kopalne odgrywają integralną rolę w produkcji energii i gospodarce światowej.
Nawet przy ogromnych postępach dokonanych w innowacjach technologicznych, zrównoważona energia nie zastąpiła tradycyjnych paliw kopalnych. Aby zachęcić do przyjęcia energii odnawialnej, rządy nałożyły ulgi podatkowe na energię słoneczną i wiatrową, która do niedawna była znacznie droższa niż status quo.
Kluczowe wnioski
- Paliwa kopalne nadal dominują w zużyciu energii w USA, a energia słoneczna spada na 1,8% całkowitego zużycia energii.
- Chociaż obecnie istnieją tylko dwa rodzaje technologii słonecznej (słoneczna termalna i fotowoltaiczna), gwałtownie spadające koszty energii słonecznej stawiają Stany Zjednoczone przed wybuchem instalacji fotowoltaicznych w ciągu najbliższych pięciu lat.
- Korporacje również intensywnie inwestują w systemy słoneczne, przyczyniając się do optymistycznej ekonomii energii słonecznej.
Jednak ze względu na zwiększoną produkcję, dotacje rządowe i rosnące obawy dotyczące środowiska, koszty produkcji energii słonecznej i wiatrowej spadły. W rzeczywistości na niektórych rynkach energia odnawialna jest tańsza niż z paliw kopalnych. Podczas gdy energia wiatrowa, taka jak farmy wiatrowe, jest głównie wykorzystywana do celów komercyjnych, energia słoneczna ma zarówno zastosowania komercyjne, jak i mieszkaniowe.
Prawdziwy koszt paliw kopalnych
Chociaż dokładna data jest trudna do ustalenia, wiele szacunków sugeruje, że paliwa kopalne wyczerpią się w ciągu najbliższych 100 lat. Podczas gdy źródła węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej nadal się pogarszają, konsumpcja paliw kopalnych nie.
Spośród wszystkich źródeł energii paliwa kopalne wyprzedzają zarówno energię odnawialną, jak i energię jądrową. W 2018 r. Paliwa kopalne stanowiły około 85% całej zużywanej energii – wzrost z 80% w 2014 r.2 Paliwa kopalne nie tylko są nieodnawialne, ale są również przyczyną różnych niekorzystnych skutków dla środowiska. Spalanie paliw kopalnych jest wiodącym producentem antropogenicznego CO2, który znacząco przyczynił się do zmiany klimatu. Godne uwagi skutki obejmują globalne ocieplenie, topnienie lodu w Arktyce, podnoszenie się poziomu mórz i niskie plony.
Akumulacja kosztów ekonomicznych
Podczas gdy Stany Zjednoczone wydają ponad 1 bilion dolarów rocznie na paliwa kopalne, szkodliwe skutki ich spalania nadal kumulują koszty gospodarcze. W rzeczywistości tylko w 2015 roku Stany Zjednoczone wydały 649 miliardów dolarów na dopłaty do paliw kopalnych. Badaniasugerują, że zanieczyszczenie powietrza w Europie generuje koszty gospodarcze w wysokości 1,6 biliona dolarów rocznie w postaci chorób i zgonów.
Łącząc wydatki na paliwa kopalne, koszty opieki zdrowotnej i degradację środowiska, szacuje się, że prawdziwy koszt paliw kopalnych wynosi 5,2 biliona dolarów rocznie na całym świecie.
Ekonomia energii słonecznej
Chociaż energia odnawialna stanowi ułamek całkowitej zużywanej energii, Stany Zjednoczone są wiodącym konsumentem energii odnawialnej. Jednak pomimo wzrostu dostępnej energii słonecznej w ciągu ostatnich 10 lat, energia słoneczna nadal stanowi jedynie 1,8% całkowitej energii wykorzystywanej w USA. Energia słoneczna również wyprzedza hydroenergię, biomasę i wiatr pod względem preferowanych źródeł energii odnawialnej. 10% całkowitego spożycia US odnawialnych w 2019
Obecnie istnieją tylko dwa rodzaje technologii słonecznej, które są w stanie przekształcić energię słoneczną w źródło energii: słoneczna termiczna i fotowoltaiczna. Kolektory słoneczne pochłaniają promieniowanie słoneczne w celu ogrzania domu lub wody. Urządzenia fotowoltaiczne wykorzystują światło słoneczne do zastąpienia lub uzupełnienia energii elektrycznej dostarczanej do sieci energetycznej.
Przyjęcie energii słonecznej
Do niedawna systemy energii słonecznej były dostępne tylko dla bogatych lub fanatyków. Jednak ze względu na gwałtownie spadające koszty powszechny dostęp do systemów paneli słonecznych staje się rzeczywistością. Na początku XXI wieku przeciętny amerykański układ słoneczny kosztował 10 dolarów za wat.
Obecnie cena za wat waha się od 2 do 3 dolarów. W rezultacie liczba systemów fotowoltaicznych zainstalowanych w USA drastycznie wzrosła w przestrzeniach mieszkalnych i komercyjnych. Szacuje się, że w ciągu ostatniej dekady instalacje fotowoltaiki wzrosły 35-krotnie.
Globalny wzrost
Zużycie energii słonecznej wzrosło na całym świecie, ponieważ coraz więcej krajów zdaje sobie sprawę ze szkodliwych skutków spalania paliw kopalnych. Zwiększona konkurencja w branży energii słonecznej spowodowała gwałtowny spadek kosztów instalacji.
Wiele największych gospodarek, w tym Stany Zjednoczone, Chiny, Indie i kilka krajów europejskich, zaczęło wdrażać energię słoneczną. Starając się zwalczać zanieczyszczenia, Chiny poczyniły największy nacisk na energię odnawialną izainstalowały dużą ilość fotowoltaiki. Indie, które są również nękane przez zanieczyszczenia, przygotowują 160 miliardów dolarów plan ekspansji energii słonecznej. Tymczasem oczekuje się, że w ciągu następnych pięciu lat moce fotowoltaicznych instalacji słonecznych w Stanach Zjednoczonych wzrosną ponad dwukrotnie.
Duże firmy
Duże firmy inwestują również w systemy słoneczne wielokrotnego użytku. Walmart (WMT ), Verizon (VZ ) i Apple (AAPL ) przestawiają sklepy, biura i obiekty na energię słoneczną. W ramach największej w historii umowy zakupu energii słonecznej, jesienią 2019 r. Google kupił 1600 megawatów od 18 różnych dostawców.
Chociaż energia słoneczna nadal stanowi niewielki udział w całkowitych dostawach energii, sektor mieszkaniowy i komercyjny powoli wdrażają energię odnawialną. Ponieważ ceny nadal spadają, oczekuje się, że systemy energii słonecznej staną się bardziej rozpowszechnione. Oczekuje się, że w Europie cena za kilowatogodzinę spadnie do 4–6 centów w 2025 r., A następnie spadnie do zaledwie 2 centów w 2050 r.
Fotowoltaika słoneczna
Zakładając, że prognozy są prawidłowe, fotowoltaika słoneczna będzie jednym z najtańszych źródeł energii. Przy spadających cenach IEA ostrożnie szacuje, że systemy słoneczne będą dostarczać 5% światowego zużycia energii elektrycznej w 2030 r., A do 2050 r. Wzrośnie do 16%18. Osiągnięcie tej wizji wymagałoby zwiększenia globalnej mocy słonecznej ze 150 gigawatów w 2014 r. Do 4600 gigawatów W efekcie pozwoliłoby to uniknąć emisji 6 miliardów ton dwutlenku węgla rocznie.
W połączeniu ze zwiększoną produkcją energii odnawialnej rośnie zaangażowanie w zmniejszanie emisji gazów cieplarnianych ze spalania paliw kopalnych. Wiele miast i krajów na całym świecie zobowiązało się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych o 80 procent do 2050 roku, w tym w Nowym Jorku. Oprócz redukcji emisji Kalifornia zobowiązała się do wytwarzania 33% całkowitej energii ze źródeł odnawialnych do 2020 r.
Ulgi podatkowe
Chociaż systemy energii słonecznej są obecnie bardziej opłacalne, użytkowanie mieszkaniowe i komercyjne nadal otrzymuje dotacje rządowe. W Stanach Zjednoczonych ulga podatkowa na energię odnawialną zmniejsza zobowiązania podatkowe użytkowników energii słonecznej. Podatnik może ubiegać się o kredyt w wysokości 30% kwalifikowanych wydatków na systemy obsługujące zajmowaną przestrzeń. Rząd USA przypisuje ten sam kredyt do systemów wiatrowych i geotermalnych.
Wiele krajów europejskich narzuca system taryf gwarantowanych, aby zwiększyć atrakcyjność systemów energii odnawialnej. W ramach systemu taryf gwarantowanych właściciele systemów energii odnawialnej mogą zbierać pieniądze od rządu. Koszty są obliczane za kilowatogodzinę (kWh), a ceny różnią się w poszczególnych krajach.
Podsumowanie
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 wykorzystania wiatru do zasilania obiektów firmowych. Przy ciągłym przechodzeniu na odnawialne źródła energii przez duże przedsiębiorstwa, osoby prywatne i kraje, można mieć nadzieję, że można złagodzić niekorzystny wpływ spalania paliw kopalnych na środowisko.