განახლებადი ენერგიის ხუთი ძირითადი წყარო

განახლებადი ენერგიის ერა

კლიმატის ცვლილებასთან დაკავშირებული ცნობიერების ამაღლება მნიშვნელოვანწილად განსაზღვრავს გლობალური ეკონომიკის განვითარების მომავალს.

ხელისუფლებები გეგმავენ, როგორ უნდა შეამცირონ ნახშირბადის ემისიები; ინვესტორები უბიძგებენ კომპანიებს, გარემოზე თავიანთი საქმიანობით გამოწვეული დამაზიანებელი ეფექტი მინიმუმამდე შეამცირონ; დღეს ადამიანები ინდივიდუალურადაც ცდილობენ საკუთარი ნახშირბადის კვალი შეამცირონ. თუმცა, მიუხედავად ამ მცდელობებისა, წიაღისეული საწვავისგან ენერგიის გამომუშავება და მისი მოხმარებაა ის ფაქტორი, რომელსაც ყველაზე დიდი გავლენა და წილი აქვს ნახშირბადის ემისიებში.

ამიტომაც, გასაკვირი ნამდვილად არ ყოფილა, როდესაც განახლებადი ენერგიის წყაროები მსოფლიო დღის წესრიგში მოექცა.

განახლებადი ენერგიის 5 წყარო

დღეს განახლებადი ენერგიების ტექნოლოგიების დახმარებით ჩვენ ვიმორჩილებთ მზის, ქარისა და დედამიწის ბირთვში გაჩენილ ენერგიას და გარდავქმნით მათ ისეთ ენერგეტიკულ რესურსებად, როგორიცაა სითბო, ელექტროენერგია ან საწვავი.

მოცემული ინფოგრაფიკა სხვადასხვა კვლევითი და სახელმწიფო ორგანიზაციების მონაცემებს აერთიანებს და გთავაზობთ ყველა იმ ძირითად ინფორმაციას, რაც განახლებადი ენერგიების 5 ძირითად წყაროზე უნდა იცოდეთ.

შენიშვნა: ცხრილში მოცემული არ არის ინფორმაცია ატომურ ენერგიაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ენერგიის აღნიშნული წყარო მდგრად რესურსად მიიჩნევა, ტექნიკურად იგი განახლებადი არ გახლავთ (მაგ. ურანი ამოწურვადი რესურსია).

მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროენერგია ყურადღების ცენტრში ნაკლებად ექცევა, ის ელექტროენერგიის წარმოების უდიდესი განახლებადი წყაროა. შემდეგ არის ქარისა და მზის ენერგიები.

2021 წელს ელექტროენერგიის გლობალურ წარმოებაში აღნიშნული 5 წამყვანი განახლებადი ენერგიის წყაროს წილი დაახლოებით 28% იყო, ამავე წელს, ისტორიაში პირველად, ქარისა და მზის ენერგიებით გამომუშავებული ელექტროენერგიის ჯამურმა წილმა პირველად გადააჭარბა 10%-ს.

ენერგიის წარმოების საშუალო გათანაბრებული ღირებულება (LCOE) გამოითვლება ახალი სადგურის სრული დანახარჯებისა და ელექტროენერგიის ჯამური წარმოების ფარდობით. ცნობისთვის, მზისა და ქარის LCOE ქვანახშირისას 5-ჯერ ჩამორჩება – ეს უკანასკნელი მგვტ/სთ-სთვის $167-ის ტოლია. შესაბამისად, მზისა და ქარის ახალი ელექტროსადგურების მშენებლობა და ოპერირება გრძელვადიან პერსპექტივაში ბევრად იაფი გამოდის, ვიდრე ქვანახშირის სადგურების ოპერირება.

ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, უფრო ახლოდან გაგაცნობთ განახლებადი ენერგიების 5 ძირითად წყაროს და მათი მუშაობის პრინციპებს.

ქარის ენერგია

ქარის ტურბინებს ვხვდებით როგორც ხმელეთზე, ისე ზღვებსა და ოკეანეებში. მაღალი ბოძების თავზე, როტორზე დამაგრებული გიგანტური ფრთები ქარის მიერ წარმოქმნილ კინეტიკურ ენერგიას მოიპოვებენ.

როდესაც ქარი გიგანტური ფრთების მიმართულებით უბერავს, ჰაერის ზეწოლა ფრთის ერთ მხარეს მცირდება, რაც მას უბიძგებს ქვემოთ დაეშვას. ფრთის ორ მხარეს არსებულ წნევას შორის სხვაობას ფრთები მოძრაობაში მოჰყავს, რაც ტურბინის როტორის ბრუნვას იწვევს.

როტორი თავის მხრივ დაკავშირებულია ტურბინის გენერატორთან, რომელიც ბრუნავს და ქარის კინეტიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის.

მზის ენერგია

მზის ენერგიის ტექნოლოგიები მზის სინათლეს ან მისგან მომავალ ელექტრომაგნიტურ რადიაციას იჭერს და ელექტროენერგიად გარდაქმნის.

ფოტოვოლტური (PV) მზის პანელის უჯრედები ნახევარგამტარი ფირფიტებისგან არის დაკომპლექტებული. ფირფიტები ორად ნაწილდება – ერთ მხარეს დადებითი, ხოლო მეორე მხარეს უარყოფითი,  რაც საბოლოოდ ელექტრულ ველს წარმოშობს. როდესაც მზის სხივი პანელზე ხვდება, ნახევარგამტარი შეიწოვს მას და აღნიშნულ ენერგიას ელექტრონების ფორმით გადასცემს. აღნიშნულ ელექტრონებს ელექტრული ველი ელექტრული ტალღების ფორმით იღებს.

მზის ენერგიის სისტემის შესაძლებლობა, გამოიმუშაოს ელექტროენერგია, მთლიანად დამოკიდებულია ნახევარგამტარის მასალაზე, ისეთ გარემოპირობებთან ერთად, როგორიცაა სიცხე, მოღრუბლულობა ან ჭუჭყი, რომელიც პანელებზე ხვდება.

გეოთერმული ენერგია

გეოთერმული ენერგია პირდაპირ დედამიწის ბირთვში წარმოიშობა – ბირთვში არსებული მაღალი ტემპერატურა ადუღებს წყლის მიწისქვეშა რეზერვუარებს, რომელიც გეოთერმული რესურსების სახელითაა ცნობილი.

გეოთერმული ენერგიის სადგურები, როგორც წესი, გეოთერმული ჭებიდან ქაჩავენ ცხელ წყალს, რომელსაც მოგვიანებით ტურბინის გენერატორისთვის ორთქლად გარდაქმნიან. ცნობისთვის, ენერგიის ამ წყაროს განახლებადობის ძირითადი მიზეზი ის გახლავთ, რომ დედამიწის წიაღიდან მოპოვებული ცხელი წყლისა და ორთქლის ჩაბრუნება კვლავ დედამიწის წიაღში ხდება.

ჰიდროენერგია

ქარის ენერგიის ტექნოლოგიის მსგავსად, ჰიდროელექტროსადგურებშიც ტურბინის გენერატორი წყლის ნაკადის კინეტიკურ ენერგიას გარდაქმნის ელექტროენერგიად.

ჰიდროელექტროსადგურები, როგორც წესი, მდინარის ხეობაში შენდება და წყლის რესურსის სრულად ასათვისებლად, წყლის გადაგდების ისეთ სტრუქტურებს იყენებს, რომელსაც მდინარისთვის სასურველი მიმართულების მიცემა შეუძლია, მაგალითად კაშხლის ან დერივაციული გვირაბების დახმარებით. ამასთან, ელექტროენერგიის გენერაცია დამოკიდებულია წყლის მოცულობასა და მისი მატების/კლების რესურსზე.

რაც უფრო მეტია წყლის მოცულობა და მისი ვარდნის სიმაღლე, მით მეტი ენერგიის გენერირებაა შესაძლებელი და პირიქით.

ბიომასების ენერგია

ადამიანები ბიოენერგიას გათბობის რესურსად ჯერ კიდევ იმ დროიდან მოყოლებული იყენებენ, რაც ცეცხლის ანთება ისწავლეს.

ბიომასა ორგანული მასალაა (ხე, ფოთლები, სასოფლო-სამეურნეო ნარჩენი და ა.შ.), რომელსაც, როგორც წესი ვწვავთ. ამასთან, ის განახლებადი ენერგიის წყაროა, რადგან შესაძლებელია ამ ტიპის რესურსის ხელახლა გაზრდა ან აღდგენა. ბიომასის საქვაბეში წვის შედეგად წარმოიქმნება მაღალი წნევის ორთქლი, რომელიც ტურბინის ბრუნვის შედეგად ელექტროენერგიად გარდაიქმნება.

ბიომასის გარდაქმნა შესაძლებელია ტრანსპორტისთვის საჭირო თხევად ან აირად საწვავად. თუმცა, ბიომასის ემისიების მოცულობა სრულადაა დამოკიდებული იმ მასალებზე, რომელსაც საწვავ მასალად  ვიყენებთ და ამ კრიტერიუმში ხანდახან ბიომასა ბევრად აღემატება სუფთა ენერგიის სხვა წყაროებს.

როდის გახდება განახლებადი ენერგია ელექტროენერგიის წარმოების დომინანტური წყარო?

მიუხედავად განახლებადი ენერგიების ზრდისა, წიაღისეული საწვავი გლობალურად კვლავ დომინირებს.

ქვეყნების უმრავლესობა ენერგეტიკული ტრანზიციის საწყის ეტაპზეა და ერთეულია ისეთი შემთხვევები, როდესაც ელექროენერგიის წარმოების საერთო წილში სუფთა ენერგიებს მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს. მიუხედავად ამისა, მიმდინარე ათწლეულში, დიდი ალბათობით, მრავალი რეკორდული და გარდამტეხი ცვლილების მომსწრე გავხდებით.

ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტოს (IEA) პროგნოზით, 2026 წლისთვის განახლებადი წყაროებით წარმოებული ელექტროენერგიის მოცულობა 2020 წელთან შედარებით 60%-ით გაიზრდება და 4,800 გიგავატს გადააჭარბებს – შედეგად, იგი გაუტოლდება წიაღისეული და ატომური ენერგიის დახმარებით ამჟამად გენერირებული ელექტროენერგიის მოცულობას. ამიტომაც, დიდი მნიშვნელობა არ აქვს, თუ როდის გახდება განახლებადი ენერგია ელექტროენერგიის წარმოების დომინანტური წყარო – უკვე ცხადია, რომ გლობალური ენერგეტიკის ეკონომიკა გარდაუვალად იცვლება.