Энергияи барқароршаванда

Энергияи таҷдидшаванда, ё регенеративӣ, «сабз», — энергия аз захираҳои энергетикӣ, ки аз рӯи миқёси инсонӣ таҷдидшаванда ё тамомнашаванда мебошанд. Принсипи асосии истифодаи энергияи таҷдидшаванда аз истихроҷи он аз равандҳои доимо дар муҳити атроф рухдиҳанда ё захираҳои органикии таҷдидшаванда ва пешниҳод барои истифодаи техникӣ иборат аст. Энергияи таҷдидшавандаро аз захираҳои табиӣ ба монанди: нури офтоб, ҷараёни об, бод, мадду ҷазр ва гармии геотермалӣ мегиранд, ки онҳо таҷдидшаванда мебошанд (ба таври табиӣ пурра мешаванд), инчунин аз биомаводи сӯхт: ҳезум, равғани растанӣ, этанол, биогаз.

Дар соли 2019 26,8%-и истеъмоли энергияи ҷаҳонӣ аз ҳисоби манбаъҳои таҷдидшавандаи энергия таъмин карда шуд (ки қисми зиёди онро (16%) гидроэнергетика ташкил медиҳад).

Дар соли 2024 зиёда аз 40%-и нерӯи барқи ҷаҳонӣ аз манбаъҳои таҷдидшавандаи энергия тавлид шудааст. Рушди аз ҳама зиёдро тавлиди офтобӣ нишон дод.

 Тамоюлҳо  
Дар соли 2006 тақрибан 18%-и истеъмоли нерӯи барқи ҷаҳонӣ аз манбаъҳои таҷдидшаванда таъмин карда шуд, ки 13%-и он аз биомассаи анъанавӣ, ба монанди сӯзондани ҳезум будGlobal Status Report 2007 . Дар соли 2010 16,7%-и истеъмоли энергияи ҷаҳонӣ аз манбаъҳои таҷдидшаванда ба даст омад; дар соли 2015 ин нишондиҳанда 19,3%-ро ташкил дод. Саҳми биомассаи анъанавӣ тадриҷан коҳиш меёбад, дар ҳоле ки саҳми энергияи таҷдидшавандаи муосир меафзояд. Тибқи пешгӯии ИЭИ РАН ва Маркази энергетикии Мактаби идоракунии Москва «Сколково», то соли 2040 МЭТ (манбаъҳои энергияи таҷдидшаванда) 35-50% тавлиди нерӯи барқи ҷаҳонӣ ва 19-25 % тамоми истеъмоли энергияро таъмин хоҳанд кардПрогноз развития энергетики мира и России 2019.

Бино ба маълумоти маркази таҳлилии Ember, дар нимсолаи аввали соли 2025 дар ҷаҳон энергетикаи таҷдидшаванда аз тавлиди энергия аз ангишт пеш гузашт (5072 ГВт⋅соат дар баробари 4896 ГВт⋅соат). Энергетикаи офтобӣ ва бодӣ чунон зуд рушд карданд, ки тамоми афзоиши истеъмоли нерӯи барқи ҷаҳониро пӯшониданд. Дар баробари ин, тавлиди нерӯи барқ аз ангишт дар Ҳиндустон ва Чин коҳиш ёфта, дар ИМА ва Иттиҳоди Аврупо афзоиш ёфт. Редаксияи маҷаллаи Science рушди энергетикаи таҷдидшавандаро «пешравии» соли 2025 номид.

Аз соли 2004 то 2013 саҳми нерӯи барқи дар Иттиҳоди Аврупо аз манбаъҳои таҷдидшаванда тавлидшуда аз 14 то 25 % афзоиш ёфт. Дар Олмон дар соли 2018 аз манбаъҳои таҷдидшаванда 38% нерӯи барқ тавлид шуд, дар соли 2024 — 54 % (бо назардошти гидроэнергетика). 21 майи соли 2023 аз соати 11:00 то 17:00 аз сабаби аз ҳад зиёд тавлид шудани энергия дар манбаъҳои алтернативӣ (дар турбинаҳои бодӣ ва нерӯгоҳҳои офтобӣ) дар аксари кишварҳои Иттиҳоди Аврупо арзиши нерӯи барқ ба қиматҳои манфӣ расидТриумф зеленой повестки: электричество в Европе стало бесплатным  // 23.05.2023.

Бразилия яке аз бузургтарин барномаҳои истифодаи манбаъҳои таҷдидшавандаи энергияро дар ҷаҳон амалӣ мекунад, ки бо тавлиди этаноли сӯзишворӣ аз найшакар алоқаманд аст; спирти этилӣ дар ҳоли ҳозир 18 % ниёзи кишварро ба сӯзишвории автомобилӣ пӯшиш медиҳад.

Гидроэлектроэнергия бузургтарин манбаи энергияи таҷдидшаванда мебошад, ки 15,3 % тавлиди нерӯи барқи ҷаҳонӣ ва 3,3 % истеъмоли энергияи ҷаҳониро таъмин мекунад (дар соли 2010).

Истифодаи энергияи бод соле тақрибан 30 % меафзояд ва дар саросари ҷаҳон бо иқтидори насбшудаи 318 гигаватт (ГВт) дар соли 2013 дар кишварҳои Аврупо, ИМА ва Чин васеъ истифода мешавад.

Нерӯгоҳҳои офтобӣ дар Олмон ва Испания маъмуланд. Нерӯгоҳҳои гармии офтобӣ дар ИМА ва Испания фаъолият мекунанд ва бузургтарини онҳо нерӯгоҳ дар биёбони Мохаве бо иқтидори 354 МВт мебошад. Истеҳсоли панелҳои фотоэлектрикӣ босуръат меафзояд, дар соли 2008 панелҳо бо иқтидори умумии 6,9 ГВт (6900 МВт) истеҳсол шуданд, ки ин нисбат ба сатҳи соли 2004 қариб шаш маротиба зиёд аст.

Дастгоҳҳои геотермалӣ: бузургтарин дар ҷаҳон дастгоҳ дар гейзерҳои Калифорния бо иқтидори номиналии 750 МВт мебошад.

Ширкатҳои бузурги ғайри ашёи хом истифодаи энергияи таҷдидшавандаро дастгирӣ мекунанд. Чунончи, IKEA нақша дорад, ки то соли 2020 худро пурра бо энергияи таҷдидшаванда таъмин кунад. Apple — соҳиби бузургтарини нерӯгоҳҳои офтобӣ мебошад ва аз ҳисоби манбаъҳои таҷдидшавандаи энергия тамоми марказҳои додаҳои (дата-центр) ширкат кор мекунанд. Саҳми манбаъҳои таҷдидшаванда дар энергияи истеъмолшавандаи Google 35 %-ро ташкил медиҳад, сармоягузориҳои ширкат дар энергетикаи таҷдидшаванда аз 2 миллиард доллар гузашт.

{| class="wikitable sortable" style="text-align: right;" |- ! Нишондиҳандаҳои ҷаҳонии энергияи таҷдидшавандаREN21 2016. Renewables Global Status Report 2016 REN21 2014. Renewables Global Status Report 2014 || 2008 || 2009 || 2010 || 2011 || 2012 || 2013 || 2014 || 2015 || 2016 || 2017 || 2018 || 2019 || 2020 ! 2021 |- | align=left | Сармоягузориҳои солона дар энергияи таҷдидшаванда (млрд. доллари ИМА) || 130 || 160 || 211 || 257 || 244 || 232 || 270 || 286 || 241 || 326 || 296 || 298,4 || 303,5 | 366 |- | align=left | Иқтидори умумии насбшудаи энергияи таҷдидшаванда (бо назардошти гидроэнергетика, ГВт) || 1140 || 1230 || 1320 || 1360 || 1470 || 1578 || 1712 || 1849 || 2017 || 2197 || 2387 || 2581 || 2838 | 3146 |- | align=left | Гидроэнергетика (ГВт) || 885 || 915 || 945 || 970 || 990 || 1018 || 1055 || 1064 || 1096 || 1112 || 1135 || 1150 || 1170 | 1195 |- | align=left | Энергетикаи офтобӣ (ГВт) || 16 || 23 || 40 || 70 || 100 || 138 || 177 || 227 || 303 || 405 || 512 || 621 || 760 | 942 |- | align=left | Энергетикаи бодӣ (ГВт) || 121 || 159 || 198 || 238 || 283 || 319 || 370 || 433 || 487 || 540 || 591 || 650 || 743 | 845 |- | align=left | Биоэнергетика (ГВт) || || || || || || || || || || 121 || 131 || 137 || 133 | 143 |- | align=left | Энергетикаи геотермалӣ (ГВт) || || || || || || || || || || 12,8 || 13,2 || 14 || 14,1 | 14,5 |- | align=left | Истеҳсоли биодизел (млрд. литр) || 12 || 17,8 || 18,5 || 21,4 || 22,5 || 26 || 29,7 || 30,3 || 30,8 || 33 || 41 || 41 || 39 | |- | align=left | Истеҳсоли этанол (млрд. литр) || 67 || 76 || 86 || 86 || 83 || 87 || 94 || 98 || 99 || 104 || 111 || 115 || 105 | |- | align=left |

 Манбаъҳои энергияи таҷдидшаванда  
Синтези термоядроии Офтоб сарчашмаи асосии аксари намудҳои энергияи таҷдидшаванда мебошад, ба истиснои энергияи геотермикӣ ва энергияи мадду ҷазр. Бино ба ҳисобҳои астрономҳо, давомоти боқимондаи умри Офтоб тақрибан панҷ миллиард солро ташкил медиҳад, аз ин рӯ дар миқёси инсонӣ ба энергияи таҷдидшавандае, ки аз Офтоб бармеояд, тамомшавӣ таҳдид намекунад.

Дар маънои қатъии физикӣ энергия таҷдид намешавад, балки доимо аз манбаъҳои дар боло зикршуда гирифта мешавад. Аз энергияи офтобие, ки ба Замин мерасад, танҳо як қисми хеле хурди он ба дигар шаклҳои энергия табдил меёбад ва қисми зиёди он танҳо ба кайҳон меравад.

Бар хилофи истифодаи равандҳои доимӣ, истихроҷи барандагони энергияи истихроҷшаванда, ба монанди ангиштсанг, нафт, гази табиӣ ё торф қарор дорад. Дар фаҳмиши васеъ онҳо низ таҷдидшавандаанд, аммо на аз рӯи меъёрҳои инсонӣ, зеро ташаккули онҳо садҳо миллион солро талаб мекунад ва истифодаи онҳо хеле тезтар сурат мегирад.

 Энергияи бод  
Бодпарки офшорӣ дар шимоли Британияи Кабир Ветроэнергетика Ин соҳаи энергетика мебошад, ки ба табдил додани энергияи кинетикии массаҳои ҳаво дар атмосфера ба энергияи электрикӣ, гармӣ ва ҳар гуна шакли дигари энергия барои истифода дар хоҷагии халқ тахассус дорад. Табдилдиҳӣ бо ёрии бодгенератор (барои гирифтани нерӯи барқ), осиёбҳои бодӣ (барои гирифтани энергияи механикӣ) ва бисёр навъҳои дигари агрегатҳо сурат мегирад. Энергияи бод натиҷаи фаъолияти офтоб аст, бинобар ин он ба намудҳои таҷдидшавандаи энергия тааллуқ дорад.

Иқтидори бодгенератор аз масоҳате, ки парраҳои генератор фаро мегиранд, вобаста аст. Масалан, турбинаҳои дорои иқтидори 3 МВт (V90) истеҳсоли ширкати даниягии Vestas баландии умумии 115 метр, баландии манора 70 метр ва қутри парраҳои 90 метр доранд.

Минтақаҳои наздисоҳилӣ мавзеъҳои умедбахш барои тавлиди энергия аз бод ба ҳисоб мераванд. Дар баҳр, дар масофаи 10—12 километр аз соҳил (ва баъзан дуртар), нерӯгоҳҳои бодии офшорӣ сохта мешаванд.

 Гидроэнергия (Энергияи об)  
Бузургтарин ГЭС дар ҷаҳон — Се дара дар Чин.]]  Дар ин нерӯгоҳҳо ҳамчун манбаи энергия энергияи потенсиалии ҷараёни об истифода мешавад, ки сарчашмаи аввалини он Офтоб мебошад. Офтоб обро бухор мекунад, ки он сипас дар баландиҳо ба шакли боришот меборад ва ба поён ҷорӣ шуда, дарёҳоро ба вуҷуд меорад. Нерӯгоҳҳои барқи обиро (НБО) одатан дар дарёҳо бо сохтани бандҳо ва обанборҳо бунёд мекунанд.

Хусусиятҳо:

Арзиши аслии нерӯи барқ дар НБО нисбат ба ҳама намудҳои дигари нерӯгоҳҳо ба таври назаррас пасттар аст.

Генераторҳои НБО-ро вобаста ба истеъмоли энергия хеле зуд фаъол ва хомӯш кардан мумкин аст.

Манбаи таҷдидшавандаи энергия.

Таъсири хеле камтар ба муҳити ҳаво нисбат ба дигар намудҳои нерӯгоҳҳо.

Сохтмони НБО одатан бештар сармояталаб аст.

Намудҳои НБО:

Бандӣ

Бебанд (ҷараёни озод)

Хурд

Гидроаккумулятсионӣ

Мадду ҷазрӣ

Дар ҷараёнҳои уқёнусӣ

Мавҷӣ

То соли 2010 гидроэнергетика тавлиди то 76 % энергияи таҷдидшаванда ва то 16 % тамоми нерӯи барқро дар ҷаҳон таъмин мекунад. Кишварҳои пешсаф дар тавлиди гидроэнергия ба ҳар сари аҳолӣ Норвегия, Исландия ва Канада мебошанд.
Ин матн ба забони тоҷикӣ тарҷума шуд. Сохтори вики-матн, шаблонҳо, истинодҳо ва категорияҳо пурра нигоҳ дошта шудаанд:

 Энергияи мадду ҷазр  
Нерӯгоҳҳои ин навъ як намуди махсуси нерӯгоҳҳои барқи обӣ мебошанд, ки энергияи мадду ҷазр, дақиқтараш энергияи кинетикии чархиши Заминро истифода мебаранд. Нерӯгоҳҳои мадду ҷазрӣ (НМҶ) дар соҳилҳои баҳрҳо сохта мешаванд, ки дар он ҷо қувваҳои ҷозибаи Моҳ ва Офтоб дар як шабонарӯз ду маротиба сатҳи обро тағйир медиҳанд.

Барои гирифтани энергия халиҷ ё даҳонаи дарёро бо банд (плотина) мепӯшонанд, ки дар он гидроагрегатҳо насб карда шудаанд. Ин агрегатҳо метавонанд ҳам дар реҷаи генератор ва ҳам дар реҷаи насос (барои кашидани об ба обанбор бо мақсади кори минбаъда дар вақти набудани мадду ҷазр) кор кунанд. Дар ҳолати охирин онҳоро нерӯгоҳҳои гидроаккумулятсионӣ меноманд.

Афзалиятҳои НМҶ дар экологӣ будан ва арзиши пасти тавлиди энергия мебошад. Камбудиҳо — арзиши баланди сохтмон ва тағйирёбии иқтидор дар давоми шабонарӯз, ки бинобар ин НМҶ танҳо дар як низоми ягонаи энергетикӣ бо дигар намудҳои нерӯгоҳҳо кор карда метавонад.

 Энергияи мавҷҳо  
Нерӯгоҳҳои мавҷии барқӣ энергияи потенсиалии мавҷҳоро, ки дар сатҳи уқёнус интиқол дода мешаванд, истифода мебаранд. Иқтидори мавҷнокӣ бо кВт/м арзёбӣ мешавад. Дар муқоиса бо энергияи бод ва офтоб, энергияи мавҷҳо дорои иқтидори хоси бештар аст. Сарфи назар аз табиати шабеҳ бо энергияи мадду ҷазр ва ҷараёнҳои уқёнусӣ, энергияи мавҷӣ манбаи алоҳидаи энергияи таҷдидшаванда ба ҳисоб меравад.

 Энергияи градиенти ҳарорати оби баҳр  
Яке аз намудҳои энергияи таҷдидшаванда, ки имкон медиҳад бо истифода аз фарқияти ҳарорат дар сатҳ ва умқи уқёнуси ҷаҳонӣ нерӯи барқ ба даст оварда шавад.

 Энергияи градиенти консентратсияи намак дар об  
Нерӯгоҳҳои осмосии барқӣ фарқияти консентратсияи намакро барои тавлиди энергияи электрикӣ ё тавассути қувваи механикии фишори осмосӣ бо ёрии электродиализи баръакс истифода мебаранд.

 Энергияи нури офтоб  
Ин намуди энергетика ба табдил додани афканишоти электромагнитии офтобӣ ба энергияи электрикӣ ё гармӣ асос ёфтааст.

Нерӯгоҳҳои офтобӣ энергияи Офтоб-ро ҳам мустақиман (нерӯгоҳҳои фотоэлектрикӣ, ки дар асоси падидаи фотоэффекти дохилӣ кор мекунанд) ва ҳам бавосита — бо истифода аз энергияи кинетикии буғ истифода мебаранд.

Бузургтарин нерӯгоҳи фотоэлектрикӣ Topaz Solar Farm дорои иқтидори 550 МВт мебошад. Он дар иёлати Калифорния-и ИМА воқеъ аст.

Ба нерӯгоҳҳои офтобии дорои таъсири бавосита дохил мешаванд:

Маноравӣ — нури офтобро бо гелиостатҳо ба манораи марказии дорои маҳлули намак равона мекунанд.

Модулӣ — дар ин нерӯгоҳҳо интиқолдиҳандаи ҳарорат, ки одатан равған аст, ба қабулкунак дар фокуси ҳар як консентратсияи оинавии параболо-силиндрӣ расонида мешавад ва сипас гармиро ба об дода, онро бухор мекунад.

Схемаи ҳавзи офтобӣ:

1 — қабати оби ширин;

2 — қабати градиентӣ;

3 — қабати шӯроб; 

4 — гармидиҳанда.

Ҳавзҳои офтобӣ — ҳавзи хурде бо умқи чанд метр мебошанд, ки одатан сохтори бисёрқабата доранд. Қабати болоӣ — конвективӣ — оби ширин; дар поён қабати градиентӣ бо афзоиши консентратсияи шӯроб ба самти поён; дар таҳи ҳама қабати шӯроби ғализ ҷойгир аст. Таҳ ва деворҳо бо маводи сиёҳ барои ҷалби гармӣ пӯшонида мешаванд. Гармшавӣ дар қабати поёнӣ ба амал меояд, зеро шӯроб нисбат ба об зичии баландтар дорад. Дар муҳити шӯроб гармидиҳандаи қубурӣ гузошта шудааст, ки дар он моеъи зудҷӯшанда (аммиак, фреон ва ғайра) гардиш мекунад ва ҳангоми гарм шудан бухор шуда, энергияи кинетикиро ба турбинаи буғӣ интиқол медиҳад.

 Энергияи геотермалӣ  
Нерӯгоҳҳои ин навъ нерӯгоҳҳои ҳароратӣ мебошанд, ки ҳамчун интиқолдиҳандаи гармӣ обро аз чашмаҳои гарми геотермалӣ истифода мебаранд. Бинобар набудани зарурати гарм кардани об, ГеоТЭС-ҳо нисбат ба ТЭС-ҳо ба таври назаррас аз ҷиҳати экологӣ тозатаранд. ГеоТЭС-ҳо дар минтақаҳои вулканӣ сохта мешаванд, ки дар он ҷо об дар умқи нисбатан кам аз ҳарорати ҷӯшиш зиёд гарм мешавад ва ба сатҳи замин мебарояд, ки баъзан дар шакли гейзерҳо зоҳир мешавад. Дастрасӣ ба манбаъҳои зеризаминӣ тавассути пармакунии чоҳҳо сурат мегирад.

 Биоэнергетика  
Ин соҳаи энергетика ба тавлиди энергия аз биомаводи сӯхт тахассус дорад. Он ҳам дар тавлиди энергияи электрикӣ ва ҳам гармӣ истифода мешавад.

 Биомаводи сӯхти насли аввал 

Биомаводи сӯхт — маводи сӯхт аз ашёи хоми биологӣ, ки одатан дар натиҷаи коркарди партовҳои биологӣ ба даст меояд. Намудҳои он:

биомаводи сӯхти сахт (ҷангали энергетикӣ: ҳезум, брикетҳо, гранулаҳои сӯзишворӣ, пораҳои чӯб, коҳ, пучоқ), торф;

биомаводи сӯхти моеъ (барои муҳаррикҳои дарунсӯз, масалан, биоэтанол, биометанол, биобутанол, эфири диметилӣ, биодизел);

газшакл (биогаз, биоводород, метан).

 Биомаводи сӯхти насли дуюм 
Заводи пиролизи биомасса, Австрия]] Биомаводи сӯхти насли дуюм — намудҳои гуногуни маводи сӯхт, ки бо усулҳои гуногуни пиролиз-и биомасса ё дигар намудҳои маводи сӯхт аз ашёи хоми «насли дуюм» ба даст меоянд. Пиролизи тез имкон медиҳад, ки биомасса ба моеъ табдил дода шавад, ки интиқол, нигоҳдорӣ ва истифодаи он осонтар ва арзонтар аст.

Ашёи хом барои биомаводи сӯхти насли дуюм пайвастагиҳои лигноцеллюлозӣ мебошанд, ки пас аз ҷудо кардани қисмҳои барои саноати хӯрокворӣ мувофиқи ашёи хоми биологӣ боқӣ мемонанд. Растаниҳои насли дуюм инҳоянд:

Обсабзҳо — организмҳои содаи зинда, ки дар обҳои ифлос ё шӯр мерӯянд;

Зағирак (Camelina) — дар навбатгардонии кишт бо гандум ва дигар зироатҳои ғалладона мерӯяд;

Jatropha curcas ё Ятрофа — дар хокҳои хушк мерӯяд ва дорои 27 то 40 % равған аст.

 Биомаводи сӯхти насли сеюм  
Биомаводи сӯхт насли сеюм — маводи сӯхте мебошанд, ки аз обсабзҳо ба даст оварда мешаванд.

Департаменти энергетикаи ИМА аз соли 1978 то соли 1996 обсабзҳои дорои равғани баландро таҳқиқ кард. Муҳаққиқон ба хулосае омаданд, ки Калифорния, Гавайи ва Нью-Мексико барои тавлиди саноатии обсабзҳо дар ҳавзҳои кушода мувофиқанд.

Истифодаи обсабзҳо дар биореакторҳои хурд, ки дар назди нерӯгоҳҳои барқӣ ҷойгиранд, низ хеле умедбахш аст. Гармии партови ТЭЦ метавонад то 77 % ниёзи гармиро барои парвариши обсабзҳо таъмин кунад.

 Танқид  
Танқидгарони рушди саноати биомаводи сӯхт изҳор медоранд, ки афзоиши талабот ба биомаводи сӯхт кишоварзонро маҷбур мекунад, ки майдони кишти зироатҳои ғизоӣ-ро кам карда, онҳоро ба нафъи зироатҳои сӯзишворӣ аз нав тақсим кунанд.

 Тадбирҳои дастгирии манбаъҳои таҷдидшавандаи энергия  
Дар айни замон шумораи зиёди тадбирҳои дастгирии МЭТ мавҷуданд:

Сертификатҳои сабз;

Ҷуброни арзиши пайвастшавии технологӣ;

Тарофаҳо барои пайвастшавӣ (тарофаи сабз);

Низоми андозагирии соф (Net metering).

 Сармоягузорӣ  
Дар тамоми ҷаҳон дар соли 2008 ба энергетикаи бод $51,8 миллиард, ба энергетикаи офтобӣ $33,5 миллиард ва ба биомаводи сӯхт $16,9 миллиард сармоягузорӣ шудааст.
Дар соли 2009 сармоягузорӣ ба энергетикаи таҷдидшаванда дар тамоми ҷаҳон $160 миллиард ва дар соли 2010 — $211 миллиардро ташкил дод.

 Ҷусторҳои вобаста 

Энергияи барқароршаванда дар ИА

Энергияи алтернативӣ

Гузариш ба энергия

Рушди устувор

 Эзоҳ 

 Адабиёт 

 Пайвандҳо 
Шумо ва энергетикаи «сабз»

Гурӯҳ:Энергияи барқароршаванда
Гурӯҳ:Энергияи офтобӣ
Гурӯҳ:Энергия