Возобновляемая энергия в Соединенном Королевстве способствует производству электроэнергии, тепла и транспорта.
С середины 1990-х годов возобновляемые источники энергии начали играть роль в производстве электроэнергии в Великобритании, опираясь на мощность небольшой гидроэлектростанции . Энергия ветра , которой в Великобритании много, с тех пор стала основным источником возобновляемой энергии. По состоянию на 2022 год [обновлять]возобновляемые источники генерировали 41,8% электроэнергии, производимой в Великобритании; [2] около 6% от общего потребления энергии в Великобритании. Статистика за четвертый квартал 2022 года аналогична: производство низкоуглеродной электроэнергии (включая атомную) составляет 57,9% от общего объема производства электроэнергии (как и в четвертом квартале 2021 года). [3]
Производство энергии ветра составило 26 000 ГВтч в 4 квартале 2022 г. (с 2300 ГВтч в 1 квартале 2010 г.), а установленная мощность 29 000 МВт (5 000 в 2010 г.) [4] поставила Великобританию на 6-е место в мире в 2022 г.
В 2022 году биоэнергетика составляла 63% возобновляемых источников энергии, используемых в Великобритании, при этом на долю ветра приходилось большая часть оставшейся доли (26%), а на тепловые насосы и солнечную энергию приходилось примерно по 4,4%. [2]
В последние годы интерес возрос в связи с целями Великобритании и ЕС по сокращению выбросов углекислого газа, а также правительственными стимулами для возобновляемой электроэнергии, такими как схема сертификатов обязательств по возобновляемым источникам энергии (ROC) и льготные тарифы (FIT) , а также для возобновляемого тепла, такого как Стимул к возобновляемым источникам тепла . Директива ЕС по возобновляемым источникам энергии 2009 года установила цель сокращения общего потребления энергии в Великобритании на 15% к 2020 году. Великобритания стремится достичь чистого нуля к 2050 году. [5]
Тепло от дровяных костров восходит к самым ранним человеческим жилищам Британии. [6] [7]
Технология водяного колеса была импортирована римлянами, причем их объекты в Икенхэме и Уиллоуфорде в Англии датируются 2 веком нашей эры. [8] На момент написания «Книги Судного дня» (1086 г.) только в Англии насчитывалось 5624 водяных мельницы , почти все они были обнаружены согласно современным археологическим исследованиям, [9] которые предполагают, что их число превышает 6082, а многие другие, вероятно, не зарегистрированы в северной части страны. пределы Англии. [10] К 1300 году это число выросло до 10 000–15 000. [11]
Ветряные мельницы впервые появились в Европе в средние века . Самое раннее достоверное упоминание о ветряной мельнице в Европе (предположительно вертикального типа) датируется 1185 годом в бывшей деревне Уидли в Йоркшире, на южной оконечности Уолда с видом на устье реки Хамбер . [12] Первой ветряной турбиной , генерирующей электроэнергию , была машина для зарядки аккумуляторов, установленная в июле 1887 года шотландским академиком Джеймсом Блитом для освещения его загородного дома в Мэрикирке , Шотландия. [13]
В 1878 году Уильям Джордж Армстронг разработал первую в мире гидроэлектростанцию в Крэгсайде в Нортумберленде , Англия . Он использовался для питания одиночной дуговой лампы в его художественной галерее. [14]
Однако с тех пор почти все производство электроэнергии было основано на сжигании угля. В 1964 году на уголь приходилось 88% электроэнергии, а на нефть — 11%. [15] Оставшаяся часть приходилась в основном на гидроэлектроэнергию, доля которой продолжала расти, поскольку уголь изо всех сил пытался удовлетворить спрос. Третья в мире гидроаккумулирующая электростанция , плотина Круачан в Аргайле и Бьюте , Шотландия, была введена в эксплуатацию в 1967 году . но это было отложено из-за местного сопротивления. [15]
Возобновляемая энергетика пережила поворотный момент в 1970-х годах, когда нефтяной кризис 1973 года , забастовка шахтеров 1972 года , растущая защита окружающей среды и развитие ветроэнергетики в Соединенных Штатах оказали давление на правительство. В 1974 году Центральный комитет по обзору политики рекомендовал «немедленно приступить к первому этапу полной технической и экономической оценки использования энергии волн для производства электроэнергии». Волновая энергия рассматривалась как будущее энергетической политики страны, а солнечные, ветровые и приливные схемы были отвергнуты как «непрактичные». Тем не менее, в Харвелле был открыт исследовательский центр альтернативной энергетики, хотя его критиковали за поддержку ядерной энергетики. К 1978 году были разработаны четыре прототипа генераторов волновой энергии, которые позже были признаны слишком дорогими. Программа Wave Energy закрылась в том же году. [15]
В этот период значительно увеличилось количество установок солнечных тепловых коллекторов для нагрева воды. В 1986 году Саутгемптон начал перекачивать тепло из геотермальной скважины через сеть централизованного теплоснабжения. За прошедшие годы было добавлено несколько комбинированных теплоэлектростанций (ТЭЦ) и резервных котлов для отопления, а также абсорбционные охладители и резервные парокомпрессионные машины для охлаждения. [19]
В 1987 году демонстрационная ветряная турбина мощностью 3,7 МВт на Оркнейских островах начала подавать электроэнергию в дома, крупнейшие на тот момент в Британии. Приватизация энергетического сектора в 1989 году положила конец прямому государственному финансированию исследований. Два года спустя в Делаболе, Корнуолл , была открыта первая береговая ветряная электростанция Великобритании : десять турбин производили достаточно энергии для 2700 домов. За этим последовала первая в Великобритании морская ветряная электростанция в Норт-Хойле , Уэльс. [20]
Доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии в стране выросла с менее 2% в 1990 году до 14,9% в 2013 году, чему способствовали субсидии и снижение затрат. Введенное 1 апреля 2002 года Обязательство по возобновляемым источникам энергии требует, чтобы все поставщики электроэнергии, поставляющие электроэнергию конечным потребителям, поставляли определенную часть своей электроэнергии из приемлемых возобновляемых источников энергии; эта доля будет увеличиваться каждый год до 2015 года с требования в 3% в 2002–2003 годах, через 10,4% в 2010–2012 годах до 15,4% к 2015–2016 годам. Правительство Великобритании объявило в Энергетическом обзоре 2006 года о дополнительной цели в 20% к 2020–2021 годам. На каждый приемлемый мегаватт-час произведенной возобновляемой энергии Ofgem выдает торговый сертификат, называемый сертификатом обязательств по возобновляемым источникам энергии (ROC) .
В 2007 году правительство Соединенного Королевства согласилось с общей целью Европейского Союза по производству 20% энергоснабжения ЕС из возобновляемых источников к 2020 году. Каждому государству-члену ЕС была поставлена своя собственная цель; для Соединенного Королевства это было 15%. Это было официально оформлено в январе 2009 года с принятием Директивы ЕС по возобновляемым источникам энергии . Поскольку производство возобновляемого тепла и топлива в Соединенном Королевстве находилось на чрезвычайно низком уровне, по оценкам RenewableUK , для этого потребуется, чтобы к этой дате 35–40% электроэнергии Великобритании было произведено из возобновляемых источников [21] , что в основном будет удовлетворено к 33– Установленная ветровая мощность 35 ГВт. Закон об изменении климата 2008 года включает в себя обязательство сократить чистые выбросы парниковых газов на 80% к 2050 году (по уровню 1990 года) и промежуточную цель по сокращению на 26% к 2020 году.
« Зеленая сделка» была политикой правительства Великобритании с 2012 по 2015 год. Она разрешала кредитование мер по энергосбережению для объектов недвижимости в Великобритании, чтобы позволить потребителям получить выгоду от энергоэффективных улучшений в своих домах.
В 2013 году возобновляемые источники обеспечили 14,9% электроэнергии, вырабатываемой в Соединенном Королевстве [22] , достигнув 53,7 ТВтч произведенной электроэнергии. Во втором квартале 2015 года выработка возобновляемой электроэнергии превысила 25% и впервые превысила выработку угля. [23]
В 2013 году на возобновляемые источники приходилось 5,2% всей произведенной энергии, согласно методологии Директивы по возобновляемым источникам энергии 2009 года. [22] К 2015 году этот показатель вырос до 8,3%. [24]
В июне 2017 года впервые возобновляемые источники энергии плюс атомная энергия произвели в Великобритании больше электроэнергии, чем газ и уголь вместе взятые. Великобритания имела четвертое место по производству экологически чистой электроэнергии в Европе и седьмое в мире. В том же году новая морская ветроэнергетика впервые стала дешевле новой атомной энергетики. [25]
Правительственные данные за декабрь 2020 года показали, что возобновляемые источники производят 41,4% электроэнергии, производимой в Великобритании [26] , что составляет около 6% от общего потребления энергии в Великобритании. Статистика за четвертый квартал 2022 года была аналогичной: выработка низкоуглеродной электроэнергии (включая атомную) составила 57,9 процента от общего объема производства электроэнергии (как и в четвертом квартале 2021 года). [3]
С 2020 года произошло быстрое расширение сетевых аккумуляторных батарей , что помогло справиться с изменчивостью ветровой и солнечной энергии. По состоянию на май 2021 года действовало [обновлять]1,3 ГВт сетевых аккумуляторных батарей, [27] [28] наряду с ранее накачанными накопителями в Динорвиге , Круачане и Ффестиниоге .
Для сравнения, CCGT (газовая турбина комбинированного цикла) без улавливания углерода или затрат на выбросы углерода имела расчетную стоимость в 2020 году в 4,7 пенсов/кВтч (47 фунтов стерлингов/МВтч). [30] Цены на морскую ветроэнергетику упали гораздо быстрее, чем прогнозировали прогнозы, и в 2017 году были сделаны две заявки на строительство морской ветряной электростанции по цене 5,75 пенсов/кВтч (57,50 фунтов стерлингов/МВтч) на строительство к 2022–2023 гг. [32]
«Цена исполнения» составляет основу Контракта на разницу между «производителем и Low Carbon Contracts Company (LCCC), государственной компанией» [33] и гарантирует цену за МВтч, уплаченную производителю электроэнергии. Это не то же самое, что приведенная стоимость электроэнергии (LCOE), которая представляет собой оценку первого порядка средних затрат, которые производитель должен получить для достижения точки безубыточности.
Источники низкоуглеродной генерации согласовали «цены исполнения» в диапазоне £50–79,23/МВтч для фотоэлектрической энергии, £80/МВтч для энергии из отходов, £79,23–82,5/МВтч для наземной ветровой энергии и £114,39–119,89 фунтов стерлингов. /МВтч для морских ветровых и конверсионных технологий (все выражено в ценах 2012 года). [34] [35] Эти цены индексированы с учетом инфляции. [36]
Ожидается , что благодаря новым межсетевым соединениям, в частности, продолжающееся строительство NSN Link завершится в 2020 году, после чего Великобритания получит 1,4 ГВт доступа к менее дорогим источникам в тендерной зоне южной Норвегии (NO 2 ) Nord Pool Spot . [37] Аналогичным образом, ожидается , что Viking Link начнет работу в 2022 году, [38] после чего Великобритания получит еще 1,4 ГВт доступа к менее дорогой тендерной зоне на западе Дании (DK1) Nord Pool Spot.
Энергия ветра обеспечивает растущую долю энергии в Соединенном Королевстве . К началу февраля 2020 года ветроэнергетическое производство состояло из 10 429 ветряных турбин общей установленной мощностью более 22 ГВт: 13 575 МВт наземной мощности и 8 483 МВт морской мощности, [39] увеличившись с 7 950 МВт на суше и 4 049 МВт на море. с 2015 года [40] Великобритания занимает шестое место в мире по производству энергии ветра, обогнав Францию и Италию в 2012 году. [41]
Опросы общественного мнения неизменно показывают сильную поддержку ветроэнергетики в Великобритании: почти три четверти населения согласны с ее использованием, даже среди тех, кто живет рядом с береговыми ветряными турбинами. Ожидается, что в обозримом будущем ветроэнергетика в Великобритании продолжит расти. В Великобритании энергия ветра является вторым по величине источником возобновляемой энергии после биомассы . [22] По состоянию на 2018 год [обновлять]компания Ørsted (ранее DONG Energy) является крупнейшим оператором ветряных электростанций в Великобритании, владеющим долями в запланированных или существующих проектах, способных производить 5 ГВт энергии ветра.
В 2010 году были завершены важные проекты в ветроэнергетике Великобритании: были введены в эксплуатацию морские ветряные электростанции Gunfleet Sands , Robin Rigg [42] и Thanet [43] .
Благодаря островному расположению Великобритании, страна имеет большой потенциал для производства электроэнергии за счет энергии волн и приливов .
На сегодняшний день энергия волн и приливов получила очень мало денег на развитие и, следовательно, еще не использовалась на значительной коммерческой основе из-за сомнений в их экономической жизнеспособности в Великобритании. [44] Европейский центр морской энергии на Оркнейских островах управляет подключенной к сети волновой энергетической схемой в Биллиа-Кру недалеко от Стромнесса и подключенной к сети приливной испытательной площадкой в узком канале между Вестрей-Ферт и Стронсей-Ферт. [45]
О финансировании первой волновой фермы в Великобритании было объявлено тогдашним руководителем Шотландии в феврале 2007 года. Она будет крупнейшей в мире: мощность 3 МВт, вырабатываемая четырьмя машинами Pelamis , и стоимость более 4 миллионов фунтов стерлингов. [46] На юге Шотландии были проведены расследования схемы приливной энергетики, включающей строительство плотины Солуэй, возможно, расположенной к югу от Аннана .
Проект волновой фермы по использованию энергии волн с использованием PB150 PowerBuoy был завершен компанией Ocean Power Technologies в Шотландии и находится в стадии разработки в Корнуолле в Wave Hub .
Газ из сточных вод и свалок ( биогаз ) уже используется в некоторых районах. В 2004 году он обеспечил 129,3 ГВт·ч (на 690% больше, чем в 1990 году) и был ведущим источником возобновляемой энергии в Великобритании, представляя 39,4% всей производимой возобновляемой энергии (включая гидроэнергетику). [47] Великобритания обязалась достичь цели по использованию возобновляемых источников энергии на транспорте в размере 10,3% в соответствии с Директивой Европейского Союза по возобновляемым источникам энергии, но еще не ввела в действие законодательство. Архивировано 17 мая 2016 года в Португальском веб-архиве для достижения этой цели.
Другое биотопливо может стать источником энергии, близким к углеродно-нейтральному, если его выращивать на месте. В Южной Америке и Азии производство биотоплива на экспорт в некоторых случаях приводило к значительному экологическому ущербу, включая вырубку тропических лесов . В 2004 году биотопливо обеспечило 105,9 ГВт·ч, 38% из которых — древесина . Это представляет собой увеличение на 500% по сравнению с 1990 годом. [48]
В конце 2011 года в Соединенном Королевстве существовало 230 000 проектов солнечной энергетики [49] с общей установленной генерирующей мощностью 750 МВт. [50] К февралю 2012 года установленная мощность достигла 1000 МВт. [51] Использование солнечной энергии в последние годы очень быстро росло, хотя и с небольшой базы, в результате снижения стоимости фотоэлектрических (PV) панелей и введения в апреле субсидии по льготному тарифу (FIT). 2010. [49] В 2012 году правительство заявило, что 4 миллиона домов по всей Великобритании будут получать энергию от солнца в течение восьми лет, [52] что представляет собой цель в 22 ГВт установленной мощности солнечной энергии к 2020 году. [49] К февралю. В 2019 году установлено около 13 ГВт. [53] Программа FIT закрылась для новых заявителей в конце марта 2019 года. [2]
По состоянию на 2012 год на гидроэлектростанции в Соединенном Королевстве приходилось 1,67 ГВт установленной электрической генерирующей мощности, что составляет 1,9% от общей генерирующей мощности Великобритании и 14% от генерирующей мощности возобновляемых источников энергии Великобритании. Годовое производство электроэнергии по таким схемам составляет примерно 5700 ГВтч, что составляет около 1,5% от общего производства электроэнергии в Великобритании. [54]
В Великобритании также есть гидроаккумулирующие электростанции. Эти электростанции являются чистыми потребителями электроэнергии, однако они способствуют балансировке энергосистемы, что может способствовать производству электроэнергии из возобновляемых источников в других местах, например, «поглощая» излишки возобновляемой продукции в непиковое время и высвобождая энергию, когда она требуется.
Расследования эксплуатации геотермальной энергии в Соединенном Королевстве , вызванные нефтяным кризисом 1973 года , были прекращены из-за падения цен на топливо. [ нужна цитата ] Действует только одна схема, в Саутгемптоне . [ нужна цитата ] В 2009 году было получено разрешение на строительство геотермальной схемы недалеко от Истгейта , графство Дарем , но финансирование было отозвано, и по состоянию на август 2017 года [обновлять]дальнейшего прогресса не наблюдалось. [55] [56] В ноябре 2018 года компания Geothermal Engineering начала бурение для получения разрешения на строительство геотермальной электростанции коммерческого масштаба в промышленной зоне Юнайтед-Даунс недалеко от Редрута . Завод будет производить 3 МВт возобновляемой электроэнергии. [57] [58] В декабре 2010 года проект «Эдем» в Корнуолле получил разрешение на строительство геотермальной электростанции Hot Rock. Строительство было завершено в июне 2023 года. [59] [60] Это была первая станция глубокого геотермального отопления, построенная в Великобритании с 1987 года, общая стоимость которой составила 24 миллиона фунтов стерлингов. [61]
Правительство считает, что технологии микрогенерации имеют значительный потенциал. Однако стратегия микрогенерации, запущенная в марте 2006 г. [62], была воспринята многими комментаторами как разочарование. [63] Микрогенерация предполагает местное производство электроэнергии домами и предприятиями из низкоэнергетических источников, включая небольшие ветряные турбины и солнечные электростанции . Ожидается, что Закон об изменении климата и устойчивой энергетике 2006 года [64] увеличит количество установок микрогенерации, [65] однако финансирование грантов в рамках Программы низкоуглеродного строительства оказывается недостаточным для удовлетворения спроса, поскольку средства на март 2007 года были потрачены в 75 минут. [66]
Устойчивые общественные энергетические системы , впервые разработанные городским советом Уокинга , обеспечивают комплексный подход к использованию когенерации, возобновляемых источников энергии и других технологий для обеспечения устойчивого энергоснабжения городского сообщества. Ожидается, что такой же подход будет развит и в других городах, включая Лондон. [67] Компания Highlands and Islands Community Energy, расположенная в Инвернессе, активно участвует в разработке инициатив, принадлежащих и возглавляемых сообществом, в Шотландии . [68]
В июле 2015 года в Уэльсе был построен энергоэффективный дом за 125 000 фунтов стерлингов. Ожидается, что на каждые 100 фунтов стерлингов, потраченных на электричество, будет получено 175 фунтов стерлингов от экспорта электроэнергии. [69]
{{cite web}}
: Отсутствует или пусто |url=
( помощь ){{cite web}}
: |last=
имеет общее имя ( справка ){{cite web}}
: Cite использует общий заголовок ( справка )