Возобновляемая энергия в Соединенном Королевстве используется в производстве электроэнергии, тепла и транспорта.
С середины 1990-х годов возобновляемые источники энергии начали играть роль в производстве электроэнергии в Великобритании, опираясь на небольшую гидроэлектростанцию . Ветроэнергетика , которая в изобилии имеется в Великобритании, 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 схожа: низкоуглеродная генерация электроэнергии (включая ядерную) составила 57,9% от общего объема производства электроэнергии (как и в четвертом квартале 2021 года). [3]
Производство ветроэнергии составило 26 000 ГВт·ч в четвертом квартале 2022 года (по сравнению с 2300 ГВт·ч в первом квартале 2010 года), а установленная мощность 29 000 МВт (5000 в 2010 году) [4] позволила Великобритании занять 6-е место в мире в 2022 году.
В 2022 году биоэнергия составила 63% возобновляемых источников энергии, используемых в Великобритании, при этом на ветер пришлось большую часть оставшейся доли — 26%, в то время как тепловые насосы и солнечная энергия внесли примерно по 4,4% каждая [2] .
Интерес возрос в последние годы из-за целей Великобритании и ЕС по сокращению выбросов углерода и государственных стимулов для возобновляемой электроэнергии, таких как схема сертификатов обязательств по возобновляемым источникам энергии (ROCs) , льготные тарифы (FITs) и контракты на разницу , а также для возобновляемого тепла, такого как стимулирование возобновляемого 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 уходит корнями в самые ранние поселения людей в Британии. [6] [7]
Технология водяного колеса была импортирована римлянами, а места в Айкенхэме и Уиллоуфорде в Англии относятся ко II веку нашей эры. [8] Во времена Книги Страшного суда (1086) в одной только Англии насчитывалось 5624 водяных мельницы , почти все из которых были обнаружены современными археологическими исследованиями, [9] которые предполагают более высокое число в 6082, а многие другие, вероятно, не зарегистрированы в северных районах Англии. [10] К 1300 году это число возросло 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 эстуарий Хамбер . [12] Первой ветряной турбиной, вырабатывающей электроэнергию, была машина для зарядки аккумуляторов, установленная в июле 1887 года шотландским ученым Джеймсом Блайтом для освещения своего дома отдыха в Мэрикирке , Шотландия. [13]
В 1878 году Уильям Джордж Армстронг разработал первую в мире гидроэлектростанцию в Крэгсайде , Нортумберленд , Англия . Она использовалась для питания одной дуговой лампы в его художественной галерее. [14]
Однако почти вся генерация электроэнергии впоследствии основывалась на сжигании угля. В 1964 году уголь давал 88% электроэнергии, а нефть — 11%. [15] Остальное в основном приходилось на гидроэлектростанции , доля которых продолжала расти, поскольку уголь боролся за удовлетворение спроса. Третья в мире гидроаккумулирующая электростанция, плотина Круачан в Аргайле и Бьют , Шотландия, была введена в эксплуатацию в 1967 году. [16] Центральный совет по производству электроэнергии пытался провести эксперимент с ветровой энергией на полуострове Ллин в Уэльсе в 1950-х годах, но это было отложено из-за местного сопротивления. [15]
Возобновляемая энергия пережила поворотный момент в 1970-х годах, когда нефтяной кризис 1973 года , забастовка шахтеров 1972 года , растущее движение за охрану окружающей среды и развитие ветроэнергетики в Соединенных Штатах оказали давление на правительство. В 1974 году Центральный отдел обзора политики рекомендовал, чтобы «первый этап полной технической и экономической оценки использования энергии волн для производства электроэнергии был запущен немедленно». Энергия волн рассматривалась как будущее энергетической политики страны, а солнечные, ветровые и приливные схемы были отклонены как «непрактичные». Тем не менее, в Харвелле был открыт исследовательский центр альтернативной энергетики, хотя его критиковали за предпочтение ядерной энергии. К 1978 году были разработаны четыре прототипа генератора энергии волн, которые позже были признаны слишком дорогими. Программа по энергии волн закрылась в том же году. [15]
В этот период наблюдалось значительное увеличение установок солнечных тепловых коллекторов для нагрева воды. В 1986 году Саутгемптон начал перекачивать тепло из геотермальной скважины через сеть централизованного теплоснабжения. За эти годы было добавлено несколько двигателей комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) и резервных котлов для отопления, а также абсорбционные охладители и резервные парокомпрессионные машины для охлаждения. [19]
В 1987 году демонстрационная ветровая турбина мощностью 3,7 МВт на Оркнейских островах начала поставлять электроэнергию в дома, являясь крупнейшей в Британии на тот момент. Приватизация энергетического сектора в 1989 году положила конец прямому государственному финансированию исследований. Два года спустя в Делаболе, Корнуолл , была открыта первая в Великобритании наземная ветровая электростанция : десять турбин производили достаточно энергии для 2700 домов. За ней последовала первая в Великобритании офшорная ветровая 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 от всех поставщиков электроэнергии, которые поставляют электроэнергию конечным потребителям, поставлять установленную часть своей электроэнергии из соответствующих возобновляемых источников; доля, которая 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 Обзоре энергетики 2006 года дополнительную цель в 20% к 2020–21 годам. За каждый соответствующий мегаватт-час произведенной возобновляемой энергии Ofgem выпускает торгуемый сертификат, называемый Сертификатом обязательства 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 предоставлена своя собственная выделенная цель; для Соединенного Королевства это было 15%. Это было формализовано в январе 2009 года с принятием Директивы ЕС о возобновляемых источниках энергии . Поскольку производство возобновляемого тепла и топлива в Соединенном Королевстве было на крайне низком уровне, RenewableUK подсчитала, что для этого потребуется, чтобы 35–40% электроэнергии Великобритании производилось из возобновляемых источников к этой дате, [21] что будет в основном покрыто 33–35 ГВт установленной ветроэнергетической мощности. Закон об изменении климата 2008 года состоит из обязательства по сокращению чистых выбросов парниковых газов на 80% к 2050 году (по сравнению с уровнем 1990 года) и промежуточного целевого сокращения на 26% к 2020 году.
« Зеленый курс» был политикой правительства Великобритании с 2012 по 2015 год. Он разрешал кредитование энергосберегающих мероприятий для объектов недвижимости в Великобритании, чтобы потребители могли воспользоваться преимуществами энергоэффективных улучшений в своих домах.
В 2013 году возобновляемые источники обеспечили 14,9% электроэнергии, вырабатываемой в Соединенном Королевстве, [22] достигнув 53,7 ТВт·ч выработанной электроэнергии. Во втором квартале 2015 года выработка возобновляемой электроэнергии превысила 25% и впервые превысила выработку угля. [23]
В 2013 году доля возобновляемых источников энергии составила 5,2% от всей произведенной энергии, согласно методологии Директивы о возобновляемых источниках энергии 2009 года. [22] К 2015 году эта доля возросла до 8,3%. [24]
В июне 2017 года впервые возобновляемые источники энергии плюс атомная энергетика выработали больше электроэнергии в Великобритании, чем газ и уголь вместе взятые. Великобритания заняла четвертое место в Европе по экологичности производства электроэнергии и седьмое место в мире. В том году новая морская ветровая энергетика впервые стала дешевле новой атомной энергетики. [25]
Правительственные данные за декабрь 2020 года показали, что возобновляемые источники вырабатывали 41,4% электроэнергии, производимой в Великобритании, [26] что составляет около 6% от общего потребления энергии в Великобритании. Статистика за четвертый квартал 2022 года была схожей: производство электроэнергии с низким содержанием углерода (включая атомную энергетику) составило 57,9% от общего производства электроэнергии (как и в четвертом квартале 2021 года). [3]
С 2020 года началось быстрое расширение масштабов сетевого хранения аккумуляторных батарей , что помогло справиться с изменчивостью ветровой и солнечной энергии. По состоянию на май 2021 года было активно [обновлять]1,3 ГВт сетевых аккумуляторных батарей, [27] [28] наряду с более ранними гидроаккумулирующими системами в Динорвиге , Круачане и Фестиниоге .
Для сравнения, CCGT (газовая турбина комбинированного цикла) без улавливания углерода или затрат на углерод имела расчетную стоимость в 2020 году в размере 4,7 пенса/кВт·ч (47 фунтов стерлингов/МВт·ч). [30] Цены на офшорную ветровую энергию упали гораздо быстрее, чем предсказывалось в прогнозах, и в 2017 году были сделаны две заявки на строительство офшорной ветровой электростанции по цене 5,75 пенса/кВт·ч (57,50 фунтов стерлингов/МВт·ч) к 2022–2023 годам. [33]
«Цена исполнения» формирует основу контрактов на разницу между «генератором и компанией Low Carbon Contracts Company (LCCC), государственной компанией» [34] и гарантирует цену за МВт·ч, выплачиваемую производителю электроэнергии. Это не то же самое, что приведенная стоимость электроэнергии (LCOE), которая является оценкой первого порядка средней стоимости, которую производитель должен получить для безубыточности.
Источники низкоуглеродной генерации согласовали «цены исполнения» в диапазоне £50–£79,23/МВт·ч для фотоэлектрических систем, £80/£1/МВт·ч для энергии из отходов, £79,23–£82,5/МВт·ч для наземных ветровых установок и £114,39–£119,89/МВт·ч для офшорных ветровых установок и технологий преобразования (все цены указаны в ценах 2012 года). [35] [36] Эти цены индексируются с учетом инфляции. [37]
Ожидается , что с появлением новых соединительных линий, в частности, продолжающееся строительство NSN Link, будет завершено в 2020 году, после чего Великобритания получит 1,4 ГВт доступа к менее дорогим источникам в южной норвежской зоне торгов (NO 2 ) Nord Pool Spot . [38] Аналогичным образом ожидается , что Viking Link начнет работу в 2022 году, [39] после чего Великобритания получит еще 1,4 ГВт доступа к менее дорогой западной датской зоне торгов (DK1) Nord Pool Spot.
Ветроэнергетика обеспечивает растущую долю энергии в Соединенном Королевстве . К началу февраля 2020 года производство ветроэнергетики состояло из 10 429 ветровых турбин с общей установленной мощностью более 22 ГВт: 13 575 МВт наземной мощности и 8 483 МВт офшорной мощности, [40] увеличившись с 7 950 МВт наземной и 4 049 МВт офшорной мощности с 2015 года [41] Великобритания занимает шестое место в мире по производству ветроэнергетики, обогнав Францию и Италию в 2012 году. [42]
Опрос общественного мнения неизменно показывает сильную поддержку ветроэнергетики в Великобритании, причем почти три четверти населения согласны с ее использованием, даже среди тех, кто живет вблизи береговых ветровых турбин. Ожидается, что ветроэнергетика продолжит расти в Великобритании в обозримом будущем. В Великобритании ветроэнергетика является вторым по величине источником возобновляемой энергии после биомассы . [22] По состоянию на 2018 год [обновлять]Ørsted ( ранее DONG Energy) является крупнейшим в Великобритании оператором ветровых электростанций с долями в планируемых или существующих проектах, способных производить 5 ГВт ветроэнергетики.
В 2010 году были завершены значимые проекты в ветроэнергетике Великобритании: в эксплуатацию были введены морские ветровые электростанции Gunfleet Sands , Robin Rigg [43] и Thanet [44] .
Благодаря островному расположению Великобритании страна имеет большой потенциал для выработки электроэнергии за счет энергии волн и приливов .
На сегодняшний день волновая и приливная энергетика получила очень мало денег на развитие и, следовательно, еще не эксплуатировалась на значительной коммерческой основе из-за сомнений относительно их экономической жизнеспособности в Великобритании. [45] Европейский центр морской энергетики на Оркнейских островах управляет сетевой схемой волновой энергетики в Биллия-Кроо за пределами Стромнесса и сетевым испытательным полигоном приливной энергетики в узком канале между заливами Уэстрей-Ферт и Стронсей-Ферт. [46]
Финансирование первой волновой электростанции в Великобритании было объявлено тогдашним шотландским правительством в феврале 2007 года. Она станет крупнейшей в мире, ее мощность составит 3 МВт, вырабатываемые четырьмя установками Pelamis , а стоимость составит более 4 миллионов фунтов стерлингов. [47] На юге Шотландии проводились исследования в отношении приливной электростанции, включающей строительство плотины Солвей, возможно, расположенной к югу от Аннана .
Компания Ocean Power Technologies в Шотландии завершила проект волновой фермы по использованию энергии волн с использованием PB150 PowerBuoy и в настоящее время разрабатывает ее в Wave Hub у побережья Корнуолла .
Газ из сточных вод и свалок ( биогаз ) использовался в некоторых областях. В 2004 году он обеспечил 129,3 ГВт-ч (на 690% больше, чем в 1990 году) и был ведущим возобновляемым источником энергии в Великобритании, представляя 39,4% всей произведенной возобновляемой энергии (включая гидроэнергию). [48] Великобритания взяла на себя обязательство по достижению цели в 10,3% возобновляемой энергии в транспорте, чтобы соответствовать Директиве о возобновляемых источниках энергии Европейского союза, но пока не приняла законодательство для достижения этой цели. [ необходима цитата ]
Другие виды биотоплива могут обеспечить близкий к углеродно-нейтральному источник энергии, если выращиваются локально. В Южной Америке и Азии производство биотоплива на экспорт в некоторых случаях привело к значительному экологическому ущербу, включая вырубку тропических лесов . В 2004 году биотопливо обеспечило 105,9 ГВт·ч, 38% из которых — древесина. Это на 500% больше, чем в 1990 году. [49]
В конце 2011 года в Соединенном Королевстве насчитывалось 230 000 проектов солнечной энергетики [50] с общей установленной генерирующей мощностью 750 МВт. [51] К февралю 2012 года установленная мощность достигла 1 000 МВт. [52] Использование солнечной энергии в последние годы очень быстро росло, хотя и с небольшой базы, в результате снижения стоимости фотоэлектрических (PV) панелей и введения субсидии на льготный тариф (FIT) в апреле 2010 года. [50] В 2012 году правительство заявило, что 4 миллиона домов по всей Великобритании будут получать электроэнергию от солнца в течение восьми лет [53] , что представляет собой цель в 22 ГВт установленной мощности солнечной энергетики к 2020 году. [50] К февралю 2019 года было установлено около 13 ГВт. [54] Программа FIT закрылась для новых заявителей в конце марта 2019 года. [2]
По состоянию на 2012 год гидроэлектростанции в Соединенном Королевстве имели 1,67 ГВт установленной электрической генерирующей мощности, что составляет 1,9% от общей генерирующей мощности Великобритании и 14% от возобновляемой генерирующей мощности Великобритании. Годовое производство электроэнергии от таких схем составляет приблизительно 5700 ГВт-ч, что составляет около 1,5% от общего производства электроэнергии в Великобритании. [55]
В Великобритании также есть гидроаккумулирующие электростанции. Эти электростанции являются чистыми потребителями электроэнергии, однако они способствуют балансировке сети, что может способствовать возобновляемой генерации в других местах, например, «поглощая» излишки возобновляемой генерации в непиковые часы и высвобождая энергию, когда она требуется.
Исследования по эксплуатации геотермальной энергии в Соединенном Королевстве , начатые в связи с нефтяным кризисом 1973 года , были прекращены из-за падения цен на топливо. [ требуется ссылка ] Действует только одна схема в Саутгемптоне . [ требуется ссылка ] В 2009 году было выдано разрешение на планирование геотермальной схемы недалеко от Истгейта , графство Дарем , но финансирование было отозвано, и по состоянию на август 2017 года [обновлять]дальнейшего прогресса не наблюдалось. [56] [57] В ноябре 2018 года компания Geothermal Engineering начала бурение скважин для получения разрешения на планирование промышленной геотермальной электростанции в промышленной зоне United Downs недалеко от Редрута . Установка будет производить 3 МВт возобновляемой электроэнергии. [58] [59] В декабре 2010 года проекту Eden в Корнуолле было выдано разрешение на строительство геотермальной электростанции Hot Rock. Строительство было завершено в июне 2023 года. [60] [61] Это была первая глубокая геотермальная отопительная установка, построенная в Великобритании с 1987 года, общая стоимость которой составила 24 миллиона фунтов стерлингов. [62]
Правительство рассматривает микрогенерирующие технологии как имеющие значительный потенциал. Однако стратегия микрогенерации, запущенная в марте 2006 года [63], была воспринята многими комментаторами как разочарование. [64] Микрогенерация подразумевает локальное производство электроэнергии домами и предприятиями из низкоэнергетических источников, включая небольшие ветровые турбины и солнечные электростанции . Закон об изменении климата и устойчивой энергетике 2006 года [65] должен увеличить количество микрогенерирующих установок, [66] однако финансирование грантов в рамках Программы строительства с низким уровнем выбросов углерода оказывается недостаточным для удовлетворения спроса, поскольку средства на март 2007 года были потрачены за 75 минут. [67]
Устойчивые общественные энергетические системы , впервые разработанные Советом округа Уокинг , обеспечивают комплексный подход к использованию когенерации, возобновляемых источников энергии и других технологий для обеспечения устойчивого энергоснабжения городского сообщества. Ожидается, что такой же подход будет разработан в других городах, включая Лондон. [68] Highlands and Islands Community Energy Company, базирующаяся в Инвернессе, активно развивает инициативы, принадлежащие и возглавляемые сообществом, в Шотландии . [69]
В июле 2015 года в Уэльсе был построен дом с положительным энергетическим балансом стоимостью 125 000 фунтов стерлингов. Ожидается, что он будет генерировать 175 фунтов стерлингов экспорта электроэнергии на каждые 100 фунтов стерлингов, потраченных на электроэнергию. [70]
{{cite web}}
: Отсутствует или пусто |url=
( помощь ){{cite web}}
: |last=
имеет общее название ( помощь ){{cite web}}
: Цитата использует общее название ( помощь )