Бул сайттагы айрым тилдер машинедик которулган жана каталарды камтышы мүмкүн. Аны жакшыртууга жардам берүү Оригинал англис тилинде
NASA's Mod-1 ветряная турбина, стоящая на холме в Boone, Северная Каролина, 1979.
Жашыл инициатива

Энергия булактарын салыштыруу

Ар бир киловатт-сааттын жашыруун тарыхы бар: шахта, завод, дымагы же бышык. Аларды чынчылдык менен салыштырыңыз, анда сүрөт талкуудан да ачык болот.

NASA Glenn Research Center

1979-жылы NASA Mod-1, эки лопаткалуу ветряная турбина менен ротор 61 метрге чейин, бир тоо үстүндө Түндүк Каролина. Бул күндүн эң чоң турбиналарынын бири жана шамалдын күчүн электр тармактарынын маанилүү бөлүгү катары колдонууга болгон биринчи аракеттердин бири. Дүрөйт жыл өткөндөн кийин, шамал жана күн энергиясы планетадагы эң тез өсүп жаткан электр энергиясынын булагы болуп калды. Эмне үчүн жана алар эмнени жасай албай жатканын түшүнүү үчүн, ар бир булактарды бирдей шарттарда салыштыруу жардам берет.

Бардык жашоо, дымагы гана эмес

Электр станциясынын эмиссиясы анын түтүкчөсү менен токтобойт. Ал үчүн жез жана бетон жасалып, күйүүчү май казылып алынып, ташылып, андан соң баары жок кылынышы керек. Жылуулук циклинин баасы бул сумманы киловатт-саатына кошуп эсептелет. The IPCC’s review of hundreds of such studies gives a clear ranking: coal emits around 820 grams of CO2-equivalent per kilowatt-hour, gas about 490, while wind, nuclear and hydropower are around 10 to 25, and solar around 40 to 50.

Коопсуздук да ушундай эле окуяны айтып берет. Эгерде электр энергиясынын бирдиктүү көлөмүнө жараша кырсыктардан жана абанын булгануусунан каза болгондорду эсептесек, анда көмүр менен нефть эң коркунучтуу булактар болуп саналат, анткени аларды күйгүзүү абаны майда бөлүкчөлөр менен толтуруп салат. Ветер, атом жана күн энергиясы жүздөгөн эсе коопсуз.

820 gCO2-эквиваленти бир кВт/саат көмүрдөн, жашоо циклинин медианасы (IPCC AR5)
11 gCO2-эквивалент бир кВт/саат үчүн деңиздеги шамалдан (IPCC AR5)
24.60,04ге каршы (Биздин дүйнө маалыматта)

Ар бир булак эмнеге жөндөмдүү

  • Көмүр жана газ керек болгондо иштелип чыгат, бирок алар эң көп эмиссияны жана булганууну алып келишет. Газ күйгөндө көмүрдөн чыккан CO2дин көлөмүнөн дээрлик эки эсе көп бөлүнүп чыгат, бирок метандын чыгып кетиши бул айырманы азайтат.
  • Nuclear runs steadily with very low emissions and a tiny land footprint; it is expensive and slow to build, and waste must be managed for a very long time.
  • Гидроэнергия ыңгайлуу жана аз карбондуу, бирок суу сактагычтар селдин өрөөндөрү жана дарыяларды өзгөртөт.
  • Ветер эң арзан жаңы электр энергиясынын бири; ал аба ырайына жараша өзгөрөт жана ага орун, тармактар жана, көбүрөөк болсо, сактоочу жай керек.
  • Күн энергиясы арзан, модулдук жана айылдан бийик имараттын чатырына чейинки бардык жерде колдонулат; ал түнкүсүн эч нерсе чыгарбайт, кышында болсо азыраак.
Two giant bucket-wheel excavators in a vast sandy open-cast mine, with green fields and a row of wind turbines on the horizon.
Bucket-wheel excavators in the Garzweiler open-cast lignite mine in western Germany, 2019, with wind turbines on the horizon. Көгөргөндүн бир киловатт-сааты үчүн жашыруун тарых ушул сыяктуу шахтада башталат. Photo: Arne Müseler, CC BY-SA 3.0 DE

Мукамдуу булак жок. Жакшы жана жаман аралашмалар гана бар, алардын кайсынысын тандашыбыз өзүбүзгө көз каранды.

Жок болгон бөлүгү: гибкость

Тез энергия системасынын көйгөйү орточо жетиштүү энергияны өндүрүү эмес, ар бир секундада керектөө менен сунушту тең салмактоого байланыштуу. Батареялар, насостук гидроэнергия, региондор ортосунда энергияны бөлүштүрүүчү күчтүү тармактар, күн жана шамалдын артынан түшкөн суроо-талап, төмөн көмүртектүү булактар – мунун баары бул чектешти жабат. Бул дагы биз модулдук генерацияны изилдеп, энергия колдонулган жерде жайгаштырууга мүмкүндүк берет, мисалы Fan Wall.

Проверенные решения: уже измененные сетки

Түзүк электр энергиясы – бул жөн гана болжол эмес. Бир нече өлкө бир муундун ичинде өз электр энергиясын өндүрүү системасынын көпчүлүгүн кайрадан курду, ар бири өзүнүн ресурстарын колдонуп: шамал, суу, Жердин ысыгы же күн. Төмөндө келтирилген бардык цифралар ар бир өлкөнүн электр энергиясын өндүрүү боюнча үлүшүн билдирет, Ember жана Energy Institute тарабынан түзүлгөн Our World in Data, башка булак берилбесе.

  • Дания: шамал - бул өлкөнүн таянычы. 2000-жылы Дания электр энергиясынын 84%ын, ал эми 2024-жылы 11%ын казылып алынган отундан алат. Бир гана шамал турбиналары 58 пайызды түзгөн, биоэнергия бештен бирин түзөт, күн энергиясы 2012-жылдан бери дээрлик эч нерседен 11 пайызга чейин өстү.
  • Уругвай: он жылдан аз убакытта өткөн өзгөрүү. Уругвай суу сактагычтарына таянып, кургакчылык жылдары нефть жана газды күйгүзүп келген; 2008-жылы ископаемый отун электр энергиясынын 39 пайызын түзгөн. 2013-жылы шамал энергиясынын көлөмү 1%га өсүп, 2018-жылы 32%га жеткен. 2023-жылы, өтө төмөн гидроэнергетикалык өндүрүш жылына чейин, ископаемый отун 8 пайыздан ашып, 2024-жылы болжол менен 1 пайызга жетет.
  • Кения: Рифт долу. Геотермалдык энергия, Рифт өрөөнүндө жайгашкан паромдук суулар аркылуу, Кениянын электр энергиясынын 10%ын 2000-жылы жана 45%ын 2024-жылы түзгөн, башка эч бир булактан көп. With hydro, wind and solar, more than nine tenths of Kenya’s electricity is now renewable, up from 40 percent in 2000.
  • Шотландия: ага керек болгондон көп. Шотландия 2024-жылы 38,4 TWh жаңылануучу электр энергиясын өндүрүп, анын 30,1 TWh шамалдан келип чыккан жана Британиянын калган бөлүгү импорттон 19,7 TWh көбүрөөк электр энергиясын экспорттогон (Шотландия өкмөтү, 2025).
  • Британия: көмүрдүн аягы. 2000-жылы Британиядагы электр энергиясынын үчтөн эки бөлүгү ископтуу отундардан келип чыккан; 2024-жылга чейин бул көрсөткүч үчтөн бирге жетип, шамалдын үлүшү 29 пайызга жетет. 2024-жылдын күзүндө акыркы көмүр электр станциясы, Ратклиф-он-Соар, 50 жылдан кийин жабылып, Британияны энергия үчүн көмүр күйгүзүүнү токтоткон биринчи ири экономикага айландырат (UK Government, 2024).
  • Бразилия: суу, андан кийин шамал жана күн. Гидроэнергия Бразилиянын электр энергиясынын көпчүлүгүн ондогон жылдар бою камсыздап келген. 2010-жылдан бери өлкө тездик менен шамал жана күн энергиясын кошуп жатат: биргелешип алар 2024-жылы электр энергиясынын 24 пайызын түзөт, бул 2010-жылы жарым пайыздан аз.
  • Коста-Рика: дээрлик бардык энергия булактары кайра жандануучу. Гидро, геотермалдык жана шамал энергиясы 2015-жылдан бери Коста-Риканын электр энергиясынын 98 пайызын камсыздап келет.
  • Бангладеш: электр тармагы жок жарык. Бангладештин көпчүлүк айылдары эч кандай электр линиясынан алыс жайгашкан. 2003-жылдын январынан тартып, Бангладештин финансылык компаниясы IDCOL, алгач Дүйнөлүк банк тарабынан колдоого алынган, айылдык үй-бүлөлөргө электр энергиясын берүүчү чакан күн системаларын каржылаган. 2019-жылдын январь айында 4,1 миллиондой күн батареясы орнотулуп, 18 миллион адамга, же калктын 12 пайызына күн энергиясы жеткирилген, алар үйүн керосин лампалары менен жарык кылышкан (IDCOL).
Ачык абада булуттуу асман астында кургак тоо этегиндеги узун, төмөн геотермалдык станциядан ак суу агып чыгат.
Кениядагы Рифт өрөөнүндөгү Найваша шаарындагы Олкария III геотермалдык станциясы. Бул сыяктуу суу сактагычтардан чыккан суук аба Кениядагы электр энергиясынын башка булактардан көбүрөөк бөлүгүн түзөт. Photo: Bbossoxx, CC BY-SA 4.0

Эмне үчүн кымбаттап кетти: үйрөнүү ыргагы

Бул өзгөрүүлөрдүн тездешин баалар шарттаган. Күн модулу 1975-жылы 132 долларга, ал эми 2024-жылы 27 центке бааланат, бул бүгүнкү акча менен эсептегенде 99.8 пайызга арзан (Our World in Data). Экономисттер бул көрүнүштү билүү кривизасы деп аташат: ар бир жолу дүйнөдөгү жалпы орнотулган кубаттуулук эки эсеге көбөйүп, модулдун баасы болжол менен бештен төрткө чейин төмөндөйт, анткени заводдор өсүп, дизайн жакшырып, жеткирүү зымдары өнүгүп жатат. Батареялар да ошол эле жолду кармап турушат. Литий-иондук батареялар 1991-жылы бир киловатт-саат үчүн 9200 долларга, ал эми 2024-жылы 78 долларга бааланат, бул 99 пайыздан ашык аз (Ritchie, Our World in Data), жана батарея пакетинин орточо баасы 2024-жылы гана 20 пайызга түшүп, бир киловатт-саат үчүн 115 долларга чейин жетет (BloombergNEF, 2024).

Болочокто эң арзан энергия - бул биз курган энергия. Ар бир орнотулган панель кийинкисин арзан кылат.

Баалуулуктарды ашып өтүү: идеяларды издөө

Бул салыштыруудан бир нерсени түшүнүүгө болот: энергияны өндүрүү же сактоонун ар кандай жаңы ыкмалары буга чейин эле арзан жана таза булактар менен атаандашууга тийиш. Үйдүн үстүндө, бул индикатор - панель күн панели. Бул өтө эле бийик талап, жана биз көбүрөөк адамдардын бул тууралуу ойлонушун каалайбыз. Биздин Fan Wall идеябыз ачык сынап көрүүдө, анын ичинде ал эмне үчүн иштебей калганын да. Бул бир гана идея. Азыркы учурдагы негизги милдет – калган көйгөйлөргө чечүү жолдорун табуу: түнкү жана кыш мезгилиндеги электр энергиясы, үй-бүлө жана өндүрүш үчүн жылуулук, көпчүлүктүн жашаган үйлөрүнүн чатырлары, ошондой эле гибкүүлүктү талап кылган тармактар.

Багдар жана бак-дарактар арасындагы кызыл жана сулуу чатырлуу, көп кабаттуу үйлөрдүн көпчүлүгү кара түстөгү күн панелдери менен жабылган көчө четиндеги үйдүн аэрофотосүрөтү.
Канберрадагы, Австралиядагы көчө четиндеги үйдүн күн панелдери менен жабылган чатыры. Бул жаңы идеялар үчүн эң маанилүү критерий. Photo: Benlisquare, CC BY-SA 4.0

Биз сиздин идеяларыңызды угуп, алардын эки жолу бар, бул жерден идеялар жөнөтүлүшү мүмкүн.

  • Бир идеяны ишке ашыруу үчүн иштей турган модель керек. Фонддун айрым мүчөлөрүнүн күчтүү идеяны ишке ашыруу үчүн сунушту угуп жаткан байланыштары болушу мүмкүн. Бир идеяны ишке ашыруу үчүн, ага иштөөчү, чыныгы жашоодогу, күчтү жаратуучу модель керек, анын натыйжасы өлчөнгөн жана далилденген эмес. Жаңы геометриялык фигураларды түзүү үчүн, бир нече геометриялык фигураны бириктирип, андан кийин аларды бир-биринен ажыратуу керек.
  • Кагаздагы идеялар да кабыл алынат. Эгерде жакшы аргументацияланган, аппараттык жабдууларсыз идея бул жерде веб-сайтта жарыяланууга мүмкүн болсо: физикалык жактан далилденсе, сандары чынчыл болсо жана эң арзан тести ачык болсо. Ушундай жол менен жакшы идеялар аларды ишке ашыра ала турган адамдарды табат.

Бул айырмачылыкты реалисттик түрдө кабыл алыңыз: иштөөчү моделсиз капиталды чогултуу өтө кыйын, жана бул жерде эч нерсе финансылоо, киреше же презентация жөнүндө уят сөз эмес. Биздин убада кыла турганыбыз - бул сандарды олуттуу, коомчулукка ачык окуу.

Ар бир альтернатива, түшүндүрүлгөн

Ар бир макала физиканы, чектөөлөрдү, реалдуу долбоорлорду жана өлчөнгөн натыйжаларды, күндүн жылуулук энергиясын үйдүн үстүнө орнотуу менен байланышкан чыгымдарды жана иштей турган прототиптин зарылчылыгын камтыйт.

Изилденүүгө татыктуу багыттар

Бул чыныгы физикалык негиздер менен башталгыч пункттар, ар биринин ичинде идеяны сактоого тийиш болгон чектөөлөр бар. Радардагы ар бир идеянын өз терең макаласы бар, төмөнкү шилтеме аркылуу, биздин Fan Wall research сыяктуу эле чынчылдык менен жазылган.

  • Күн нурун колдонгон беттер эки иш кылат. Фасаддар, ызы-чуусуз тосмолор, автопарктын капкагы жана каналдын капкагы электр энергиясын өндүрүп, башка нерселерди коргоп же жаап турат. Гибриддик PV-термикалык панелдер жылуулукту кошот: жылына электр энергиясынын үстүнө квадрат метрге болжол менен 100дөн 700 кВт/саат жылуулук (IEA SHC Task 60, 2020). The limit is sunlight itself: about 1 kW per square metre at best. Оку: күндүзгү жылуулукту да жаратуучу күндүн чатырлары.
  • Күн нурун чогулткан фермалар жана суу сактагычтар. Агровольтаикалык системалар бир эле жерден 35-73% көбүрөөк пайда алып, бөлөк өсүмдүктөр менен панелдерге караганда (Dupraz et al., 2011) 30 пайызы ылайыктуу резервуарларда жылуулук энергиясын жылына 9400 TWh, дүйнөлүк электр энергиясынын болжол менен үчтөн бир бөлүгүн өндүрө алат жана испарууну кыскартат (Jin et al., 2023). Оку: аграрвольт жана жүрүүчү күн.
  • Жарыктан башка дагы энергия бар. Жарык дүйнөдөгү энергиянын жарымынан көбүн түзөт (IEA, Renewables 2019). Кум жана таш жылуулук батареялары жумалап арзан шамал жана күн энергиясын сактайт; 100 МВт/сааттык бирдик 2025-жылы финляндиялык Порнайнен шаарын жылытууга киришти (Polar Night Energy). Ground-source heat pumps deliver about four units of heat for each unit of electricity (IEA, 2022). Фабрикалардан, канализациядан жана маалымат борборлорунан чыккан ысык көбүнчө таштандыга чыгарылат (Forman et al., 2016). Оку: кум жана жылуулук батареялары, жер-көздөн чыккан жылуулук насосторунун жана түзүлгөн жылуулук.
  • Суунун агымы бар. Суу агымдары алдыда дагы он жылдарга созулат; Шотландиядагы MeyGen арены 2023-жылы 50 ГВт/саат кубаттуулукту ээлейт. Тоолуу аймактарда, суу сактагычтарда жана каналдарда энергияны сактоо үчүн клапандардын басымын төмөндөтүү керек. Бул жерде электр кубатын бир эле киловаттан гана өндүрө алышат, ошондуктан арзан, стандарттуу долбоорлор рекорддук долбоорлордон алда канча маанилүү. Оку: кайгылуу агым, деңиз энергиясы жана кичине жана түтүктөгү гидроэнергия.
  • Кеңири шамал. Шамалдын кубдук ылдамдыгы менен шамалдын күчү өсөт, жана бир нече жүз метр бийиктикте шамал күчтүү жана туруктуу болот. Энергетикалык желмогуздар аларга жетүүгө аракет кылышат; Google’дун Makani 2020-жылы он үч жылдан кийин жабылган, ал эми кичине компаниялар тестирлөөсүн улантып жатышат. Бул жерде жакшы идея ишенимдүүлүктү гана эмес, күчтү да түшүндүрүшү керек. Окуу: энергиялык канаттуулар.
  • Энергетиканы туура убакта колдонуу. Суу ысытканда, машиналарды заряддаганда жана имараттарды муздатканда энергияны башкача пайдалануу эң арзан “энергетикалык станция”: АКШнын өзүндө эле 2030-жылга чейин 200 ГВтга жакын эффективдүү гибриддик суроо-талап бар (Brattle, 2019). Программалык камсыздоо, тарифтер жана жөнөкөй үй техникалары боюнча идеялар да энергия идеяларына кирет. Окуу: эластиктик талап кылуу.

![Аэрофотосүрөт, көп кабаттуу автоунаа токтоочу жайдын үстүнкү бөлүгү темир капкагы бар узун саптагы күн панелдери менен жабылган.](../../../assets/initiatives/solar-carport-natick.jpg “Массачусетс штатындагы Натик шаарындагы автоунаа токтоочу жайдын үстүнкү бөлүгүндөгү күн панелдери: бир эле бет унааларга көлөкө болуп, электр энергиясын да өндүрөт. Фото: Стивен Коффрин, АКШ Энергетика министрлиги (жашыруун эмес)

Жаңы идеянын кыскача баяндамасы

  1. Бул маселени чечет, жана ким үчүн: шаардын чатыры, ферма, фабрика, селективдүү эмес айыл.
  2. Физикалык текшерүү. Бир квадрат метрге, же тоннага, же литр сууга канча ватт керек? Бир жылда канча кВт/саат? Бул көрсөткүч менен тез салыштыруу ар бир адамдын убактысын үнөмдөйт; Дэвид Маккейдин Системалуу энергия жылуу абасыз бул чынчылдык менен иштөөгө акысыз жол көрсөтүүчү.
  3. КВт/саат үчүн чыгым, болжолдуу диапазондо да, жана жеңиш үчүн эмне кымбатташы керек.
  4. Кандай нерсе чын болушу керек, жана аны көрсөтө турган эң арзан эксперимент жок.
  5. Кимдерге зыян келтириши мүмкүн, жаныбарлардан баштап кошуналарга чейин, жана сиз аны кантип билесиз.

Жакшы идея туура болушу керек эмес. Ал текшерилүүчү жана аны туура эмес деп далилдей турган нерселер тууралуу чынчыл болушу керек.

Бул ишти аткарган уюмдар

Бул коммерциялык эмес уюмдар таза, арзан энергияны адамдарга жеткирүүгө жардам беришет жана алар эмнеге жетишкенин жарыялашат. Алардын ишин карап көрөлү, эгерде ал сизди ишендирсе, аларга түз эле жардам берүүңүздү ойлонуп көрүңүз. Local Solar System Фонду алардын эч кимиси менен байланышы жок жана алардан эч нерсе ала албайт. Берүүдөн мурун ар бир уюмдун отчетторун жана эсептерин окуп, анын натыйжаларын кантип өлчөө керектигин текшериңиз. Төмөндө келтирилген цифралар уюмдардын өздөрү берген маалыматтар.

  • SolarAid (Британияда катталган кайрымдуулук уюму 1115960) өзүнүн социалдык ишмердиги аркылуу Сахарадан түштүк Африкадагы айылдык үй-бүлөлөргө күн энергиясын алып келет, алар башкача айтканда керосин, чырак же факелдерди колдонушат. 2,5 миллион жарык таратылып, 13,3 миллион адамга жетти деп айтылат.
  • Solar Sister (АКШ коммерциялык эмес) аялдар ишкерлерин жалдап, даярдап жана колдоп, Сахарадан түштүк Африканын алыскы аймактарында күн энергиясы менен иштеген жарык берүүчү жана таза тамак жасоочу жабдыктарды сатуу бизнесин түзүүгө жардам берет.
  • Practical Action (Британияда катталган кайрымдуулук уюму 247257) Африка, Азия жана Латин Америкасындагы коомдор менен биргеликте кедейчиликке каршы практикалык технологияларды иштеп чыгууда, анын ичинде таза энергияга жетүү үчүн, мисалы, качкындар лагерлери үчүн кайра жандануучу энергияны колдонууда.
  • RMI (1982-жылы Рокки Маунтин институту катары негизделген, АКШ коммерциялык эмес) - бул 50дөн ашык өлкөнүн өкмөттөрү, энергетикалык компаниялары жана бизнеси менен иштешкен, таза, арзан энергияга өтүү үчүн энергосистемаларды өзгөрткөн көз карандысыз изилдөө уюму.
  • Ember (2020-жылы негизделген, коммерциялык эмес, көз карандысыз аналитикалык борбор) дээрлик бардык өлкөлөрдүн электр энергиясы боюнча акысыз, ачык маалыматтарды жарыялайт. Анын ичинде жогорудагы диаграммада көрсөтүлгөн маалыматтардын көпчүлүгү да бар. Ошондуктан ар бир адам электр тармактарынын тез өзгөрүп жаткандыгын текшере алат.
Студент кыз мектептин алдындагы кичинекей саргыч күндүн нуру менен иштеген лампаларга көз салып турат.
Эфиопиянын Аддис-Абеба шаарында окуучу кыз өзүнүн биринчи күн энергиясы менен иштеген лампасын кармап турат. Электр тармагына туташтырылбаган үй-бүлөлөргө кичинекей күн нуру керосин жана чырактын ордуна колдонулушу мүмкүн. Photo: USAID in Africa (public domain)

Кантип жардам бере аласыз

  • Switch your supply to a renewable tariff or community energy scheme where one is available.
  • Энергетиканы таза болгондо колдон. Ветер жана күн энергиясы көп болгондо жуугуч машиналарды иштетип, унааларды заряддап алыңыз; көптөгөн электр тармактары карбон интенсивдүүлүгүн реалдуу убакытта жарыялашат.
  • Таштарга панелдерди коюңуз. Үйлөр, мектептер, супермаркеттер жана автоунаа токтотуучу жайлар - бул күн энергиясын өндүрүү үчүн даярдалган жерлер; сиздин кеңешиңизден жана жумуш берүүчүңүздөн сураңыз.
  • Жаңыдан чыгарардан мурун сактаңыз. Изоляция жана эффективдүү жабдуулар бир эле учурда эсепти кыскартып, эмиссияны да азайтат.
  • Соттун чечими боюнча. Сиздин электр энергиясын жеткирүүчүңүздөн жана өкмөтүңүздөн сиз сатып алган электр энергиясынын жашоо циклинин эмиссиясы жөнүндө сураңыз.
  • Бул ишти аткарган адамдарды колдоңуз. Бул уюмдар күн энергиясын жана таза энергияны жок үй-бүлөлөргө алып келишет, ачык маалыматтарды жана изилдөөлөрдү жарыялашат; алардын отчетторун карап көрүңүз жана эгер сизди алардын иши кызыктырса, түз эле жардам бериңиз.
  • Бизге энергияга байланыштуу идеяны жөнөтүңүз. маалымат берүү формасын толтуруп, “Жашыл инициатива” дегенди тандаңыз жана идеяңызды жогорудагы беш пункт менен баяндаңыз. Эгерде сизде иштей турган модель болсо, анын өлчөмүн жана аны кантип өлчөгөндү көрсөтүңүз. Инженерлерге, студенттерге жана иштеп чыгуучуларга башка адамдардын идеяларын contribution board аркылуу карап чыгууга да жол ачылат.

Булак жана кошумча окуу