თანამედროვე მსოფლიო მრავალი გამოწვევის წინაშე დგას. მათ შორისაა სათბურის გაზების ემისიით გამოწვეული კლიმატის ცვლილებები, წიაღისეული საწვავის მარაგის შემცირება და ენერგიაზე გაზრდილი მოთხოვნილებები. ამ პირობებში სულ უფრო ნათელი ხდება განახლებადი ენერგიის, როგორც ალტერნატიული ენერგიის წყაროს მნიშვნელობა მდგრადი განვითარებისა და ენერგეტიკული უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, გარემოზე ზიანის მიყენების გარეშე.
რა არის განახლებადი ენერგიის წყაროები?
განახლებადი ენერგიის წყაროები არის ბუნებრივი რესურსები, რომელთა აღდგენა ხდება მოხმარების ტემპზე უფრო სწრაფად. ესენია:
- მზის ენერგია;
- ქარის ენერგია;
- ჰიდროენერგია (წყლის ენერგია);
- ოკეანის ენერგია (ტალღების ენერგია);
- გეოთერმული ენერგია (დედამიწის შიგნით არსებული სითბოს ენერგია);
- ბიოენერგია (ბიომასის ენერგია).
ისინი ამოუწურავია და ახდენენ მინიმალურ ზემოქმედებას გარემოზე ენერგიის წარმოებისას, რაც აქცევს მათ შეზღუდული წიაღისეული საწვავის მდგრად ალტერნატივად. განახლებადი ენერგიის გამოყენება გადამწყვეტია სათბურის გაზების ემისიების და კლიმატის ცვლილების შესამცირებლად, უფრო სუფთა და მდგრადი ენერგეტიკული მომავლის მისაღწევად. მათი საშუალებით შესაძლებელია გლობალური დამოკიდებულების შემცირება არა განახლებად წიაღისეულ საწვავზე, ენერგოუსაფრთხოების გაზრდა და გარემოზე ზემოქმედების შემცირება.
განვიხილოთ განახლებადი ენერგიის წყაროები, მათი თავისებურებები და განვითარების პერსპექტივები.
მზის ენერგია
მზის ენერგია ყველაზე უხვი ენერგეტიკული რესურსია, რაც ხდის მას განახლებადი ენერგიის ერთ-ერთ ყველაზე ხელმისაწვდომ და პერსპექტიულ წყაროდ. კაცობრიობა თავისი არსებობის მანძილზე სხვადასხვა ფორმით მუდამ იყენებდა მზის ენერგიას. თუმცა ტექნიკურმა პროგრესმა შესაძლებელი გახადა მისი უფრო აქტიური გამოყენება, მზის პანელების და მზის კოლექტორების საშუალებით.
მზის ენერგიის გარდაქმნა ელექტროენერგიად ხდება მზის პანელების (ფოტოელექტრული მოდულების) გამოყენებით. მათზე არსებული ფოტოელექტრული (PV) უჯრედები, რომლებიც დამზადებულია ნახევარგამტარული მასალისგან, შთანთქავენ სინათლის ნაწილაკებს – ფოტონებს. შედეგად წარმოქმნილი თავისუფალი ელექტრონების დინება ქმნის დენს, რომელიც ინვერტორის საშუალებით გარდაიქმნება ცვლად დენად და გამოიყენება მაშინვე ან გროვდება აკუმულატორებში შემდგომი გამოყენებისთვის.
მზის ენერგიის გარდაქმნა თერმულ ენერგიად ხდება მზის თერმული კოლექტორების გამოყენებით. მზის გამოსხივება ათბობს მასალას, რომელიც შთანთქავს და აგროვებს სითბოს. დაგროვილი სითბური ენერგია შემდგომ გამოიყენება საცხოვრებელი და საწარმოო შენობების ცხელი წყლით მომარაგებისთვის, გათბობის სისტემებში და ა.შ.
პასიური მზის ენერგია (გარე ელემენტის გარეშე) კი გულისხმობს მზის გამოსხივების გამოყენებას ყოველგვარი შუალედური მოწყობილობების გარეშე. ამის მაგალითია, შენობების ისეთი ფორმით დაპროექტება, რომ ენერგოეფექტურობის გაზრდისთვის მაქსიმალურად იქნას გამოყენებული მზის ენერგია ზამთარში.
მზის ენერგიის უპირატესობები:
- მზის ენერგია არის ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყარო. ის არ წარმოქმნის სათბურის გაზებს გამოყენებისას, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ზეგავლენას გარემოზე წიაღისეული საწვავთან შედარებით.
- ეს არის განახლებადი, ულევი და მუდმივი ენერგეტიკული რესურსი, რაც ნიშნავს რომ არ არის მისი დეფიციტის საშიშროება მომავალში. მზის ენერგია წარმოადგენს ჩვენი ცივილიზაციისთვის ამოუწურავ ენერგიის წყაროს და მისი გამოყენების შესაძლებლობაც პრაქტიკულად შეუზღუდავია.
- მზის ენერგიის გამოყენება შესაძლებელია ყველგან, სადაც მზე ანათებს ანუ პრაქტიკულად დედამიწის ყველა ნაწილში. ეს იძლევა ელექტროენერგიის მიწოდების საშუალებას იმ ადგილებშიც კი, სადაც ტრადიციული ენერგომომარაგების წყაროები შეიძლება იყოს მიუწვდომელი ან არაპრაქტიკული.
- მზის ენერგიის სისტემები იძლევა ენერგეტიკულ დამოუკიდებლობას, ათავისუფლებს მუდმივად მზარდი გადასახადებისგან და ამცირებს ელექტროენერგიის მოხმარების ხარჯებს.
- მიუხედავად იმისა, რომ მზის პანელების მონტაჟისათვის საჭიროა საწყისი ინვესტიციის განხორციელება, შემდგომში მათ აქვთ დაბალი საექსპლუატაციო ხარჯები და გრძელვადიან პერსპექტივაში გადასახადებზე მნიშვნელოვანი დანაზოგი ხდის მათ ეკონომიურად ეფექტურ გადაწყვეტილებად.
- მზის ინდუსტრია ქმნის სამუშაო ადგილებს წარმოების, მონტაჟისა და მოვლის სფეროში.
მსოფლიოში მზის ენერგიის გამოყენებით ლიდერობენ ჩინეთი, აშშ, ინდოეთი, ბრაზილია, იაპონია, ევროპის ქვეყნებიდან გერმანია, ესპანეთი, ნიდერლანდები, იტალია, პოლონეთი. საქართველოს მზის ენერგიის ათვისებისთვის დიდი პოტენციალი აქვს, თუმცა, ამჟამად ქვეყანაში მხოლოდ ცალკეული პროექტები ხორციელდება საყოფაცხოვრებო და საწარმოო გამოყენებისათვის, ასევე შენდება მცირე სიმძლავრის მზის ელექტრო სადგურები.
მზის ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად იზრდება მზის პანელების ხარისხი და ეფექტურობა. ამიტომ მზის ენერგიის გამოყენება საყოფაცხოვრებო თუ კომერციული მიზნებისთვის ხდება სულ უფრო ეფექტური და ფინანსურად ხელმისაწვდომი.
ქარის ენერგია
ქარის ენერგია კიდევ ერთი სწრაფად მზარდი განახლებადი ენერგიის წყაროა. იგი მიიღება ქარის ტურბინების გამოყენებით, რომლებიც გარდაქმნიან მოძრავი ჰაერის კინეტიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად. ქარის ელექტროსადგურები აერთიანებს ქარის ტურბინებს, რომლებიც განლაგებულია ხმელეთზე ან ზღვაზე, ხელსაყრელი ქარის პირობებში და ჩართული არიან ერთიან ქსელში.
ქარის ტურბინა შედგება ანძაზე დამონტაჟებული ფრთებისგან, რომლებიც მიმაგრებულია ქარის ზემოქმედებით მბრუნავ ღერძზე (როტორზე). ამ დროს წარმოქმნილი კინეტიკური ენერგია გადაეცემა გენერატორს, რომელიც გარდაქმნის ბრუნვის მექანიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად. გენერატორის მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგია გადამცემი ხაზებით მიეწოდება ენერგოსისტემას, შემნახველ მოწყობილობას ან მომხმარებელთა იზოლირებულ ქსელს.
ხმელეთის ქარის ელექტროსადგურები განთავსებულია გორაკებზე ან მაღალ სიმაღლეებზე მოწყობილ სპეციალურ ტერიტორიებზე, ზღვის ელექტროსადგურები კი – ზღვის ან ოკეანის სანაპირო ზოლში. დიდი პოტენციალი აქვს ოფშორულ ქარის ელექტროსადგურებს, რომლებიც შენდება ზღვაში – ნაპირიდან 10-12 კმ-ის მოშორებით, სადაც რეგულარულად ქრის ქარი და მნიშვნელოვანად მაღალია მისი სიჩქარე.
ქარის ენერგიის უპირატესობები:
- ქარის ენერგია ექსპლუატაციის დროს არ წარმოქმნის სათბურის გაზების ემისიებს, რაც ხდის მას ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყაროდ.
- ქარი ამოუწურავი ენერგიის წყაროა, განსხვავებით წიაღისეული საწვავისგან, რომელთა მარაგები შეზღუდულია.
- ქარის ენერგიის გამოყენება შესაძლებელია პრაქტიკულად ყველგან, სადაც ქრის ქარი. განსაკუთრების პერსპექტიულია ქარის ელექტროსადგურების მოწყობა მთიან ან ზღვისპირა რაიონებში, სადაც ქარის სიჩქარე უფრო მაღალია.
- ქარის ენერგიის გამოყენება იძლევა ენერგეტიკულ დამოუკიდებლობას და ამცირებს ელექტროენერგიის მოხმარების ხარჯებს.
- ქარის ტურბინების მონტაჟზე გაწეული დანახარჯების შემდგომ, დაბალია მათი საექსპლუატაციო ხარჯები, რის გამოც ქარის ენერგიის გამოყენება იძლევა კარგ ფინანსურ ეფექტს.
- ქარის ინდუსტრია ქმნის ახალ სამუშაო ადგილებს ტურბინების წარმოების, მონტაჟისა და მოვლისათვის.
მსოფლიოში ქარის ენერგიის გამოყენებით ლიდერობენ ჩინეთი, ამერიკის შეერთებული შტატები, გერმანია, ინდოეთი, ესპანეთი, გაერთიანებული სამეფო, საფრანგეთი, ბრაზილია, კანადა და იტალია.
საქართველოს ქარის ენერგიის გამოყენების კარგი პოტენციალი აქვს. კვლევითი სამუშაოების შედეგად გამოვლენილია ქარის ელექტროსადგურის მშენებლობისთვის პერსპექტიული ზონები. ეს არის ფოთი, ქუთაისი, რუსთავი, სამგორი, მთა საბუეთი და მდინარე ჭოროხის მიმდებარე ტერიტორია. თუმცა პროექტები ჯერ კიდევ ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლის ან განხილვის სტადიაზეა. დღეისათვის საქართველოში ფუნქციონირებს მხოლოდ ერთი, შიდა ქართლის ქარის ელექტროსადგური.
ქარის ენერგეტიკის ტექნოლოგიური წინსვლა იძლევა პერსპექტივას, რომ მომავალში მნიშვნელოვნად გაიზრდება განახლებადი ენერგიის ამ წყაროს გამოყენება ალტერნატიული ენერგიის წყაროდ.
ჰიდროენერგია
ჰიდროენერგია ანუ წყლის ენერგია არის განახლებადი ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე ძველი და ფართოდ გამოყენებული ფორმა. ჰიდროელექტროსადგურები, რომლებიც იყენებენ წყლის ნაკადის ვარდნას მაღალი სიმაღლიდან კაშხლებში და ტურბინებში, უზრუნველყოფენ ელექტროენერგიის სტაბილურ და უწყვეტ გამომუშავებას. ჰიდროელექტროსადგურების წყალსაცავები ენერგომომარაგების გარდა შეიძლება გამოყენებული იქნას ასევე სხვადასხვა მიზნებისთვის, მაგალითად სასმელი და სარწყავი წყლის უზრუნველსაყოფად. თუმცა, ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობამ შეიძლება უარყოფითი გავლენა მოახდინოს მდინარეების და წყალსაცავების ეკოსისტემებზე. ამიტომ მცირე ზომის ჰიდროელექტროსადგურები ითვლება უფრო ეკოლოგიურ ვარიანტად და ასევე უფრო მისაღებად დაშორებულ რაიონებში მაცხოვრებლებისთვის.
ოკეანის ენერგია
ოკეანის ენერგია განახლებადი ენერგიის წყაროა, რომელიც მიიღება ტალღების, დინებების და წყლის ტემპერატურული სხვაობებით. ძირითადად გამოიყენება ტალღების მოქცევის ენერგია. როგორც ცნობილია მსოფლიო ოკეანე, რომლის შემადგენლობაში შედის ოკეანეები და ზღვები, იკავებს დედამიწის ზედაპირის 70%-ზე მეტს. ამიტომ ტალღების ენერგიის ათვისება საკმაოდ პერსპექტიულია. თუმცა დღეისათვის ოკეანის ენერგეტიკული სისტემები განვითარების საწყის ეტაპზეა და ისინი ტექნოლოგიურად უფრო რთული და ძვირადღირებულია. ასეთი ელექტროსადგურები აშენებულია საფრანგეთში, დიდ ბრიტანეთში, აშშ-ში, კანადაში, ნიდერლანდებში და სამხრეთ კორეაში. თეორიულად, ოკეანის ენერგია შეიძლება აღემატებოდეს ადამიანის ამჟამინდელ ენერგეტიკულ საჭიროებებს.
გეოთერმული ენერგია
გეოთერმული ენერგია არის განახლებადი ენერგიის კიდევ ერთი წყარო, რომელიც სულ უფრო პოპულარული ხდება ბოლო წლებში. გეოთერმული ენერგეტიკა იყენებს დედამიწის შიგნით არსებულ სითბოს ელექტროენერგიის გამომუშავებისათვის, რაც აქცევს მას საიმედო და მდგრად ვარიანტად, განსაკუთრებით მაღალი გეოთერმული აქტივობის მქონე რეგიონებში. გეოთერმულ რეზერვუარებში ცხელ წყალსა და ორთქლზე წვდომისთვის იჭრება ჭაბურღილები, რომლებიც შემდგომ ამუშავებენ ტურბინებს ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის.
მიუხედავად იმისა, რომ გეოთერმული ტექნოლოგიები უკვე თითქმის 100 წელზე მეტია აპრობირებული და საიმედოა, შეზღუდულია მათი გეოგრაფიული ხელმისაწვდომობა. ისლანდია, სადაც რამდენიმე ასეული გეიზერია, ელექტროენერგიის მეოთხედზე მეტს გეოთერმული ენერგიიდან ღებულობს. თუმცა ზოგიერთ სხვა რეგიონებშიც, მათ შორის წყნარი ოკეანის სამხრეთ ნაწილში, ლათინურ ამერიკასა და აშშ-ს დასავლეთით ათჯერ არის გაზრდილი გეოთერმული ენერგიის გამოყენება, რამაც შეიძლება გახადოს ის ელექტრომომარაგების ერთ-ერთ ძირითად წყაროდ.
საქართველოში დღეისათვის ცნობილია 250-მდე ბუნებრივი და გაბურღული თერმული ჭაბურღილი, რომელშიც წყლის ტემპერატურა მერყეობს 30–დან 110 გრადუსამდე. თუმცა ამ ჭაბურღილების უმეტესობა არამუშა მდგომარეობაშია და ასევე, არც ერთი არაა გამოყენებული ელექტროენერგიის საწარმოებლად.
ბიოენერგია
ბიოენერგია იწარმოება სხვადასხვა ბიოლოგიური მასალისა და ორგანული ნარჩენებისგან, რომელსაც ბიომასა ეწოდება. ბიომასა წარმოადგენს ბიოლოგიური ორგანიზმების, მცენარეების, ცხოველების, საწარმოო და სოფლის მეურნეობის ორგანულ ნარჩენებს, რომლებიც გამოიყენება ელექტროენერგიის, სითბოს და ბიოსაწვავის წარმოებისთვის.
ბიომასის ენერგიის გამოყენების მაგალითია სითბოს მიღება ბიომასის (ხის, ნახერხის, ჩალის და სხვ.) დაწვით. უჟანგბადო გარემოში (მაგ. დაჭაობებულ ადგილებში, სპეციალურ ბიორეაქტორებში) ორგანული ნივთიერებების დაშლის შედეგად მიღებული ბიოგაზის გამოყენება ელექტროენერგიის წარმოებისთვის ან ტრანსპორტში საწვავად, ასევე ტრანსპორტისთვის თხევადი ბიოსაწვავის (მაგ. ბიოეთანოლის ან ბიოდიზელის) გამოყენება.
გარემოზე პოტენციური უარყოფითი ზემოქმედების გათვალისწინებით, ბიოენერგია გამოყენებული უნდა იქნას მხოლოდ შეზღუდული მიზნებისთვის. ბიომასის დაწვით ენერგიის წარმოება იწვევს გამონაბოლქვს, თუმცა უფრო მცირე რაოდენობით, ვიდრე წიაღისეული საწვავის წვისას. ასევე ბიომასის წარმოება დაკავშირებულია სატყეო მეურნეობისა და ბიოენერგეტიკული პლანტაციების გამოყენებასთან და შედეგად ტყის გაჩეხვასა და სასოფლო-სამეურნეო მიწების შემცირებასთან.
საბოლოოდ შეიძლება ითქვას, რომ განახლებადი ენერგიის წყაროები იძლევა დამატებით შესაძლებლობებს პლანეტის მოსახლეობის ენერგეტიკული საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. ტექნოლოგიების წინსვლასთან და განახლებად ინფრასტრუქტურებში ინვესტიციების ზრდასთან ერთად, სუფთა და მდგრადი ენერგიის წყაროები გადამწყვეტ როლს შეასრულებენ გარემოზე მავნე ზემოქმედების შემცირებაში, ენერგეტიკულ უსაფრთხოებასა და ეკონომიკურ ზრდაში.
საქართველოში განახლებადი ენერგიის პოტენციალის სრულად გასახსნელად გადამწყვეტია სახელმწიფო პოლიტიკა და მხარდაჭერა ამ მიმართულებით. ამჟამად განახლებადი ენერგიების წარმოება და განვითარება ჩვენი ქვეყნისთვის ერთ-ერთ პრიორიტეტულ მიმართულებას წარმოადგენს. განახლებადი ენერგიების წყაროებიდან ენერგიის წარმოების წამახალისებელი მექანიზმები სახელმწიფოს მიერ დადგენილია „განახლებადი წყაროებიდან ენერგიის წარმოებისა და გამოყენების წახალისების“ შესახებ საქართველოს კანონში და ამ მიმართულების დადგენილებებში. ასევე სახელმწიფო პროგრამა „აწარმოე საქართველოში“ სთავაზობს ფინანსურ ხელშეწყობას კომპანიებს, რომლებიც აწარმოებენ ელექტროენერგიას ალტერნატიული წყაროებიდან. ეს მხარდაჭერა წაახალისებს კერძო და საჯარო სუბიექტებს განახორციელონ ინვესტიციები განახლებადი ენერგეტიკის სფეროში, მათ შორის მზის მეურნეობების და ქარის პარკების მშენებლობაში.
Step Energy უკვე მრავალი წელია საქმიანობს განახლებადი ენერგეტიკის სფეროში და ახორციელებს მზის პანელების, ქარის ტურბინების და ელექტრო მანქანების დამტენების მონტაჟს სხვადასხვა გამოყენებისთვის, ასევე ენერგოეფექტური გადაწყვეტების დანერგვას.
ერთობლივი ძალისხმევით განახლებადი ენერგიის წყაროების მაქსიმალურად ათვისება მოგვცემს შესაძლებლობას გავზარდოთ ენერგომდგრადობა და გავაუმჯობესოთ ეკოლოგიური მდგომარეობა, რაც უზრუნველყოფს უფრო სუფთა, მწვანე პლანეტას მომავალი თაობებისთვის!