持続可能なエネルギー

持続可能なエネルギーとは、その供給に比べて重要な割合で消費されるエネルギーであり、管理可能な担保効果、特に環境への影響である。 持続可能なエネルギーのもう一つの共通定義は、将来の世代がエネルギー需要を満たす能力を犠牲にすることなく、現在のニーズに応えるエネルギーシステムです。 すべての再生可能エネルギーが持続可能なわけではありません。 再生可能エネルギーは人間のタイムスケールに自然に補給されるエネルギー源として定義されているが、持続可能な(しばしば「クリーン」な)エネルギーは、将来のニーズを満たすことができないという点で採用されたシステムを妥協してはならない。 持続可能性のための組織化の原則は、持続可能な開発であり、これには4つの相互接続されたドメイン(生態学、経済、政治、文化)が含まれる。 サステナビリティ・サイエンスは、持続可能な発展と環境科学の研究です。

テクノロジーは、水力発電、太陽エネルギー、風力エネルギー、波力発電、地熱、バイオエネルギー、潮力発電などの再生可能エネルギー、さらにはエネルギー効率を向上させる技術など、持続可能なエネルギーを促進します。 コストは長年に渡って非常に減少し、引き続き低下しています。 ますます、効果的な政府の政策が投資家の信頼を支え、これらの市場は拡大しています。 化石燃料から生態学的に持続可能なシステムへのエネルギー移行において、多くの研究が100%再生可能エネルギーを支持する点まで、かなりの進歩が見られている。

定義
エネルギー効率と再生可能エネルギーは、持続可能なエネルギーの双子の柱であると言われています。 より広範な持続可能な発展においては、生態学、経済、社会という3つの柱があります。 持続可能なエネルギーが定義されているいくつかの方法は次のとおりです。

「効果的には、将来の世代が自らのニーズを満たす能力を損なうことなく、現在のニーズを満たすようなエネルギー供給…持続可能なエネルギーは、再生可能エネルギーとエネルギー効率という2つの重要な要素を持っています。 – 再生可能エネルギーと効率性パートナーシップ(英国)

「エネルギー集約型商品とサービスの公平な利用と、すべての人々へのサービスとの間のダイナミックな調和と、未来の世代のための地球の保全」 そして、「このソリューションは、持続可能なエネルギー源と、より効率的なエネルギー転換と活用手段を見つけることにある」と語った。 – MIT PressのJW Tester、et al。による持続可能エネルギー。

「あらゆるエネルギーの創出、効率性、保全の源:資源は、大規模な拡大縮小がエネルギー生成、長期、好ましくは100年の重要な部分になるために利用可能です。」 – Invest、緑色技術の非営利団体。

「人間の生涯で補充可能で、環境に長期的なダメージを与えないエネルギー」 – ジャマイカ持続可能な発展ネットワーク

これは、持続可能エネルギーを、代替エネルギーなどの他の再生可能エネルギー用語とは別に、エネルギー源がエネルギーを供給し続ける能力に焦点を当てることによって設定します。 持続可能なエネルギーは、無期限に資源源の過度の使用を禁止するのに十分でない限り、環境の汚染を引き起こす可能性がある。 持続可能なエネルギーは、大気中のCO2に付加されないという意味でのみ持続可能な低炭素エネルギーとは異なる。

グリーンエネルギーは、環境に重大な悪影響を与えることなく、抽出、生成、および/または消費できるエネルギーです。 惑星は自然回復能力を持っています。それは、その能力を超えていない公害は未だ緑色と言えることを意味します。

グリーン電力は、再生可能エネルギーのサブセットであり、再生可能エネルギー資源と最高の環境利益をもたらす技術を表しています。 米国環境保護庁は、太陽光、風力、地熱、バイオガス、バイオマス、および低インパクトの小さな水力発電所から発電される電力として、グリーン電力を定義しています。 顧客はしばしば、環境への影響を避けるためにグリーン電力を購入し、温室効果ガス削減のメリットを得ます。

グリーンエネルギーとグリーン電力
グリーンエネルギーには、ほとんど汚染されていない自然エネルギーのプロセスが含まれます。 グリーン電力は、再生可能エネルギー源から発電された電力である。

嫌気性消化、地熱、風力発電、小規模水力発電、太陽エネルギー、バイオマス発電、潮力、波力、およびいくつかの形態の原子力発電(核変換として知られるプロセスによって核廃棄物を「燃やす」もの)例えば、高速増殖炉(Integral Fast Reactor)など、「グリーンエネルギー」カテゴリに属する​​)。 いくつかの定義には、廃棄物の焼却に由来する電力も含まれる。

グリーンピースの創設者であり、最初のメンバーであるパトリック・ムーア、ジョージ・モンビオット、ビル・ゲイツ、ジェームズ・ラブロックは、特に原子力をグリーンエネルギーに分類しています。 グリーンピースのフィル・ラドフォード(Phil Radford)を含むその他の人々は、放射性廃棄物や原子力事故のリスク(チェルノブイリ災害など)が環境や人類に受け入れられないリスクをもたらすと主張しています。 しかし、新しい原子炉設計では、もはや危険ではなくなる(または劇的に少なくなる)まで、「核廃棄物」とみなされるものを利用することができ、原子力事故の可能性を大幅に最小限に抑える設計機能を備えています。 これらのデザインはまだ商品化されていません。 (参照:溶融塩反応器)

グリーンエネルギーは世界のエネルギー消費を解決する上での賞賛に値する努力だが、世界のエネルギー需要の減少を促す文化的変化が伴わなければならないと主張している人もいる。

一般的な運送業者の手配をしているいくつかの国では、電気小売り契約により、消費者は電力会社またはグリーン電力会社からグリーン電力(再生可能電力)を購入することが可能になる。

電力網からエネルギーを購入する場合、消費者に届く電力は必ずしもグリーンエネルギー源から発生するとは限りません。 地元の公益事業会社、電気会社、または州の電力プールは、化石燃料、原子力または再生可能エネルギー源から発生している可能性のある電力生産者から電力を購入する。 多くの国では、現在、グリーンエネルギーは非常に少量の電力を供給しており、一般的にプール全体の2〜5%未満を占めています。 米国の一部の州では、サンフランシスコ市などで51%以上の再生可能エネルギーを達成するために、地方自治体がコミュニティ選択集約とソーラーボンドを使用して地域の電力購入プールを形成しています。

グリーンエネルギープログラムに参加することによって、消費者は使用されるエネルギー源に影響を及ぼしている可能性があり、最終的にはグリーンエネルギーの利用を促進し、拡大するのに役立つかもしれない。 また、再生可能エネルギーを支援するために価格プレミアムを支払う意思があることを政策立案者に伝えている。 グリーンエネルギー消費者は、電力会社がプールから購入するグリーンエネルギーの量を増やす(購入する非グリーンエネルギーの量を減らす)か、グリーン電力会社にグリーンエネルギーを直接拠出することを義務付けている。 グリーンエネルギー源が不十分な場合は、新しいエネルギー源を開発するか、サードパーティのエネルギー供給業者と契約してグリーンエネルギーを提供し、より多くのエネルギーを供給する必要があります。 しかし、購入した電力が「グリーン」なのかそうでないのかを消費者が確認できる方法はありません。

オランダのようないくつかの国では、電力会社はグリーン電力消費者が使用しているのと同じ量の「グリーン電力」を購入することを保証している。 オランダ政府は、緑の権力を公的税から免除しています。つまり、緑の権力は他の権力よりもそれほど高価ではありません。

電気グリッドを改善するためのより最近のコンセプトは、地球周回衛星または月からのマイクロ波を要求時および場所に直接照射することです。 このシステムでは、レシーバは「マイクロ波を受信して​​電気に変換する、幅広い半透明のテント状の構造」となります。 NASAは、2000年に技術が追求する価値があると述べたが、技術が費用対効果に優れているかどうかについては早すぎると述べている。

世界自然保護基金(World Wide Fund for Nature)といくつかのグリーン電力表示団体は、現在廃止されているユージン・グリーン・エナジー・スタンダードを作成し、グリーン・エレクトロンの電力認証制度により、グリーン・エネルギーの購入が新たなグリーン・エネルギーリソース。

カザフスタンのアスタナで開かれたEXPO 2017では、革新的なグリーンエネルギーの動向と解決策が議論の中心でした。 スペシャルエキスポ2017は「未来のエネルギー」をテーマにしており、115カ国と22の国際機関の代表を集めました。

地域のグリーンエネルギーシステム
電力網を通じてグリーンエネルギーへのサードパーティのグリッドアプローチに満足していない人は、ローカルで再生可能なエネルギーシステムを独自に導入することができます。 場合によっては、太陽光から風力を地域の水力発電までもの再生可能エネルギー電気システムは、ローカルで利用可能な多くの種類の再生可能エネルギーシステムの一部です。 さらに、再生可能エネルギーによる住居の暖房と冷房に関心を持つ人にとっては、地球の一定温度を地熱熱ポンプシステム(約7〜15℃で数フィート地下にあり、深度が劇的に増加する地熱熱ポンプシステム)が選択肢になります従来の天然ガスや石油を燃料とした熱対策よりも優れています。 また、地球の地殻が特に薄い、または火山の近くの地理的な場所(アイスランドの場合のような)では、これらの場所でより顕著な温度勾配のおかげで、他の場所で可能なより多くの電力を生成する可能性が存在するロケール。

米国におけるこのアプローチの利点は、多くの州が再生可能エネルギーシステムの設置コストを相殺するためのインセンティブを提供することである。 カリフォルニア州マサチューセッツ州と米国のいくつかの州では、コミュニティ選択肢集約と呼ばれるコミュニティエネルギー供給への新たな取り組みにより、地域のグリーンエネルギー資源の開発に資金を提供するために競争力のある電力供給業者を募集し、 個人は、通常、彼らが使用している電力は、彼らが管理しているグリーンエネルギー源から実際に生産されていることが保証されています。 システムが支払われると、再生可能エネルギーシステムの所有者は、本質的に無償で独自の再生可能電力を生産し、余剰電力を地方公共団体に利益で売ることができます。

グリーンエネルギーの使用
再生可能エネルギーは、世代の後、自律型装置および車両用の媒体に保管する必要があります。 また、僻地(家庭の電力網に接続されていない地域)に家庭用電力を供給するために、再生可能エネルギーでの使用にはエネルギー貯蔵が必要です。 後者の場合に使用されるエネルギー生成および消費システムは、通常、独立型電力システムである。

グリーンエネルギーと地域別ラベル

欧州連合
2004年2月11日の欧州議会および欧州理事会の指令2004/8 / ECは、内部エネルギー市場における有用な熱需要に基づくコージェネレーションの促進について、第5条(高効率コージェネレーションからの電力起源の保証) 。

欧州の環境NGOはグリーン電力のエコラベルを開始しました。 エコラベルはEKOenergyと呼ばれています。 それは、持続可能性、追加性、消費者情報および追跡のための基準を設定する。 再生可能エネルギーの一部のみがEKOenergy基準を満たしています。

2010年2月に英国でグリーンエネルギー供給認証制度が開始されました。これは、エネルギー規制当局、Ofgemのガイドラインを実施し、透明性、再生可能エネルギー供給による販売のマッチング、追加性に関する要件を設定します。

アメリカ
米国エネルギー省(DOE)、環境保護庁(EPA)、資源ソリューションセンター(CRS)は、再生可能エネルギー源(再生可能電力またはグリーン電力とも呼ばれる)からの電力の自主的購入をグリーン電力として認識している。

NRELデータによって明らかにされる再生可能エネルギーを購入する最も一般的な方法は、再生可能エネルギー証明書(REC)を購入することです。 ナショナル・マーケティング・インスティチュート(NMI)の調査によれば、米国の消費者の55%が、企業が再生可能エネルギーの利用を増やすことを望んでいます。

DOEは、Constellation NewEnergyを含む2007年グリーン電力サプライヤー賞で6社を選定しました。 3Degrees; スターリングプラネット; SunEdison; 太平洋パワーとロッキーマウンテンパワー; シリコンバレーパワー。 6人の受賞者のグリーン電力の合計は、年間50億キロワット時を超えており、平均465万米家庭に電力供給するのに十分です。 Arcadia Powerは、2014年に50州すべての家庭や企業にRECSを提供し、消費者はEPAのグリーン電力パートナーシップで定義された「100%グリーン電力」を使用することができました。

米国環境保護庁(USEPA)のグリーン電力パートナーシップは、専門家の助言、テクニカルサポート、ツール、リソースを提供することにより、再生可能電力の組織調達を支援する自発的プログラムです。 これは、企業が再生可能エネルギーを購入する際の取引コストを削減し、カーボンフットプリントを削減し、そのリーダーシップを主要なステークホルダーに伝えるのに役立ちます。

全米の全米電気消費者の半分以上は、現在、小売電力会社から何らかのタイプのグリーン電力製品を購入するオプションがあります。 米国の電力会社の約4分の1が顧客にグリーン電力プログラムを提供し、米国の再生可能エネルギーの自主販売は2006年に120億キロワット時を超え、前年比で40%増加しました。

米国では、電力網を通じてグリーンエネルギーを購入する際の主な問題の1つは、消費者の電力を供給する現在の集中インフラです。 このインフラストラクチャは、ブラウンアウトとブラックアウト、CO2排出量の増加、エネルギーコストの高騰、および電力品質の問題がますます頻繁に発生しています。 ますます増加する需要に対応するために、今後20年間でこの新興システムを拡張するために、さらに4,500億ドルが投資される。 さらに、この集中化されたシステムは、風、太陽、地熱などの再生可能エネルギーを組み込むことで、現在、さらに過度に勢いづいている。 必要なスペースのために、再生可能な資源は、より低いエネルギー需要がある遠隔地に配置されることが多い。 現在のインフラストラクチャーは、このエネルギーを都市中心部などの高需要地域に輸送することを非常に非効率的にし、場合によっては不可能にする。 さらに、生産される再生可能エネルギーの量やそのような技術の経済的可能性にもかかわらず、約20%しかグリッドに組み込むことはできません。 より持続可能なエネルギープロファイルを得るためには、米国は混合燃料経済に対応する電気グリッドへの変更を実施する方向に移行しなければならない。

流通問題を緩和するためのいくつかの取り組みが提案されている。 まず第一に、米国のCO2排出量を減らし地球温暖化を緩和する最も効果的な方法は、保全努力によるものです。 現在の米国の電力網の反対派はまた、電力網の分散化を提唱している。 このシステムは、伝送中に失われるエネルギーの量を減らすことによって効率を高めるだろう。 将来的に需要に追いつくために建設される必要のある電力線の量を減らすことができるので、経済的に実行可能である。 このシステムの熱と電力を統合することで、追加の利点が生まれ、効率を最大80〜90%向上させることができます。 これは、34%の効率しか持たない現在の化石燃料発電所からの大幅な増加である。

Lieef(www.Lieef.com)のような企業は、今日まで重要性が増しているが、統一された測定ツールを発見していないスペースの透明性を高めるために、企業や投資ファンドに代わってESG測定基準を報告し始めている。

持続可能なエネルギー研究
持続可能なエネルギーの分野で大規模で先進的な研究を行っている学術、連邦、および商業分野には数多くの組織が存在します。 この研究は、持続可能なエネルギー・スペクトルに焦点を当てたいくつかの領域に及んでいる。 ほとんどの研究は、効率の向上と全体的なエネルギー収率の向上を目標としています。 近年、連邦政府が支援する複数の研究機関が持続可能なエネルギーに焦点を当てている。 これらの研究室の中で最も顕著なものの2つは、米国エネルギー省の資金提供を受け、様々な企業パートナーの支援を受けているSandia National LaboratoriesとNREL(National Renewable Energy Laboratory)です。 Sandiaの総予算は24億ドル、NRELの予算は3億7500万ドルです。

持続可能なエネルギーシステムへの科学的生産は指数関数的に増加しており、1992年の再生可能エネルギーに関するイギリスの雑誌論文約500件から2011年には約9,000件に増加している。

バイオマス
バイオマスは、生きているか最近生きている生物に由来する生物学的物質である。 これは、最も一般的には、リグノセルロース系バイオマスと呼ばれる植物または植物由来材料を指す。 エネルギー源として、バイオマスは熱を発生させるために燃焼によって直接的に、または様々な形のバイオ燃料に変換した後に間接的に使用することができる。 バイオマスのバイオ燃料への転換は、熱的方法、化学的方法、および生化学的方法に大別される異なる方法によって達成することができる。 ウッドは今日でも最大のバイオマスエネルギー源です。 その例には、枯れ木、枝や木の切り株などの森林の残留物、ヤード切り抜き、木片、さらには地方の固形廃棄物などがあります。 第2の意味で、バイオマスには、バイオ燃料を含む繊維または他の工業用化学物質に変換することができる植物または動物の物質が含まれる。 産業用バイオマスは、ミカンサス、スイッチグラス、大麻、トウモロコシ、ポプラ、柳、ソルガム、サトウキビ、竹、およびユーカリからオイルパーム(パーム油)までの様々な樹種を含む、数多くのタイプの植物から栽培することができます。

バイオマス、バイオガス、バイオ燃料は、熱を発生させるために燃焼され、環境に悪影響を及ぼします。 この燃焼から、硫黄酸化物(SOx)、亜酸化窒素(NOx)、粒子状物質(PM)などの汚染物質が生成されます。 世界保健機関(WHO)は、毎年700万人の早過ぎる死が大気汚染によって引き起こされていると推定しています。 バイオマスの燃焼が主な原因です。

エタノールバイオ燃料
北米におけるバイオ燃料の主要な供給源として、多くの組織がエタノール生産の分野で研究を行っています。 連邦レベルでは、米国農務省は、米国におけるエタノール生産に関する大量の調査を実施している。 この研究の多くは、国内の食品市場におけるエタノール生産の効果を目指している。 国立再生可能エネルギー研究所は、主にセルロースエタノールの分野で、さまざまなエタノール研究プロジェクトを実施してきました。 セルロース系エタノールは、従来のトウモロコシ系エタノールに比べて多くの利点を有する。 木材、草、または植物の非食用部分から生産されているため、食料供給を取り除かず、食糧供給と直接競合することもありません。 さらに、セルロース系エタノールは、トウモロコシをベースにしたエタノールよりも経済的で経済的に持続可能であることが示されています。 私たちが米国で持っているトウモロコシの作物をすべて使用してエタノールに変換したとしても、米国全体のガソリン消費量の13%を供給するのに十分な燃料しか生産しませんでした.Sandia National Laboratoriesは社内のセルロースエタノール研究を行い、また、セルロースバイオ燃料を開発する目的で米国エネルギー省によって設立された共同研究機関(JBEI)のメンバーでもあります。

その他のバイオ燃料
1978年から1996年まで、国立再生可能エネルギー研究所は、「水生種プログラム」で藻類燃料を生産することを実験しました。 ニューハンプシャーバイオ燃料グループのマイケル・ブリッグスによる自己執筆の記事では、50%以上の天然油分を有する藻類を利用して、すべての自動車燃料をバイオ燃料で現実的に代替する見込みを示している排水処理場の藻類池で生育させた。 この油が豊富な藻類は、システムから抽出し、バイオ燃料に加工することができ、乾燥した残渣をさらに再処理してエタノールを生成することができる。 バイオ燃料の採掘用藻類の生産はまだ商業規模で行われていないが、上記の生産量の見積もりに達するための実現可能性調査が実施されている。 バイオ燃料製造プロセス中、藻類は実際には空気中の二酸化炭素を消費し、光合成により酸素に変換します。 農地や淡水を必要としないため、食料作物ベースのバイオ燃料とは異なり、高い収量が期待できるだけでなく、食糧生産の減少を伴わない。 多くの企業は、バイオ燃料生産を商業レベルまで拡大することを含め、様々な目的のために藻類バイオリアクターを追求している。

さまざまな部門のいくつかのグループが、バイオ燃料原料油の実行可能な源であると多くが考えている種子を生産する有毒な低木のような樹木であるジャトロファ・クルカス(Jatropha curcas)に関する研究を行っている。 この研究の多くは、遺伝学、土壌科学、および園芸慣行の進歩によるジャトロファの1エーカーあたりの収量を改善することに焦点を当てています。 サンディエゴに本拠を置くJatrophaの開発者であるSG Biofuelsは、分子育種とバイオテクノロジーを使用して、Jatrophaのエリートハイブリッド種子を生産しました。これは、第1世代の品種よりも大幅な収量改善を示しています。 持続可能なエネルギー農業センター(CfSEF)は、植物科学、農学、園芸の分野におけるジャトロファの研究に専念した、ロサンゼルスに拠点を置く非営利の研究機関です。 これらの分野の探索が成功すれば、Jatrophaの農産物収量は今後10年間で200-300%増加すると予測されています。

トリウム
潜在的に2つの原子力エネルギー源がある。 核分裂は現在の全ての原子力発電所で使用されている。 核融合は、太陽を含む星に存在する反応であり、核融合炉がまだ利用できないため、地球上での使用には現実的ではありません。 しかし、原子力発電は、放射性廃棄物の処分、安全性、重大な事故のリスク、および旧発電所の解体における技術的および経済的問題の懸念から、政治的および科学的に論争の対象となっている。

トリアムは、トリウムベースの原子力発電に使用される核分裂性物質です。 トリウム燃料サイクルは、ウラン燃料サイクルよりも豊富で、優れた物理的および核的特性、核兵器拡散への抵抗力の向上、プルトニウムおよびアクチノイド生成の減少など、いくつかの潜在的利点を主張している。 したがって、時には持続可能と呼ばれます。

太陽
太陽光発電の大規模な実施を妨げている主な障害は、現在のソーラー技術の非効率性です。 現在、光電池(PV)パネルは太陽光の約24%を電気に変換する能力しかありません。 この速度では、普及のためにまだ多くの課題がありますが、製造コストの削減と太陽光発電効率の向上が着実に進んでいます。 サンディア国立研究所と国立再生可能エネルギー研究所(NREL)の両者は、ソーラーリサーチプログラムに多大な資金を投入している。 NRELソーラープログラムは、約7,500万ドルの予算を持ち、太陽光(PV)技術、太陽熱エネルギー、太陽光の分野の研究プロジェクトを展開しています。 Sandiaのソーラー部門の予算は不明ですが、研究所の24億ドルの予算のかなりの部分を占めています。 近年、いくつかの学術プログラムが太陽研究に焦点を当てている。 ノースカロライナ大学(UNC)のソーラーエネルギー研究センター(SERC)は、費用対効果の高いソーラー技術を開発する唯一の目的を持っています。 2008年、マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者は、水から水素燃料を製造するために太陽エネルギーを貯蔵する方法を開発した。 そのような研究は、太陽が輝いていない夜間の使用のためにエネルギーを蓄えることの太陽光発電が直面する障害に取り組むことを目標としています。 2012年2月、ドイツ企業であるシーメンスに支えられているノースカロライナ州のセプリアス社は、世界で最も効率的なソーラーパネルを開発したと発表しました。 同社は、このプロトタイプが、それに当たる太陽光の33.9%を、以前のハイエンドの変換レートの2倍以上に変換すると主張している。 多くの先進国では、人工光合成や太陽光発電に関する主要プロジェクトが進行中である。

宇宙ベースの太陽光発電
宇宙ベースの太陽光発電衛星は、貯蔵の問題を克服し、清潔で一定でグローバルな文明規模の電力を提供しようとしています。 日本と中国は、商業規模の宇宙ベースのソーラー発電(SBSP)を目指す積極的な国家計画と、2030年代の両国の軌道デモを期待している。 中国宇宙技術アカデミー(CAST)は、2015年国際サンサットデザインコンペティションで、このマルチロータリージョイントデザインのビデオを受賞しました。 SBSPの支持者は、宇宙ベースのソーラーパワーはクリーンで、一定で、グローバルであり、すべての惑星エネルギー需要を満たすために拡大することができると主張する。 最近の複数機関による業界の提案(2008年ペンタゴンの勧告を反映)は、SECDEF / SECSTATE / USAIDディレクターD3(外交、開発、防衛)イノベーションチャレンジで、次のピッチとビジョンのビデオで優勝しました。 Northrop Grummanは超軽量設計のためにカルテックに1750万ドルで資金を提供しています。 Keith Hensonは最近、「ブートストラッピング」アプローチのビデオを投稿しました。


風力エネルギーの研究は、NASAが強風時の風力発電を予測する解析モデルを開発した1970年代に数十年前にさかのぼります。 今日、Sandia National LaboratoriesとNational Renewable Energy Laboratoryの両方に風力研究専用のプログラムがあります。 Sandiaの研究室は、材料、空気力学、センサーの進歩に焦点を当てています。 NRELの風力プロジェクトは、風力発電所の発電量の向上、資本コストの削減、風力エネルギー全体のコスト効率化を中心に展開されています。 風力エネルギー生産のコスト、サイズ、環境への影響を低減する可能性のある風力エネルギー技術の再生可能なアプローチを研究するために、Caltechの最適風力エネルギー研究所(FLOWE)が設立されました。 Sky WindPower Corporationの社長は、風力発電は石炭発電量に比べて平均で1センチ/ kWhの電力を生産することができると考えています。これはコストの一部です。

風力発電所は、電力を生産するために使用された同じ場所にある風力タービンのグループです。 大規模な風力発電所は数百の個別の風力タービンで構成され、数百平方キロメートルの広範囲をカバーするが、タービン間の土地は農業またはその他の目的に使用することができる。 風力発電所はオフショアに位置していてもよい。

最大の操業型陸上風力発電所の多くは、米国と中国にあります。 中国の甘粛風力発電所は5,000 MWを超え、2020年までに20,000 MWを目標としている。中国には同様の規模の風力発電基地がいくつかある。 カリフォルニア州のアルタ風力エネルギーセンターは、中国国外で最大の陸上風力発電所であり、発電能力は1020MWです。 ヨーロッパは風力発電を世界全体で約66%の約66GWで使用しており、デンマークは1人当たりキャパシティを導入した国に先駆けてリードしています。 2012年2月現在、英国のWalney Wind Farmは、世界最大の367MWのオフショア風力発電所であり、続いて英国のThanet Wind Farm(300MW)が続きます。

BARD Offshore 1(400MW)、Clyde Wind Farm(350MW)、Greater Gabbard風力発電所(500MW)、Lincs Wind Farm(270MW)、London Array(1000MW)などの大規模な風力発電所が建設中です。 (343MW)、Macarthur風力発電所(420MW)、Shepherds Flat Wind Farm(845MW)、Sheringham Shoal(317MW)などが挙げられる。

風力発電は急速に拡大し、2014年末の世界の電力使用量のシェアは3.1%でした。

地熱
地熱エネルギーは地球の中で作り出され蓄えられた熱エネルギーを利用することによって生み出されます。 それは地球の地殻に見られるカリウムと他の元素の同位体の放射能崩壊から生じる。 地熱エネルギーは、石油探査と非常によく似た地面に掘削することで得られ、熱伝達流体(水、塩水、水蒸気など)によって運ばれます。 主に水に支配されている地熱システムは、システムに大きな利益をもたらし、より多くの電力を発生させる可能性があります。 これらの液体を支配するシステムの中で、地下水資源の沈降と汚染の可能性が考えられる。 したがって、これらのシステムでは地下水資源の保護が必要である。 これは、液体を主体とする地熱貯留層システムにおいて、慎重な貯留層の製造と工学が必要であることを意味する。 地熱エネルギーは、その熱エネルギーが常に補給されるため、持続可能であると考えられている。 しかし、地熱発電の科学はまだ若く、経済的な実行可能性を開発しています。 National Renewable Energy LaboratoryやSandia National Laboratoriesのようないくつかの団体は、地熱エネルギーに関する実証済みの科学を確立するという目標に向けて研究を行っています。 ドイツの地球科学研究機関である地熱研究センター(IGC)は、主に地熱エネルギー開発研究に重点を置いています。

水素
米国では、水素の研究開発とエネルギー貯蔵用の媒体に10億ドル以上の資金が費やされています。 全米再生可能エネルギー研究所とサンディア国立研究所はともに、水素研究に専念する部門を持っています。 水素は、エネルギー貯蔵や飛行機や船舶での使用には有用ですが、電池を使用するのに比べて効率的ではないため、自動車用途には実用的ではありません。同じコストで、バッテリー電気自動車。