Energia rinnovabile

Dalla fine del 2004, la capacità mondiale di energia rinnovabile è cresciuta a tassi del 10-60% all'anno per molte tecnologie. Per l'energia eolica e molte altre tecnologie rinnovabili, la crescita ha accelerato nel 2009 rispetto ai quattro anni precedenti. Nel 2009 è stata aggiunta più energia eolica che qualsiasi altra tecnologia rinnovabile. Tuttavia, il fotovoltaico collegato alla rete è cresciuto più velocemente di tutte le tecnologie rinnovabili, con un tasso di crescita medio annuo del 60%.

Le proiezioni variano, ma gli scienziati hanno avanzato un piano per alimentare il 100% dell'energia mondiale con l'energia eolica, idroelettrica e solare entro l'anno 2030.

Le celle solari fotovoltaiche convertono la luce del sole in elettricità e sono state costruite molte centrali solari fotovoltaiche, soprattutto in Europa. Al dicembre 2010, le più grandi centrali fotovoltaiche (PV) del mondo sono la centrale fotovoltaica di Sarnia (Canada, 97 MW), la centrale fotovoltaica di Montalto di Castro (Italia, 84,2 MW), il parco solare di Finsterwalde (Germania, 80,7 MW), la centrale fotovoltaica di Rovigo (Italia, 70 MW), il parco fotovoltaico di Olmedilla (Spagna, 60 MW), il parco solare di Strasskirchen (Germania, 54 MW) e il parco fotovoltaico di Lieberose (Germania, 53 MW). Centrali più grandi sono in costruzione, alcune proposte avranno una capacità di 150 MW o più.

Molti di questi impianti sono integrati con l'agricoltura e alcuni usano sistemi innovativi di inseguimento che seguono il percorso giornaliero del sole attraverso il cielo per generare più elettricità dei sistemi tradizionali a montaggio fisso. Non ci sono costi di carburante o emissioni durante il funzionamento delle centrali.

Le grandi centrali solari termiche includono l'impianto di potenza Solar Energy Generating Systems da 354 megawatt (MW) negli USA, la centrale solare Solnova (Spagna, 150 MW), la centrale solare Andasol (Spagna, 100 MW), Nevada Solar One (USA, 64 MW), la torre solare PS20 (Spagna, 20 MW) e la torre solare PS10 (Spagna, 11 MW). L'Ivanpah Solar Power Facility da 370 MW, situato nel deserto del Mojave in California, è il progetto di centrale solare termica più grande del mondo attualmente in costruzione.

L'industria dell'energia solare termica sta crescendo rapidamente con 1,2 GW in costruzione ad aprile 2009 e altri 13,9 GW annunciati a livello globale fino al 2014. La Spagna è l'epicentro dello sviluppo dell'energia solare termica con 22 progetti per 1.037 MW in costruzione, che dovrebbero essere tutti online entro la fine del 2010. Negli Stati Uniti, sono stati annunciati 5.600 MW di progetti di energia solare termica. Nei paesi in via di sviluppo, sono stati approvati tre progetti della Banca Mondiale per centrali solari termiche integrate a ciclo combinato con turbine a gas in Egitto, Messico e Marocco.

L'energia rinnovabile variabile è una fonte di energia rinnovabile che non è distribuibile a causa della sua natura fluttuante, come l'energia eolica e solare, al contrario di una fonte di energia rinnovabile controllabile come l'energia idroelettrica, o la biomassa, o una fonte relativamente costante come l'energia geotermica o l'energia idroelettrica fluente. I critici dell'energia eolica e solare mettono in guardia sulla loro produzione variabile, ma molti studi hanno dimostrato che la rete può farcela, e lo sta facendo in Danimarca e in Spagna.

L'Agenzia Internazionale dell'Energia dice che ci si è concentrati troppo sulla questione della variabilità. La sua importanza dipende da una serie di fattori che includono la penetrazione sul mercato delle energie rinnovabili interessate, l'equilibrio degli impianti e la più ampia connettività del sistema, nonché la flessibilità della domanda. La variabilità sarà raramente una barriera all'aumento della diffusione delle energie rinnovabili. Ma ad alti livelli di penetrazione del mercato richiede un'attenta analisi e gestione.

Il Brasile ha uno dei più grandi programmi di energia rinnovabile del mondo, che coinvolge la produzione di carburante etanolo dalla canna da zucchero, e l'etanolo ora fornisce il 18% del carburante per autoveicoli del paese. Come risultato, il Brasile, che anni fa doveva importare una gran parte del petrolio necessario per il consumo interno, ha recentemente raggiunto la completa autosufficienza in petrolio.

La maggior parte delle auto in circolazione oggi negli Stati Uniti può funzionare con miscele fino al 10% di etanolo, e i produttori di autoveicoli producono già veicoli progettati per funzionare con miscele di etanolo molto più alte. Ford, DaimlerChrysler e General Motors Corporation sono tra le compagnie automobilistiche che vendono auto, camion e minivan "a carburante flessibile" che possono usare benzina e miscele di etanolo che vanno dalla benzina pura all'85% di etanolo (E85). A metà del 2006, c'erano circa sei milioni di veicoli compatibili con l'E85 sulle strade degli Stati Uniti.