Duurzame energie | energie afkomstig van hernieuwbare bronnen

Vanaf eind 2004 groeide de wereldwijde capaciteit voor hernieuwbare energie voor veel technologieën met 10-60% per jaar. Voor windenergie en vele andere hernieuwbare technologieën versnelde de groei in 2009 ten opzichte van de voorgaande vier jaar. In 2009 werd meer windenergie toegevoegd dan enige andere hernieuwbare technologie. Netgekoppelde PV steeg echter het snelst van alle hernieuwbare energietechnologieën, met een gemiddelde jaarlijkse groei van 60%.

De prognoses lopen uiteen, maar wetenschappers hebben een plan opgesteld om tegen het jaar 2030 100% van de energie in de wereld te halen uit wind, waterkracht en zonne-energie.

Hoofdartikelen: Windpark en Lijst van grote windparken.

De windenergiecapaciteit is snel toegenomen tot 743 GW in 2020, en de productie van windenergie bedroeg ongeveer 5% van het totale wereldwijde elektriciteitsverbruik, en groeit snel. Windenergie wordt op grote schaal gebruikt in Europese landen, en meer recentelijk in de Verenigde Staten en Azië. Windenergie is goed voor ongeveer 19% van de elektriciteitsopwekking in Denemarken, 11% in Spanje en Portugal, en 9% in de Republiek Ierland. Dit zijn enkele van de grootste windparken ter wereld, per januari 2010:

Een windpark is een groep windturbines op dezelfde locatie die worden gebruikt voor de productie van elektriciteit. Een groot windpark kan bestaan uit enkele honderden afzonderlijke windturbines verspreid over een uitgestrekt gebied, maar het land tussen de turbines kan worden gebruikt voor landbouw- of andere doeleinden. Een windpark kan ook offshore gelegen zijn.

Fotovoltaïsche zonnecellen zetten zonlicht om in elektriciteit en er zijn veel fotovoltaïsche zonne-energiecentrales gebouwd, voornamelijk in Europa. In december 2010 waren de grootste fotovoltaïsche (PV) centrales ter wereld de fotovoltaïsche centrale van Sarnia (Canada, 97 MW), de fotovoltaïsche centrale van Montalto di Castro (Italië, 84,2 MW), het Finsterwalde Solar Park (Duitsland, 80,7 MW), de fotovoltaïsche centrale van Rovigo (Italië, 70 MW), het fotovoltaïsche park van Olmedilla (Spanje, 60 MW), het Strasskirchen Solar Park (Duitsland, 54 MW) en het fotovoltaïsche park van Lieberose (Duitsland, 53 MW). Er zijn grotere centrales in aanbouw, waarvan sommige een capaciteit van 150 MW of meer zullen hebben.

Zonne-energie is een van de snelst groeiende hernieuwbare energiebronnen ter wereld. De zonne-energiecapaciteit is sinds 2013 met ongeveer 60% gestegen tot 485,82 GW in 2018.

1. Tengger Desert Solar Park, China - 1.547MW
2. Fotovoltaïsch onafhankelijk energieproject Sweihan, VAE - 1.177MW
3. Yanchi Ningxia Solar Park, China - 1.000MW
4. Datong Solar Power Top Runner Base, China - 1.070MW
5. Kurnool Ultra Mega Solar Park, India - 1.000MW
6. Longyangxia Dam Zonnepark, China - 850MW
7. PV-installatie Enel Villanueva, Mexico - 828MW
8. Zonne-energiecentrale Kamuthi, India - 648MW
9. Solar Star Projecten, VS - 579MW
10. Topaz Solar Farm / Desert Sunlight Solar Farm, VS - 550MW

Veel van deze centrales zijn geïntegreerd met de landbouw en sommige maken gebruik van innovatieve volgsystemen die het dagelijkse pad van de zon langs de hemel volgen om meer elektriciteit op te wekken dan conventionele systemen met een vaste opstelling. Er zijn geen brandstofkosten of emissies tijdens de werking van de centrales.

Tot de grote zonne-energiecentrales behoren de 354 megawatt (MW) Solar Energy Generating Systems centrale in de VS, de Solnova zonne-energiecentrale (Spanje, 150 MW), de Andasol zonne-energiecentrale (Spanje, 100 MW), Nevada Solar One (VS, 64 MW), de PS20 zonne-energietoren (Spanje, 20 MW) en de PS10 zonne-energietoren (Spanje, 11 MW). De 370 MW Ivanpah Solar Power Facility, gelegen in de Mojave-woestijn van Californië, is het grootste zonne-energieproject ter wereld dat momenteel in aanbouw is.

De sector thermische zonne-energie groeit snel met 1,2 GW in aanbouw in april 2009 en nog eens 13,9 GW aangekondigd voor 2014. Spanje is het epicentrum van de ontwikkeling van thermische zonne-energie met 22 projecten voor 1.037 MW in aanbouw, die naar verwachting allemaal eind 2010 operationeel zullen zijn. In de Verenigde Staten is 5.600 MW aan thermische zonne-energieprojecten aangekondigd. In ontwikkelingslanden zijn drie projecten van de Wereldbank voor geïntegreerde thermische zonne-energie/gecombineerde gasturbinecentrales in Egypte, Mexico en Marokko goedgekeurd.

Variabele hernieuwbare energie is een hernieuwbare energiebron die door zijn fluctuerende aard niet kan worden gedisconteerd, zoals windenergie en zonne-energie, in tegenstelling tot een beheersbare hernieuwbare energiebron zoals waterkracht of biomassa, of een relatief constante bron zoals geothermische energie of stroomopwaartse waterkracht. Critici van wind- en zonne-energie waarschuwen voor hun variabele output, maar veel studies hebben aangetoond dat het net het aankan, en dat doet het ook in Denemarken en Spanje.

Volgens het Internationaal Energieagentschap is er te veel aandacht besteed aan de kwestie van de variabiliteit. Het belang ervan hangt af van een reeks factoren, waaronder de marktpenetratie van de betrokken hernieuwbare energiebronnen, het evenwicht van de installaties, de bredere connectiviteit van het systeem en de flexibiliteit aan de vraagzijde. Variabiliteit zal zelden een belemmering vormen voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie. Maar bij een hoge marktpenetratie vereist het een zorgvuldige analyse en beheer.

Brazilië heeft een van de grootste programma's voor hernieuwbare energie ter wereld, met de productie van ethanol uit suikerriet, en ethanol levert nu 18 procent van de autobrandstof van het land. Als gevolg hiervan is Brazilië, dat jaren geleden een groot deel van de voor binnenlandse consumptie benodigde olie moest invoeren, onlangs volledig zelfvoorzienend geworden op het gebied van olie.

De meeste auto's die momenteel in de VS rijden, kunnen rijden op mengsels tot 10% ethanol, en autofabrikanten produceren al voertuigen die ontworpen zijn om op veel hogere ethanolmengsels te rijden. Ford, DaimlerChrysler en General Motors Corporation behoren tot de autofabrikanten die auto's, vrachtwagens en minivans met "flexibele brandstoffen" verkopen die kunnen rijden op benzine en ethanolmengsels van pure benzine tot 85% ethanol (E85). Medio 2006 waren er ongeveer zes miljoen voertuigen op de Amerikaanse wegen die geschikt zijn voor E85.