Ang Solar ay naging paboritong bagong uri ng kuryente sa mundo, ayon sa pandaigdigang data na nagpapakita na mas solar photovoltaic (PV) kapasidad ay na-install kaysa sa anumang iba pang mga teknolohiya ng henerasyon.

Sa buong mundo, ang ilang mga 73 gigawatts ng netong bagong kapasidad ng solar PV ay na-install sa 2016. Ang enerhiya ng hangin ay dumating sa pangalawang lugar (55GW), na may karbon na naitala sa ikatlong (52GW), na sinusundan ng gas (37GW) at hydro (28GW).

Magkasama, PV at hangin ay kumakatawan 5.5% ng kasalukuyang henerasyon ng enerhiya (tulad ng sa dulo ng 2016), ngunit crucially sila ay binubuo halos kalahati ng lahat ng net bagong henerasyon kapasidad na naka-install sa buong mundo sa panahon ng nakaraang taon.

Malamang na ang pagtatayo ng mga bagong istasyon ng enerhiya ng karbon ay bumababa, posibleng lubos na mabilis, dahil ang PV at hangin ay ngayon mapagkumpitensya sa gastos halos lahat ng dako.

Ang Hydro ay mahalaga pa rin sa pagbuo ng mga bansa na may mga ilog pa rin sa dam. Samantala, ang iba pang mga teknolohiya ng mababang-emisyon tulad ng nuclear, bio-enerhiya, solar thermal at geothermal ay may maliit na pamamahagi ng merkado.

Ang PV at hangin ay mayroon na ngayong malaking bentahe sa mga tuntunin ng gastos, sukat ng produksyon at kadena ng suplay na ito mahirap makita ang anumang iba pang mga teknolohiyang mababa ang emisyon na hinahamon sila sa loob ng susunod na dekada o higit pa.

Iyon ay tiyak na ang kaso sa Australia, kung saan ang PV at hangin ay bumubuo ng halos lahat ng mga bagong kapasidad ng henerasyon, at kung saan ang solar PV kapasidad ay itakda upang maabot ang 12GW sa pamamagitan ng 2020. Ang hangin at solar PV ay ginagawa na naka-install sa pinagsamang rate ng tungkol sa 3GW bawat taon, karamihan ay hinihimok ng pederal na pamahalaan Renewable Energy Target (RET).

Ito ay double to triple ang rate ng mga nakaraang taon, at isang welcome return sa paglago pagkatapos ng ilang taon ng masigasig na aktibidad dahil sa pampulitika kawalan ng katiyakan sa ibabaw ng RET.

Kung ang rate na ito ay pinananatili, pagkatapos ay sa pamamagitan ng 2030 higit sa kalahati ng koryente ng Australia ay darating mula sa renewable enerhiya at Australia ay matugunan nito pangako sa ilalim ng kasunduan sa klima sa Paris pulos sa pamamagitan ng pagtitipid ng emissions sa loob ng industriya ng kuryente.

Upang madagdagan ang ideya, kung ang Australia ay doble ang kasalukuyang pinagsamang PV at wind install rate sa 6GW bawat taon, maaabot nito ang 100% renewable na kuryente sa tungkol sa 2033. Pagmomodelo ng aking grupo ng pananaliksik ay nagpapahiwatig na ito ay hindi magiging mahirap, dahil ang mga teknolohiyang ito ay mas mura kaysa sa elektrisidad mula sa bagong-build na karbon at gas.

Ang maibabalik na kinabukasan sa hinaharap

Ang reseta para sa isang abot-kayang, matatag at maabot na 100% renewable grid ng kuryente ay relatibong tapat:

1. Gamitin ang pangunahing PV at hangin. Ang mga teknolohiyang ito ay mas mura kaysa sa iba pang mga teknolohiyang mababa ang paglabas, at ang Australya ay may maraming sikat ng araw at hangin, kaya ang mga teknolohiya na ito ay malawak na na-deploy. Nangangahulugan ito na, kumpara sa iba pang mga renewable, mayroon silang mas maaasahan na mga pagpapakitang halaga, at maiwasan ang pangangailangan para sa mga kabayanihan na pagpapalagay tungkol sa tagumpay ng mas maraming mapagpipilian na mga pagpipilian sa malinis na enerhiya.

2. Ipamahagi ang henerasyon sa isang napakalaking lugar. Ang pagkalat ng hangin at mga pasilidad ng PV sa iba't ibang lugar - sinasabi ng isang milyong square kilometers mula sa hilagang Queensland hanggang Tasmania - ay nagbibigay-daan sa pag-access sa isang malawak na hanay ng iba't ibang panahon, at tumutulong din upang mag-ayos ng mga peak sa mga pangangailangan ng mga gumagamit.

3. Gumawa ng mga interconnectors. I-link ang malawak na hanay ng network ng PV at hangin na may mataas na boltahe na mga linya ng kapangyarihan ng uri na ginagamit upang ilipat ang koryente sa pagitan ng mga estado.

4. Magdagdag ng imbakan. Ang imbakan ay maaaring makatulong sa pagtutugma ng henerasyon ng enerhiya na may mga pattern ng demand. Ang cheapest option ay pumped hydro energy storage (PHES), Na may suporta mula sa baterya at demand management.

Ang Australia ay kasalukuyang may tatlong sistema ng PHES - Tumut 3, Kangaroo Valley, at Wivenhoe - lahat ay nasa mga ilog. Ngunit mayroong isang malawak na bilang ng mga potensyal na off-ilog site.

Sa isang proyekto pinondohan ng Australian Renewable Energy Agency, kami ay nakilala tungkol 5,000 site sa South Australia, Queensland, Tasmania, Canberra district, at sa distrito ng Alice Springs na potensyal na angkop para sa pumped hydro storage.

Ang bawat isa sa mga site na ito ay may pagitan ng 7 at 1,000 na beses ang potensyal na imbakan ng Kasalukuyang naka-install ang baterya ng Tesla upang suportahan ang grid ng Timog Australya. Higit pa, ang pumped hydro ay may buhay ng 50 na taon, kumpara sa 8-15 na taon para sa mga baterya.

Mahalaga, karamihan sa mga prospektadong site ng PHES ay matatagpuan malapit sa kung saan nakatira ang mga tao at kung saan itinatayo ang mga bagong PV at wind farm.

Sa sandaling ang paghahanap para sa mga site sa New South Wales, Victoria at Western Australia ay kumpleto na, inaasahan naming mag-alis 70-100 beses na mas PHES enerhiya imbakan potensyal kaysa sa kinakailangan upang suportahan ang isang 100% renewable koryente parilya sa Australya.

Pamamahala ng grid

Ang mga fossil fuel generators ay kasalukuyang nagbibigay ng isa pang serbisyo sa grid, bukod sa pagbuo ng koryente. Tumutulong ang mga ito upang balansehin ang supply at demand, sa timescales hanggang sa ilang segundo, sa pamamagitan ng "inertial enerhiya" na nakaimbak sa kanilang mabibigat na spinning generators.

Ngunit sa hinaharap maaaring maisagawa ang serbisyong ito sa pamamagitan ng katulad na mga generator na ginagamit sa mga pumped hydro system. At ang supply at demand ay maitutugma din sa tulong ng mga baterya ng mabilis na pagtugon, pamamahala ng demand, at "synthetic inertia" mula sa PV at wind farm.

Ang Wind and PV ay naghahatid ng mas matigas na kumpetisyon para sa gas sa buong merkado ng enerhiya. Ang presyo ng malakihang hangin at PV sa 2016 ay Isang $ 65-78 bawat megawatt hour. Ito ay nasa ibaba ng kasalukuyang pakyawan presyo ng kuryente sa National Electricity Market.

Ang masaganang anecdotal na ebidensiya ay nagpapahiwatig na ang hangin at presyo ng enerhiya ng PV ay bumagsak sa A $ 60-70 bawat MWh sa taong ito habang tumatagal ang industriya. Ang mga presyo ay malamang na lumulubog sa ilalim ng A $ 50 sa bawat MWh sa loob ng ilang taon, upang itugma ang mga kasalukuyang internasyonal na mga presyo ng benchmark. Kaya, ang netong gastos sa paglipat sa isang sistema ng renewable na koryente ng 100 sa susunod na mga taon ng 15 ay zero kung ikukumpara sa patuloy na pagtatayo at pagpapanatili ng mga pasilidad para sa kasalukuyang sistemang fossil-fueled.

Ang Gas ay hindi na makikipagkumpitensya sa hangin at PV para sa paghahatid ng kuryente. Electric heat pumps ay nagmamaneho ng gas sa labas ng tubig at pag-init ng espasyo. Kahit na para sa paghahatid ng mataas na temperatura init para sa industriya, gas ay dapat na gastos ng mas mababa sa A $ 10 per gigajoule upang makipagkumpitensya sa electric furnaces pinalakas ng hangin at PV kapangyarihan nagkakahalaga ng isang $ 50 sa bawat MWh.

Mahalaga, lalo na ang mababang-gastos na PV at hangin ay ibinibigay sa kasalukuyang mataas na gastos sa koryente na kapaligiran, mas higit na bawasan nila ang mga presyo.

Pagkatapos ay mayroong isyu ng iba pang mga uri ng paggamit ng enerhiya bukod sa koryente - tulad ng transportasyon, heating, at industriya. Ang cheapest na paraan upang gumawa ng mga pinagkukunan ng enerhiya berde ay upang magpakuryente halos lahat, at pagkatapos ay i-plug ang mga ito sa isang grid ng koryente pinalakas ng renewables.

Ang pagbawas ng 55 sa Australian greenhouse gas emissions ay maaaring makamit sa pamamagitan ng conversion ng grid ng koryente sa mga renewable, kasama ang mass na pag-aampon ng mga electric sasakyan para sa transportasyon ng lupa at electric heat pump para sa heating and cooling. Higit pa rito, maaari tayong bumuo ng mga nababagong kuryente na hinihimok ng elektrisidad upang gumawa ng mga fuel at kemikal na batay sa haydrokarbon, lalo na sa pamamagitan ng elektrolisis ng tubig upang makakuha ng hydrogen at carbon capture mula sa atmospera, upang makamit ang isang 83% pagbawas sa mga emissions (na may tira 17% ng ang mga emisyon ay darating mula sa agrikultura at paglilinis sa lupa).

Ang paggawa ng lahat ng ito ay nangangahulugan ng tatlong beses ang halaga ng koryente na ginagawa namin, ayon sa paunang pagtatantya ng aking pangkat ng pananaliksik.

Ngunit walang kakulangan ng solar at hangin enerhiya upang makamit ito, at ang mga presyo ay mabilis na bumabagsak. Maaari kaming bumuo ng isang malinis na hinaharap na enerhiya sa mababang gastos kung gusto namin.

Tungkol sa Ang May-akda

Andrew Blakers, Propesor ng Engineering, Australian National University

Ang artikulong ito ay nagmula Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon