סולאר הפכה לסוג החדש של הפקת החשמל האהובה בעולם, על פי נתונים עולמיים המראים זאת מותקנת יותר קיבולת פוטו -וולטארית סולארית (PV) מכל טכנולוגיית דור אחר.
ברחבי העולם הותקנו כ- 73 ג'יגה וואט של קיבולת PV סולארית חדשה נטו בשנת 2016. אנרגיית הרוח הגיעה למקום השני (55GW), כאשר הפחם ירד למקום השלישי (52GW), ואחריו גז (37GW) והידרו (28GW).
יחד, PV ורוח מייצגים 5.5% מייצור האנרגיה הנוכחי (כמו בסוף 2016), אך באופן מכריע הם היוו כמעט מחצית מכל קיבולת הדור החדש נטו המותקנת ברחבי העולם במהלך השנה שעברה.
סביר להניח כי בניית תחנות כוח פחם חדשות תרד, אולי די מהר, מכיוון ש- PV ורוח כיום תחרותיים בעלות כמעט בכל מקום.
הידרו עדיין חשוב במדינות מתפתחות שעדיין יש להם נהרות לסכר. בינתיים, לטכנולוגיות אחרות בפליטות נמוכות כמו גרעין, ביו-אנרגיה, תרמי סולארי וגיאותרמיות יש נתחי שוק קטנים.
ל- PV ולרוח יש כיום יתרונות כה גדולים מבחינת עלות, היקף ייצור ושרשראות אספקה קשה לראות כל טכנולוגיה אחרת בפליטות נמוכות מאתגרת אותם בעשור הקרוב.
זה בהחלט המקרה באוסטרליה, שבה PV ורוח מהווים כמעט את כל קיבולת הדור החדש, והיכן קיבולת PV סולארית היא אמור להגיע ל- 12GW עד 2020. רוח ו PV סולאריים נמצאים מותקן בשיעור משולב של כ- 3GW בשנה, מונע בעיקר על ידי הממשלה הפדרלית יעד אנרגיה מתחדשת (RET).
זהו פי שניים פי שלושה משיעור השנים האחרונות, וחזרה מבורכת לצמיחה לאחר מספר שנים של פעילות מאופקת עקב אי ודאות פוליטית בנוגע ל- RET.
אם שיעור זה יישמר, עד שנת 2030 יותר ממחצית החשמל האוסטרלי יגיע מאנרגיה מתחדשת ואוסטרליה תעמוד בזה התחייבות במסגרת הסכם האקלים בפריז אך ורק באמצעות חיסכון בפליטות בתעשיית החשמל.
כדי לקחת את הרעיון הלאה, אם אוסטרליה הייתה מכפילה את שיעור ההתקנה המשולב הנוכחי של PV ורוח ל -6 GW בשנה, היא תגיע ל -100% חשמל מתחדש בשנת 2033 בערך. דוגמנות על ידי קבוצת המחקר שלי מצביע על כך שזה לא יהיה קשה, בהתחשב בכך שהטכנולוגיות האלה זולות יותר כיום מחשמל מפחם וגז חדשים.
עתיד מתחדש בהישג יד
המרשם לרשת חשמל מתחדשת במחירים נוחים, יציבים וניתנים להשגה הוא פשוט יחסית:
-
השתמש בעיקר PV ורוח. טכנולוגיות אלה זולות יותר מטכנולוגיות פליטה נמוכות אחרות, ולאוסטרליה יש שפע של שמש ורוח, וזו הסיבה שהטכנולוגיות האלה כבר נפרסו באופן נרחב. המשמעות היא שלהשוואה למתחדשים אחרים, יש להם תחזיות מחיר מהימנות יותר, ונמנעות מהצורך בהנחות הרואיות לגבי הצלחתן של אפשרויות אנרגיה נקייה ספקולטיביות יותר.
-
הפיצו את הדור על שטח גדול מאוד. הפצת מתקני רוח ו- PV על שטחים רחבים - נניח מיליון קילומטרים רבועים מצפון קווינסלנד לטסמניה - מאפשרת גישה למגוון רחב של מזג אוויר שונה, וגם מסייעת להחליק פסגות בדרישת המשתמשים.
-
בנה מחברים. קשר את הרשת הרחבה של PV ורוח עם קווי מתח גבוה מהסוג שכבר נעשה בו כדי להעביר חשמל בין מדינות.
-
הוסף אחסון. אחסון יכול לעזור להתאים את ייצור האנרגיה לדפוסי הביקוש. האפשרות הזולה ביותר היא אחסון אנרגיה הידרו שאובה (PHES), עם תמיכה של סוללות ו ניהול ביקוש.
לאוסטרליה יש כיום שלוש מערכות PHES - Tumut 3, עמק הקנגורו, ו Wivenhoe - כולם על נהרות. אבל יש מספר עצום של אתרים מחוץ לנהר.
ב פּרוֹיֶקט ממומן על ידי סוכנות האנרגיה המתחדשת באוסטרליה, זיהינו בערך אתרי 5,000 בדרום אוסטרליה, קווינסלנד, טסמניה, מחוז קנברה ורובע אליס ספרינגס המתאימים פוטנציאליים לאחסון הידרו שאוב.
לכל אחד מהאתרים הללו יש בין 7 ל -1,000 פעמים את פוטנציאל האחסון של סוללת טסלה מותקנת כעת לתמיכה ברשת הדרום אוסטרלית. מה עוד, הידרו שאוב הוא בעל חיים של 50 שנה, לעומת 8-15 שנים לסוללות.
חשוב לציין שרוב אתרי ה- PHES הפוטנציאליים ממוקמים בסמוך למקום מגורי אנשים ובהם נבנות PV ותחנות רוח חדשות.
לאחר שחיפוש האתרים בניו סאות 'ויילס, ויקטוריה ומערב אוסטרליה יושלם, אנו מצפים לחשוף פי 70-100 יותר פוטנציאל אחסון אנרגטי PHES מהנדרש לתמיכה ברשת חשמל מתחדשת 100% באוסטרליה.
ניהול הרשת
מחוללי דלק מאובנים מספקים כיום שירות נוסף לרשת, מלבד ייצור חשמל בלבד. הם עוזרים לאזן בין היצע וביקוש, בטווחי זמן עד לשניות, באמצעות "אנרגיית האינרציה" המאוחסנת בגנרטורים הסובבים הכבדים שלהם.
אך בעתיד ניתן לבצע שירות זה על ידי גנרטורים דומים המשמשים מערכות הידרו שאיבות. וניתן להתאים את ההיצע והביקוש גם בעזרת סוללות עם תגובה מהירה, ניהול ביקוש ו"אינרציה סינתטית "של PV וחוות רוח.
Wind ו- PV מספקים תחרות קשה יותר ויותר על הגז ברחבי שוק האנרגיה. מחיר הרוח וה- PV בקנה מידה גדול בשנת 2016 היה 65-78 דולר לשעה מגה-ואט. זה מתחת ל- המחיר הסיטונאי הנוכחי של חשמל בשוק החשמל הלאומי.
עדויות אנקדוטליות בשפע מצביעות על כך שמחיר האנרגיה והרוח PV ירד השנה ל-60-70 דולר ל- MWh במהלך התעשייה. המחירים צפויים לרדת מתחת ל -50 דולר ל- MWh בתוך שנים ספורות, כך שיתאימו למחירי ההשוואה הבינלאומיים הנוכחיים. לפיכך, עלות נטו של מעבר למערכת חשמל מתחדשת ב -100% במהלך 15 השנים הבאות היא אפסית בהשוואה להמשך בנייה ותחזוקה של מתקנים עבור המערכת המונעת על ידי מאובנים.
גז כבר לא יכול להתחרות ברוח וב- PV לאספקת חשמל. משאבות חום חשמליות מוציאים גז מהמים וחימום חלל. אפילו עבור אספקת חום בטמפרטורה גבוהה לתעשייה, הגז חייב לעלות פחות מ- $ 10 לכל ג'יגה-ג'ול כדי להתחרות עם תנורים חשמליים המופעלים על ידי רוח וכוח PV בעלות של $ 50 לכל MWh.
חשוב לציין שככל שיפרוס PV ורוח בעלות נמוכה בסביבת החשמל הנוכחית בעלות הגבוהה, כך הם יורידו את המחירים.
ואז יש את הנושא של סוגים אחרים של שימוש באנרגיה מלבד חשמל - כגון תחבורה, חימום ותעשייה. הדרך הזולה ביותר להפוך את מקורות האנרגיה האלה לירוקים היא לחשמל כמעט הכל, ולאחר מכן לחבר אותם לרשת חשמל המונעת על ידי מתחדשים.
ניתן להשיג הפחתה של 55% בפליטות גזי החממה האוסטרליות על ידי הפיכת רשת החשמל למתחדשות, יחד עם אימוץ המוני של כלי רכב חשמליים לתחבורה יבשתית ומשאבות חום חשמליות לחימום וקירור. מעבר לכך, אנו יכולים לפתח מסלולים מתחדשים המונעים על ידי חשמל לייצור דלקים וכימיקלים המבוססים על פחמימנים, בעיקר באמצעות אלקטרוליזה של מים לצורך השגת מימן ופחמן מהאטמוספירה, בכדי להשיג הפחתה של 83% בפליטות (עם 17% הנותרים של פליטות שמקורן בעיקר בחקלאות ופינוי קרקעות).
על פי כל ההערכה המקדימה של קבוצת המחקר שלי, המשמעות של כל זה תהיה שילוש כמות החשמל שאנו מייצרים.
אבל לא חסרים אנרגיה סולארית ורוח כדי להשיג זאת, והמחירים יורדים במהירות. אנו יכולים לבנות עתיד אנרגיה נקייה במחיר צנוע אם נרצה בכך.
על המחבר
אנדרו בלייקרס, פרופסור להנדסה, האוניברסיטה הלאומית האוסטרלית
מאמר זה הוא מאת שיחה. קרא את מאמר מקורי.
ספרים קשורים
at InnerSelf Market ואמזון
