עם התמהיל הנכון, הרשת יכולה להתחדש באופן מלא באותה עלות ואמינות כמו דלקים מאובנים. Pixabay / Wikimedia Commons

ב נאום במועדון העיתונות הלאומיראש הממשלה מלקולם טרנבול הצהיר כי הדרישות העיקריות למערכת החשמל של אוסטרליה הן שהיא צריכה להיות נוחה, אמינה ומסוגלת לעמוד ביעדים להפחתת פליטות לאומיים. הוא גם הדגיש כי המאמצים למען יעדים אלה צריכים להיות "אגנוסטים טכנולוגיים" - כלומר, יש לבחור את הפתרונות הטובים ביותר לגופם, ללא קשר לשאלה אם הם מבוססים על דלקים מאובנים, אנרגיה מתחדשת או טכנולוגיות אחרות.

כפי שזה קורה, רוח מודרנית, פוטו-וולטאים סולאריים (PV) ואחסון אנרגיה הידרו מחוץ לשחלול (PHES) יכולים לעמוד בדרישות אלה ללא הנחות הרואיות, בעלות התחרותית עם תחנות כוח דלק מאובנים.

טרנבול וממשלתו זיהו נכון את אחסון האנרגיה כמפתח לתמיכה באמינות גבוהה של המערכת. רוח ושמש הם מקורות דור לסירוגין, ובעוד שאנו משתלבים יותר בתחזית רוח ושמש על סולמות זמן משניות לשבוע, אחסון בכל זאת נחוץ בכדי לספק את האיזון הנכון בין היצע וביקוש לחדירה גבוהה של רוח ו- PV.

האחסון הופך להיות חשוב ברגע שמרכיב האנרגיה המתחדשת המשתנה בייצור חשמל עולה מעל ל- 50%. באוסטרליה מקורות כיום 18% מהחשמל שלה מחומרים מתחדשים - הידרואלקטריות בהרי השלג וטזמניה, אנרגיית הרוח והמספר ההולך וגדל של מתקני PV על הגג.

בינתיים, בדרום אוסטרליה האנרגיה המתחדשת כבר עומדת על כ 50% - בעיקר רוח ו- PV - ולכן למדינה זו יש כעת הזדמנות כלכלית פוטנציאלית להוסיף אחסון אנרגיה לרשת.

דוחף אחסון

כדי לסייע במימוש פוטנציאל זה, בדרום אוסטרליה ובמקומות אחרים, התאגיד למימון אנרגיה נקייה (CEFC) וסוכנות האנרגיה המתחדשת האוסטרלית (ARENA) יוציאו כספי ציבור בסכום של 20 מיליון דולר על עזרה בקיבולת גמישה ופרויקטים גדולים של אחסון אנרגיה הופכים למימוש מסחרי, כולל הידרו וסוללות שאוב.

PHES מהווה 97% מאחסון החשמל ברחבי העולם. השוק הקמעונאי עבור סוללות אחסון ביתיות כמו Powerwall של טסלה הולך וגדל, אך סוללות אחסון בהיקף גדול עדיין יקרות בהרבה מ- PHES. "הידרו מחוץ לנהר" יש עתיד מזהיר באוסטרליה ובמדינות רבות אחרות, מכיוון שיש אתרים רבים מאוד מתאימים.

רוח ו- PV הם המנצחים המדהימים מבחינת ייצור חשמל חדש עם פליטות נמוכות מכיוון שהם עולים פחות מהחלופות. אכן, PV ורוח היוו מחצית מכושר הייצור החדש בעולם המותקן ב- 2015 ו- כמעט כל קיבולת הדור החדש המותקנת באוסטרליה.

לאחרונה תכננו את שוק החשמל הלאומי (NEM) לתרחיש אנרגיה מתחדשת של 100%. בתרחיש זה הרוח וה- PV מספקים 90% מהחשמל השנתי, כאשר הידרו והביואנרגיה הקיימים מספקים את היתרה. במודלים שלנו אנו נמנעים מהנחות הרואיות לגבי פיתוח טכנולוגי עתידי, על ידי הכללת טכנולוגיה שכבר פורסה בכמויות הגדולות מ- 100 ג'יגה-וואט - כלומר רוח, PV ו- PHES.

תמחור אמין ומעודכן זמין עבור טכנולוגיות אלה, והערכות העלות שלנו חזקות יותר מאשר עבור דגמים המשתמשים בטכנולוגיות פריסת טכנולוגיות והוזלת עלויות שונות בהרבה מהמציאות של ימינו.

במודלים שלנו אנו משתמשים בנתונים היסטוריים לגבי רוח, שמש וביקוש לכל שעה בשנה 2006-10. תפוצה רחבה מאוד של PV ורוח ברחבי הרשת מקטינה את מצוקות האספקה ​​על ידי ניצול מערכות מזג אוויר שונות. איזון האנרגיה בין היצע לביקוש נשמר על ידי הוספת PHES מספקת, יכולת העברת מתח גבוהה ויכולת עודף רוח ו PV.

לא עבודה יקרה

התוצאה העיקרית של עבודתנו היא שהעלות הנוספת של איזון אספקת אנרגיה מתחדשת עם ביקוש על בסיס שעתי, ולא שנתי, צנועה: $ 25-30 למגה-ואט לשעה (MWh). חשוב לציין כי עלות זו היא גבול עליון, מכיוון שלא שמנו בחשבון את השימוש בהם ניהול ביקוש או סוללות להחלקת היצע וביקוש אפילו יותר.

יתרה מזאת, חלק גדול מהעלות המשוערת הזו מתייחסת לתקופות של כמה ימים רצופים של מזג אוויר מעונן ונטול רוח, המתרחשים רק אחת לכמה שנים. נוכל לבצע הפחתות משמעותיות נוספות באמצעות שפיכת עומסים חוזית, שימוש מדי פעם במחוללי פחם וגז מדור קודם להעמסת מאגרי PHES וניהול זמני טעינה של סוללות במכוניות חשמליות.

על פי שימוש במחירי 2016 השוררים באוסטרליה, אנו מעריכים כי עלות האנרגיה המישורית בעתיד של אנרגיה מתחדשת של 100%, כולל עלות האיזון לשעה, היא 93 $ לכל מגה וואט. עלות הרוח וה- PV ממשיכה לרדת במהירות, ולכן לאחר 2020 מחיר זה עשוי להיות סביב 75 $ AU לכל מגה-וואט.

מבחינה מכרעת, ניתן להשוות זאת עם הנתון המשוער המקביל לתחנת כוח פחם שחורה סופר-קריטית חדשה באוסטרליה, שהוצבה ב 80 $ לכל מגה וואט.

בינתיים מערכת שפותחה סביב רוח, PV ו- PHES והידרו הקיים יכולים לספק את אותה אמינות כמו הרשת של ימינו. PHES יכול לספק גם רבים מהשירותים המאפשרים כיום מערכת אנרגיה אמינה: אנרגיה אינרציאלית מעולה, עתודה מסתובבת, התחלה מהירה, יכולת התחלה שחורה, ויסות מתח ובקרת תדרים.

מערכת הזדקנות

צי הדלק המאובנים של אוסטרליה מתיישן. דוגמה טובה היא בהמתנה לסגירת תחנת הכוח הפחמית החומה של האזלווד בן 49 בעמק הלוברות של ויקטוריה. א דו"ח ACIL אלן לממשלת אוסטרליה מונה את אורך החיים הטכני של כל תחנת כוח ומראה ששני שלישים מהיכולת לייצור דלקים מאובניים באוסטרליה יגיעו לסוף חייו הטכניים בשני העשורים הבאים.

האפשרויות הפרקטיות להחלפת מפעלים אלה הן דלקים מאובנים (פחם וגז) או קיימים מתחדשים קיימים גדולים יותר (רוח ו- PV). מתחדשים הם כבר תחרותיים מבחינה כלכלית, וברור שהם 2030 יהיו זולים יותר.

פליטת גזי חממה הקשורים לאנרגיה מהווה כ- 84% מכלל אוסטרליה. ייצור חשמל, הובלה יבשתית וחימום באזורים עירוניים מהווים 55% מסך הפליטות. ההמרה של שלושת פונקציות האנרגיה לאנרגיה מתחדשת קלה יותר מאשר לרכיבים אחרים במערכת האנרגיה.

ניתן לחשמל את התחבורה והחימום העירוני על ידי פריסת רכבים חשמליים ומשאבות חום, בהתאמה. משאבות חום חשמליות הן כבר מספק תחרות חזקה לגז טבעי בשוק החלל וחימום המים. חשוב לציין כי למכשירים אלה יש אחסון בקנה מידה גדול בצורת סוללות ברכב, ו אינרציה תרמית במים ובבניינים. אימוץ משולב היטב של שינויים טכנולוגיים אלה יסייע בהורדת מחירי החשמל עוד יותר.

אז רוח, PV ו- PHES יחד מניבים אמינות וזכיות כדי להתאים למערכת החשמל הנוכחית. בנוסף, הם מאפשרים קיצוץ עמוק בפליטות בעלות נמוכה שיכולים לחרוג מהאוסטרליה יעד אקלים קיים.

אודות הסופרים

אנדרו בלייקרס, פרופסור להנדסה, האוניברסיטה הלאומית האוסטרלית; בן לו, מועמד לדוקטורט, האוניברסיטה הלאומית האוסטרלית, ומתיו סטוקס, עמית מחקר, מכללת ANU להנדסה ומדעי המחשב, האוניברסיטה הלאומית האוסטרלית

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית

מאת פול הוקן וטום שטייר
מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון

עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן

מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
עם ההשפעות של שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לקצץ בפליטת גזי חממה עולמיים הוא לא פחות דחוף. זה אתגר מרתיע, אך הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמידה בו קיימות כיום. קבוצה קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להכניס אותנו לנתיב לעתיד נמוך בפחמן. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות המתאימות לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתאר את מדיניות האנרגיה שתשפיע בצורה הגדולה ביותר על עתידנו באקלים, ומתאר כיצד לתכנן היטב מדיניות זו. זמין באמזון

זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים

מאת נעמי קליין
In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.