Oikealla sekoituksella verkko voi olla täysin uusiutuva samoilla kustannuksilla ja luotettavuudella kuin fossiiliset polttoaineet. Pixabay / Wikimedia Commons

Jonkin sisällä puhe National Press Clubille, Pääministeri Malcolm Turnbull ilmoitti, että Australian sähköjärjestelmän keskeisimmät vaatimukset ovat, että sen tulisi olla edullinen, luotettava ja kyetä auttamaan saavuttamaan kansalliset päästövähennystavoitteet. Hän painotti myös, että näiden tavoitteiden saavuttamisen olisi oltava ”teknologiagnostiikkaa” - ts. Parhaat ratkaisut olisi valittava ansioista riippumatta siitä, perustuvatko ne fossiilisiin polttoaineisiin, uusiutuvaan energiaan vai muuhun tekniikkaan.

Kuten tapahtuu, nykyaikainen tuuli-, aurinko aurinkosähkö (PV) ja jokien ulkopuolella pumpattava vesienergian varastointi (PHES) voivat täyttää nämä vaatimukset ilman sankarillisia oletuksia kustannuksella, joka on kilpailukykyinen fossiilisten polttoaineiden voimalaitosten kanssa.

Turnbull ja hänen hallituksensa ovat myös tunnistaneet energian varastoinnin oikein avaimena järjestelmän korkean luotettavuuden tukemiselle. Tuuli ja aurinko ovat ajoittaisia ​​tuotantolähteitä, ja vaikka olemme parantumassakin paremmin tuulen ja auringonpaisteen aika-asteikolla sekunneista viikkoihin, varastointi on kuitenkin välttämätöntä, jotta saadaan aikaan oikea tasapaino tarjonnan ja kysynnän välillä tuulen ja aurinkoenergian voimakkaalle leviämiselle.

Varastoinnista tulee tärkeä, kun sähköntuotannon muuttuva uusiutuvan energian komponentti nousee yli 50%. Australia lähtee tällä hetkellä 18% sähköstä uusiutuvista energialähteistä - vesivoima lumisiin vuoristoihin ja Tasmaniaan, tuulienergia ja jatkuvasti kasvava määrä katolla sijaitsevia aurinkosähköasennuksia.

Samaan aikaan Etelä-Australiassa uusiutuvan energian osuus on jo noin 50% - lähinnä tuulivoimaa ja PV: tä -, ja siksi tällä valtiolla on nyt potentiaalinen taloudellinen mahdollisuus lisätä energian varastointi verkkoon.

Työnnä varastointia

Tämän potentiaalin hyödyntämiseksi Etelä-Australiassa ja muualla, Clean Energy Finance Corporation (CEFC) ja Australian uusiutuvien energialähteiden virasto (ARENA) käyttää 20 miljoonaa dollaria julkisia varoja auttamaan joustavan kapasiteetin ja laajamittaisten energian varastointihankkeiden, myös pumppausveden ja akkujen, kaupallisesti toteuttamiskelpoisina.

PHES muodostaa 97% maailman sähkön varastoinnista. Teslan Powerwallin kaltaisten kotitalousakkujen vähittäismarkkinat kasvavat, mutta suurten akkujen akut ovat edelleen huomattavasti kalliimpia kuin PHES. ”Off-river” -pumppuvesillä on valoisa tulevaisuus Australiassa ja monissa muissa maissa, koska niitä on hyvin monia sopivia sivustoja.

Tuuli ja aurinkoenergia ovat ylivoimaiset voittajat uuden vähäpäästöisen sähköntuotannon kannalta, koska ne maksavat vähemmän kuin vaihtoehdot. Itse asiassa PV ja tuuli olivat puolet maailman uudesta tuotantokapasiteetista, joka oli asennettu 2015: iin ja Lähes kaikki uuden tuotantokapasiteetin asennetut Australiaan.

Äskettäin mallinnimme kansalliset sähkömarkkinat (NEM) 100%: n uusiutuvan energian skenaariosta. Tässä skenaariossa tuuli ja PV tuottavat 90% vuotuisesta sähköstä, ja nykyiset vesi- ja bioenergiat tarjoavat tasapainon. Mallinnuksissamme vältetään sankarilliset oletukset tulevaisuuden teknologian kehityksestä sisällyttämällä siihen vain tekniikka, joka on jo otettu käyttöön suurempia määriä kuin 100 gigawattia - eli tuuli, PV ja PHES.

Näille tekniikoille on saatavissa luotettava, ajantasainen hinnoittelu, ja kustannusarviomme ovat vankempia kuin malleissa, joissa käytetään tekniikan käyttöönottoa ja kustannusten vähentämistä koskevia ennusteita, jotka eroavat huomattavasti nykypäivän todellisuudesta.

Käytämme mallinnuksissamme historiallisia tietoja tuulen, auringon ja kysynnän suhteen vuosittaisista tunneista 2006-10. Erittäin laaja PV- ja tuulenjakelu verkossa vähentää toimitusvajeita hyödyntämällä erilaisia ​​sääjärjestelmiä. Energian tasapaino tarjonnan ja kysynnän välillä ylläpidetään lisäämällä riittävä PHES, korkeajännitekapasiteetti ja ylimääräinen tuuli- ja PV-kapasiteetti.

Ei kallis työ

Työn keskeinen tulos on, että uusiutuvien energialähteiden tarjonnan tasapainottamisesta kysynnän kanssa tunti-, eikä vuosittaisilla kustannuksilla on vaatimaton: 25-30 dollaria megawattitunnilta (MWh). Tärkeää on, että nämä kustannukset ovat yläraja, koska emme ole ottanut huomioon niiden käyttöä kysynnän hallinta tai paristot tasoittaaksesi tarjontaa ja kysyntää vielä enemmän.

Lisäksi suuri osa arvioiduista kustannuksista liittyy jaksoihin, joissa on useita peräkkäisiä pilviä ja tuuletonta päivää, joita esiintyy vain muutaman vuoden välein. Voisimme tehdä huomattavia lisävähennyksiä sopimuksellisten kuormanjakaumien, vanhojen hiili- ja kaasugeneraattoreiden satunnaisen käytön avulla PHES-säiliöiden lataamiseen ja hallitsemalla sähköautojen akkujen latausaikoja.

Käyttämällä Australiassa vallitsevia 2016-hintoja, arvioimme, että uusiutuvan energian tulevaisuuden energian kustannukset 100%: n tasolla, mukaan lukien tuntitasapainotuskustannukset, ovat 93 dollaria / MWh. Tuulen ja PV: n kustannukset laskevat edelleen nopeasti, joten 2020: n jälkeen hinta on todennäköisesti noin 75 AU dollaria / MWh.

Tärkeää on, että tämä on verrattavissa vastaavaan arvioituun lukuun uudesta superkriittisestä mustan hiilen voimalaitoksesta Australiassa, joka on asetettu 80 dollaria / MWh.

Samaan aikaan tuulen, PV: n ja PHES: n ja olemassa olevan veden ympärille kehitetty järjestelmä voi tarjota saman luotettavuuden kuin nykypäivän verkko. PHES voi myös tarjota monia palveluita, jotka mahdollistavat nykyään luotettavan energiajärjestelmän: erinomainen inertiaenergia, kehruuvaranto, nopea käynnistys, musta käynnistyskyky, jännitesäätö ja taajuuden hallinta.

Ikääntymisjärjestelmä

Australian fossiilisten polttoaineiden laivasto vanhenee. Hyvä esimerkki on odotettaessa 49-vuotiaan Hazelwood-ruskohiilen voimalaitoksen sulkemista vuonna Victoria's Latrobe Valley. ACIL Allen -raportti Australian hallitukselle luetellaan kunkin voimalaitoksen tekninen käyttöikä ja osoittaa, että kaksi kolmasosaa Australian fossiilisten polttoaineiden tuotantokapasiteetista saavuttaa sen teknisen käyttöiän lopun seuraavien kahden vuosikymmenen aikana.

Käytännöllisiä vaihtoehtoja näiden laitosten korvaamiseksi ovat fossiiliset polttoaineet (hiili ja kaasu) tai olemassa olevat laajamittaiset uusiutuvat energialähteet (tuuli ja polttoaine). Uusiutuvat energialähteet ovat jo taloudellisesti kilpailukykyisiä, ja ne ovat 2030: n mukaan selvästi halvempia.

Energiaan liittyvät kasvihuonekaasupäästöt ovat noin 84% Australian kokonaispäästöistä. Sähköntuotanto, maakuljetus ja lämmitys kaupunkialueilla muodostavat 55% kokonaispäästöistä. Näiden kolmen energiatoiminnon muuttaminen uusiutuvaksi energiaksi on helpompaa kuin muiden energiajärjestelmän komponenttien kanssa.

Liikenne ja kaupunkien lämmitys voidaan sähköistää ottamalla käyttöön vastaavasti sähköajoneuvoja ja lämpöpumppuja. Sähköiset lämpöpumput ovat tarjoaa jo tiukan kilpailun maakaasusta avaruus- ja vesilämmitysmarkkinoilla. Tärkeää on, että näissä laitteissa on laajamittainen varastointi ajoneuvojen paristojen muodossa, ja terminen inertia vedessä ja rakennuksissa. Näiden tekniikan muutosten integroitu hyväksyminen auttaa alentamaan sähkön hintoja entisestään.

Joten tuuli, PV ja PHES tuottavat yhdessä luotettavuuden ja kohtuuhintaisuuden nykyisen sähköjärjestelmän kanssa. Lisäksi ne helpottavat päästöjen syvällisiä leikkauksia edulliseen hintaan, joka voi mennä huomattavasti Australian ulkopuolelle nykyinen ilmastotavoite.

Tietoja kirjoittajista

Andrew Blakers, tekniikan professori, Australian kansallinen yliopisto; Bin Lu, tohtorikoulutettava, Australian kansallinen yliopisto, ja Matthew Stocks, tutkijatohtori, ANU-tekniikan ja tietotekniikan korkeakoulu, Australian kansallinen yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

Paul Hawken ja Tom Steyer
Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon

Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo kohdanneet, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä on kiireellistä. Se on pelottava haaste, mutta tekniikat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat olemassa tänään. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat viedä meidät polulle vähähiiliseen tulevaisuuteen. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yksi koko sopiva lähestymistapa ei yksinkertaisesti saa aikaan työtä. Päättäjät tarvitsevat selkeän, kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmastotulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon

Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto

kirjoittanut Naomi Klein
In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.