Με το σωστό μείγμα, το δίκτυο μπορεί να γίνει πλήρως ανανεώσιμο με το ίδιο κόστος και αξιοπιστία με τα ορυκτά καύσιμα. Pixabay/Wikimedia Commons

Σε ομιλία στην Εθνική Λέσχη Τύπου, ο πρωθυπουργός Μάλκολμ Τέρνμπουλ δήλωσε ότι οι βασικές απαιτήσεις για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Αυστραλίας είναι ότι θα πρέπει να είναι προσιτό, αξιόπιστο και ικανό να συμβάλλει στην επίτευξη των εθνικών στόχων μείωσης των εκπομπών. Τόνισε επίσης ότι οι προσπάθειες για την επιδίωξη αυτών των στόχων πρέπει να είναι «τεχνολογικά αγνωστικιστικές» – δηλαδή, οι καλύτερες λύσεις πρέπει να επιλέγονται βάσει αξίας, ανεξάρτητα από το αν βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ή άλλες τεχνολογίες.

Όπως συμβαίνει, τα σύγχρονα αιολικά, ηλιακά φωτοβολταϊκά (PV) και η αποθήκευση υδροηλεκτρικής ενέργειας με αντλία εκτός ποταμού (PHES) μπορούν να ικανοποιήσουν αυτές τις απαιτήσεις χωρίς ηρωικές υποθέσεις, με κόστος ανταγωνιστικό με τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας ορυκτών καυσίμων.

Ο Turnbull και η κυβέρνησή του έχουν επίσης προσδιορίσει σωστά την αποθήκευση ενέργειας ως κλειδί για την υποστήριξη της υψηλής αξιοπιστίας του συστήματος. Ο άνεμος και η ηλιακή ενέργεια είναι διακοπτόμενες πηγές παραγωγής και ενώ γινόμαστε καλύτεροι στην πρόβλεψη του ανέμου και της ηλιοφάνειας σε χρονικές κλίμακες από δευτερόλεπτα έως εβδομάδες, η αποθήκευση είναι ωστόσο απαραίτητη για να επιτευχθεί η σωστή ισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης για υψηλή διείσδυση ανέμου και φωτοβολταϊκών.

Η αποθήκευση γίνεται σημαντική όταν η συνιστώσα της μεταβλητής ανανεώσιμης ενέργειας της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας υπερβεί το 50%. Αυστραλία επί του παρόντος πηγές για Το 18% της ηλεκτρικής της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές – υδροηλεκτρική ενέργεια στα Snowy Mountains και Tasmania, αιολική ενέργεια και ο συνεχώς αυξανόμενος αριθμός φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων σε στέγες.

Εν τω μεταξύ, στη Νότια Αυστραλία η ανανεώσιμη ενέργεια βρίσκεται ήδη στο 50% περίπου - κυρίως αιολική και φωτοβολταϊκή - και έτσι αυτή η πολιτεία έχει τώρα μια πιθανή οικονομική ευκαιρία να προσθέσει αποθήκευση ενέργειας στο δίκτυο.

Αποθήκευση ώθησης

Για να βοηθήσει στην αξιοποίηση αυτού του δυναμικού, στη Νότια Αυστραλία και αλλού, η Clean Energy Finance Corporation (CEFC) και η Αυστραλιανή Υπηρεσία Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ARENA) θα δαπανήσει 20 εκατομμύρια δολάρια Αυστραλίας από δημόσιους πόρους για να βοηθήσουμε τα έργα ευέλικτης χωρητικότητας και αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας να καταστούν εμπορικά βιώσιμα, συμπεριλαμβανομένων των αντληθέντων υδροηλεκτρικών και μπαταριών.

PHES αποτελεί Το 97% της παγκόσμιας αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η λιανική αγορά για οικιακές μπαταρίες αποθήκευσης, όπως το Powerwall της Tesla, αυξάνεται, αλλά οι μπαταρίες αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας εξακολουθούν να είναι πολύ πιο ακριβές από το PHES. Η αντλούμενη υδροηλεκτρική ενέργεια «εκτός ποταμού» έχει λαμπρό μέλλον στην Αυστραλία και σε πολλές άλλες χώρες, επειδή υπάρχουν πάρα πολλές κατάλληλες τοποθεσίες.

Η Wind και τα PV είναι οι συντριπτικοί νικητές όσον αφορά τη νέα παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλών εκπομπών, επειδή κοστίζουν λιγότερο από τις εναλλακτικές λύσεις. Πράγματι, τα φωτοβολταϊκά και τα αιολικά αποτελούσαν το ήμισυ της παγκόσμιας ισχύος νέας παραγωγής που εγκαταστάθηκε το 2015 και σχεδόν όλο το δυναμικό νέας παραγωγής που είναι εγκατεστημένο στην Αυστραλία.

Πρόσφατα, διαμορφώσαμε την Εθνική Αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας (NEM) για ένα σενάριο 100% ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σε αυτό το σενάριο η αιολική και τα φωτοβολταϊκά παρέχουν το 90% της ετήσιας ηλεκτρικής ενέργειας, με την υπάρχουσα υδροηλεκτρική και βιοενέργεια να παρέχουν την ισορροπία. Κατά τη μοντελοποίησή μας, αποφεύγουμε τις ηρωικές υποθέσεις σχετικά με τη μελλοντική ανάπτυξη της τεχνολογίας, συμπεριλαμβάνοντας μόνο τεχνολογία που έχει ήδη αναπτυχθεί σε ποσότητες μεγαλύτερες από 100 γιγαβάτ – δηλαδή αιολικά, φωτοβολταϊκά και PHES.

Διατίθεται αξιόπιστη, ενημερωμένη τιμολόγηση για αυτές τις τεχνολογίες και οι εκτιμήσεις κόστους μας είναι πιο αξιόπιστες από ό,τι για μοντέλα που χρησιμοποιούν προβολές ανάπτυξης τεχνολογίας και μείωσης κόστους που διαφέρουν πολύ από τη σημερινή πραγματικότητα.

Στη μοντελοποίησή μας, χρησιμοποιούμε ιστορικά δεδομένα για τον άνεμο, τον ήλιο και τη ζήτηση για κάθε ώρα των ετών 2006-10. Η πολύ ευρεία κατανομή φωτοβολταϊκών και ανέμου σε όλο το δίκτυο μειώνει τις ελλείψεις ανεφοδιασμού εκμεταλλευόμενοι διαφορετικά καιρικά συστήματα. Η ενεργειακή ισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης διατηρείται με την προσθήκη επαρκούς PHES, ικανότητας μετάδοσης υψηλής τάσης και πλεονάζουσας αιολικής και φωτοβολταϊκής χωρητικότητας.

Δεν είναι ακριβή δουλειά

Το βασικό αποτέλεσμα της δουλειάς μας είναι ότι το πρόσθετο κόστος της εξισορρόπησης της προσφοράς ανανεώσιμης ενέργειας με τη ζήτηση σε ωριαία και όχι ετήσια βάση είναι μέτριο: 25-30 $ A$ ανά μεγαβατώρα (MWh). Είναι σημαντικό ότι αυτό το κόστος είναι ένα ανώτερο όριο, επειδή δεν έχουμε λάβει υπόψη τη χρήση του διαχείριση της ζήτησης ή μπαταρίες για να εξομαλύνει ακόμη περισσότερο την προσφορά και τη ζήτηση.

Επιπλέον, ένα μεγάλο μέρος αυτού του εκτιμώμενου κόστους σχετίζεται με περιόδους αρκετών διαδοχικών ημερών συννεφιασμένου και απάνεμου καιρού, που συμβαίνουν μόνο μία φορά κάθε λίγα χρόνια. Θα μπορούσαμε να κάνουμε σημαντικές περαιτέρω μειώσεις μέσω της συμβατικής μείωσης φορτίου, της περιστασιακής χρήσης παλαιούχων γεννητριών άνθρακα και αερίου για τη φόρτιση δεξαμενών PHES και διαχείρισης των χρόνων φόρτισης των μπαταριών στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Χρησιμοποιώντας τις τιμές του 2016 που επικρατούν στην Αυστραλία, εκτιμούμε ότι το ισοπεδωμένο κόστος ενέργειας σε ένα μέλλον 100% ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, συμπεριλαμβανομένου του κόστους της ωριαίας εξισορρόπησης, είναι 93 A$ ανά MWh. Το κόστος των αιολικών και των φωτοβολταϊκών συνεχίζει να μειώνεται γρήγορα, και έτσι μετά το 2020 αυτή η τιμή είναι πιθανό να είναι περίπου 75 AU$ ανά MWh.

Είναι σημαντικό ότι αυτό είναι συγκρίσιμο με το αντίστοιχο εκτιμώμενο νούμερο για έναν νέο υπερκρίσιμο σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από μαύρο άνθρακα στην Αυστραλία, ο οποίος έχει τεθεί σε 80$ ανά MWh.

Εν τω μεταξύ, ένα σύστημα που αναπτύχθηκε γύρω από αιολικά, φωτοβολταϊκά και PHES και υπάρχοντα υδροηλεκτρικά μπορεί να προσφέρει την ίδια αξιοπιστία με το σημερινό δίκτυο. Το PHES μπορεί επίσης να προσφέρει πολλές από τις υπηρεσίες που επιτρέπουν ένα αξιόπιστο ενεργειακό σύστημα σήμερα: εξαιρετική αδρανειακή ενέργεια, αποθεματικό περιστροφής, γρήγορη εκκίνηση, δυνατότητα εκκίνησης από μαύρο, ρύθμιση τάσης και έλεγχος συχνότητας.

Σύστημα γήρανσης

Ο στόλος ορυκτών καυσίμων της Αυστραλίας γερνάει. Ένα καλό παράδειγμα είναι το εκκρεμεί το κλείσιμο του 49χρονου σταθμού παραγωγής ενέργειας από καφέ άνθρακα Hazelwood στην κοιλάδα Latrobe της Victoria. Ενα Έκθεση ACIL Allen στην Αυστραλιανή Κυβέρνηση απαριθμεί την τεχνική διάρκεια ζωής κάθε σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και δείχνει ότι τα δύο τρίτα της ικανότητας παραγωγής ορυκτών καυσίμων της Αυστραλίας θα φτάσει στο τέλος της τεχνικής διάρκειας ζωής της τις επόμενες δύο δεκαετίες.

Οι πρακτικές επιλογές για την αντικατάσταση αυτών των μονάδων είναι τα ορυκτά καύσιμα (άνθρακας και αέριο) ή οι υπάρχουσες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μεγάλης κλίμακας (αιολικά και φωτοβολταϊκά). Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι ήδη οικονομικά ανταγωνιστικές και θα είναι σαφώς φθηνότερες μέχρι το 2030.

Οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου που σχετίζονται με την ενέργεια αποτελούν περίπου το 84% του συνόλου της Αυστραλίας. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι χερσαίες μεταφορές και η θέρμανση στις αστικές περιοχές αποτελούν το 55% των συνολικών εκπομπών. Η μετατροπή αυτών των τριών ενεργειακών συναρτήσεων σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι ευκολότερη από ό,τι για άλλα στοιχεία του ενεργειακού συστήματος.

Οι μεταφορές και η αστική θέρμανση μπορούν να ηλεκτροδοτηθούν με την ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων και αντλιών θερμότητας, αντίστοιχα. Οι ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας είναι ήδη παρέχει ισχυρό ανταγωνισμό για το φυσικό αέριο στις αγορές θέρμανσης χώρου και νερού. Είναι σημαντικό ότι αυτές οι συσκευές διαθέτουν αποθήκευση μεγάλης κλίμακας με τη μορφή μπαταριών σε οχήματα και θερμική αδράνεια σε νερό και κτίρια. Η καλά ολοκληρωμένη υιοθέτηση αυτών των τεχνολογικών αλλαγών θα συμβάλει στην περαιτέρω μείωση των τιμών της ηλεκτρικής ενέργειας.

Έτσι, η αιολική ενέργεια, τα φωτοβολταϊκά και τα PHES μαζί αποδίδουν αξιοπιστία και προσιτή τιμή που ταιριάζουν με το τρέχον σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, διευκολύνουν τις βαθιές περικοπές των εκπομπών με χαμηλό κόστος που μπορεί να υπερβεί κατά πολύ αυτό της Αυστραλίας υφιστάμενος στόχος για το κλίμα.

Σχετικά με τους συγγραφείς

Andrew Blakers, Καθηγητής Μηχανικής, Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο; Bin Lu, υποψήφιος διδάκτορας, Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιοκαι Matthew Stocks, Ερευνητής, ANU College of Engineering and Computer Science, Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη

των Paul Hawken και Tom Steyer
Αντιμέτωποι με τον εκτεταμένο φόβο και την απάθεια, ένας διεθνής συνασπισμός ερευνητών, επαγγελματιών και επιστημόνων συγκεντρώθηκε για να προσφέρει ένα σύνολο ρεαλιστικών και τολμηρών λύσεων για την κλιματική αλλαγή. Εκατό τεχνικές και πρακτικές περιγράφονται εδώ - μερικές είναι γνωστές. μερικοί που ίσως δεν έχετε ακούσει ποτέ. Κυμαίνονται από την καθαρή ενέργεια έως την εκπαίδευση κοριτσιών σε χώρες χαμηλού εισοδήματος έως τις πρακτικές χρήσης γης που τραβούν τον άνθρακα από τον αέρα. Οι λύσεις υπάρχουν, είναι οικονομικά βιώσιμες και οι κοινότητες σε όλο τον κόσμο τις εφαρμόζουν με δεξιότητα και αποφασιστικότητα. Διαθέσιμο στο Amazon

Σχεδιασμός κλιματικών λύσεων: Ένας οδηγός πολιτικής για ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα

των Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής ήδη σε εμάς, η ανάγκη μείωσης των παγκόσμιων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου δεν είναι τίποτα λιγότερο από επείγουσα. Είναι μια τρομακτική πρόκληση, αλλά οι τεχνολογίες και οι στρατηγικές για την αντιμετώπισή της υπάρχουν σήμερα. Ένα μικρό σύνολο ενεργειακών πολιτικών, σχεδιασμένων και εφαρμοσμένων καλά, μπορεί να μας οδηγήσει στο δρόμο για ένα μέλλον χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Τα ενεργειακά συστήματα είναι μεγάλα και περίπλοκα, επομένως η ενεργειακή πολιτική πρέπει να είναι εστιασμένη και οικονομικά αποδοτική. Οι προσεγγίσεις ενός μεγέθους για όλους δεν θα κάνουν τη δουλειά. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής χρειάζονται έναν σαφή, περιεκτικό πόρο που περιγράφει τις ενεργειακές πολιτικές που θα έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στο μέλλον μας για το κλίμα, και περιγράφει πώς να σχεδιάσουμε αυτές τις πολιτικές καλά. Διαθέσιμο στο Amazon

Αυτό αλλάζει τα πάντα: Ο καπιταλισμός εναντίον του κλίματος

από τη Naomi Klein
In Αυτό αλλάζει τα πάντα Η Naomi Klein υποστηρίζει ότι η κλιματική αλλαγή δεν είναι απλώς ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να αρχειοθετηθεί μεταξύ των φόρων και της υγειονομικής περίθαλψης. Είναι ένας συναγερμός που μας καλεί να διορθώσουμε ένα οικονομικό σύστημα που μας ήδη αποτυγχάνει με πολλούς τρόπους. Η Klein αναπτύσσει σχολαστικά την υπόθεση για το πώς η μαζική μείωση των εκπομπών θερμοκηπίου μας είναι η καλύτερη ευκαιρία για ταυτόχρονη μείωση των ανισοτήτων που εκκρεμούν, εκ νέου φαντασία των σπασμένων δημοκρατιών μας και ανοικοδόμηση των τοπικών μας οικονομιών. Εκθέτει την ιδεολογική απελπισία των αρνητών της κλιματικής αλλαγής, τις μεσσιανικές αυταπάτες των επίδοξων γεωμηχανικών και τον τραγικό ήττη πάρα πολλών κύριων πράσινων πρωτοβουλιών. Και δείχνει ακριβώς γιατί η αγορά δεν - και δεν μπορεί - να διορθώσει την κλιματική κρίση, αλλά αντίθετα θα επιδεινώσει τα πράγματα, με ολοένα και πιο ακραίες και οικολογικά επιβλαβείς μεθόδους εξαγωγής, που συνοδεύονται από τον αχαλίνωτο καπιταλισμό καταστροφών. Διαθέσιμο στο Amazon

Από τον εκδότη:
Οι αγορές στο Amazon πηγαίνουν για να αντισταθμίσουν το κόστος μεταφοράς InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, και ClimateImpactNews.com χωρίς κόστος και χωρίς διαφημιστές που παρακολουθούν τις συνήθειες περιήγησής σας. Ακόμα κι αν κάνετε κλικ σε έναν σύνδεσμο αλλά δεν αγοράσετε αυτά τα επιλεγμένα προϊόντα, οτιδήποτε άλλο αγοράζετε στην ίδια επίσκεψη στο Amazon μας πληρώνει μια μικρή προμήθεια. Δεν υπάρχει επιπλέον κόστος για εσάς, οπότε συμβάλλετε στην προσπάθεια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήστε αυτό το σύνδεσμο για χρήση στο Amazon ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορείτε να υποστηρίξετε τις προσπάθειές μας.