Met die regte mengsel kan die netwerk ten volle hernubaar word vir dieselfde koste en betroubaarheid as fossielbrandstowwe. Pixabay / Wikimedia Commons

in 'n toespraak by die Nasionale Persklub, Premier Malcolm Turnbull verklaar dat die belangrikste vereistes vir die elektrisiteitstelsel in Australië is dat dit bekostigbaar, betroubaar en in staat moet wees om te help om die nasionale teikens vir vermindering van emissies te bereik. Hy het ook benadruk dat pogings om hierdie doelwitte na te streef “tegnologie agnosties” moet wees - dit wil sê dat die beste oplossings op meriete gekies moet word, ongeag of dit gebaseer is op fossielbrandstowwe, hernubare energie of ander tegnologieë.

Terwyl dit gebeur, kan moderne wind, sonkrag-fotovoltaïese (PV) en off-river-gepompte hidro-energie-berging (PHES) aan hierdie vereistes voldoen sonder heldhaftige aannames, teen 'n koste wat mededingend is met fossielkragstasies.

Turnbull en sy regering het ook energieberging korrek geïdentifiseer as die sleutel tot die ondersteuning van 'n hoë stelselbetroubaarheid. Wind en sonkrag is intermitterende opwekkingsbronne, en hoewel ons beter raak met die voorspelling van wind en sonskyn op tydskaal van sekondes tot weke, is opberging tog noodsaaklik om die regte balans te lewer tussen vraag en aanbod vir hoë penetrasie van wind en PV.

Opberging word belangrik sodra die veranderlike hernubare energie-komponent van elektrisiteitsproduksie bo 50% styg. Australië bronne tans oor 18% van sy elektrisiteit uit hernubare energie - hidro-elektrisiteit in die Sneeuwberge en Tasmanië, windenergie en die steeds groeiende aantal PV-installasies op die dak.

Intussen is hernubare energie in Suid-Australië reeds ongeveer 50% - meestal wind en PV - en hierdie staat het nou 'n moontlike ekonomiese geleentheid om energieberging by die net te voeg.

Stoot stoor

Om hierdie potensiaal te help verwesenlik, in Suid-Australië en elders, die Clean Energy Finance Corporation (CEFC) en die Australiese Agentskap vir Hernubare Energie (ARENA) sal 'n $ 20 miljoen aan openbare geld bestee om buigsame kapasiteit en grootskaalse energiebergingsprojekte te help om kommersieel lewensvatbaar te word, insluitend gepompte hidro en batterye.

PHES bestaan ​​uit 97% van die wêreldwye kragopslag. Die kleinhandelmark vir huishoudelike opbergbatterye soos Tesla se Powerwall groei, maar grootskaalse opbergbatterye is steeds baie duurder as PHES. 'Off-rivier' gepompte hidrok het 'n blink toekoms in Australië en in baie ander lande, want daar is wel baie geskikte webwerwe.

Wind en PV is die oorweldigende wenners in terme van nuwe elektrisiteitsopwekking met lae emissies omdat dit minder kos as die alternatiewe. Inteendeel, PV en wind vorm die helfte van die wêreld se nuwe opwekkingskapasiteit wat in 2015 en byna al die nuwe generasie kapasiteit in Australië geïnstalleer.

Onlangs het ons die Nasionale Elektrisiteitsmark (NEM) gemodelleer vir 'n scenario van hernubare energie van 100%. In hierdie scenario voorsien wind en PV 90% van die jaarlikse elektrisiteit, met bestaande hidro- en bio-energie wat die balans lewer. In ons modellering vermy ons heroïese aannames oor toekomstige tegnologie-ontwikkeling, deur slegs tegnologie in te sluit wat alreeds in hoeveelhede ontplooi is as 100 gigawatt - naamlik wind, PV en PHES.

Betroubare, bygewerkte pryse is beskikbaar vir hierdie tegnologieë, en ons kosteberamings is meer robuust as vir modelle wat gebruik maak van tegnologie-ontplooiing en kostebesparingsprojeksies wat baie verskil van die hedendaagse werklikheid.

In ons modellering gebruik ons ​​historiese data vir wind, son en vraag vir elke uur van die jare 2006-10. Baie wye verspreiding van PV en wind oor die netwerk verminder die aanbodtekorte deur gebruik te maak van verskillende weerstelsels. Die energiebalans tussen vraag en aanbod word gehandhaaf deur voldoende PHES, hoogspanningsoordragkapasiteit en oortollige wind- en PV-kapasiteit by te voeg.

Nie 'n duur werk nie

Die belangrikste uitkoms van ons werk is dat die ekstra koste van die balansering van hernieubare energievoorraad met die vraag op 'n uurlikse, eerder as jaarlikse basis, beskeie is: A $ 25-30 per megawatt-uur (MWh). Wat belangrik is, is dat hierdie koste 'n bo-grens is, want ons het nie rekening gehou met die gebruik van nie vraagbestuur of batterye om die aanbod en vraag nog meer uit te glad.

Boonop hou 'n groot fraksie van hierdie beraamde koste verband met periodes van verskeie opeenvolgende dae van bewolkte en windlose weer, wat slegs een keer per paar jaar voorkom. Ons kan aansienlike verdere verlagings maak deur kontraktuele beurtkrag, die af en toe gebruik van erfenis-steenkool- en gasopwekkers om PHES-reservoirs op te laai en die laaityd van batterye in elektriese motors te bestuur.

Deur gebruik te maak van 2016-pryse wat in Australië heers, skat ons dat die gelykgestelde koste van energie in die toekoms van 100% van hernubare energie, met inbegrip van die koste vir uurlikse balansering, $ 93 per MWh is. Die koste van wind en PV daal steeds vinnig, en hierdie prys is waarskynlik na ongeveer 2020 ongeveer AU $ 75 per MWh.

Uiters belangrik is dit vergelykbaar met die ooreenstemmende geraamde syfer vir 'n nuwe superkritiese swart steenkoolkragstasie in Australië, wat op 'N $ 80 per MWh.

Intussen kan 'n stelsel wat ontwikkel word rondom wind, PV en PHES en bestaande hidrook dieselfde betroubaarheid lewer as vandag se netwerk. PHES kan ook baie van die dienste lewer wat vandag 'n betroubare energiestelsel moontlik maak: uitstekende traagheidsenergie, spinreserwe, vinnige aanvang, swartbeginvermoë, spanningsregulering en frekwensiebeheer.

Verouderingstelsel

Australië se fossielbrandstofvloot verouder. 'N Goeie voorbeeld is die hangende die sluiting van die 49-jarige Hazelwood-bruinkoolkragstasie in Victoria's Latrobe Valley. 'n ACIL Allen-verslag aan die Australiese regering bevat 'n lys van die tegniese leeftyd van elke kragstasie en toon dat twee derdes van Australië se kapasiteit vir fossielbrandstofopwekking oor die volgende twee dekades die einde van sy tegniese leeftyd sal bereik.

Die praktiese keuses vir die vervanging van hierdie aanlegte is fossielbrandstowwe (steenkool en gas) of bestaande grootskaalse hernubare energie (wind en PV). Hernubare is reeds ekonomies mededingend en sal teen 2030 duidelik goedkoper wees.

Energieverwante kweekhuisgasvrystellings vorm ongeveer 84% van die totaal van Australië. Elektrisiteitsopwekking, landvervoer en verwarming in stedelike gebiede beslaan 55% van die totale emissies. Die omskakeling van hierdie drie energiefunksies na hernubare energie is makliker as vir ander komponente van die energiestelsel.

Vervoer en stedelike verwarming kan geëlektrifiseer word deur onderskeidelik elektriese voertuie en hittepompe te ontplooi. Elektriese hittepompe is lewer reeds sterk mededinging vir aardgas in die ruimte- en waterverwarmingsmark. Die belangrikste is dat hierdie toestelle op groot skaal gestoor is in die vorm van batterye in voertuie, en termiese traagheid in water en geboue. Deur 'n goed geïntegreerde aanvaarding van hierdie tegnologie-veranderinge, kan dit help om die prys van elektrisiteit verder te verlaag.

Dus lewer wind, PV en PHES saam betroubaarheid en bekostigbaarheid om by die huidige elektrisiteitstelsel te pas. Daarbenewens vergemaklik dit dieper besnoeiing van emissies teen lae koste wat veel verder kan gaan as die van Australië bestaande klimaatsdoelwit.

Oor die skrywers

Andrew Blakers, Professor in Ingenieurswese, Australiese Nasionale Universiteit; Bin Lu, PhD-kandidaat, Australiese Nasionale Universiteit, en Matthew Stocks, navorsingsgenoot, ANU College of Engineering and Computer Science, Australiese Nasionale Universiteit

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer

deur Paul Hawken en Tom Steyer
In die gesig van wydverspreide vrees en apatie het 'n internasionale koalisie van navorsers, professionele persone en wetenskaplikes vergader om 'n stel realistiese en vet oplossings vir klimaatsverandering te bied. Een honderd tegnieke en praktyke word hier beskryf. Sommige is bekend; Party waarvan jy nooit gehoor het nie. Hulle wissel van skoon energie om meisies in laer-inkomste lande op te voed tot grondgebruikspraktyke wat koolstof uit die lug trek. Die oplossings bestaan, is ekonomies lewensvatbaar, en gemeenskappe regoor die wêreld is tans besig om hulle met vaardigheid en vasberadenheid te bewerkstellig. Beskikbaar op Amazon

Ontwerp van klimaatoplossings: 'n beleidsgids vir laekoolstof-energie

deur Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Aangesien die gevolge van klimaatsverandering alreeds op ons afkom, is die behoefte om die uitstoot van kweekhuisgasse wêreldwyd te verminder, niks minder as dringend nie. Dit is 'n uitdagende uitdaging, maar die tegnologieë en strategieë om dit die hoof te bied, bestaan ​​vandag. 'N Klein stel energiebeleide, wat goed ontwerp en geïmplementeer is, kan ons op die weg na 'n koolstofarme toekoms plaas. Energiestelsels is groot en ingewikkeld, dus moet energiebeleid gefokus en kostedoeltreffend wees. Een-maat-pas-almal-benaderings sal die werk eenvoudig nie doen nie. Beleidmakers het 'n duidelike, omvattende hulpbron nodig wat die energiebeleid uiteensit wat die grootste impak op ons klimaatstoekoms sal hê, en beskryf hoe om hierdie beleide goed te ontwerp. Beskikbaar op Amazon

Dit verander alles: Kapitalisme teen Die Climate

deur Naomi Klein
In Dit verander alles Naomi Klein beweer dat klimaatsverandering nie net 'n ander probleem is om netjies tussen die belasting en gesondheidsorg geliasseer te word nie. Dit is 'n alarm wat ons noem om 'n ekonomiese stelsel op te los wat ons al in baie opsigte misluk. Klein bou die saak noukeurig aan, hoe ons ons kweekhuisvrystellings op groot skaal verminder, is ons beste kans om gelyke ongelykhede gelyktydig te verminder, ons gebroke demokrasieë te heroorweeg en ons gesonde plaaslike ekonomieë te herbou. Sy ontbloot die ideologiese wanhoop van die klimaatveranderende deniers, die messiaanse wanpersies van die geoengineerders en die tragiese nederlaag van te veel hoofstroom-groen inisiatiewe. En sy demonstreer presies waarom die mark nie die klimaatkrisis kan oplos nie, maar nie die situasie kan vererger nie, maar dit sal eerder erger maak, met steeds meer ekstreme en ekologies skadelike ontginningsmetodes, gepaardgaande met rampspoedkapitalisme. Beskikbaar op Amazon

Van Die Uitgewer:
Aankope op Amazon gaan die koste om u te bring, te dek InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com gratis en sonder adverteerders wat jou blaaitoontjies dop. Selfs as jy op 'n skakel klik, maar nie hierdie geselekteerde produkte koop nie, enigiets anders wat jy in dieselfde besoek op Amazon koop, betaal ons 'n klein kommissie. Daar is geen bykomende koste vir u nie, dus dra by tot die moeite. Jy kan ook gebruik hierdie skakel Om te enige tyd vir Amazon te gebruik, sodat u ons pogings kan ondersteun.