مع المزيج الصحيح ، يمكن أن تصبح الشبكة قابلة للتجديد بالكامل بنفس تكلفة وموثوقية الوقود الأحفوري. Pixabay / ويكيميديا كومنز
في باقة خطاب لنادي الصحافة الوطني، أعلن رئيس الوزراء مالكولم تيرنبول أن المتطلبات الرئيسية لنظام الكهرباء في أستراليا هي أنه ينبغي أن يكون بأسعار معقولة وموثوقة وقادرة على المساعدة في تحقيق الأهداف الوطنية لخفض الانبعاثات. وأكد أيضًا على أن الجهود المبذولة لتحقيق هذه الأهداف يجب أن تكون "غير تقنية" - أي أنه ينبغي اختيار أفضل الحلول على أساس الجدارة ، بغض النظر عما إذا كانت تستند إلى الوقود الأحفوري أو الطاقة المتجددة أو غيرها من التقنيات.
كما يحدث ، يمكن للرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) وتخزين الطاقة الكهرومائية التي يتم ضخها خارج النهر تلبية هذه المتطلبات دون افتراضات بطولية ، بتكلفة تنافس محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري.
وقد حدد تيرنبول وحكومته بشكل صحيح تخزين الطاقة كمفتاح لدعم موثوقية النظام العالية. الرياح والطاقة الشمسية هما مصدران متقطعا للجيل ، وبينما نتحسّن في التنبؤ بالرياح وأشعة الشمس على نطاقات زمنية من ثواني إلى أسابيع ، إلا أن التخزين ضروري لتحقيق التوازن الصحيح بين العرض والطلب على تغلغل الرياح والريفيو العالي.
يصبح التخزين مهمًا بمجرد ارتفاع مكون الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء عن 50٪. استراليا حاليا مصادر حول 18 ٪ من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة - الطاقة الكهرومائية في جبال ثلجي وتسمانيا ، وطاقة الرياح والعدد المتزايد باستمرار من المنشآت الكهروضوئية على السطح.
وفي الوقت نفسه ، تبلغ الطاقة المتجددة في جنوب أستراليا حوالي 50٪ - معظمها من الرياح والطاقة الكهروضوئية - وبالتالي فإن هذه الولاية لديها الآن فرصة اقتصادية محتملة لإضافة تخزين الطاقة إلى الشبكة.
دفع التخزين
للمساعدة في تحقيق هذه الإمكانات ، في جنوب أستراليا وأماكن أخرى ، مؤسسة تمويل الطاقة النظيفة (CEFC) والوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة (ARENA) سوف تنفق 20 مليون دولار من الأموال العامة حول المساعدة في بناء القدرات ذات السعة الكبيرة ومشاريع تخزين الطاقة الكبيرة ، ستصبح قابلة للتطبيق من الناحية التجارية ، بما في ذلك الطاقة المائية والبطاريات التي يتم ضخها.
PHES يشكل 97٪ من تخزين الكهرباء في جميع أنحاء العالم. ينمو سوق التجزئة لبطاريات التخزين المنزلية مثل Tesla's Powerwall ، لكن بطاريات التخزين واسعة النطاق لا تزال أغلى بكثير من PHES. يتمتع الماء المائي الذي يتم ضخه "خارج النهر" بمستقبل مشرق في أستراليا والعديد من البلدان الأخرى ، لأن هناك العديد من المواقع المناسبة.
الرياح و PV هما الرابحان الساحقان من حيث توليد الكهرباء الجديد منخفض الانبعاثات لأنها تكلف أقل من البدائل. في الواقع ، شكلت الكهروضوئية والرياح نصف سعة الجيل الجديد في العالم المثبتة في 2015 و تقريبا كل قدرة الجيل الجديد المثبتة في أستراليا.
لقد صممنا مؤخرًا السوق الوطنية للكهرباء (NEM) لسيناريو الطاقة المتجددة بنسبة 100٪. في هذا السيناريو ، توفر الرياح والطاقة الكهروضوئية نسبة 90 من الكهرباء السنوية ، مع توفير الطاقة المائية والطاقة الحيوية الحالية التوازن. في نموذجنا ، نتجنب الافتراضات البطولية حول تطوير التكنولوجيا في المستقبل ، فقط من خلال تضمين التكنولوجيا التي تم نشرها بالفعل بكميات تزيد عن جيجاوات 100 - وهي الرياح ، PV و PHES.
يتوفر تسعير موثوق ومحدث لهذه التقنيات ، وتقديرات التكلفة لدينا أقوى من النماذج التي تستخدم نشر التكنولوجيا وتوقعات خفض التكاليف التي تختلف كثيرا عن واقع اليوم.
في نماذجنا ، نستخدم البيانات التاريخية للرياح والشمس والطلب لكل ساعة من السنوات 2006-10. يعمل التوزيع الواسع جدًا لل PV والرياح عبر الشبكة على تقليل نقص الإمداد من خلال الاستفادة من أنظمة الطقس المختلفة. يتم الحفاظ على توازن الطاقة بين العرض والطلب من خلال إضافة PHES الكافية ، والقدرة على نقل الجهد العالي والرياح الزائدة والقدرة الكهروضوئية.
ليست وظيفة باهظة الثمن
والنتيجة الرئيسية لعملنا هي أن التكلفة الإضافية لموازنة إمدادات الطاقة المتجددة مع الطلب على أساس كل ساعة ، وليس سنويًا ، متواضعة: 25-30 دولار لكل ميغاواط في الساعة. الأهم من ذلك ، هذه التكلفة هي الحد الأعلى ، لأننا لم نضع في الحسبان استخدام إدارة الطلب أو البطاريات لتسهيل العرض والطلب أكثر.
ما هو أكثر من ذلك ، يتعلق جزء كبير من هذه التكلفة المقدرة بفترات عدة أيام متتالية من الجو ملبد بالغيوم والرياح ، والتي تحدث مرة واحدة فقط كل بضع سنوات. يمكننا إجراء تخفيضات إضافية كبيرة من خلال سقيفة الحمل التعاقدية ، والاستخدام العرضي لمولدات الفحم والغاز القديمة لشحن خزانات PHES ، وإدارة أوقات شحن البطاريات في السيارات الكهربائية.
باستخدام أسعار 2016 السائدة في أستراليا ، نقدر أن التكلفة المستقرة للطاقة في مستقبل الطاقة المتجددة 100٪ ، بما في ذلك تكلفة الموازنة في الساعة ، هي 93 دولار لكل MWh. تستمر تكلفة الرياح والطاقة الكهروضوئية في الانخفاض بسرعة ، وبالتالي بعد 2020 ، من المرجح أن يكون هذا السعر في حدود 75 من الاتحاد الأفريقي لكل MWh.
والأهم من ذلك ، أن هذا قابل للمقارنة مع الرقم المقدر المقابل لمحطة جديدة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم الأسود فوق الحرج في أستراليا ، والتي تم وضعها في 80 $ لكل MWh.
وفي الوقت نفسه ، يمكن للنظام الذي تم تطويره حول الرياح ، الكهروضوئية و PHES والطاقة المائية الحالية توفير نفس الموثوقية مثل شبكة اليوم. يمكن PHES أيضًا تقديم العديد من الخدمات التي تمكن نظام طاقة موثوقًا به اليوم: طاقة بالقصور الذاتي ممتازة ، احتياطي الغزل ، بداية سريعة ، قدرة البدء السوداء ، تنظيم الجهد والتحكم في التردد.
نظام الشيخوخة
أسطول الوقود الأحفوري في أستراليا يشيخ. مثال جيد هو ريثما يتم إغلاق محطة توليد الكهرباء بالفحم البني Hazelwood البالغة من العمر 49 في فيكتوريا لاتروب فالي. ل ACIL الن يقدم تقريرا إلى الحكومة الأسترالية يسرد العمر التقني لكل محطة طاقة ، ويوضح أن ثلثي طاقة توليد الوقود الأحفوري في أستراليا ستصل إلى نهاية عمرها التقني على مدار العقدين القادمين.
الخيارات العملية لاستبدال هذه المصانع هي الوقود الأحفوري (الفحم والغاز) أو مصادر الطاقة المتجددة القائمة على نطاق واسع (الرياح والطاقة الكهروضوئية). مصادر الطاقة المتجددة تنافسية اقتصاديًا بالفعل ، وستكون أرخص من 2030 بوضوح.
تشكل انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة بالطاقة حوالي 84٪ من إجمالي أستراليا. يمثل توليد الكهرباء والنقل البري والتدفئة في المناطق الحضرية نسبة 55٪ من إجمالي الانبعاثات. إن تحويل وظائف الطاقة الثلاث هذه إلى طاقة متجددة أسهل من تحويل المكونات الأخرى لنظام الطاقة.
يمكن كهربة النقل والتدفئة الحضرية من خلال نشر السيارات الكهربائية والمضخات الحرارية ، على التوالي. مضخات الحرارة الكهربائية هي بالفعل توفير منافسة قوية للغاز الطبيعي في أسواق الفضاء وتسخين المياه. الأهم من ذلك ، هذه الأجهزة لديها تخزين على نطاق واسع في شكل بطاريات في المركبات ، و القصور الذاتي الحراري في المياه والمباني. إن اعتماد هذه التغييرات التكنولوجية المتكامل بشكل جيد سيساعد على خفض أسعار الكهرباء بشكل أكبر.
لذلك ، تنتج الرياح ، الكهروضوئية و PHES معًا الموثوقية والقدرة على تحمل التكاليف لتتناسب مع نظام الكهرباء الحالي. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تسهل إجراء تخفيضات عميقة في الانبعاثات بتكلفة منخفضة يمكن أن تتجاوز حدود أستراليا هدف المناخ الحالي.
عن المؤلفين
أندرو بليكرز ، أستاذ الهندسة ، الجامعة الوطنية الأسترالية. بن لو ، مرشح دكتوراه ، الجامعة الوطنية الأسترالية، وماثيو ستوكز ، زميل باحث في كلية الهندسة وعلوم الحاسب في جامعة ولاية نيويورك ، الجامعة الوطنية الأسترالية
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
بول هوكين وتوم شتاير
في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون
تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون
هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون
هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ
بواسطة نعومي كلاين
In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون
من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.
