الطاقة الشمسية هي الآن الشكل الأكثر شعبية من الجيل الجديد من الكهرباء في جميع أنحاء العالم

الطاقة الشمسية هي الآن الشكل الأكثر شعبية من الجيل الجديد من الكهرباء في جميع أنحاء العالم

أصبحت الطاقة الشمسية النوع الجديد المفضل لتوليد الكهرباء في العالم ، وفقا لبيانات عالمية تظهر ذلك يتم تركيب المزيد من الطاقة الشمسية الضوئية (PV) أكثر من أي تقنية جيل آخر.

في جميع أنحاء العالم ، تم تثبيت بعض 73 gigawatts من الطاقة الشمسية الضوئية الجديدة الصافية في 2016. وجاءت طاقة الرياح في المرتبة الثانية (55GW) ، مع هبوط الفحم إلى المرتبة الثالثة (52GW) ، يليه الغاز (37GW) والميكرو (28GW).

معا ، PV والرياح تمثل 5.5٪ من توليد الطاقة الحالي (كما في نهاية 2016) ، ولكن بشكل حاسم أنها شكلت ما يقرب من نصف إجمالي سعة الجيل الجديد في جميع أنحاء العالم خلال العام الماضي.

من المحتمل أن ينهار بناء محطات جديدة لتوليد الطاقة من الفحم ، ربما بسرعة كبيرة ، لأن الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح أصبحت الآن قادرة على المنافسة من حيث التكلفة في كل مكان تقريبا.

لا تزال هيدرو مهمة في البلدان النامية التي لا يزال لديها الأنهار للسدود. وفي الوقت نفسه ، هناك تكنولوجيات أخرى منخفضة الانبعاثات مثل الطاقة النووية والطاقة الحيوية والطاقة الحرارية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية لديها حصص صغيرة في السوق.

PV والرياح لديها الآن مزايا كبيرة من حيث التكلفة ، مقياس الإنتاج وسلاسل التوريد من الصعب رؤية أي تقنية أخرى منخفضة الانبعاثات تحديهم في غضون العقد المقبل أو نحو ذلك.

ومن المؤكد أن هذا هو الحال في أستراليا ، حيث تشتمل الطاقة الكهروضوئية والرياح على جميع قدرات الجيل الجديد ، وحيث تكون الطاقة الكهروضوئية الشمسية تم تعيينه للوصول إلى 12GW بواسطة 2020. الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية يجري مثبتًا بمعدل مشترك يبلغ حوالي 3GW سنويًا، مدفوعا إلى حد كبير من قبل الحكومة الفيدرالية هدف الطاقة المتجددة (RET).


الحصول على أحدث من InnerSelf


هذا هو ضعف إلى ثلاثة أضعاف معدل السنوات الأخيرة ، وعودة مرحب بها إلى النمو بعد عدة سنوات من النشاط خففت بسبب عدم اليقين السياسي على RET.

إذا تم الحفاظ على هذا المعدل ، فإن 2030 ستحصل على أكثر من نصف الكهرباء الأسترالية من الطاقة المتجددة وستتقابل أستراليا مع تعهد بموجب اتفاقية باريس المناخ بحت من خلال توفير الانبعاثات داخل صناعة الكهرباء.

ولإضفاء المزيد من الفكرة ، إذا قامت أستراليا بمضاعفة معدل تركيب PV وطاقة الرياح الحاليين إلى 6GW سنويًا ، فستصل إلى 100٪ من الطاقة المتجددة في حوالي 2033. النمذجة من قبل مجموعتي البحثية تشير إلى أن هذا لن يكون صعبا ، بالنظر إلى أن هذه التقنيات هي الآن أرخص من الكهرباء من الفحم الجديد وبناء الغاز.

مستقبل متجدد في متناول اليد

الوصفة لشبكة كهرباء 100٪ قابلة للتجديد وميسورة التكلفة وقابلة للتحقيق هي بسيطة نسبياً:

  1. تستخدم أساسا PV والرياح. هذه التقنيات أرخص من غيرها من تقنيات الانبعاثات المنخفضة ، وأستراليا لديها الكثير من أشعة الشمس والرياح ، وهذا هو السبب في أن هذه التقنيات قد تم نشرها على نطاق واسع بالفعل. وهذا يعني أنه بالمقارنة مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى ، فإن لديهم توقعات أسعار أكثر موثوقية ، وتجنب الحاجة إلى فرضيات بطولية حول نجاح المزيد من خيارات الطاقة النظيفة المضاربة.

  2. توزيع جيل على مساحة كبيرة جدا. إن نشر منشآت الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية على مساحات واسعة - على سبيل المثال مليون كيلومتر مربع من شمال كوينزلاند إلى تسمانيا - يتيح الوصول إلى مجموعة واسعة من الطقس ، ويساعد أيضًا على تخفيف القمم عند طلب المستخدمين.

  3. بناء interconnectors. ربط شبكة واسعة من الكهروضوئية والرياح مع خطوط الطاقة ذات الجهد العالي من النوع المستخدم بالفعل لنقل الكهرباء بين الدول.

  4. إضافة تخزين. يمكن أن يساعد التخزين في مطابقة توليد الطاقة مع أنماط الطلب. الخيار الأرخص هو سعة تخزين الطاقة المائية (PHES)، بدعم من بطاريات و إدارة الطلب.

يوجد في أستراليا حاليًا ثلاثة أنظمة PHES - Tumut 3, وادي الكنغرو Wivenhoe - كلهم ​​على الأنهار. لكن هناك عددًا كبيرًا من المواقع المحتملة خارج النهر.

في مشروع بتمويل من الوكالة الاسترالية للطاقة المتجددة، لقد حددنا عنها مواقع 5,000 في جنوب أستراليا ، كوينزلاند ، تسمانيا ، منطقة كانبيرا ، ومنطقة أليس سبرينغز التي من المحتمل أن تكون مناسبة للتخزين المائي.

كل من هذه المواقع بين 7 و 1,000 أضعاف إمكانات التخزين من يتم حاليًا تركيب بطارية Tesla لدعم شبكة South Australia. ما هو أكثر من ذلك ، أن هيدرو الضخ يمتلك عمرًا من سنوات 50 مقارنةً بسنوات 8-15 للبطاريات.

والأهم من ذلك ، أن معظم مواقع PHES المرتقبة تقع بالقرب من حيث يعيش الناس وحيث يتم بناء مزارع PV جديدة وطاقة الرياح.

بمجرد اكتمال البحث عن مواقع في نيو ساوث ويلز وفيكتوريا وغرب أستراليا ، نتوقع الكشف يزيد 70-100 من سعة تخزين الطاقة PHES أكثر من المطلوب لدعم شبكة كهرباء 100٪ قابلة للتجديد في أستراليا.

إدارة الشبكة

توفر مولدات الوقود الأحفوري حاليًا خدمة أخرى للشبكة ، إلى جانب توليد الكهرباء فقط. فهي تساعد على موازنة العرض والطلب ، على المقاييس الزمنية إلى ثوان ، من خلال "الطاقة القصورية" المخزنة في مولداتها الثقيلة.

ولكن في المستقبل يمكن تنفيذ هذه الخدمة بواسطة مولدات مماثلة تستخدم في الأنظمة المائية التي يتم ضخها. كما يمكن مطابقة العرض والطلب بمساعدة بطاريات الاستجابة السريعة وإدارة الطلب و "الجمود الاصطناعي" من المزارع الكهروضوئية والرياح.

الريح والطاقة الكهروضوئية تقدمان منافسة أكثر صرامة على الغاز في جميع أنحاء سوق الطاقة. كان سعر الرياح على نطاق واسع و PV في 2016 A $ 65-78 لكل ميغاواط ساعة. هذا تحت سعر الجملة الحالي للكهرباء في سوق الكهرباء الوطني.

تشير الدلائل السردية الغزيرة إلى أن سعر طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية قد انخفض إلى A $ 60-70 لكل ميجاوات ساعة هذا العام مع انطلاق هذه الصناعة. من المحتمل أن تنخفض الأسعار إلى ما دون A $ 50 لكل MWh في غضون بضع سنوات ، لتتناسب مع الأسعار القياسية الدولية الحالية. وبالتالي ، فإن التكلفة الصافية للانتقال إلى نظام 100٪ للطاقة المتجددة على مدى سنوات 15 التالية هي صفر مقارنة مع الاستمرار في بناء وصيانة المرافق للنظام القائم على الوقود الأحفوري.

لا يمكن للغاز التنافس مع الرياح و PV لتوصيل الكهرباء. مضخات حرارية كهربائية يقودون الغاز من الماء وتدفئة المكان. وحتى بالنسبة لتوصيل الحرارة المرتفعة الحرارة للصناعة ، يجب أن يكون سعر الغاز أقل من X $ 10 لكل جيجاجول للتنافس مع الأفران الكهربائية التي تعمل بالطاقة بواسطة طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية بتكلفة X $ 50 لكل ميجاوات ساعة.

والأهم من ذلك ، أنه كلما زاد استخدام الكهروضوئية والرياح المنخفضة التكلفة في بيئة الكهرباء الحالية عالية التكلفة ، كلما زاد انخفاض الأسعار.

ثم هناك مسألة أنواع أخرى من استخدام الطاقة إلى جانب الكهرباء - مثل النقل والتدفئة والصناعة. إن أرخص طريقة لجعل مصادر الطاقة الخضراء هذه هي إمداد كل شيء تقريبًا ، ثم توصيله بشبكة كهرباء مدعومة بمصادر الطاقة المتجددة.

يمكن تحقيق تخفيض 55٪ في انبعاثات غازات الدفيئة في أستراليا عن طريق تحويل شبكة الكهرباء إلى مصادر الطاقة المتجددة ، إلى جانب الاعتماد الجماعي للمركبات الكهربائية للنقل البري والمضخات الحرارية الكهربائية للتدفئة والتبريد. أبعد من ذلك ، يمكننا تطوير مسارات الطاقة الكهربائية المتجددة لتصنيع الوقود والمواد الكيميائية التي تعتمد على الهيدروكربون ، في المقام الأول من خلال التحليل الكهربائي للمياه للحصول على التقاط الهيدروجين والكربون من الغلاف الجوي ، لتحقيق خفض 83٪ في الانبعاثات (مع نسبة 17٪ المتبقية من اﻻﻧﺒﻌﺎﺛﺎت اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﺑﺸﻜﻞ رﺋﻴﺴﻲ ﻋﻦ اﻟﺰراﻋﺔ وﺗﻄﻬﻴﺮ اﻷراﺿﻲ

إن القيام بكل هذا يعني زيادة كمية الكهرباء التي ننتجها ثلاثة أضعاف ، وفقًا لتقديرات مجموعتي البحثية الأولية.

المحادثةلكن لا يوجد نقص في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتحقيق ذلك ، والأسعار تنخفض بسرعة. يمكننا بناء مستقبل للطاقة النظيفة بتكلفة متواضعة إذا أردنا ذلك.

نبذة عن الكاتب

أندرو بليكرز ، أستاذ الهندسة ، الجامعة الوطنية الأسترالية

هذه المقالة من المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

{amazonWS: searchindex = Books؛ keywords = solar energy؛ maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}