При правильній суміші сітка може бути повністю поновлюваною за тією ж вартістю та надійністю, що і викопне паливо. Pixabay / Wikimedia Commons

В виступ до Національного прес-клубуПрем'єр-міністр Малкольм Тернбулл заявив, що ключовими вимогами до електроенергетики Австралії є те, що вона повинна бути доступною, надійною та здатною допомогти досягти національних цілей щодо скорочення викидів. Він також підкреслив, що зусилля, спрямовані на досягнення цих цілей, повинні бути «агностичними технологіями» - тобто найкращі рішення слід вибирати по суті, незалежно від того, базуються вони на викопному паливі, відновлюваній енергії чи інших технологіях.

Як це буває, сучасні вітрові, сонячні фотоелектричні електроенергії (ПВ) та сховища гідроенергії, що перекачують річку (PHES) можуть відповідати цим вимогам без героїчних припущень за ціною, що є конкурентоспроможною для електростанцій із викопним паливом.

Тернбулл та його уряд також правильно визначили накопичення енергії як ключ до підтримки високої надійності системи. Вітер і сонячна енергія є переривчастими джерелами покоління, і, хоча ми вдосконалюємось у прогнозуванні вітру та сонячного світла у часових масштабах від секунд до тижнів, сховище все-таки необхідне для забезпечення правильного балансу між попитом та пропозицією для високого проникнення вітру та ПВ.

Зберігання стає важливим, коли змінна складова відновлюваної енергії у виробництві електроенергії піднімається вище 50%. Зараз в Австралії джерела о 18% її електроенергії з відновлюваних джерел енергії - гідроелектричність у Сніжних Горах та Тасманії, вітроенергетика та постійно зростаюча кількість ПВ установок на даху.

Тим часом, у Південній Австралії відновлювана енергія вже становить близько 50% - переважно вітру та ПВ - і цей стан зараз має потенційну економічну можливість додавати накопичувач енергії до мережі.

Натискання накопичувача

Щоб допомогти реалізувати цей потенціал, в Південній Австралії та інших місцях Корпорація з чистої енергетики фінансування (CEFC) та Австралійська агенція з відновлюваної енергії (ARENA) витратить державні кошти в розмірі $ 20 млн сприяння гнучкому потенціалу та масштабним проектам накопичення енергії стають комерційно життєздатними, включаючи насосні гідроакумулятори та акумулятори.

PHES становить 97% світового сховища електроенергії. Роздрібний ринок акумуляторних батарей для дому, таких як Tesla's Powerwall, зростає, але великомасштабні акумуляторні батареї все ще значно дорожчі, ніж PHES. «Позаводне» насосне гідромашина має світле майбутнє в Австралії та багатьох інших країнах, оскільки вони є дуже багато підходящих сайтів.

Вітер і ПВ - переважні переможці в плані нового виробництва електроенергії з низькими викидами, оскільки коштують вони менше, ніж альтернативи. Дійсно, ПВ та вітер становили половину світової потужності нового покоління, встановленої в 2015 та майже всі потужності нового покоління встановлені в Австралії.

Нещодавно ми моделювали Національний ринок електроенергії (NEM) для сценарію 100% відновлюваної енергії. У цьому сценарії вітер та ПВ забезпечують 90% річної електроенергії, а існуюча гідро- та біоенергетика забезпечує баланс. У нашому моделюванні ми уникаємо героїчних припущень щодо майбутнього розвитку технологій, включаючи лише технології, які вже розгорнуті у кількостях, більших, ніж гігаватт 100 - а саме вітер, ПВ та PHES.

Надійні, сучасні ціни доступні для цих технологій, і наші оцінки витрат є більш надійними, ніж для моделей, які використовують розгортання технологій та прогнози щодо зниження витрат, що сильно відрізняються від сьогоднішньої реальності.

У нашому моделюванні ми використовуємо історичні дані для вітру, сонця та попиту за кожну годину років 2006-10. Дуже широкий розподіл ПВ та вітру по всій мережі зменшує дефіцит поставок, скориставшись різними погодними системами. Енергетичний баланс між попитом та пропозицією підтримується за рахунок додавання достатньої PHES, високої потужності передачі та надлишкового вітру та потужності ПВ.

Не дорога робота

Основним результатом нашої роботи є те, що додаткові витрати на збалансування поновлюваної енергії з попитом на погодинну, а не щорічну основу є скромними: A $ 25-30 за мегават-годину (МВт-год). Важливо, що ця вартість є верхньою межею, оскільки ми не брали до уваги використання управління попитом або батареї, щоб згладити пропозицію та попит ще більше.

Більше того, значна частина цієї кошторисної вартості стосується періодів декількох наступних днів похмурої та безвітряної погоди, які трапляються лише раз на кілька років. Ми могли б зробити суттєві подальші скорочення за рахунок контрактного скидання навантажень, періодичного використання застарілих генераторів вугілля та газу для зарядки резервуарів PHES та керування часом зарядки акумуляторів в електрокарах.

Використовуючи ціни 2016, що склалися в Австралії, ми оцінюємо, що нівельована вартість енергії в майбутньому на відновлювану енергію 100%, включаючи вартість погодинного балансування, становить $ 93 за МВт · год. Вартість вітру та ПВ продовжує швидко падати, і тому після 2020 ця ціна, ймовірно, буде приблизно AU $ 75 за МВт · год.

Що важливо, це можна порівняти з відповідним приблизним показником для нової надкритичної електростанції з чорним вугіллям в Австралії, яка була поставлена ​​на $ 80 за МВт · год.

Тим часом система, розроблена навколо вітру, ПВ та ЗПЗ та існуючої гідросистеми, може забезпечити таку ж надійність, що і сьогоднішня мережа. PHES також може надати багато послуг, які сьогодні дозволяють отримати надійну енергетичну систему: відмінна інерціальна енергія, прядильний резерв, швидкий запуск, можливість чорного пуску, регулювання напруги та регулювання частоти.

Система старіння

Парк викопного палива Австралії старіє. Хороший приклад - це до закриття 49-річної електростанції з бурим вугіллям Hazelwood в долині Латробі Вікторії. An Звіт АСІЛ Аллена до австралійського уряду перераховано технічний термін експлуатації кожної електростанції і показує, що дві третини потужностей з виробництва викопного палива в Австралії досягнуть кінця свого технічного терміну експлуатації протягом наступних двох десятиліть.

Практичним вибором для заміни цих установок є викопне паливо (вугілля та газ) або наявні великомасштабні відновлювальні джерела (вітер та ПВ). Поновлювані джерела енергії вже економічно конкурентоспроможні, і 2030 буде значно дешевше.

Викиди парникових газів, пов'язані з енергією, становлять близько 84% від загальної кількості Австралії. Виробництво електроенергії, наземний транспорт та опалення в міських районах складають 55% загальних викидів. Перетворення цих трьох енергетичних функцій у відновлювану енергію простіше, ніж для інших компонентів енергетичної системи.

Транспорт та міське опалення можна електрифікувати, розгорнувши відповідно електромобілі та теплові насоси. Електричні теплові насоси є вже забезпечуючи сильну конкуренцію за природний газ на ринку космічного та водяного опалення. Важливо, що ці пристрої мають масштабне зберігання у вигляді акумуляторів у транспортних засобах та теплова інерція у воді та будівлях. Добре інтегроване прийняття цих технологічних змін сприятиме подальшому зниженню цін на електроенергію.

Тож вітер, ПВ та ПЕП разом забезпечують надійність та доступність для відповідності поточній електроенергетичній системі. Крім того, вони сприяють глибокому скороченню викидів за низькою вартістю, що може вийти далеко за межі Австралії існуючі кліматичні цілі.

Про авторів

Ендрю Блейкерс, професор інженерії, Австралійський національний університет; Кан. Кандидат Бін Лу, Австралійський національний університетта Меттью Стокса, наукового співробітника коледжу інженерії та комп'ютерних наук АНУ, Австралійський національний університет

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

Пол Хоукен і Том Стейер
В умовах поширеного страху та апатії міжнародна коаліція дослідників, професіоналів та вчених зібралася, щоб запропонувати набір реалістичних та сміливих рішень щодо зміни клімату. Тут описано сто прийомів і практик - деякі добре відомі; про які ви, можливо, ніколи не чули. Вони варіюються від чистої енергії до навчання дівчат у країнах з низьким рівнем доходу до використання методів землекористування, які витягують вуглець з повітря. Рішення існують, є економічно вигідними, і громади в усьому світі в даний час приймають їх з вмінням і рішучістю. Доступний на Amazon

Проектування кліматичних рішень: Посібник з політики щодо енергії з низьким вмістом вуглецю

Гал Харві, Роббі Орвіс, Джефрі Ріссман
З урахуванням наслідків зміни клімату, необхідність зменшення глобальних викидів парникових газів є не менш терміновою. Це страшний виклик, але сьогодні існують технології та стратегії для його вирішення. Невеликий набір енергетичної політики, розроблений та реалізований добре, може поставити нас на шлях до майбутнього з низьким рівнем вуглецю. Енергетичні системи є великими та складними, тому енергетична політика повинна бути цілеспрямованою та економічно ефективною. Універсальні підходи просто не дозволять зробити роботу. Політики потребують чіткого, всебічного ресурсу, який би окреслював енергетичну політику, яка матиме найбільший вплив на наше кліматичне майбутнє, та описував, як правильно розробляти цю політику. Доступний на Amazon

Це змінює все: капіталізм проти клімату

автор: Наомі Кляйн
In Це змінює все Наомі Кляйн стверджує, що зміни клімату - це не лише одна проблема, яку слід акуратно подати між податками та охороною здоров'я. Це тривога, яка закликає нас виправити економічну систему, яка вже багато в чому нас не дає. Клейн ретельно будує випадок того, наскільки масово скорочення викидів парникових газів - це наш найкращий шанс одночасно зменшити розбіжність нерівності, переосмислити наші розбиті демократії та відновити наші поглиблені місцеві економіки. Вона висловлює ідеологічне відчай заперечувачів зміни клімату, месіанські марення потенційних геоінженерів та трагічний дефектизм занадто багатьох зелених ініціатив. І вона точно демонструє, чому ринок не (і не може) виправити кліматичну кризу, а навпаки, погіршить ситуацію із все більш екстремальними та екологічно згубними методами видобутку, що супроводжуються бурхливим капіталізмом катастроф. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, та ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.