Вітрові турбіни використовували для виробництва електроенергії на вітроелектростанції в Південній Африці. Shutterstock

Там жваво дебати вирують в Південній Африці про те, наскільки поновлювані джерела енергії повинні замінити вугілля, особливо зважаючи на загрозу зміни клімату. На сьогодні електропостачання країни сильно залежить від вугілля. Хоча зрозуміло, що енергія вугілля скоро не зникне, сценарій вироблення електроенергії, що керується відновлюваними джерелами 100%, здійсненний - і бажаний - у покоління.

Основним світовим енергетичним переходом є переосмислення способу виробництва та постачання електроенергії. У минулому у виробництві електроенергії переважали великі і часто забруднюючі електростанції, що розподіляються через великі лінії електропередач. Але зараз ця тенденція спрямована дрібномасштабні одиниці головним чином живлення локалізованих електромереж.

Ці зміни зумовлені потужними факторами. По-перше, існує серйозна загроза зміни клімату що викликається значною мірою викиди від вугільних електростанцій.

Ще одним фактором стало те, що ядерна енергія стала хоч чистою фінансово неконкурентоспроможний. А ядерні станції, які вже будуються, незмінно зазнають впливу затримки та перевитрати витрат, А також звинувачення у неправомірності у процесі закупівлі.

Іншим головним рушійним фактором є розвиток та розширення масштабів технологій відновлюваної енергії. Це стало можливим завдяки значним скороченням витрат, які зробили вітрову і сонячну фотоелектричну електроенергію найдешевші варіанти.

Південно-Африканська Республіка має багато для цього, що стосується відновлювальної енергії - хорошого сонячного світла та берегових ліній, які піддаються виробництву енергії вітру. Але ряд факторів перешкоджає його здатності повністю віддалятися від вугілля. Найбільшим є те, що вітрова та сонячна енергія перериваються, а нові технології ще не розроблені, що дозволять дешево та ефективно зберігати.

Південна Африка електричний ландшафт

Південна Африка останній план електроенергії - Комплексний план ресурсів на електроенергію - обговорюється. Очікується, що остаточний план, що охоплює період до 2030, буде ратифікований до кінця цього року.

Цей проект значною мірою був сприйнятий позитивно. Це передбачає повільніше зростання попиту на електроенергію, ніж раніше прогнозувалося. Він також виключає будь-які нові ядерні розробки на наступні 12 роки.

Новий проект рекомендує стратегію, яка передбачає значне зростання потужностей з виробництва відновлюваної енергії. Це поєднується з короткочасним короткочасним виробленням електроенергії з газу під час фаз, коли вітер та сонячна енергія не можуть задовольнити попит на електроенергію. Це рекомендується як найдешевший варіант.

Причина для віддаючи перевагу газу скажімо, ядерна, це те, що хоча газ є найдорожчим паливом, яке використовується для виробництва електроенергії, будівництво АЕС набагато дешевше. Вони також можуть бути увімкнені та вимкнені швидше, ніж конкуруючі технології на основі палива, такі як вугілля та атомна енергетика.

Оптимальні прогнози сценарію

повне г, повне г,, показали, від, номер, XNUMX запропонований сценарій проектує додавання наступних енергогенеруючих потужностей між 2019 та 2030: 9.5GW вітер, 6.8GW сонячний, 8.1GW газ, 6.7GW вугілля та 2.5GW гідроенергетика. Сюди входять проекти, які вже були затверджені або знаходяться на стадії розробки, зокрема решта підрозділів із проекту Медупі та Кусіле вугільні заводи.

Ці цифри відображають те, що передбачено при максимальній потужності генерувати енергію - наприклад, які вітроелектростанції вироблятимуть, коли буде вітряно, і які сонячні пристрої генеруватимуть у сонячних умовах. Що стосується газу, то наміром є розглянути цю ємність як резервну. Вони працюватимуть лише тоді, коли інші джерела не можуть задовольнити попит на електроенергію.

Дивлячись на середню кількість електроенергії, яка вироблятиметься в енергетичній суміші Південної Африки, все ще переважатиме вугілля 2030. The поломка виробленої електроенергії за джерелом було б: вугілля 64%, вітер 13%, сонячне 8%, ядерне 4%, гідроенергетика 3% та газ 1%.

Рекомендації плану охоплюють лише період 2019-2030. Але вона також надає чорнові моделі для поєднання енергії наперед, як 2050. Він передбачає, що в 2050, за оптимальним сценарієм, 42% електроенергії буде надходити від вітру, 20% від сонячної, 17% від вугілля, 11% від газу та без ядерного.

Це означає, що відповідно до більшість сучасних моделей енергетичного планування, 100% відновлюваної електроенергії в Південній Африці немає на горизонті.

Чи можливий 100% електроенергії з поновлюваних джерел енергії?

Кілька країн вже отримують майже всю свою електроенергію з поновлюваних джерел енергії. До них належать Коста-Ріка, Ісландія, Норвегія та Парагвай. Всі вони набагато менш населені, ніж Південна Африка, і користуються великими гідроенергетичними ресурсами. Південна Африка, зі свого боку, є країна дефіцитна.

Але в Південній Африці існує низка речей. Це має багато сонячного світла, а його берегова лінія та ескарпмент пропонують чудово майданчики для вітру господарства.

То як Південно-Африканська Республіка зможе досягти 100% поновлюваних джерел енергії у своїй суміші? Він не може покладатися на газ, який не є поновлюваним джерелом енергії. Не можна розраховувати навіть на гідроенергетику мегапроекти заплановані уздовж Конго річка.

Тоді є цікаві альтернативи, такі як біопаливо і поточна потужність океану. Але вони не були належним чином встановлені.

Це залишає вітер та сонячну енергію. Ахіллесова п’ята з обома полягає в тому, що прагнення повністю поставити відновлювану енергію покладається на можливість зберігання електроенергії генерується протягом тривалих періодів.

Чудовий досягнуто прогресу в підвищенні ємності накопичувальних пристроїв та в комерціалізації новорозвинених технологій. Але дешеве довготривале зберігання електроенергії все ще значною мірою недосяжне - або недоцільно.

Зрештою, природа та вартість технологічного прогресу - чи то на зберіганні, чи в одній із широкого спектру енергогенеруючих технологій - визначатимуть, чи може Південна Африка різко перенести енергетичну суміш у відновлювані джерела енергії.

про автора

Хартмут Вінклер, професор фізики, Університет Йоганнесбурга

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, і 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.