طبق داده های جهانی که نشان می دهد، خورشیدی به نوع جدید تولید برق در جهان تبدیل شده است ظرفیت خورشیدی فتوولتائیک (PV) بیشتر از هر فن آوری نسل دیگر نصب می شود.
در سراسر جهان، برخی از گیگاوات 73 خالص خورشیدی جدید خورشیدی PV در 2016 نصب شده است. انرژی باد در جایگاه دوم (55GW)، با زغال سنگ به سمت سوم (52GW)، به دنبال گاز (37GW) و آب (28GW) آمد.
با هم، PV و باد نمایان می شود 5.5٪ از تولید انرژی فعلی (همانطور که در انتهای 2016 بود)، اما به شدت آنها تقریبا نیمی از ظرفیت نسل جدید خالص را که در طول سال گذشته در سراسر جهان نصب شده بود، تشکیل دادند.
احتمال دارد که احداث نیروگاه های زغال سنگ جدید کاهش یابد، احتمالا بسیار سریع است، زیرا PV و باد اکنون تقریبا همه جا رقابتی هستند.
Hydro هنوز در کشورهای در حال توسعه مهم است که هنوز هم رودخانه ها به سد هستند. در عین حال، سایر فناوری های کم هیدروژن مانند انرژی هسته ای، زیست انرژی، گرمای خورشیدی و زمین گرمایی دارای سهم بازار اند.
PV و باد در حال حاضر دارای مزایای زیادی از نظر هزینه، مقیاس تولید و زنجیره تامین آن است دشوار است برای دیدن هر گونه کم فن آوری های دیگر را به چالش کشیدن آنها در دهه آینده یا بیشتر.
این قطعا در استرالیا مورد استفاده قرار می گیرد، جایی که PV و باد تقریبا تمام ظرفیت نسل جدید را شامل می شود و ظرفیت خورشیدی PV است تنظیم شده برای رسیدن به 12GW توسط 2020. باد و خورشید PV در حال بودن هستند نصب شده در نرخ ترکیب شده در مورد 3GW در سال استکه عمدتا توسط دولت فدرال رانده شده است هدف قابل تجدید انرژی (RET).
این دو برابر با نرخ سال های اخیر سه برابر شده است و پس از چند سال فعالیت ناپایدار به علت عدم اطمینان سیاسی در مورد RET خوش آمدید به رشد است.
اگر این میزان حفظ شود، پس توسط 2030 بیش از نیمی از برق استرالیا از انرژی های تجدید پذیر به ارمغان می آورد و استرالیا با آن روبرو خواهد شد وعده در موافقتنامه پاریس در مورد آب و هوا صرفا از طریق صرفه جویی در انتشار انرژی در صنعت برق.
برای این ایده بیشتر، اگر استرالیا دو برابر میزان نصب PV و باد فعلی به 6GW در هر سال، دو برابر 100٪ برق قابل تجدید در حدود 2033 برسد. مدل سازی توسط گروه تحقیقاتی من نشان می دهد که این موضوع دشوار نخواهد بود، با توجه به این که این فناوری ها از لحاظ زغال سنگ و گاز جدید ارزان تر از برق است.
آینده قابل بازیافت در دسترس است
نسخه تجویز شبکه انرژی تجدیدپذیر٪ 100 مقرون به صرفه، پایدار و قابل دستیابی نسبتا ساده است:
-
به طور عمده از PV و باد استفاده کنید. این فناوری ها ارزان تر از سایر تکنولوژی های کم انتشار هستند و استرالیا دارای آفتاب و باد زیادی است که به همین دلیل است که این فن آوری ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. این بدان معنی است که در مقایسه با سایر انرژی های تجدید پذیر، آنها دارای پیش بینی های قابل اطمینان قیمت هستند و از نیاز به قضاوت های قهرمانانه در مورد موفقیت بیشتر گزینه های انرژی پاک کننده تفصیلی اجتناب می کنند.
-
توزیع نسل در یک منطقه بسیار بزرگ گسترش تسهیلات باد و PV در مناطق وسیع - می گوید که یک میلیون کیلومتر مربع از شمال کوئینزلند تا تاسمانی، دسترسی به طیف وسیعی از آب و هوا مختلف را فراهم می کند و همچنین کمک می کند تا صعود خود را در تقاضای کاربران.
-
ساخت اتصالات اتصال شبکه گسترده ای از PV و باد را با خطوط ولتاژ بالا از نوعی که قبلا برای انتقال برق بین دولت ها استفاده می شود، مرتبط کنید.
-
ذخیره سازی را اضافه کنید ذخیره سازی می تواند به تولید انرژی با الگوهای تقاضا کمک کند. ارزانترین گزینه است ذخیره انرژی هیدرولیک پمپ (PHES)با حمایت از باتری و مدیریت تقاضا.
استرالیا در حال حاضر دارای سه سیستم PHES است - Tumut 3, دره کانگوروو وینوهو - همه آنها در رودخانه ها هستند. اما تعداد زیادی از سایت های بالقوه خارج از رودخانه وجود دارد.
در یک پروژه تامین مالی توسط آژانس انرژی تجدید پذیر استرالیا، ما در مورد آن را شناسایی کرده ایم سایت های 5,000 در جنوب استرالیا، کوئینزلند، تاسمانی، ولسوالی کانبره و منطقه ایلیس اسپرینگ که به طور بالقوه برای ذخیره سازی هیدروژن پمپاژ مناسب هستند.
هر کدام از این سایت ها بین 7 و 1,000 بار پتانسیل ذخیره سازی از باتری تسلا در حال حاضر نصب شده است تا از شبکه جنوب استرالیا پشتیبانی کند. علاوه بر این، هیدروژن پمپ دارای طول عمر 50 سال است، در مقایسه با 8-15 سال برای باتری.
مهمتر از همه، بسیاری از سایت های آینده PHES در نزدیکی جایی که مردم زندگی می کنند و جایی که مزارع جدید برق و باد تولید می شوند، قرار می گیرند.
هنگامی که جستجو برای سایتها در نیو ساوت ولز، ویکتوریا و غربی استرالیا کامل است، ما انتظار داریم که کشف کنیم 70-100 بار بیشتری از PHES انرژی پتانسیل ذخیره سازی از مورد نیاز برای حمایت از یک شبکه برق مجازی 100٪ در استرالیا.
مدیریت شبکه
ژنراتورهای سوخت فسیلی در حال حاضر خدمات دیگری را به شبکه ارائه می دهند، علاوه بر تولید برق. آنها به تعادل عرضه و تقاضا کمک می کنند، در زمانبندی به ثانیه، از طریق انرژی "درونی" ذخیره شده در ژنراتورهای چرخشی سنگین آنها.
اما در آینده این سرویس را می توان با استفاده از ژنراتورهای مشابه در سیستم های آبی پمپاژ انجام داد. و عرضه و تقاضا نیز می تواند با کمک باتری های سریع پاسخ، مدیریت تقاضا و "تزریق مصنوعی" از مؤسسه های برق و باد کنترل شود.
باد و PV در حال رقابت سخت تر برای گاز در سراسر بازار انرژی هستند. قیمت باد و PV در مقیاس بزرگ در 2016 بود $ 65-78 در هر مگاوات ساعت. این در زیر است قیمت عمده فروشی برق در حال حاضر در بازار برق ملی.
شواهد بی شماری نشان می دهد که قیمت انرژی باد و PV در سال جاری به میزان A $ 60-70 کاهش یافته است. به احتمال زیاد قیمت ها در طی چند سال پایین تر از A $ 50 به ازای هر مگاوات ساعت می رسد تا با قیمت های فعلی بین المللی مطابقت داشته باشد. بنابراین، هزینه های خالص انتقال به سیستم برق تجدیدپذیر٪ 100٪ در سال های آینده 15 در مقایسه با ادامه ساخت و نگهداری امکانات برای سیستم فعلی فسیلی، صفر است.
گاز دیگر نمی تواند با باد و PV برای تحویل برق رقابت کند. پمپ های حرارتی الکتریکی گاز را از آب و فضای گرمایش رانندگی می کنند. حتی برای تحویل گرما به دمای بالا برای صنعت، گاز باید کمتر از A $ 10 در هر گیگاجول هزینه داشته باشد تا با کوره های الکتریکی که با انرژی باد و PV هزینه A $ 50 برای هر MWh رقابت می کنند، رقابت کند.
مهمتر از آن، بیشتر که PV و باد کم هزینه در محیط برق با هزینه بالا در حال حاضر مستقر است، بیشتر آنها قیمت را کاهش می دهند.
سپس مسئله استفاده از انرژی های دیگر در کنار برق - مانند حمل و نقل، گرمایش، و صنعت وجود دارد. ارزان ترین راه برای ساخت این منابع انرژی سبز، تقریبا همه چیز را برق می اندازد و سپس آنها را به یک شبکه برق متکی می کند که توسط انرژی های تجدید پذیر ساخته شده است.
کاهش 55 در انتشار گازهای گلخانه ای استرالیا توسط تبدیل شبکه برق به انرژی های تجدید پذیر، همراه با اتخاذ وسیع وسایل نقلیه الکتریکی برای حمل و نقل زمینی و پمپ های حرارتی الکتریکی برای گرمایش و خنک سازی به دست می آید. علاوه بر این، ما می توانیم مسیرهای تجدید پذیر مبتنی بر الکتریکی را برای تولید سوخت و مواد شیمیایی بر اساس هیدروکربن، به طور عمده از طریق الکترولیز آب برای به دست آوردن هیدروژن و جذب کربن از جو، توسعه، برای رسیدن به کاهش 83 در انتشار (با٪ 17 باقی مانده انتشار گازها به طور عمده از کشاورزی و پاکسازی زمین).
با توجه به برآورد اولیه تحقیق گروه تحقیق، انجام کلیه این ها به سه برابر میزان تولید برق ما سه برابر خواهد شد.
اما این کمبود انرژی خورشیدی و باد برای دستیابی به این هدف وجود ندارد، و قیمت ها به سرعت در حال سقوط هستند. اگر بخواهیم، می توانیم آینده انرژی پاکیزه را با کمترین هزینه بسازیم.
درباره نویسنده
اندرو بلوکر، استاد مهندسی دانشگاه ملی استرالیا
این مقاله از است گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط
at InnerSelf Market و آمازون
