Ветровые турбины, используемые для выработки электроэнергии на ветровой электростанции в Южной Африке. Shutterstock

Там живой бушующие дебаты в Южной Африке о том, в какой степени возобновляемые источники энергии должны заменить уголь, особенно с учетом угрозы изменения климата. Электроснабжение страны в настоящее время сильно зависит от угля. Хотя очевидно, что угольная энергетика не исчезнет в ближайшее время, сценарий производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии 100% возможен и желателен в будущем.

Крупный глобальный энергетический переход переопределяет способ производства и поставки электроэнергии. В прошлом в производстве электроэнергии доминировали крупные и часто загрязняющие электроэнергию мегаэлектростанции, распределенные по большим линиям электропередач. Но сейчас наблюдается тенденция к мелкие единицы В первую очередь питание локальных электрических сетей.

Эти изменения обусловлены мощными факторами. Во-первых, существует серьезная угроза изменения климата которая в значительной степени вызвана выбросы от угольных электростанций.

Другим фактором было то, что ядерная энергия - хотя и чистая - стала финансово неконкурентоспособен, А атомные электростанции, которые уже строятся, неизменно страдают от задержки и перерасход средств, так же как утверждения о неуместности в процессе закупок.

Другим важным движущим фактором было развитие и наращивание технологий использования возобновляемых источников энергии, Это стало возможным благодаря значительному сокращению затрат, благодаря которому ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергия самые дешевые варианты.

Южная Африка много чего хочет, когда дело доходит до возобновляемых источников энергии - хорошее солнце и береговые линии, которые пригодны для производства энергии ветра. Но ряд факторов мешает его способности полностью отойти от угля. Самым большим является то, что энергия ветра и солнца периодически, а новые технологии еще не разработаны, которые обеспечивают дешевое и эффективное хранение.

Электричество в Южной Африке

Южная Африка последний план электроэнергии - Комплексный план ресурсов для электричества - обсуждается. Ожидается, что окончательный план, охватывающий период до 2030, будет ратифицирован до конца этого года.

Настоящий проект в основном был принят положительно. Это предусматривает более медленный рост спроса на электроэнергию, чем предполагалось ранее. Это также исключает любую новую ядерную разработку в течение следующих 12 лет.

В новом проекте рекомендуется стратегия, предусматривающая значительный рост генерирующих мощностей возобновляемых источников энергии. Это будет связано с прерывистым кратковременным производством электроэнергии из газа во время фаз, когда ветер и солнечная энергия не в состоянии удовлетворить спрос на электроэнергию. Это рекомендуется как самый дешевый вариант.

Причина для предпочитая газ скажем, ядерное, это то, что, хотя газ является самым дорогим топливом, используемым в производстве электроэнергии, газовые электростанции строить гораздо дешевле. Они также могут включаться и выключаться быстрее, чем конкурирующие технологии на основе топлива, такие как уголь и атомная энергия.

Оптимальные сценарии прогнозов

Компания предлагаемый сценарий планирует добавить следующие мощности генерации между 2019 и 2030: ветер 9.5GW, солнечная энергия 6.8GW, газ 8.1GW, уголь 6.7GW и гидроэнергетика 2.5GW. Это включает проекты, уже утвержденные или находящиеся в стадии строительства, в частности оставшиеся Медупи и Кусиле угольные заводы.

Эти цифры отражают то, что предусматривается при максимальной мощности генерации, например, что будут производить ветряные электростанции в ветренную погоду и что будут производить солнечные устройства в солнечную погоду. В случае газа, намерение состоит в том, чтобы рассматривать эту емкость как резервную. Они будут работать только тогда, когда другие источники не смогут удовлетворить спрос на электроэнергию.

Если посмотреть на среднюю вырабатываемую электроэнергию, в структуре энергопотребления Южной Африки все еще будет преобладать уголь в 2030. выход из строя произведенной электроэнергии по источникам: уголь 64%, ветер 13%, солнечный 8%, ядерный 4%, гидроэнергетика 3% и газ 1%.

Рекомендации плана охватывают только период 2019-2030. Но он также предоставляет черновые модели для энергетического баланса так далеко впереди, как 2050. Он прогнозирует, что в 2050 при оптимальном сценарии 42% электричества будет поступать от ветра, 20% от солнечной энергии, 17% от угля, 11% от газа и без атомной энергии.

Это означает, что согласно большинство современных моделей энергетического планирования100% возобновляемой электроэнергии в Южной Африке не за горизонтом.

Возможно ли использование 100% электроэнергии из возобновляемых источников?

Несколько стран уже получают почти всю свою электроэнергию из возобновляемых источников энергии. Они включают Коста-Рика, Исландия, Норвегия и Парагвай, Все они гораздо менее населены, чем Южная Африка, и обладают большими гидроэнергетическими ресурсами. Южная Африка, со своей стороны, является нехватка воды.

Но у Южной Африки есть кое-что для этого. Она имеет много солнечного светаи его береговая линия и откос предлагают превосходные сайты для ветра фермы.

Так как же Южная Африка сможет достичь возобновляемых источников энергии 100%? Он не может полагаться на газ, который не является возобновляемым источником энергии. И при этом он не может рассчитывать на гидроэнергетику, хотя мегапроекты запланированы вдоль Конго река.

Тогда есть интересные альтернативы, такие как биотопливо и сила океанского течения, Но они не были должным образом установлены.

Это оставляет ветер и солнечный. Ахиллесова пята и того, и другого заключается в том, что поиск полностью возобновляемой энергии зависит от способность хранить электричество генерируется в течение длительных периодов.

огромный прогресс достигнут в повышении емкости запоминающих устройств и коммерциализации новых разработанных технологий. Но дешевое долгосрочное хранение электроэнергии все еще в значительной степени недоступно или нецелесообразно.

В конечном счете, именно природа и стоимость технологических достижений - будь то хранение или использование одной из самых разнообразных технологий производства электроэнергии - будут определять, сможет ли южноафриканская сторона резко изменить свой энергетический баланс в сторону возобновляемых источников энергии.

Об авторе

Хартмут Винклер, профессор физики, Университет Йоханнесбурга

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

Пол Хокен и Том Стейер
Перед лицом широко распространенного страха и апатии международная коалиция исследователей, специалистов и ученых объединилась, чтобы предложить ряд реалистичных и смелых решений проблемы изменения климата. Здесь описаны сто методов и практик, некоторые из них хорошо известны; некоторые, о которых вы, возможно, никогда не слышали. Они варьируются от чистой энергии до обучения девочек в странах с низким уровнем дохода и практики землепользования, которая выбрасывает углерод из воздуха. Решения существуют, являются экономически жизнеспособными, и сообщества во всем мире в настоящее время принимают их с умением и решительностью. Доступно на Amazon

Проектирование климатических решений: руководство по политике для низкоуглеродной энергетики

Хэл Харви, Робби Орвис, Джеффри Риссман
Поскольку последствия изменения климата уже сказываются на нас, необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов является не менее чем насущной. Это непростая задача, но технологии и стратегии для ее решения существуют сегодня. Небольшой набор энергетических политик, хорошо продуманных и реализованных, может направить нас на путь к низкоуглеродному будущему. Энергетические системы большие и сложные, поэтому энергетическая политика должна быть целенаправленной и рентабельной. Универсальные подходы просто не помогут. Директивным органам нужен четкий и всеобъемлющий ресурс, в котором излагается энергетическая политика, которая окажет наибольшее влияние на наше климатическое будущее, и описывается, как ее правильно разрабатывать. Доступно на Amazon

Это меняет все: Капитализм против Климатологической

Наоми Кляйн
In Это изменяет все Наоми Кляйн утверждает, что изменение климата - это не просто еще одна проблема, которую нужно аккуратно поставить между налогами и здравоохранением. Это тревога, которая призывает нас к налаживанию экономической системы, которая уже во многих отношениях подводит нас. Кляйн тщательно выверяет аргументы в пользу того, что массовое сокращение выбросов парниковых газов - это наш лучший шанс одновременно сократить неравенство, изменить наши разрушенные демократии и восстановить разрушенную местную экономику. Она разоблачает идеологическое отчаяние отрицателей изменения климата, мессианские заблуждения потенциальных геоинженеров и трагический пораженчество слишком многих основных зеленых инициатив. И она наглядно демонстрирует, почему рынок не смог - и не может - исправить климатический кризис, а вместо этого усугубит ситуацию, применяя все более экстремальные и экологически разрушительные методы добычи, сопровождаемые безудержным капитализмом бедствий. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.