Возобновляемая сетка 100% доступна, но нуждается в государственном финансировании

Возобновляемая сетка 100% доступна, но нуждается в государственном финансировании
При правильном сочетании энергосистема может быть полностью возобновляемой при той же стоимости и надежности, что и ископаемое топливо. Pixabay / Wikimedia Commons

В речь в Национальном пресс-клубеПремьер-министр Малкольм Тернбулл заявил, что основные требования к электрической системе Австралии заключаются в том, что она должна быть доступной, надежной и способной помочь в достижении национальных целей по сокращению выбросов. Он также подчеркнул, что усилия по достижению этих целей должны быть «технологически независимыми», то есть лучшие решения следует выбирать с учетом их достоинств, независимо от того, основаны ли они на ископаемом топливе, возобновляемых источниках энергии или других технологиях.

Как это бывает, современные ветряные, солнечные фотоэлектрические (PV) и гидроаккумулирующие насосы с гидроаккумулирующей энергией (PHES) могут отвечать этим требованиям без героических допущений по стоимости, которая является конкурентоспособной по сравнению с электростанциями на ископаемом топливе.

Тернбулл и его правительство также правильно определили хранение энергии как ключ к обеспечению высокой надежности системы. Ветер и солнечная энергия являются прерывистыми источниками генерации, и, хотя мы лучше прогнозируем ветер и солнечную погоду на временных масштабах от секунд до недель, хранение, тем не менее, необходимо для обеспечения правильного баланса между спросом и предложением для высокой степени проникновения ветра и PV.

Хранение становится важным, когда переменная составляющая возобновляемой энергии в производстве электроэнергии поднимается выше 50%. Австралия в настоящее время источники о 18% его электроэнергии от возобновляемых источников энергии - гидроэлектростанция в Снежных горах и Тасмании, энергия ветра и постоянно растущее число фотоэлектрических установок на крыше.

Между тем, в Южной Австралии возобновляемая энергия уже составляет около 50% - в основном это энергия ветра и фотоэлектрическая энергия - и поэтому у этого государства теперь есть потенциальная экономическая возможность добавить накопление энергии в сеть.

Толчок для хранения

Чтобы помочь реализовать этот потенциал, в Южной Австралии и в других местах, Финансовая корпорация по чистой энергии (CEFC) и Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии (ARENA) потратит $ 20 миллионов государственных средств помогая гибкой емкости и крупномасштабным проектам накопления энергии стать коммерчески жизнеспособными, в том числе гидроэлектростанциями и батареями.

ФЭС составляет 97% мировых запасов электроэнергии, Розничный рынок бытовых аккумуляторных батарей, таких как Powerwall Tesla, растет, но крупномасштабные аккумуляторные батареи все еще намного дороже, чем PHES. У закачиваемой гидроэлектростанции есть большое будущее в Австралии и многих других странах, потому что есть очень много подходящих сайтов.


Получите последние новости от InnerSelf


Ветер и фотоэлектрические системы являются победителями с точки зрения производства электроэнергии с низким уровнем выбросов, поскольку они стоят дешевле, чем альтернативы. Действительно, фотоэлектрические и ветровые составляли половину мировых мощностей нового поколения, установленных в 2015 и в Австралии установлены почти все мощности нового поколения.

Недавно мы смоделировали национальный рынок электроэнергии (NEM) для сценария возобновляемых источников энергии% 100. В этом сценарии ветер и PV обеспечивают 90% годового электричества, а существующие гидро- и биоэнергетика обеспечивают баланс. В нашем моделировании мы избегаем героических предположений о будущем развитии технологий, включая только те технологии, которые уже были развернуты в количествах, превышающих гигаватты 100, а именно: ветер, фотоэлектрические и PHES.

Надежные, современные цены доступны для этих технологий, и наши оценки затрат являются более надежными, чем для моделей, которые используют развертывание технологий и прогнозы снижения затрат, которые сильно отличаются от сегодняшних реалий.

В нашем моделировании мы используем исторические данные о ветре, солнце и спросе за каждый час лет 2006-10. Очень широкое распространение PV и ветра по сети уменьшает дефицит поставок благодаря использованию различных погодных систем. Энергетический баланс между спросом и предложением поддерживается за счет добавления достаточного количества PHES, высоковольтной мощности передачи и избыточной мощности ветра и фотоэлектрической мощности.

Не дорогая работа

Ключевым результатом нашей работы является то, что дополнительные затраты на балансирование предложения возобновляемой энергии с потребностью на почасовой, а не на годовой основе, скромны: $ 25-30 за мегаватт-час (МВтч). Важно отметить, что эта стоимость является верхней границей, потому что мы не учитывали использование управление спросом или батареи, чтобы сгладить спрос и предложение еще больше.

Более того, значительная часть этой предполагаемой стоимости связана с периодами нескольких последовательных дней пасмурной и безветренной погоды, которые происходят только раз в несколько лет. Мы могли бы сделать существенные дальнейшие сокращения посредством сокращения нагрузки по контракту, периодического использования устаревших угольных и газовых генераторов для зарядки резервуаров PHES и управления временем зарядки батарей в электромобилях.

Используя цены 2016, преобладающие в Австралии, мы оцениваем, что приведенная стоимость энергии в будущем с возобновляемыми источниками энергии 100%, включая стоимость почасовой балансировки, составляет A 93 за МВтч. Стоимость ветровой и фотоэлектрической энергии продолжает быстро падать, поэтому после 2020 эта цена, вероятно, составит около AU $ 75 за МВтч.

Важно то, что это сопоставимо с соответствующей оценочной цифрой для новой электростанции на сверхкритическом каменном угле в Австралии, которая была выставлена ​​на $ 80 за МВтч.

Между тем, система, разработанная на основе ветра, PV и PHES и существующей гидроэлектростанции, может обеспечить такую ​​же надежность, как и сегодняшняя сеть. PHES также может предоставить многие из услуг, которые сегодня обеспечивают надежную энергетическую систему: превосходная инерционная энергия, запас вращения, быстрый запуск, возможность черного пуска, регулирование напряжения и контроль частоты.

Система старения

Австралийский парк ископаемого топлива стареет. Хорошим примером является в ожидании закрытия 49-летней электростанции Hazelwood на буром угле в долине Виктории Латроб. ACIL Аллен отчитывается перед правительством Австралии перечисляет технический срок службы каждой электростанции и показывает, что две трети австралийских мощностей по производству ископаемого топлива достигнут конца своего технического срока службы в течение следующих двух десятилетий.

Практическим выбором для замены этих установок являются ископаемое топливо (уголь и газ) или существующие крупномасштабные возобновляемые источники энергии (ветер и фотоэлектрическая энергия). Возобновляемые источники энергии уже экономически конкурентоспособны, и 2030 будет явно дешевле.

Выбросы парниковых газов, связанных с энергией, составляют около 84% от общего количества в Австралии. Производство электроэнергии, наземный транспорт и отопление в городских районах составляют 55% от общего объема выбросов. Преобразование этих трех энергетических функций в возобновляемую энергию легче, чем для других компонентов энергетической системы.

Транспорт и городское отопление можно электрифицировать, развернув электромобили и тепловые насосы соответственно. Электрические тепловые насосы уже обеспечивает сильную конкуренцию за природный газ на рынках космического и водяного отопления, Важно отметить, что эти устройства имеют масштабное хранение в виде аккумуляторов в транспортных средствах, и тепловая инерция в воде и зданиях. Хорошо интегрированное принятие этих технологических изменений поможет еще больше снизить цены на электроэнергию.

Таким образом, ветер, PV и PHES вместе обеспечивают надежность и доступность, чтобы соответствовать текущей электрической системе. Кроме того, они способствуют глубокому сокращению выбросов при низких затратах, которые могут выйти далеко за пределы Австралии. существующая климатическая цель.Беседа

Об авторах

Эндрю Блейкерс, профессор инженерных наук, Австралийский национальный университет; Бин Лу, кандидат наук, Австралийский национальный университети Мэтью Стокс, научный сотрудник Колледжа инженерии и компьютерных наук АНУ, Австралийский национальный университет

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
9780143130444Перед 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
1610919564Поскольку последствия изменения климата уже сказались на нас, необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов является не менее чем насущной. Это сложная задача, но технологии и стратегии для ее решения существуют сегодня. Небольшой набор энергетической политики, хорошо спроектированный и реализованный, может поставить нас на путь к низкоуглеродному будущему. Энергетические системы большие и сложные, поэтому энергетическая политика должна быть целенаправленной и рентабельной. Подходы «один размер подходит всем» просто не справятся с работой. Политики нуждаются в четком, всеобъемлющем ресурсе, который описывает энергетическую политику, которая будет иметь наибольшее влияние на наше климатическое будущее, и описывает, как правильно разрабатывать эту политику. Доступно на Amazon

Это меняет все: Капитализм против Климатологической

Наоми Кляйн
1451697392In 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.

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ