Turbiny wiatrowe wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej na farmie wiatrowej w Afryce Południowej. Shutterstock
Jest żywy szalona debata w Afryce Południowej w zakresie, w jakim odnawialne źródła energii powinny zastąpić węgiel, szczególnie biorąc pod uwagę zagrożenie zmianami klimatu. Krajowe dostawy energii elektrycznej są obecnie w dużym stopniu uzależnione od węgla. Oczywiste jest, że energia węglowa nie zniknie w najbliższym czasie, ale scenariusz wytwarzania energii elektrycznej opartej na odnawialnych źródłach energii w 100 jest możliwy - i pożądany - w generacji od teraz.
Ważna globalna transformacja energetyczna na nowo definiuje sposób wytwarzania i dostarczania energii elektrycznej. W przeszłości w produkcji energii elektrycznej dominowały duże i często zanieczyszczające mega-elektrownie zasilane dużymi liniami energetycznymi. Ale trend jest teraz w kierunku małe jednostki zasilający przede wszystkim zlokalizowane sieci elektryczne.
Zmiany te są napędzane silnymi czynnikami. Po pierwsze, istnieje poważne zagrożenie zmiany klimatyczne który jest w znacznym stopniu spowodowany przez emisja z elektrowni węglowych.
Innym czynnikiem był fakt, że energia jądrowa - choć czysta - stała się niekonkurencyjny finansowo. A elektrownie jądrowe, które są już w budowie, są niezmiennie nękane opóźnienia i przekroczenia kosztów, jak również zarzuty niewłaściwości w procesie zakupowym.
Innym ważnym czynnikiem napędzającym był rozwój i zwiększenie skali technologii energii odnawialnej. Jest to możliwe dzięki znacznej redukcji kosztów, która spowodowała, że wiatr i słoneczna energia fotowoltaiczna stały się najtańsze opcje.
Republika Południowej Afryki ma wiele do zaoferowania, jeśli chodzi o energię odnawialną - dobre nasłonecznienie i linie brzegowe, które nadają się do wytwarzania energii wiatrowej. Ale wiele czynników stoi na przeszkodzie, aby całkowicie odejść od węgla. Największe jest to, że energia wiatrowa i słoneczna są przerywane, a nowe technologie nie zostały jeszcze opracowane, które pozwalają na tanie i efektywne magazynowanie.
Krajobraz energii elektrycznej w Południowej Afryce
Republika Południowej Afryki najnowszy plan energii elektrycznej - Zintegrowany plan zasobów dla energii elektrycznej - jest w trakcie dyskusji. Sfinalizowany plan obejmujący okres do 2030 powinien zostać ratyfikowany przed końcem tego roku.
Obecny projekt został w dużej mierze przyjęty pozytywnie. To przewiduje wolniejszy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną niż wcześniej przewidywano. Wyklucza to również wszelkie nowe prace jądrowe na następne lata 12.
Nowy projekt zaleca strategię, która przewiduje znaczny wzrost mocy wytwórczych energii odnawialnej. Byłoby to połączone z przerywanym krótkotrwałym wytwarzaniem energii elektrycznej z gazu w fazach, w których wiatr i słońce nie są w stanie zaspokoić zapotrzebowania na energię elektryczną. Jest to zalecane jako najtańsza opcja.
Powód dla preferując gaz powiedzmy, nuklearne, to że chociaż gaz jest najdroższym paliwem wykorzystywanym do wytwarzania energii elektrycznej, elektrownie gazowe są znacznie tańsze w budowie. Można je również włączać i wyłączać szybciej niż konkurencyjne technologie oparte na paliwach, takie jak węgiel i energia jądrowa.
Optymalne prognozy scenariuszy
Podróż Ruta de la Plata w liczbach proponowany scenariusz projektuje dodanie następujących mocy wytwórczych między 2019 i 2030: wiatr 9.5GW, energia słoneczna 6.8GW, gaz 8.1GW, węgiel 6.7GW i energia wodna 2.5GW. Obejmuje to projekty już zatwierdzone lub w budowie, w szczególności pozostałe jednostki z Medupi i Kusile elektrownie węglowe.
Liczby te odzwierciedlają to, co przewiduje się przy maksymalnej mocy wytwarzania energii - na przykład, jakie farmy wiatrowe mogłyby wytwarzać, gdy jest wietrznie, i jakie urządzenia słoneczne generowałyby w słonecznych warunkach. W przypadku gazu intencją jest potraktowanie tej pojemności jako rezerwowej. Działałyby one tylko wtedy, gdy inne źródła nie mogą zaspokoić zapotrzebowania na energię elektryczną.
Patrząc na średnią energię elektryczną, jaka ma być wytworzona, miks energetyczny Południowej Afryki nadal byłby zdominowany przez węgiel w 2030. The podział wyprodukowanej energii elektrycznej według źródła byłoby: węgiel 64%, wiatr 13%, energia słoneczna 8%, jądrowy 4%, energia wodna 3% i gaz 1%.
Zalecenia planu obejmują tylko okres 2019-2030. Ale zapewnia również projekty modeli miksu energetycznego tak daleko, jak 2050. Przewiduje, że w 2050, w optymalnym scenariuszu, 42% energii elektrycznej będzie pochodzić z wiatru, 20% z energii słonecznej, 17% z węgla, 11% z gazu i bez jądrowej.
Oznacza to, że zgodnie z najbardziej aktualne modele planowania energetycznego, 100% odnawialnej energii elektrycznej w Afryce Południowej nie jest na horyzoncie.
Czy możliwy jest 100% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych?
Kilka krajów już czerpie prawie całą swoją energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii. Obejmują one Kostaryka, Islandia, Norwegia i Paragwaj. Wszystkie są znacznie mniej zaludnione niż Republika Południowej Afryki i cieszą się dużymi zasobami energii wodnej. Republika Południowej Afryki ze swojej strony jest kraj z niedoborem wody.
Ale RPA ma wiele rzeczy. To ma dużo słońca, a jego linia brzegowa i skarpy oferują wspaniałe witryny dla wiatru farmy.
Więc w jaki sposób Republika Południowej Afryki uzyskałaby 100% energii odnawialnej w swoim miksie? Nie może polegać na gazie, który nie jest odnawialnym źródłem energii. Mimo to nie może liczyć na energię elektryczną mega-projekty są planowane wzdłuż Konga rzeka.
Są też ciekawe alternatywy, takie jak biopaliwa i moc prądu oceanu. Ale nie zostały odpowiednio ustalone.
To pozostawia wiatr i słońce. Piętą achillesową w obu przypadkach jest to, że poszukiwanie w pełni odnawialnego źródła energii zależy od zdolność do magazynowania energii elektrycznej generowane przez długie okresy.
Ogromny postęp został osiągnięty w zwiększaniu pojemności urządzeń pamięci masowej i komercjalizacji nowo opracowanych technologii. Ale tanie długoterminowe magazynowanie energii elektrycznej jest nadal w dużej mierze poza zasięgiem - lub jest niepraktyczne.
Ostatecznie to natura i koszt postępu technologicznego - czy to w magazynowaniu, czy w jednej z szerokiej gamy technologii wytwarzania energii - determinuje, czy Republika Południowej Afryki może radykalnie zmienić swój koszyk energetyczny w kierunku odnawialnych źródeł energii.
O autorze
Hartmut Winkler, profesor fizyki, University of Johannesburg
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie
autorstwa Paula Hawkena i Toma Steyera
W obliczu powszechnego strachu i apatii międzynarodowa koalicja naukowców, profesjonalistów i naukowców połączyła się, aby zaoferować zestaw realistycznych i odważnych rozwiązań w zakresie zmian klimatu. Opisano tutaj sto technik i praktyk - niektóre są dobrze znane; niektóre, o których być może nigdy nie słyszałeś. Obejmują one od czystej energii po edukację dziewcząt w krajach o niższych dochodach po praktyki użytkowania gruntów, które wyciągają węgiel z powietrza. Rozwiązania istnieją, są ekonomicznie opłacalne, a społeczności na całym świecie obecnie wdrażają je z umiejętnościami i determinacją. Dostępne na Amazon
Projektowanie rozwiązań klimatycznych: Przewodnik polityczny dotyczący energii niskoemisyjnej
przez Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Ponieważ skutki zmiany klimatu już dotykają nas, potrzeba ograniczenia globalnych emisji gazów cieplarnianych jest pilna. To trudne wyzwanie, ale technologie i strategie pozwalające mu sprostać istnieją już dzisiaj. Niewielki zestaw polityk energetycznych, dobrze zaprojektowanych i wdrożonych, może skierować nas na ścieżkę do przyszłości niskoemisyjnej. Systemy energetyczne są duże i złożone, dlatego polityka energetyczna musi być ukierunkowana i opłacalna. Podejście uniwersalne po prostu nie spełni swojego zadania. Decydenci potrzebują jasnych, kompleksowych zasobów, które nakreślą polityki energetyczne, które będą miały największy wpływ na naszą przyszłość klimatyczną, oraz opisują, jak dobrze zaprojektować te polityki. Dostępne na Amazon
To zmienia wszystko: kapitalizm kontra klimat
autor: Naomi Klein
In To wszystko zmienia Naomi Klein twierdzi, że zmiany klimatu to nie tylko kolejna kwestia, którą należy starannie uporządkować między podatkami a opieką zdrowotną. Jest to alarm, który wzywa nas do naprawienia systemu gospodarczego, który już pod wieloma względami zawodzi. Klein skrupulatnie opowiada się za tym, jak ogromne zmniejszenie naszej emisji gazów cieplarnianych jest naszą najlepszą szansą na jednoczesne zmniejszenie rozbieżnych nierówności, ponowne wyobrażenie sobie naszych złamanych demokracji i odbudowę wypatroszonych lokalnych gospodarek. Obnaża ideologiczną desperację negacjonistów zmian klimatu, mesjanistyczne złudzenia niedoszłych geoinżynierów oraz tragiczny defetyzm zbyt wielu głównych inicjatyw ekologicznych. I dokładnie pokazuje, dlaczego rynek nie - i nie może - naprawić kryzysu klimatycznego, ale pogorszy sytuację, wprowadzając coraz bardziej ekstremalne i niszczące ekologicznie metody wydobycia, któremu towarzyszy szalony kapitalizm katastroficzny. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
