Solar är nu den mest populära formen av ny elproduktion över hela världen

Solar är nu den mest populära formen av ny elproduktion över hela världen

Solar har blivit världens favorit nya typ av elproduktion, enligt globala data som visar det mer solcellsvoltaisk (PV) kapacitet installeras än någon annan generationsteknik.

I hela världen installerades några 73-gigawattar med netto ny PV-kapacitet i 2016. Vindkraft kom på andra plats (55GW), med kol förflyttad till tredje (52GW) följt av gas (37GW) och hydro (28GW).

Tillsammans representerar PV och vind 5.5% av nuvarande energiproduktion (som i slutet av 2016), men avgörande utgjorde de nästan hälften av all ny kapacitet för ny generation som installerades över hela världen under förra året.

Det är troligt att byggandet av nya kolkraftverk kommer att minska, kanske ganska snabbt, eftersom PV och vind nu är kostnadskompetenta nästan överallt.

Hydro är fortfarande viktigt i utvecklingsländer som fortfarande har floder till damm. Samtidigt har andra låga utsläppsteknologier som kärnkraft, bioenergi, solvärme och geotermisk små marknadsandelar.

PV och vind har nu så stora fördelar vad gäller kostnad, produktionsskala och försörjningskedjor som det är svårt att se någon annan teknik med låga utsläpp som utmanar dem inom det närmaste årtiondet eller så.

Det är verkligen fallet i Australien, där PV och vind omfattar nästan all ny generationskapacitet, och där solenergi-PV-kapacitet är inställd för att nå 12GW av 2020. Vind och sol PV är installeras med en kombinerad hastighet på cirka 3GW per år, drivs till stor del av den federala regeringens Mål för förnybar energi (RET).

Detta är dubbelt för att tredubbla de senaste åren och en välkommen återgång till tillväxt efter flera års dämpad verksamhet på grund av politisk osäkerhet över RET.

Om denna kurs upprätthålls kommer då 2030 mer än hälften av australiensisk el från förnybar energi och Australien kommer att ha träffat sin löftet i Parisavtalet om klimat rent genom utsläppsbesparingar inom elindustrin.

För att ta upp tanken ytterligare, om Australien skulle dubbla den nuvarande kombinerade PV- och vindinstallationshastigheten till 6GW per år skulle den nå 100% förnybar el i cirka 2033. Modellering av min forskningsgrupp föreslår att detta inte skulle vara svårt, eftersom dessa teknologier nu är billigare än el från nybyggd kol och gas.

Förnybar framtid inom räckhåll

Förskrivningen till ett överkomligt, stabilt och uppnåbart 100% förnybart elnät är relativt enkelt:

  1. Använd främst PV och vind. Dessa tekniker är billigare än andra låga utsläppstekniker, och Australien har gott om sol och vind, varför dessa tekniker redan har använts i stor utsträckning. Det innebär att de, jämfört med andra förnybara energikällor, har mer tillförlitliga prisprognoser och undviker behovet av heroiska antaganden om framgången med mer spekulativa rena energianställningar.

  2. Distribuera generationen över ett mycket stort område. Spridning av vind- och PV-anläggningar över stora områden - säg en miljon kvadratkilometer från norra Queensland till Tasmanien - ger tillgång till ett brett utbud av olika väder och bidrar också till att jämna ut toppar i användarnas efterfrågan.

  3. Bygg sammankopplingar. Länk upp det breda nätverket av PV och vind med högspänningsledningar av den typ som redan används för att flytta el mellan stater.

  4. Lägg till lagring. Lagring kan hjälpa till att matcha energiproduktionen med efterfrågan. Det billigaste alternativet är pumpad hydroenergilagring (PHES), med stöd från batterier och efterfrågan ledning.

Australien har för närvarande tre PHES-system - Tumut 3, Kangaroo Valleyoch Wivenhoe - som alla är på floder. Men det finns ett stort antal potentiella off-river platser.

I en projektet finansieras av Australiska förnybar energi byrån, vi har identifierat om 5,000 sajter i södra Australien, Queensland, Tasmanien, Canberra-distriktet och Alice Springs-distriktet som är potentiellt lämpade för pumpad hydrolagring.

Var och en av dessa webbplatser har mellan 7 och 1,000 gånger lagringspotentialen för Tesla-batteri installeras för närvarande för att stödja South Australian-nätet. Dessutom har pumpad hydro en livstid på 50 år, jämfört med 8-15 år för batterier.

Viktigt är att de flesta av de potentiella PHES-platserna ligger i närheten där människor bor och där nya PV- och vindkraftparker byggs.

När sökandet efter platser i New South Wales, Victoria och Western Australia är komplett, räknar vi med att avslöja 70-100 gånger mer PHES-energilagringspotential än vad som krävs för att stödja ett 100% förnybart elnät i Australien.

Hantera nätet

Fossilbränslegeneratorer tillhandahåller för närvarande en annan tjänst till gallret, förutom att bara generera el. De hjälper till att balansera utbud och efterfrågan, på tidsplaner ner till sekunder, genom "inertialenergin" som lagras i sina tunga rotationsgeneratorer.

Men i framtiden kan denna tjänst utföras av liknande generatorer som används i pumpade hydrosystem. Och utbud och efterfrågan kan också matchas med hjälp av snabbbatterier, efterfrågestyrning och "syntetisk tröghet" från PV- och vindkraftverk.

Vind och PV levererar allt hårdare konkurrens om gas på hela energimarknaden. Priset på storskalig vind och PV i 2016 var A $ 65-78 per megawatt-timme. Detta är under nuvarande grossistpris på el på den nationella elmarknaden.

Rikliga anekdotiska bevis tyder på att vind- och PV-energipriset har fallit till A $ 60-70 per MWh i år när industrin tar fart. Priserna kommer sannolikt att sjunka under A $ 50 per MWh inom några år, för att matcha nuvarande internationella referenspriser. Således är nettokostnaden för att flytta till ett 100% förnyelsebart elsystem över de kommande 15-åren noll jämfört med att fortsätta bygga och underhålla anläggningar för det nuvarande fossila systemet.

Gas kan inte längre konkurrera med vind och PV för leverans av el. Elektriska värmepumpar driver gas ut ur vatten och rymmeuppvärmning. Även för leverans av högtemperaturvärme för industrin måste gasen kosta mindre än A $ 10 per gigajoule för att konkurrera med elugnar som drivs av vind- och PV-effekten kostar A $ 50 per MWh.

Viktigare är att ju mer billigt PV och vind används i den nuvarande högkostade elmiljön, desto mer kommer de att sänka priserna.

Då är det fråga om andra typer av energianvändning förutom el - såsom transport, uppvärmning och industri. Det billigaste sättet att göra dessa energikällor grönt är att elektrifiera nästan allting och sedan ansluta dem till ett elnät som drivs av förnybara energikällor.

En minskning av 55% i de australiensiska växthusgasutsläppen kan uppnås genom ombyggnad av elnätet till förnybara energikällor, tillsammans med massanvändning av elfordon för landtransport och elvärmepumpar för uppvärmning och kylning. Utöver detta kan vi utveckla förnyelsebara elektriska banor för att tillverka kolvätebaserade bränslen och kemikalier, främst genom elektrolys av vatten för att få väte och kolavskiljning från atmosfären för att uppnå en minskning av 83% av utsläppen (med återstående 17% av utsläpp som främst kommer från jordbruk och markröjning).

Att göra allt detta skulle innebära en tredubbling av den mängd el som vi producerar, enligt min forskningsgrupps preliminära uppskattning.

AvlyssningenMen det finns ingen brist på sol- och vindkraft för att uppnå detta, och priserna faller snabbt. Vi kan bygga en ren energi framtid till skälig kostnad om vi vill.

Om författaren

Andrew Blakers, professor i teknik, Australian National University

Den här artikeln är från Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = solenergi; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}