Solar imekuwa aina mpya zaidi ya kizazi cha umeme ulimwenguni, kulingana na data ya ulimwengu inayoonyesha hiyo uwezo zaidi wa jua wa photovoltaic (PV) umewekwa kuliko teknolojia yoyote ya kizazi.
Ulimwenguni kote, gigawati 73 za uwezo mpya wa jua wa PV ziliwekwa mnamo 2016. Nishati ya upepo ilikuja katika nafasi ya pili (55GW), makaa ya mawe yamepelekwa kwa tatu (52GW), ikifuatiwa na gesi (37GW) na hydro (28GW).
Pamoja, PV na upepo huwakilisha 5.5% ya uzalishaji wa sasa wa nishati (kama mwisho wa 2016), lakini muhimu zaidi walikuwa karibu nusu ya uwezo wote wa kizazi kipya uliowekwa ulimwenguni kote mwaka jana.
Inawezekana kwamba ujenzi wa vituo vipya vya umeme wa makaa ya mawe utapungua, labda haraka sana, kwa sababu PV na upepo sasa ni za ushindani wa gharama karibu kila mahali.
Hydro bado ni muhimu katika nchi zinazoendelea ambazo bado zina mito kwa bwawa. Wakati huo huo, teknolojia zingine za uzalishaji wa chini kama vile nyuklia, nishati-nishati, joto la jua na jotoardhi zina hisa ndogo za soko.
PV na upepo sasa zina faida kubwa kama hiyo kwa gharama, kiwango cha uzalishaji na minyororo ya usambazaji ambayo ni ni ngumu kuona teknolojia yoyote ya uzalishaji wa chini inawapa changamoto ndani ya miaka kumi ijayo au zaidi.
Hiyo ni kweli huko Australia, ambapo PV na upepo hujumuisha karibu uwezo wote wa kizazi kipya, na ambapo uwezo wa PV ya jua ni iliyowekwa kufikia 12GW ifikapo 2020. Upepo na PV ya jua ni kuwa imewekwa kwa kiwango cha pamoja cha karibu 3GW kwa mwaka, inayoendeshwa sana na serikali ya shirikisho Lengo La Nishati Mbadala (RET).
Hii ni mara mbili kwa mara tatu ya kiwango cha miaka ya hivi karibuni, na kurudi tena kwa ukuaji baada ya miaka kadhaa ya shughuli ndogo kwa sababu ya kutokuwa na uhakika wa kisiasa juu ya RET.
Ikiwa kiwango hiki kitahifadhiwa, basi ifikapo mwaka 2030 zaidi ya nusu ya umeme wa Australia utatoka kwa nishati mbadala na Australia itakuwa imekutana nayo ahadi chini ya makubaliano ya hali ya hewa ya Paris kwa njia ya akiba ya uzalishaji ndani ya tasnia ya umeme.
Ili kupeleka wazo hilo zaidi, ikiwa Australia ingeongeza maradufu kiwango cha sasa cha pamoja cha PV na upepo hadi 6GW kwa mwaka, ingefika 100% ya umeme mbadala mnamo 2033. Kuunda mfano na kikundi changu cha utafiti inapendekeza kuwa hii haitakuwa ngumu, ikizingatiwa kuwa teknolojia hizi sasa ni za bei rahisi kuliko umeme unaotokana na makaa mapya na gesi.
Inayoweza kupatikana baadaye
Maagizo ya gridi ya umeme inayoweza kupatikana kwa bei rahisi, thabiti na inayoweza kufikiwa ni 100 moja kwa moja:
-
Tumia haswa PV na upepo. Teknolojia hizi ni za bei rahisi kuliko teknolojia zingine za uzalishaji wa chini, na Australia ina jua na upepo mwingi, ndio sababu teknolojia hizi tayari zimepelekwa sana. Hii inamaanisha kuwa, ikilinganishwa na mbadala zingine, zina makadirio ya bei ya kuaminika zaidi, na zinaepuka hitaji la dhana za kishujaa juu ya kufanikiwa kwa chaguzi za nishati safi za mapema zaidi.
-
Sambaza kizazi kwenye eneo kubwa sana. Kueneza upepo na vifaa vya PV juu ya maeneo mapana - sema kilometa za mraba milioni kutoka kaskazini mwa Queensland hadi Tasmania - inaruhusu ufikiaji wa anuwai ya hali ya hewa tofauti, na pia husaidia kulainisha kilele cha mahitaji ya watumiaji.
-
Jenga viunganishi. Unganisha mtandao mpana wa PV na upepo na laini za nguvu za nguvu za aina tayari kutumika kuhamisha umeme kati ya majimbo.
-
Ongeza hifadhi. Uhifadhi unaweza kusaidia kulinganisha uzalishaji wa nishati na mifumo ya mahitaji. Chaguo cha bei rahisi ni hifadhi ya nishati ya maji iliyosukuma (PHES), na msaada kutoka betri na mahitaji ya usimamizi.
Australia kwa sasa ina mifumo mitatu ya PHES - Tumut 3, Bonde la Kangaroo, na Wivenhoe - ambazo zote ziko kwenye mito. Lakini kuna idadi kubwa ya maeneo yanayoweza kutokea nje ya mto.
Ndani ya mradi unafadhiliwa na Wakala wa Nishati Mbadala wa Australia, tumegundua kuhusu 5,000 maeneo Kusini mwa Australia, Queensland, Tasmania, wilaya ya Canberra, na wilaya ya Alice Springs ambazo zinaweza kufaa kwa uhifadhi wa maji ya kusukumwa.
Kila moja ya tovuti hizi ina uwezo wa kuhifadhi kati ya mara 7 na 1,000 Betri ya Tesla sasa imewekwa kusaidia gridi ya Australia Kusini. Zaidi ya hayo, hydro iliyosukumwa ina maisha ya miaka 50, ikilinganishwa na miaka 8-15 kwa betri.
Muhimu, tovuti nyingi za PHES ziko karibu na mahali watu wanaishi na mahali ambapo shamba mpya za PV na upepo zinajengwa.
Mara tu utaftaji wa tovuti huko New South Wales, Victoria na Australia Magharibi umekamilika, tunatarajia kufunua Mara 70-100 zaidi ya uwezo wa kuhifadhi nishati ya PHES kuliko inavyotakiwa kusaidia gridi ya umeme mbadala ya 100% huko Australia.
Kusimamia gridi ya taifa
Jenereta za mafuta ya visukuku kwa sasa hutoa huduma nyingine kwa gridi ya taifa, badala ya kuzalisha umeme tu. Wanasaidia kusawazisha usambazaji na mahitaji, kwenye nyakati zilizowekwa chini hadi sekunde, kupitia "nguvu isiyo na nguvu" iliyohifadhiwa kwenye jenereta zao nzito za kuzunguka.
Lakini katika siku zijazo huduma hii inaweza kufanywa na jenereta kama hizo zinazotumiwa katika mifumo ya maji ya kusukumwa. Na usambazaji na mahitaji pia vinaweza kuendana na msaada wa betri zenye majibu ya haraka, usimamizi wa mahitaji, na "inertia ya sintetiki" kutoka kwa PV na mashamba ya upepo.
Upepo na PV vinatoa ushindani mkali zaidi kwa gesi katika soko la nishati. Bei ya upepo mkubwa na PV mnamo 2016 ilikuwa $ 65-78 kwa saa ya megawatt. Hii iko chini ya bei ya sasa ya jumla ya umeme katika Soko la Umeme la Kitaifa.
Ushahidi mwingi wa hadithi unaonyesha kuwa bei ya nishati ya upepo na PV imeshuka hadi $ 60-70 kwa MWh mwaka huu wakati tasnia inaanza. Bei zinaweza kuzama chini ya $ 50 kwa MWh ndani ya miaka michache, ili zilingane na bei za sasa za viashiria vya kimataifa. Kwa hivyo, gharama halisi ya kuhamia kwa mfumo wa umeme mbadala wa 100% kwa miaka 15 ijayo ni sifuri ikilinganishwa na kuendelea kujenga na kudumisha vifaa kwa mfumo wa sasa wa mafuta.
Gesi haiwezi kushindana tena na upepo na PV kwa utoaji wa umeme. Pampu za joto za umeme wanaendesha gesi nje ya maji na inapokanzwa nafasi. Hata kwa utoaji wa joto la hali ya juu kwa tasnia, gesi lazima igharimu chini ya $ 10 kwa gigajoule kushindana na tanuu za umeme zinazotumiwa na upepo na nguvu ya PV inayogharimu $ 50 kwa MWh.
Muhimu, kadiri PV na upepo wa gharama nafuu unavyotumika katika mazingira ya sasa ya umeme wa gharama kubwa, ndivyo watakavyopunguza bei.
Halafu kuna suala la aina zingine za matumizi ya nishati kando na umeme - kama vile uchukuzi, joto, na tasnia. Njia ya bei rahisi ya kufanya vyanzo hivi vya nishati kuwa kijani ni umeme kwa kila kitu, na kisha kuziba kwenye gridi ya umeme inayotumiwa na mbadala.
Kupunguzwa kwa 55% kwa uzalishaji wa gesi chafu ya Australia kunaweza kupatikana kwa kubadilisha gridi ya umeme kuwa mbadala, pamoja na kupitishwa kwa wingi kwa magari ya umeme kwa usafirishaji wa ardhi na pampu za joto za umeme kwa kupokanzwa na kupoza. Zaidi ya hayo, tunaweza kuendeleza njia zinazoendeshwa na umeme kutengeneza mafuta na kemikali zinazotokana na haidrokaboni, haswa kupitia umeme wa maji ili kupata haidrojeni na kaboni kutoka angani, kufikia upunguzaji wa asilimia 83 ya uzalishaji (na mabaki ya 17% ya uzalishaji unaotokana na kilimo na kusafisha ardhi).
Kufanya yote haya kungemaanisha mara tatu ya kiwango cha umeme tunachozalisha, kulingana na makadirio ya awali ya kikundi changu cha utafiti.
Lakini hakuna uhaba wa nishati ya jua na upepo kufanikisha hili, na bei zinashuka kwa kasi. Tunaweza kujenga siku zijazo za nishati safi kwa gharama ya kawaida ikiwa tunataka.
Kuhusu Mwandishi
Andrew Blers, Profesa wa Uhandisi, Chuo Kikuu cha Taifa cha Australia
Makala hii inatoka Mazungumzo. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana
at InnerSelf Market na Amazon
