太阳能现在是全球新一代电力最受欢迎的形式

太阳能现在是全球新一代电力最受欢迎的形式

根据全球数据显示,太阳能已经成为世界上最受欢迎的新型发电方式 比任何其他发电技术都要安装更多的太阳能光伏(PV)容量.

全球范围内,73安装了一些新的太阳能光伏发电量的2016千兆瓦。 风能排名第二(55GW),煤炭排名第三(52GW),其次是天然气(37GW)和水电(28GW)。

PV和风一起代表 5.5当前能源生成的百分比 (截至2016结束时),但是至关重要的是,它们几乎占去年全球新一代净能力的一半。

新建煤电站的建设可能会相当迅速地下降,因为光伏和风力几乎在任何地方都具有成本竞争力。

在仍然有河流的发展中国家,水电仍然是重要的。 与此同时,核能,生物能,太阳热能,地热等其他低排放技术市场份额较小。

现在光伏和风能在成本,生产规模和供应链方面都具有如此大的优势 难以看到其他低排放技术的挑战 在未来十年左右。

在澳大利亚情况确实如此,在这种情况下,光伏和风力几乎构成了所有新一代的能力,也是太阳能光伏发电的能力 设置为通过12到达2020GW。 风能和太阳能光伏正在 以每年约3GW的总费率安装主要由联邦政府推动 可再生能源目标(RET).


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这是近几年来的两倍至三倍,而且由于RET的政治不确定性,经过几年的低迷活动之后,这个增长值得欢迎。

如果维持这个速度,那么2030将有一半以上的澳大利亚电力来自可再生能源,而澳大利亚将会达到这一水平 根据巴黎气候协议作出的承诺 纯粹是通过电力行业的排放节约。

为了进一步理解,如果澳大利亚将目前的光伏和风能安装量每年增加一倍到6GW,那么100的可再生电力将达到2033%。 由我的研究小组建模 认为这并不难,因为这些技术现在比新建煤和天然气的电力便宜。

可触及的未来

负担得起的,稳定的和可实现的100%可再生电力电网的处方相对简单:

  1. 主要使用光伏和风能。 这些技术比其他低排放技术便宜,澳大利亚有很多阳光和风,这就是为什么这些技术已经被广泛部署。 这意味着,与其他可再生能源相比,它们有更可靠的价格预测,并且避免了对更多投机性清洁能源选择成功的英雄假设的需要。

  2. 在非常大的区域分配代。 将风力和光伏设施广泛分布在北昆士兰州到塔斯马尼亚州的一百万平方公里范围内,可以在各种不同的天气条件下使用,也有助于平滑用户需求的高峰。

  3. 建立互连。 将光伏和风力的广泛网络与已经用于国家之间的电力的高压电力线相连接。

  4. 添加存储。 存储可以帮助匹配能源生产与需求模式。 最便宜的选择是 抽水蓄能(PHES),得到支持 电池 需求管理.

澳大利亚目前有三个PHES系统 - Tumut 3, 袋鼠谷威文霍 - 所有这些都在河流上。 但是有很多潜在的河流遗址。

在一个 项目 由...资助 澳大利亚可再生能源机构,我们已经确定了 5,000网站 在南澳大利亚州,昆士兰州,塔斯马尼亚州,堪培拉地区和爱丽斯泉地区,可能适合抽水蓄能。

每个这些网站之间的7和1,000倍之间的存储潜力 特斯拉电池目前正在安装,以支持南澳大利亚电网。 更重要的是,抽水蓄能电池的寿命是50年,而8-15年则是电池寿命。

重要的是,大多数潜在的PHES站点位于人们居住的地方以及正在建造新的光伏和风力发电场的地方。

一旦在新南威尔士州,维多利亚州和西澳大利亚州的网站搜索完成后,我们希望揭晓 70-100的PHES储能潜力超过了澳大利亚支持100%可再生电力电网的要求.

管理网格

除了发电外,化石燃料发电机组目前还为电网提供另一项服务。 它们通过存储在重型旋转发电机中的“惯性能量”,帮助平衡时间尺度上的供需平衡。

但是在将来,这种服务可以通过抽水系统中使用的类似发电机来实现。 供需关系也可以借助快速响应电池,需求管理以及来自光伏和风力发电场的“综合惯性”。

风能和光伏正在为整个能源市场提供日益激烈的天然气竞争。 2016的大型风电和光伏电价是 每兆瓦小时$ 65-78。 这是低于 目前电力批发价格 在全国电力市场。

丰富的轶事证据表明,随着行业腾飞,风能和光伏能源价格今年已经下降到每兆瓦时每兆瓦时(60-70)。 价格可能会在几年内跌破每兆瓦时的X X X X X,低于目前的国际基准价格。 因此,在接下来的50年度转入100%可再生能源电力系统的净成本为零,而与目前化石燃料系统的持续建设和维护设施相比,成本为零。

天然气不能再与风能和光伏发电竞争。 电热泵 正在驱赶出水和空间加热的气体。 即使是为工业提供高温热量,天然气的成本也要低于每千兆焦耳A X XUMXX,才能与风力和光伏发电相匹配的电炉竞争,成本为每兆瓦时X XUMMX。

重要的是,在当前高成本的电力环境中,低成本的光伏和风力被部署得越多,价格越低。

那么除了电力之外,还有其他类型的能源使用问题,例如交通运输,供暖和工业。 把这些能源变成绿色的最便宜的方法是把所有的东西都通电,然后把它们插入由可再生能源供电的电网。

澳大利亚温室气体排放量的减少可以通过将电网转换为可再生能源,同时大量采用电动车辆进行陆路运输,电热泵进行供暖和制冷。 除此之外,我们还可以开发可再生电力驱动的通道来生产碳氢化合物燃料和化学品,主要是通过电解水来获得氢气和碳的捕获,从而实现55%的排放减少(残留83%排放主要来自农业和土地清理)。

根据我们研究小组的初步估计,做这一切意味着我们生产的电量将增加三倍。

谈话但是,太阳能和风能并不缺乏,价格也在迅速下降。 如果我们愿意的话,我们可以用适中的成本建立一个清洁能源的未来。

关于作者

Andrew Blakers,工程学教授, 澳大利亚国立大学

这篇文章是从 谈话。 阅读 原创文章.

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