Turbin angin digunakan untuk menjana elektrik di ladang angin di Afrika Selatan. Shutterstock

Ada yang meriah perdebatan membahayakan di Afrika Selatan tentang sejauh mana tenaga boleh diperbaharui harus menggantikan arang batu, terutamanya memandangkan ancaman perubahan iklim. Bekalan elektrik negara kini sangat bergantung kepada arang batu. Walaupun jelas bahawa kuasa arang batu tidak akan hilang pada bila-bila masa tidak lama lagi, adalah senario penjanaan elektrik yang diperbuat daripada tenaga diperbaharui 100 yang boleh dilaksanakan - dan diingini - dalam generasi dari sekarang.

Peralihan tenaga global utama adalah mentakrifkan semula cara elektrik dihasilkan dan dibekalkan. Pada masa lalu, pengeluaran elektrik didominasi oleh kuasa besar dan sering mencemarkan kuasa-mega-tumbuhan yang diedarkan melalui talian kuasa besar. Tetapi trend kini menuju ke arah unit berskala kecil terutamanya memberi makan rangkaian elektrik setempat.

Perubahan ini didorong oleh faktor yang kuat. Pertama, ada ancaman yang serius perubahan iklim yang disebabkan, kepada tahap yang signifikan, oleh pelepasan dari stesen janakuasa arang batu.

Faktor lain ialah tenaga nuklear - walaupun bersih - telah menjadi tidak bersaing secara kewangan. Dan loji nuklear yang sedang dalam pembinaan selalu dibelenggu oleh kelewatan dan overruns kos, Serta tuduhan tidak sah dalam proses perolehan.

Faktor pemacu utama yang lain adalah pembangunan dan penjanaan teknologi tenaga boleh diperbaharui. Ini telah dimungkinkan oleh pengurangan kos utama yang telah membuat angin dan solar fotovoltaik elektrik pilihan termurah.

Afrika Selatan telah banyak membiasakannya apabila ia datang kepada tenaga boleh diperbaharui - cahaya matahari yang baik dan garis pantai yang meminjamkan diri kepada penjanaan kuasa angin. Tetapi beberapa faktor berdiri dengan cara keupayaannya untuk bergerak sepenuhnya dari arang batu. Yang terbesar ialah angin dan kuasa solar adalah sekejap, dan teknologi baru belum dikembangkan yang membolehkan penyimpanan murah dan berkesan.

Landskap elektrik Afrika Selatan

Afrika Selatan pelan elektrik terkini - Yang Pelan Sumber Bersepadu untuk Elektrik - sedang dibincangkan. Pelan akhir yang meliputi tempoh sehingga 2030 dijangka akan diratifikasi sebelum akhir tahun ini.

Draf sekarang sebahagian besar diterima secara positif. Ia membayangkan pertumbuhan yang lebih perlahan dalam permintaan elektrik daripada yang dijangka sebelum ini. Ia juga tidak termasuk pembangunan nuklear baru untuk tahun 12 seterusnya.

Draf baru mencadangkan strategi yang membayangkan pertumbuhan yang besar dalam kapasiti penjanaan tenaga boleh diperbaharui. Ini akan ditambah dengan penjanaan elektrik jangka pendek yang berselang-seli dari gas semasa fasa apabila angin dan solar tidak dapat memenuhi permintaan elektrik. Ini disyorkan sebagai pilihan yang paling murah.

Alasan untuk lebih suka gas untuk mengatakan, nuklear, adalah bahawa walaupun gas adalah bahan api yang paling mahal digunakan dalam penjanaan elektrik, stesen janakuasa gas jauh lebih murah untuk dibina. Mereka juga boleh dihidupkan dan dimatikan dengan lebih cepat daripada bertanding teknologi berasaskan bahan bakar seperti arang batu dan kuasa nuklear.

Unjuran senario yang optimum

. senario yang dicadangkan memproyeksikan penambahan kapasiti penjanaan kuasa berikut antara 2019 dan 2030: angin 9.5GW, 6.8GW solar, 8.1GW gas, arang batu 6.7GW dan kuasa hidro 2.5GW. Ini termasuk projek yang telah diluluskan, atau dalam pembinaan, khususnya unit yang tinggal dari Medupi dan Kusile loji arang batu.

Angka-angka ini mencerminkan apa yang dijangkakan pada kapasiti penjanaan kuasa maksimum - contohnya, apa ladang angin akan menghasilkan apabila berangin dan apa peranti solar akan menghasilkan dalam keadaan yang cerah. Dalam kes gas, niat adalah untuk merawat kapasiti ini sebagai sandaran. Ini hanya beroperasi apabila sumber lain tidak dapat memenuhi permintaan elektrik.

Melihat tenaga elektrik purata yang akan dihasilkan campuran tenaga Afrika Selatan masih dikuasai oleh arang batu di 2030. The pecahan elektrik yang dihasilkan dengan sumbernya ialah: arang batu 64%, angin 13%, solar 8%, nuklear 4%, kuasa hidro 3% dan gas 1%.

Cadangan pelan hanya meliputi tempoh 2019-2030. Tetapi ia juga menyediakan model draf untuk campuran tenaga setakat yang akan berlaku seperti 2050. Ia meramalkan bahawa di 2050, di bawah senario optimum, 42% elektrik akan datang dari angin, 20% dari solar, 17% daripada arang batu, 11% daripada gas dan tiada nuklear.

Ini bermakna, mengikut model perancangan tenaga paling terkini, 100 elektrik yang boleh diperbaharui di Afrika Selatan tidak berada di cakrawala.

Adakah elektrik% 100 daripada pembaharuan mungkin?

Beberapa negara telah menarik hampir semua elektrik mereka daripada sumber tenaga boleh diperbaharui. Ini termasuk Costa Rica, Iceland, Norway dan Paraguay. Mereka semua kurang berkemampuan daripada Afrika Selatan, dan menikmati sumber tenaga hidro yang besar. Afrika Selatan, untuk bahagiannya, adalah a negara yang kekurangan air.

Tetapi Afrika Selatan mempunyai beberapa perkara yang berlaku untuknya. Ia ada banyak cahaya matahari, dan pantai dan puncaknya menawarkan hebat tapak untuk angin ladang.

Jadi, bagaimanakah Afrika Selatan boleh mencapai 100 terbarukan% dalam campurannya? Ia tidak boleh bergantung pada gas, yang bukan sumber tenaga yang boleh diperbaharui. Ia juga tidak boleh dikira pada kuasa hidro, walaupun Projek mega dirancang sepanjang Kongo sungai.

Kemudian ada alternatif yang menarik seperti biofuel and kuasa semasa lautan. Tetapi mereka tidak ditubuhkan dengan betul.

Ini meninggalkan angin dan suria. Tumit Achilles dengan kedua-duanya ialah pencarian untuk bekalan tenaga yang boleh diperbaharui sepenuhnya bergantung kepada keupayaan untuk menyimpan elektrik dijana dalam tempoh yang panjang.

Hebat kemajuan telah dicapai dalam meningkatkan kapasiti peranti storan dan mengkomersialkan teknologi yang baru dibangunkan. Tetapi simpanan elektrik jangka panjang yang murah masih jauh daripada jangkauan - atau tidak praktikal.

Akhirnya ia adalah sifat dan kos kemajuan teknologi - sama ada dalam simpanan atau dalam salah satu teknologi penjanaan kuasa yang luas - yang akan menentukan sama ada Afrika Selatan boleh mengalihkan campuran tenaga secara dramatik ke arah pembaharuan.

Tentang Pengarang

Hartmut Winkler, Profesor Fizik, Universiti Johannesburg

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
Dalam menghadapi rasa takut dan tidak peduli yang luas, koalisi penyelidik, profesional dan ahli sains antarabangsa telah berkumpul untuk menawarkan satu set penyelesaian yang realistik dan berani terhadap perubahan iklim. Seratus teknik dan amalan dijelaskan di sini-ada yang terkenal; ada yang tidak pernah anda dengar. Mereka terdiri dari tenaga bersih untuk mendidik anak perempuan di negara berpendapatan rendah untuk amalan guna tanah yang menarik karbon dari udara. Penyelesaiannya wujud, bersifat ekonomi, dan masyarakat di seluruh dunia kini menguatkuasakan mereka dengan kemahiran dan keazaman. Tersedia di Amazon

Merancang Penyelesaian Iklim: Panduan Dasar untuk Tenaga Rendah Karbon

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Dengan kesan perubahan iklim yang menimpa kita, keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah kaca global tidak kurang hebatnya. Ini adalah cabaran yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menanganinya ada sekarang. Sebilangan kecil dasar tenaga, yang dirancang dan dilaksanakan dengan baik, dapat membawa kita ke arah masa depan yang rendah karbon. Sistem tenaga besar dan kompleks, jadi dasar tenaga mesti fokus dan menjimatkan kos. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan berjaya. Pembuat dasar memerlukan sumber yang jelas dan komprehensif yang menggariskan dasar tenaga yang akan memberi kesan terbesar pada masa depan iklim kita, dan menerangkan bagaimana merancang polisi ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Menukar Semua: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
In Ini Menukar Semua Naomi Klein berhujah bahawa perubahan iklim bukanlah satu lagi isu yang perlu difailkan antara cukai dan penjagaan kesihatan. Ini penggera yang menyeru kami untuk memperbaiki sistem ekonomi yang telah gagal dalam banyak cara. Klein dengan teliti membina kes untuk mengurangkan secara besar-besaran pelepasan rumah hijau kami adalah peluang terbaik kami untuk secara serentak mengurangkan ketidaksamaan yang menggerunkan, membayangkan semula demokrasi kami yang patah, dan membina semula ekonomi tempatan kami yang terbuang. Dia mendedahkan keputusasaan ideologi tentang penyangkalan perubahan iklim, khayalan para ahli geoengineers, dan kekalahan tragis terlalu banyak inisiatif hijau arus perdana. Dan dia menunjukkan persis mengapa pasar tidak-dan tidak dapat menyelesaikan krisis iklim tetapi sebaliknya akan membuat keadaan lebih teruk, dengan kaedah ekstraksi yang lebih melampau dan ekologi merosakkan, disertai dengan kapitalisme bencana yang meluas. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, and ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.