為什麼南非不能大規模轉向可再生能源

為什麼南非不能大規模轉向可再生能源 風力渦輪機用於在南非的風電場發電。 SHUTTERSTOCK

有一個活潑的 辯論肆虐 在南非,關於可再生能源取代煤炭的程度,特別是考慮到氣候變化的威脅。 該國的電力供應目前高度依賴煤炭。 雖然很明顯煤電不會很快消失,但100%可再生能源驅動的發電方案是可行的 - 而且是可取的 - 從現在開始的一代人。

全球主要的能源轉型正在重新定義電力的生成和供應方式。 在過去,電力生產主要是通過大型電力線分佈的大型且經常污染的大型電廠。 但現在趨勢正朝著這個趨勢邁進 小規模的單位 主要供應局部電力網絡。

這些變化是由強大的因素驅動的。 首先,存在著嚴重的威脅 氣候變化 這在很大程度上是由 煤電站的排放.

另一個因素是核能 - 雖然乾淨 - 已經成為現實 在經濟上沒有競爭力。 已經在建的核電站總是受到困擾 延誤和成本超支,以及 關於不當行為的指控 在採購過程中。

另一個主要驅動因素是發展和 擴大可再生能源技術。 通過降低風能和太陽能光伏發電的成本,可以實現這一目標 最便宜的選擇.

南非在可再生能源方面有很多需求 - 良好的陽光和海岸線有助於風力發電。 但是,許多因素阻礙了它完全脫離煤炭的能力。 最大的問題是風能和太陽能是間歇性的,尚未開發出能夠實現廉價和有效存儲的新技術。

南非的電力景觀

南非的 最新的電力計劃 - 在 電力綜合資源計劃 - 正在討論中。 預計將在今年年底之前批准涵蓋2030期間的最終計劃。

目前的草案基本上得到了肯定。 它 設想 電力需求增長放緩比先前預測的要慢。 它還排除了下一個12年的任何新的核開發。

新草案建議制定一項戰略,設想可再生能源發電能力大幅增長。 在風能和太陽能無法滿足電力需求的階段,這將與天然氣的間歇性短期發電相結合。 建議這是最便宜的選擇。

的原因 喜歡燃氣 比如說核能,即使天然氣是用於發電的最昂貴的燃料,燃氣發電站也要便宜得多。 與煤炭和核電等基於燃料的競爭技術相比,它們也可以更快地開啟和關閉。

最佳情景預測

提議的方案 預計在2019和2030之間增加以下發電能力:9.5GW風,6.8GW太陽能,8.1GW天然氣,6.7GW煤和2.5GW水電。 這包括已經批准或正在建設中的項目,特別是其他單位 Medupi和Kusile 煤電廠。

這些數字反映了最大發電量的設想 - 例如,風力發電場在風力發電時會產生什麼,以及太陽能設備在陽光充足的條件下會產生什麼。 在天然氣的情況下,目的是將此容量視為備用。 這些僅在其他來源無法滿足電力需求時才會運行。

從平均電力來看,南非的能源結構仍將由2030的煤炭主導。 該 產生的電力故障 來源將是:煤64%,風13%,太陽能8%,核4%,水電3%和天然氣1%。

該計劃的建議僅涵蓋2019-2030期間。 但它也為2050提供了能源組合的草案模型。 它預測在2050中,在最佳情景下,42%的電力將來自風能,20%來自太陽能,17%來自煤炭,11%來自天然氣而無核能。

這意味著,根據 目前大多數能源規劃模型,南非的100%可再生電力尚未出現。

可再生能源的100%電力是否可能?

一些國家已經從可再生能源中獲取了幾乎所有的電力。 這些包括 哥斯達黎加,冰島,挪威和巴拉圭。 它們都比南非人口少得多,並享有大量的水電資源。 就其本身而言,南非是一個 缺水的國家.

但南非有很多事情要做。 它有 很多陽光,它的海岸線和懸崖提供一流的 風的地方 農場。

那麼南非將如何在其混合物中實現100%可再生能源? 它不能依賴天然氣,天然氣不是可再生能源。 儘管如此,也不能指望水力發電 沿剛果計劃大型項目 河。

然後有一些有趣的替代品,比如 生物燃料洋流動力。 但他們還沒有得到適當的建立。

這留下了風和太陽能。 兩者的致命弱點在於對完全可再生能源供應的追求依賴於 存儲電力的能力 長期生成。

巨大 取得了進展 提高存儲設備的容量和商業化新開發的技術。 但廉價的長期電力儲存仍然很大程度上無法實現 - 或者說不切實際。

最終,技術進步的性質和成本 - 無論是存儲技術還是廣泛的發電技術 - 將決定南非能否將其能源結構大幅轉向可再生能源。談話

關於作者

Hartmut Winkler,物理學教授, 約翰內斯堡大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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