Dengan campuran yang tepat, grid dapat sepenuhnya terbarukan dengan biaya dan keandalan yang sama dengan bahan bakar fosil. Pixabay / Wikimedia Commons

Di sebuah pidato ke National Press Club, Perdana Menteri Malcolm Turnbull menyatakan bahwa persyaratan utama untuk sistem kelistrikan Australia adalah bahwa sistem itu harus terjangkau, dapat diandalkan, dan mampu membantu memenuhi target pengurangan emisi nasional. Dia juga menekankan bahwa upaya untuk mencapai tujuan-tujuan ini haruslah "teknologi agnostik" - yaitu, solusi terbaik harus dipilih berdasarkan kepatutan, terlepas dari apakah mereka didasarkan pada bahan bakar fosil, energi terbarukan atau teknologi lainnya.

Seperti yang terjadi, angin modern, photovoltaics surya (PV) dan penyimpanan energi hidro dipompa di luar sungai (PHES) dapat memenuhi persyaratan ini tanpa asumsi heroik, dengan biaya yang bersaing dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil.

Turnbull dan pemerintahnya juga telah mengidentifikasi penyimpanan energi dengan benar sebagai kunci untuk mendukung keandalan sistem yang tinggi. Angin dan matahari adalah sumber pembangkit yang terputus-putus, dan sementara kita semakin baik dalam meramalkan angin dan sinar matahari pada skala waktu dari detik ke minggu, penyimpanan tetap diperlukan untuk memberikan keseimbangan yang tepat antara pasokan dan permintaan untuk penetrasi angin dan PV yang tinggi.

Penyimpanan menjadi penting setelah komponen energi terbarukan variabel dari produksi listrik naik di atas 50%. Australia saat ini sumber tentang 18% listriknya dari energi terbarukan - Pembangkit listrik tenaga air di Pegunungan Snowy dan Tasmania, energi angin dan jumlah instalasi PV atap yang terus meningkat.

Sementara itu, di Australia Selatan energi terbarukan sudah sekitar 50% - sebagian besar angin dan PV - dan negara bagian ini sekarang memiliki peluang ekonomi potensial untuk menambahkan penyimpanan energi ke jaringan.

Mendorong penyimpanan

Untuk membantu merealisasikan potensi ini, di Australia Selatan dan di tempat lain, Perusahaan Pembiayaan Energi Bersih (CEFC) dan Badan Energi Terbarukan Australia (ARENA) akan menghabiskan A $ 20 juta dana publik untuk membantu kapasitas yang fleksibel dan proyek penyimpanan energi skala besar menjadi layak secara komersial, termasuk pompa air dan baterai.

PHES merupakan 97% dari penyimpanan listrik di seluruh dunia. Pasar ritel untuk baterai penyimpanan rumah tangga seperti Tesla's Powerwall sedang tumbuh, tetapi baterai penyimpanan skala besar masih jauh lebih mahal daripada PHES. Pompa air “off-river” memiliki masa depan yang cerah di Australia dan banyak negara lain, karena ada sangat banyak situs yang cocok.

Angin dan PV adalah pemenang luar biasa dalam hal pembangkit listrik rendah emisi baru karena harganya lebih murah daripada alternatifnya. Memang, PV dan angin merupakan setengah dari kapasitas generasi baru dunia yang dipasang di 2015 dan hampir semua kapasitas generasi baru dipasang di Australia.

Baru-baru ini, kami memodelkan Pasar Listrik Nasional (NEM) untuk skenario energi terbarukan 100%. Dalam skenario ini angin dan PV menyediakan 90% dari listrik tahunan, dengan hidro dan bioenergi yang ada memberikan keseimbangan. Dalam pemodelan kami, kami menghindari asumsi heroik tentang pengembangan teknologi masa depan, dengan hanya memasukkan teknologi yang telah digunakan dalam jumlah yang lebih besar daripada 100 gigawatt - yaitu angin, PV dan PHES.

Harga yang andal dan terkini tersedia untuk teknologi ini, dan perkiraan biaya kami lebih kuat daripada model yang memanfaatkan penyebaran teknologi dan proyeksi pengurangan biaya yang jauh berbeda dari kenyataan saat ini.

Dalam pemodelan kami, kami menggunakan data historis untuk angin, matahari, dan permintaan setiap jam selama bertahun-tahun 2006-10. Distribusi PV dan angin yang sangat luas di seluruh jaringan mengurangi kekurangan pasokan dengan memanfaatkan sistem cuaca yang berbeda. Keseimbangan energi antara penawaran dan permintaan dipertahankan dengan menambahkan PHES yang cukup, kapasitas transmisi tegangan tinggi dan kelebihan angin dan kapasitas PV.

Bukan pekerjaan mahal

Hasil utama dari pekerjaan kami adalah bahwa biaya tambahan untuk menyeimbangkan pasokan energi terbarukan dengan permintaan setiap jam, bukan tahunan, adalah sederhana: A $ 25-30 per megawatt-hour (MWh). Yang penting, biaya ini adalah batas atas, karena kami belum memperhitungkan penggunaan pengelolaan permintaan atau baterai untuk memperlancar pasokan dan menuntut lebih banyak lagi.

Terlebih lagi, sebagian besar dari perkiraan biaya ini berkaitan dengan periode beberapa hari berturut-turut cuaca mendung dan tidak berangin, yang terjadi hanya sekali setiap beberapa tahun. Kami dapat melakukan pengurangan lebih lanjut secara substansial melalui pelepasan beban kontrak, penggunaan sesekali generator batu bara dan gas lawas untuk mengisi ulang reservoir PHES, dan mengatur waktu pengisian baterai pada mobil listrik.

Dengan menggunakan harga 2016 yang berlaku di Australia, kami memperkirakan bahwa biaya energi yang diratakan dalam masa depan energi terbarukan 100%, termasuk biaya keseimbangan per jam, adalah A $ 93 per MWh. Biaya angin dan PV terus turun dengan cepat, jadi setelah 2020 harga ini kemungkinan sekitar AU $ 75 per MWh.

Yang terpenting, ini sebanding dengan perkiraan angka yang sesuai untuk pembangkit listrik tenaga batu bara hitam superkritis baru di Australia, yang telah A $ 80 per MWh.

Sementara itu, sistem yang dikembangkan seputar angin, PV dan PHES serta hidro yang ada dapat memberikan keandalan yang sama dengan jaringan saat ini. PHES juga dapat memberikan banyak layanan yang memungkinkan sistem energi yang andal saat ini: energi inersia yang sangat baik, cadangan pemintalan, start cepat, kemampuan start hitam, pengaturan tegangan dan kontrol frekuensi.

Sistem penuaan

Armada bahan bakar fosil Australia sedang menua. Contoh yang baik adalah menunggu penutupan pembangkit listrik tenaga batu bara cokelat Hazelwood yang berusia 49 di Lembah Latrobe Victoria. Sebuah ACIL Allen melapor kepada Pemerintah Australia mencantumkan umur teknis setiap pembangkit listrik, dan menunjukkan bahwa dua pertiga dari kapasitas pembangkit bahan bakar fosil Australia akan mencapai akhir masa teknisnya selama dua dekade mendatang.

Pilihan praktis untuk mengganti tanaman ini adalah bahan bakar fosil (batubara dan gas) atau energi terbarukan skala besar yang ada (angin dan PV). Energi terbarukan sudah kompetitif secara ekonomi, dan akan jelas lebih murah oleh 2030.

Emisi gas rumah kaca terkait energi merupakan sekitar 84% dari total Australia. Pembangkitan listrik, transportasi darat, dan pemanasan di daerah perkotaan mencakup 55% dari total emisi. Konversi dari ketiga fungsi energi ini menjadi energi terbarukan lebih mudah daripada komponen lain dari sistem energi.

Transportasi dan pemanas kota dapat dialiri listrik dengan mengerahkan kendaraan listrik dan pompa panas. Pompa panas listrik adalah sudah memberikan persaingan kuat untuk gas alam di pasar luar angkasa dan pemanas air. Yang penting, perangkat ini memiliki penyimpanan skala besar dalam bentuk baterai di kendaraan, dan kelembaman termal dalam air dan bangunan. Adopsi terintegrasi dari perubahan teknologi ini akan membantu mengurangi harga listrik lebih lanjut.

Jadi angin, PV dan PHES bersama-sama menghasilkan keandalan dan keterjangkauan agar sesuai dengan sistem kelistrikan saat ini. Selain itu, mereka memfasilitasi pengurangan emisi yang dalam dengan biaya rendah yang jauh melampaui Australia target iklim yang ada.

Tentang Penulis

Andrew Blakers, Guru Besar Teknik, Universitas Nasional Australia; Bin Lu, Calon PhD, Universitas Nasional Australia, dan Matthew Stocks, Peneliti, Sekolah Tinggi Teknik dan Ilmu Komputer ANU, Universitas Nasional Australia

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
Dalam menghadapi ketakutan dan apati yang meluas, sebuah koalisi internasional para peneliti, profesional, dan ilmuwan telah berkumpul untuk menawarkan serangkaian solusi realistis dan berani untuk perubahan iklim. Seratus teknik dan praktik dijelaskan di sini — beberapa diketahui dengan baik; beberapa Anda mungkin belum pernah mendengarnya. Mulai dari energi bersih hingga mendidik anak perempuan di negara berpenghasilan rendah hingga praktik penggunaan lahan yang menarik karbon dari udara. Solusi yang ada, layak secara ekonomi, dan komunitas di seluruh dunia saat ini menerapkannya dengan keterampilan dan tekad. Tersedia di Amazon

Merancang Solusi Iklim: Panduan Kebijakan untuk Energi Karbon Rendah

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Dengan dampak perubahan iklim yang sudah menimpa kita, kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca global sangatlah mendesak. Ini tantangan yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menghadapinya ada saat ini. Seperangkat kecil kebijakan energi, yang dirancang dan diterapkan dengan baik, dapat membawa kita ke jalan menuju masa depan rendah karbon. Sistem energi itu besar dan kompleks, sehingga kebijakan energi harus fokus dan hemat biaya. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan menyelesaikan pekerjaan. Pembuat kebijakan membutuhkan sumber daya yang jelas dan komprehensif yang menguraikan kebijakan energi yang akan berdampak terbesar pada masa depan iklim kita, dan menjelaskan cara merancang kebijakan ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Semua Perubahan: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
In Ini Semua Perubahan Naomi Klein berpendapat bahwa perubahan iklim bukan hanya masalah lain yang harus diajukan antara pajak dan perawatan kesehatan. Ini adalah alarm yang memanggil kita untuk memperbaiki sistem ekonomi yang sudah gagal dalam banyak hal. Klein dengan cermat membangun kasus tentang seberapa besar pengurangan emisi rumah kaca kita adalah kesempatan terbaik kita untuk secara bersamaan mengurangi kesenjangan yang menganga, membayangkan kembali demokrasi kita yang rusak, dan membangun kembali ekonomi lokal kita yang hancur. Dia mengungkap keputusasaan ideologis dari penyangkal perubahan iklim, delusi mesianis dari calon geoengineer, dan kekalahan tragis dari terlalu banyak inisiatif hijau mainstream. Dan dia menunjukkan dengan tepat mengapa pasar tidak — dan tidak bisa — memperbaiki krisis iklim tetapi malah akan memperburuk keadaan, dengan metode ekstraksi yang semakin ekstrem dan merusak secara ekologis, disertai dengan kapitalisme bencana yang merajalela. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, dan ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.