Fotovoltaïsche zonne-energie en windenergie worden snel goedkoper en overvloediger - zozeer zelfs dat ze op schema liggen om fossiele brandstoffen wereldwijd binnen twee decennia volledig te verdringen, waarbij het tijdsbestek grotendeels afhangt van de politiek. Het protest van sommige politici dat we nieuwe kolencentrales moeten bouwen, klinkt nogal vreemd.

De realiteit is dat het opkomende tij van fotovoltaïsche zonne-energie (PV) en windenergie onze enige realistische kans biedt om gevaarlijke klimaatverandering te vermijden.

Geen enkele andere kasoplossing komt in de buurt, en het is heel moeilijk om een ​​tijdige reactie op klimaatverandering voor te stellen waarbij PV en wind niet het grootste deel van het zware werk doen.

Ongeveer 80% van de uitstoot van broeikasgassen in Australië is te wijten aan het gebruik van steenkool, olie en gas, wat typisch is voor geïndustrialiseerde landen. De landsector neemt het grootste deel van de rest voor zijn rekening.

Helaas, pogingen om de kooldioxide-emissies van fossiele brandstoffen af ​​te vangen en op te slaan zijn op niets uitgelopen vanwege technische problemen en hoge kosten. Dus, om de opwarming van de aarde in te perken, moeten we het gebruik van fossiele brandstoffen volledig vervangen, met energiebronnen die aan deze criteria voldoen:

• zeer grote en bij voorkeur alomtegenwoordige bronnenbasis
• lage of nul uitstoot van broeikasgassen en andere milieueffecten
• overvloedige of onbeperkte grondstoffen
• minimale veiligheidsproblemen met betrekking tot oorlogvoering, terrorisme en ongevallenlow costal
• klaar beschikbaar in massaproductie.

Zonne-PV voldoet aan al deze criteria, terwijl windenergie ook veel van hen ontmoet, hoewel wind niet zo alomtegenwoordig is als zonneschijn. We zullen nog miljarden jaren zon en wind hebben. Het is heel moeilijk voor te stellen dat de mensheid oorlog gaat voeren om zonlicht.

Het grootste deel van de wereldbevolking leeft op lage breedtegraden (minder dan 35°), waar zonlicht overvloedig is en weinig varieert tussen de seizoenen. Windenergie is ook breed beschikbaar, vooral op hogere breedtegraden.

PV en wind hebben een minimale milieu-impact en minimale waterbehoefte. De grondstoffen voor PV – silicium, zuurstof, waterstof, koolstof, aluminium, glas, staal en kleine hoeveelheden andere materialen – zijn in feite onbeperkt voorradig.

Windenergie is een belangrijke aanvulling op PV omdat het vaak op verschillende tijdstippen en plaatsen produceert, waardoor een soepelere gecombineerde energie-output mogelijk is. In termen van wereldwijde jaarlijkse elektriciteitsproductie loopt wind nog steeds voor op PV, maar groeit langzamer. De windenergiebron is veel kleiner dan de zonnebron, en dus zal PV uiteindelijk waarschijnlijk domineren.

Volledige vervanging van alle fossiele brandstoffen vereist zonne- en windcollectoren die veel minder dan 1% van het landoppervlak van de wereld beslaan. Een groot deel van de collectoren is geïnstalleerd op daken en in afgelegen en droge gebieden, waardoor de concurrentie met voedselproductie en ecosystemen wordt geminimaliseerd.

De meer wijdverbreide PV- en windopwekking worden over de hele wereld gedistribueerd, hoe kleiner het risico van grootschalige verstoring door natuurrampen, oorlog en terrorisme.

Andere technologieën voor schone energie kunnen realistisch gezien slechts een kleine ondersteunende rol spelen. De thermische zonne-industrie is honderden keren kleiner dan de snelgroeiende PV-industrie (vanwege hogere kosten). Waterkracht, geothermisch, golf- en getijdenenergie zijn alleen in bepaalde regio's belangrijke vooruitzichten.

Biomassa-energie is inefficiënt en de behoefte aan bodem, water en kunstmest brengen het in conflict met voedselproductie en ecosystemen. Kernenergie is te duur, en de bouwsnelheid is te traag om PV en wind te vangen.

Een hernieuwbaar netwerk

PV en wind worden vaak omschreven als "intermitterende" energiebronnen. Maar het stabiliseren van het net is relatief eenvoudig, met behulp van opslag en hoogspanningsinterconnectoren om lokale weersinvloeden te verzachten.

Verreweg de toonaangevende opslagtechnologieën zijn gepompte waterkracht en batterijen, met een gezamenlijk marktaandeel van 97%.

De kosten van PV en windenergie zijn al tientallen jaren snel aan het dalen en liggen nu in het bereik van A $ 55-70 per megawattuur in Australië. Dit is goedkoper dan elektriciteit uit nieuwbouw kolen- en gaseenheden. Er zijn veel meldingen van PV-elektriciteit die wordt geproduceerd uit zeer grootschalige centrales voor A $ 30-50 per MWh.

Zon-PV en wind groeien al decennia exponentieel en hebben nu een economische start bereikt. in 2018, PV en wind zullen 60% van de netto nieuwe elektriciteitsproductiecapaciteit wereldwijd uitmaken. Steenkool, gas, nucleair, waterkracht en andere hernieuwbare capaciteit omvatten de rest. wereldwijd, Alleen al dit jaar wordt 161 miljard dollar geïnvesteerd in zonne-energie, vergeleken met US $ 103 miljard aan nieuwe kolen en gas samen.

PV en wind groeien zo snel dat de totale geïnstalleerde opwekkingscapaciteit van PV en wind de helft van die van steenkool heeft bereikt, en zal in het midden van de jaren 2020 steenkool passeren, te oordelen naar hun respectievelijke trends.

In Australië, PV en wind omvatten de meeste nieuwe generatiecapaciteit. In 2018 wordt naar verwachting ongeveer 4,5 gigawatt aan PV en wind geïnstalleerd in vergelijking met een piekvraag van 35 GW op de nationale elektriciteitsmarkt. Op dit tempo, Australië zou tegen 2030 70% hernieuwbare elektriciteit bereiken.

Samen, PV en wind produceren momenteel ongeveer 7% van de elektriciteit in de wereld. Wereldwijd in de afgelopen vijf jaar, PV-capaciteit is met 28% per jaar gegroeid, en wind met 13% per jaar. Opmerkelijk, because of the slow or nonexistent growth rates of coal and gas, current trends put the world on track to reach 100% renewable electricity by 2032.

Deep cuts (80% reduction) in greenhouse gas emissions require that fossil fuels are pushed out of all sectors of the economy. The path to achieve this is by electrification of all energy services.

Straightforward and cost-effective initial steps are:to hit 100% renewable electricity; to convert most land transport to electric vehicles; and to use renewable electricity to push gas out of low-temperature water and space heating. These trends are already well established, and the outlook for the oil and gas industries is correspondingly poor.

The best available prices for PV already match the current wholesale price of gas in Australia (A$9 per gigajoule, equivalent to A$32 per MWh for heat).

High-temperature heat, industrial processes, aviation and shipping fuel and fugitive emissions can be displaced by renewable electricity and electrically produced synthetic fuels, plastics and other hydrocarbons. There may be a modest additional cost depending on the future price trajectory of PV and wind.

Electrifying the whole energy sector of our economy of course means that electricity production needs to increase massively – roughly tripling over the next 20 years. Continued rapid growth of PV (and wind) will minimise dangerous climate change with minimal economic disruption. Many policy instruments are available to hasten their deployment. Governments should get behind PV and wind as the last best chance to deliver the necessary solution to global warming.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.