science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Indonesië heeft veel meer dan genoeg opslagplaatsen voor waterkrachtcentrales om een ​​100% hernieuwbaar elektriciteitsnet te ondersteunen

Krediet:Maxim Burkovskiy/Shutterstock.com

Met de steun van het Australia Indonesia Centre hebben we 657 potentiële locaties op Bali geïdentificeerd voor de opslag van gepompte hydro-energie (PHES), met een gecombineerde potentiële opslagcapaciteit van 2, 300 Gigawattuur.

Gepompte hydro-energieopslag is een techniek om energie op te slaan die wordt geproduceerd door elektriciteitsopwekking. Met behulp van elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare energie zoals zonne-energie en wind, de potentiële locaties voor PHES die we op Bali hebben geïdentificeerd, zouden voldoende zijn om een ​​100% hernieuwbaar Indonesisch elektriciteitsnet en meer te ondersteunen.

Fotovoltaïsche zonne-energie (PV) en wind zijn nu de belangrijkste technologieën voor elektriciteitsopwekking die wereldwijd elk jaar worden geïnstalleerd. Gas en kolen staan ​​respectievelijk op de derde en vierde plaats. PV versnelt weg van andere technologieën voor energieopwekking omdat het goedkoper is, schaalbaar en produceert geen uitstoot van broeikasgassen, en omdat er een enorme beschikbaarheid van zonneschijn is.

Indonesië heeft een groot zonnepotentieel vanwege de tropische ligging. Veel minder dan 1% van het Indonesische land zou nodig zijn om alle elektriciteit van het land te produceren met behulp van PV. Ongeveer de helft van de panelen zou op de daken van gebouwen komen te liggen. Hoewel Indonesië momenteel slechts een kleine hoeveelheid PV heeft, exponentiële groei kan dit snel veranderen - zoals gebeurde in Australië, China en vele andere landen.

Figuur 1:Netto nieuwe generatiecapaciteit wereldwijd geïnstalleerd in 2017. Auteur verstrekt

Door zijn ligging aan de evenaar varieert zonne-energie niet veel gedurende het jaar, in tegenstelling tot hogere breedtegraden. PV (en wind) zijn nu economisch concurrerend met nieuwbouw kolen en gas in Indonesië.

De Australische en Indonesische elektriciteitssystemen zijn van vergelijkbare grootte. In Australië, effectief alle nieuwe generatiecapaciteit is PV en wind, en er zullen waarschijnlijk nooit nieuwe kolencentrales worden gebouwd. PV en wind vervangen oude kolencentrales omdat deze buiten gebruik worden gesteld. In Australië zal in 2018 ongeveer 4,5 gigawatt aan nieuwe PV en wind worden geïnstalleerd, vergeleken met een piekvraag van 35 Gigawatt.

Hoewel PV en wind variabele energiebronnen zijn die afhankelijk zijn van het lokale weer, de benaderingen om hen te ondersteunen bij het realiseren van een betrouwbaar 100% hernieuwbaar elektriciteitsnet zijn eenvoudig:

  1. zorgen voor energieopslag in de vorm van gepompte hydro-energieopslag (PHES) en batterijen, in combinatie met vraagbeheer
  2. zorgen voor een sterke onderlinge verbinding van het elektriciteitsnet tussen regio's met behulp van hoogspanningsleidingen over lange afstanden. Dit verzacht ongunstige lokale weersomstandigheden, waardoor de benodigde opslagruimte aanzienlijk wordt verminderd.

Figuur 2:Toekomstige gebieden van Indonesië die geschikt zijn voor gepompte waterkracht. Rood gekleurd gebieden zijn zeer prospectief.

PHES is goed voor 97% van de energieopslag wereldwijd omdat het de goedkoopste vorm van grootschalige opslag is, met een operationele levensduur van 50 jaar of meer. De meeste bestaande PHES-systemen bevinden zich in rivierdalen en worden geassocieerd met hydro-elektrische systemen. Echter, off-river PHES heeft een groter potentieel vanwege het veel grotere aantal potentiële locaties weg van rivieren.

De jaarlijkse waterbehoefte van een door PHES ondersteund 100% hernieuwbaar elektriciteitsnet zou veel minder zijn dan het huidige fossiele brandstofsysteem, omdat wind en PV geen koelwater nodig hebben. PHES, batterijen en vraagbeheer zullen waarschijnlijk allemaal een prominente rol spelen bij de overgang van het Indonesische net naar 100% hernieuwbare energie.

Off-river PHES vereist paren van bescheiden reservoirs op verschillende hoogten, meestal met een oppervlakte van 100 hectare. De reservoirs zijn verbonden door een leiding met een pomp en turbine. Water wordt omhoog gepompt op winderige en zonnige dagen wanneer er voldoende elektriciteit is; dan, wanneer de generatie ten einde loopt, elektriciteit kan op aanvraag worden geleverd door het opgeslagen water bergafwaarts door de turbine te laten lopen.

Off-river PHES levert doorgaans maximaal vermogen tussen de vijf en 25 uur, afhankelijk van de grootte van de reservoirs.

Figuur 3:Opgepompte waterkrachtlocaties in het bovenste reservoir op Bali. Auteur verstrekt

Indonesië heeft een enorm gepompt hydro-opslagpotentieel. PHES kan gemakkelijk worden ontwikkeld om het elektriciteitsnet in evenwicht te brengen met elke hoeveelheid zonne- en windenergie, helemaal tot 100%. Figuur 2 toont de locatie van potentiële gebieden - de rode gebieden zijn zeer prospectief.

De meeste van de 657 potentiële PHES-locaties die we op Bali hebben geïdentificeerd, liggen buiten de rivier. Natuurlijk, ook op andere eilanden is er een groot potentieel. We zullen binnenkort verder zoeken op Indonesische sites, en verwachten net zoveel sites te vinden als in Australië (waar we 22, 000 goede plaatsen).

De locaties van de bovenste reservoirlocaties van Bali (blauwe stippen) worden weergegeven in figuur 3 hieronder. Elke site heeft tussen de 1 gigawattuur (GWh) en 100 GWh aan opslagpotentieel.

Om dit in perspectief te plaatsen, Indonesië heeft waarschijnlijk minder dan 1 nodig 000 GWh aan opslag verspreid over enkele tientallen locaties binnen de archipel om een ​​100% hernieuwbaar elektriciteitssysteem te ondersteunen. Ontwikkelaars kunnen het zich veroorloven om kieskeurig te zijn met dit grote overaanbod aan sites.

Figuur 4:Hooguit een of twee van de getoonde sites zouden worden ontwikkeld. Auteur verstrekt

Afbeelding 4 hieronder toont een synthetische Google Earth-afbeelding voor enkele van de potentiële bovenste reservoirs op Bali (meer details over het zoeken op de site zijn hier beschikbaar). De grotere reservoirs die in elke afbeelding worden getoond, zijn van een zodanige schaal dat er slechts één of twee nodig zijn om een ​​100% hernieuwbaar elektriciteitssysteem voor Bali te stabiliseren.

Gedetailleerde informatie over de Bali-sites is hier beschikbaar.

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