Warum Südafrika keinen massiven Wandel zu erneuerbaren Energien vollziehen kann

Warum Südafrika keinen massiven Wandel zu erneuerbaren Energien vollziehen kann Windkraftanlagen zur Stromerzeugung in einem Windpark in Südafrika. Shutterstock

Es ist eine lebhafte Debatte tobt in Südafrika darüber, inwieweit erneuerbare Energien die Kohle ersetzen sollten, insbesondere angesichts der Bedrohung durch den Klimawandel. Die Stromversorgung des Landes ist derzeit stark von Kohle abhängig. Es ist zwar klar, dass die Kohlekraft in naher Zukunft nicht weg sein wird, aber ein Szenario zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen (100%) ist in einer Generation ab sofort realisierbar und wünschenswert.

Eine wichtige globale Energiewende definiert die Art und Weise der Stromerzeugung und -versorgung neu. In der Vergangenheit wurde die Stromerzeugung von großen und oft umweltschädlichen Kraftwerken dominiert, die über große Stromleitungen verteilt sind. Aber der Trend geht jetzt in Richtung kleine Einheiten hauptsächlich die Versorgung lokaler Stromnetze.

Diese Veränderungen werden von starken Faktoren getrieben. Erstens besteht die große Gefahr von Klimawechsel Das wird in erheblichem Maße durch die Emissionen aus Kohlekraftwerken.

Ein weiterer Faktor war, dass die Kernenergie - obwohl sauber - geworden ist finanziell nicht wettbewerbsfähig. Und Kernkraftwerke, die sich bereits im Bau befinden, sind ausnahmslos betroffen Verzögerungen und KostenüberschreitungenSPACE Vorwürfe der Unangemessenheit im Beschaffungsprozess.

Der andere Hauptantriebsfaktor war die Entwicklung und Ausbau der Technologien für erneuerbare Energien. Möglich wurde dies durch erhebliche Kostensenkungen, die Wind- und Solarstrom zur Photovoltaik gemacht haben günstigste Optionen.

Südafrika hat viel zu bieten, wenn es um erneuerbare Energien geht - gutes Sonnenlicht und Küsten, die sich für die Erzeugung von Windenergie eignen. Es gibt jedoch eine Reihe von Faktoren, die der völligen Abkehr von Kohle im Wege stehen. Das größte Problem ist, dass Wind- und Sonnenenergie nur sporadisch zur Verfügung stehen und noch keine neuen Technologien entwickelt wurden, die eine kostengünstige und effektive Speicherung ermöglichen.

Südafrikas Stromlandschaft

Südafrika Letzter Stromplan - Die Integrierter Ressourcenplan für Elektrizität - wird diskutiert. Ein endgültiger Plan für den Zeitraum bis 2030 wird voraussichtlich vor Ende dieses Jahres ratifiziert.

Der vorliegende Entwurf wurde weitgehend positiv aufgenommen. Es sieht vor langsameres Wachstum der Stromnachfrage als bisher prognostiziert. Es schließt auch jede neue nukleare Entwicklung für die nächsten 12-Jahre aus.

Der neue Entwurf empfiehlt eine Strategie, die ein beträchtliches Wachstum der Kapazität zur Erzeugung erneuerbarer Energien vorsieht. Dies wäre gekoppelt mit einer kurzzeitigen Stromerzeugung aus Gas in Phasen, in denen Wind und Sonne den Strombedarf nicht decken können. Dies wird als günstigste Option empfohlen.

Der Grund für Gas vorziehen Nuklear bedeutet, dass Gaskraftwerke, obwohl Gas der teuerste Brennstoff für die Stromerzeugung ist, bei weitem billiger zu bauen sind. Sie können auch schneller ein- und ausgeschaltet werden als konkurrierende brennstoffbasierte Technologien wie Kohle und Atomkraft.

Die optimalen Szenarioprojektionen

Das vorgeschlagenes Szenario Projiziert die Hinzufügung der folgenden Stromerzeugungskapazität zwischen 2019 und 2030: 9.5GW Wind, 6.8GW Solar, 8.1GW Gas, 6.7GW Kohle und 2.5GW Wasserkraft. Dies schließt bereits genehmigte oder im Bau befindliche Projekte ein, insbesondere die verbleibenden Einheiten aus dem Medupi und Kusile Kohlekraftwerke.

Diese Zahlen spiegeln wider, was bei maximaler Stromerzeugungskapazität vorgesehen ist - zum Beispiel, welche Windparks bei Wind produzieren würden und welche Solaranlagen bei Sonneneinstrahlung. Bei Gas soll diese Kapazität als Backup behandelt werden. Diese funktionieren nur, wenn die anderen Quellen den Strombedarf nicht decken können.

Betrachtet man den durchschnittlichen Strommix, der in Südafrika erzeugt werden soll, so würde in 2030 immer noch Kohle dominieren. Das Aufschlüsselung des erzeugten Stroms nach Quelle wären: Kohle 64%, Wind 13%, Solar 8%, Atom 4%, Wasserkraft 3% und Gas 1%.

Die Empfehlungen des Plans decken nur den Zeitraum 2019-2030 ab. Es bietet aber auch Entwurfsmodelle für den Energiemix bis hin zu 2050. Es wird vorausgesagt, dass in 2050 im optimalen Szenario 42% des Stroms aus Wind, 20% aus Solar, 17% aus Kohle, 11% aus Gas und ohne Atomkraft stammen wird.

Dies bedeutet, dass nach die gängigsten Energieplanungsmodelle, 100% erneuerbarer Strom in Südafrika ist nicht in Sicht.

Ist 100% Strom aus erneuerbaren Energien möglich?

Einige Länder beziehen bereits fast ihren gesamten Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Diese schließen ein Costa Rica, Island, Norwegen und Paraguay. Sie sind alle viel weniger bevölkerungsreich als Südafrika und verfügen über große Wasserkraftressourcen. Südafrika seinerseits ist a wasserarmes Land.

Aber Südafrika hat eine Reihe von Dingen zu bieten. Es hat viel Sonnenschein, und seine Küste und Böschung bieten hervorragende Standorte für Wind Farmen.

Wie würde Südafrika 100% Erneuerbare Energien in seinem Mix erreichen? Es kann sich nicht auf Gas verlassen, das keine erneuerbare Energiequelle ist. Auch mit Wasserkraft kann es nicht rechnen Megaprojekte sind entlang des Kongo geplant Fluss.

Dann gibt es interessante Alternativen wie Biokraftstoffe und Meeresströmungskraft. Aber sie wurden nicht richtig etabliert.

Das lässt Wind und Sonne. Die Achillesferse bei beidem ist, dass das Streben nach der vollerneuerbaren Energieversorgung auf dem beruht Fähigkeit, Strom zu speichern über lange Zeiträume generiert.

Großartig Fortschritte wurden erzielt Verbesserung der Speicherkapazität und Kommerzialisierung neu entwickelter Technologien. Billiger Langzeitstromspeicher ist aber noch weitgehend unerreichbar - oder unpraktisch.

Letztendlich sind es die Art und die Kosten des technologischen Fortschritts - ob bei der Speicherung oder bei einer Vielzahl von Stromerzeugungstechnologien -, die bestimmen, ob Südafrika seinen Energiemix dramatisch auf erneuerbare Energien verlagern kann.Das Gespräch

Über den Autor

Hartmut Winkler, Professor für Physik, Universität von Johannesburg

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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