Ketika Selandia Baru menjadi serius tentang perubahan iklim, dapatkah listrik menggantikan bahan bakar fosil pada waktunya?
Energy

Ketika Selandia Baru menjadi serius tentang perubahan iklim, dapatkah listrik menggantikan bahan bakar fosil pada waktunya?


Saluran pelimpah beton dari Bendungan Danau Benmore di Otago, Selandia Baru. Kredit: Shutterstock

Karena bahan bakar fosil dihapuskan secara bertahap dalam beberapa dekade mendatang, Komisi Perubahan Iklim (CCC) menyarankan listrik akan mengambil sebagian besar kelonggaran, memberi daya pada armada kendaraan kami dan mengganti batu bara dan gas dalam proses industri.

Tetapi dapatkah sistem kelistrikan benar-benar menyediakan beban yang meningkat ini di mana dan kapan dibutuhkan? Jawabannya adalah “ya”, dengan beberapa peringatan.

Penelitian kami meneliti dampak perubahan iklim pada sistem energi Selandia Baru. Ini menunjukkan bahwa kita perlu memperhatikan permintaan serta penawaran. Dan kita harus memperhitungkan dampak perubahan iklim saat kita merencanakan pertumbuhan di sektor energi.

Permintaan listrik tumbuh

Sementara penggunaan listrik tidak meningkat di NZ dalam dekade terakhir, banyak lembaga memproyeksikan permintaan yang meningkat tajam di tahun-tahun mendatang. Hal ini sebagian disebabkan oleh peningkatan populasi dan produk domestik bruto, tetapi sebagian besar disebabkan oleh elektrifikasi transportasi dan industri yang diantisipasi, yang dapat mengakibatkan permintaan dua kali lipat pada pertengahan abad.

Grafik (di bawah), berdasarkan berbagai proyeksi dari berbagai instansi, menunjukkan permintaan dapat meningkat antara 10TWh dan 60TWh (Terawatt jam) pada tahun 2050. Ini di atas 43TWh listrik yang saat ini dihasilkan per tahun untuk memberi daya pada seluruh negara .

Ketika Selandia Baru menjadi serius tentang perubahan iklim, dapatkah listrik menggantikan bahan bakar fosil pada waktunya?

BEC = BusinessNZ Energy Council, CCC = Komisi Perubahan Iklim, MBIE = Kementerian Bisnis, Inovasi dan Ketenagakerjaan, TWh = Terawatt hour Credit: The Conversation

Sulit untuk memahami skala generasi baru yang dibutuhkan, tetapi jika angin adalah satu-satunya teknologi yang digunakan untuk memenuhi permintaan pada tahun 2050, antara 10 dan 60 ladang angin baru akan dibutuhkan secara nasional.

Tentu saja, kami tidak hanya membangun ladang angin. Tenaga surya skala jaringan, tenaga surya di atap, panas bumi baru, beberapa pembangkit listrik tenaga air kecil baru, dan mungkin tenaga pasang surut dan gelombang, semuanya akan berperan.

Mengelola permintaan

Selain menyediakan lebih banyak pasokan listrik, manajemen permintaan dan baterai juga penting. Pemodelan kami menunjukkan permintaan puncak (yang biasanya terjadi ketika semua orang menyalakan pemanas dan oven mereka pada pukul 6 sore di musim dingin) bisa sampai 40% lebih tinggi pada tahun 2050 daripada sekarang.

Tetapi memenuhi periode harian dengan permintaan yang tinggi ini dapat menyebabkan pabrik yang mahal menganggur untuk sebagian besar waktu (dengan 25% terakhir dari kapasitas pembangkitan hanya digunakan sekitar 10% dari waktu).

Ini terutama menjadi masalah dalam sistem kelistrikan terbarukan ketika danau hidro kering, karena hidro adalah salah satu dari sedikit sumber listrik terbarukan yang dapat disimpan pada siang hari (sebagai air di belakang bendungan) dan digunakan pada malam hari (dengan menghasilkan dengan air yang disimpan itu).

Oleh karena itu, respons permintaan akan dibutuhkan. Misalnya, ini mungkin melibatkan suatu pabrik industri yang mati ketika ada terlalu banyak beban di jaringan listrik.

Tetapi pada tahun 2050, sejumlah besar rumah tangga juga akan membutuhkan peralatan pintar dan meteran yang secara otomatis menggunakan listrik lebih murah di waktu-waktu non-puncak. Misalnya, mesin cuci dan pengisi daya mobil listrik dapat bekerja secara otomatis pada pukul 02.00, bukan pukul 18.00 saat permintaan tinggi.

Pemodelan kami menunjukkan sistem respons permintaan yang disiapkan dengan baik dapat mengurangi risiko tahun kering (saat danau hidro kekurangan air) dalam beberapa dekade mendatang, di mana saat ini pembangkit gas dan batu bara sering digunakan.

Alih-alih (atau juga) memiliki respons permintaan dan sistem baterai untuk memerangi risiko tahun kering, sistem penyimpanan yang dipompa dapat dibangun. Di sinilah air dipompa ke atas bukit ketika aliran air danau hidro melimpah, dan digunakan untuk menghasilkan listrik selama musim kemarau.

Proyek NZ Battery saat ini sedang mempertimbangkan potensi ini di Selandia Baru.

Hampir (tapi tidak cukup) 100% terbarukan

Risiko tahun kering akan sangat berkurang dan akan ada “penghematan emisi gas rumah kaca yang lebih besar” jika rekomendasi Interim Climate Change Committee (ICCC) 2019 yang menargetkan 99% listrik terbarukan diadopsi, daripada menargetkan 100%.

Oleh karena itu, sejumlah kecil pabrik pemuncak gas akan dipertahankan. ICCC mengatakan, beralih dari 99% menjadi 100% listrik terbarukan dengan pembangunan berlebihan hanya akan menghindari sejumlah kecil emisi karbon, dengan biaya yang sangat tinggi.

Pemodelan kami mendukung pandangan ini. Draf saran CCC tentang masalah ini juga menunjukkan bahwa, meskipun 100% listrik terbarukan adalah “titik akhir yang diinginkan”, pengaturan waktu penting untuk memungkinkan transisi yang mulus.

Terlepas dari pandangan tersebut, Menteri Energi Megan Woods mengatakan bahwa pemerintah akan mempertahankan target sektor kelistrikan terbarukan 100% pada tahun 2030.

Dampak perubahan iklim

Di masa depan, sistem kelistrikan juga harus merespons perubahan pola iklim. Institut Penelitian Air dan Atmosfer Nasional memperkirakan angin akan meningkat di Pulau Selatan dan berkurang di ujung utara dalam beberapa dekade mendatang.

Arus masuk ke danau hidro terbesar akan menjadi lebih basah (lebih banyak hujan di hulu mereka), dan musimnya akan berubah karena perubahan jumlah salju di daerah tangkapan ini.

Pemodelan kami menunjukkan bahwa sistem kelistrikan dapat beradaptasi dengan kondisi yang berubah tersebut. Satu berita baik (kecuali Anda seorang pemain ski) adalah bahwa suhu yang lebih hangat berarti lebih sedikit penyimpanan salju di ketinggian yang lebih rendah, dan oleh karena itu aliran masuk danau yang lebih tinggi di daerah tangkapan air besar di musim dingin, yang mengarah ke kecocokan yang lebih baik antara waktu permintaan listrik yang tinggi dan arus masuk yang lebih tinggi.

Harganya benar

Pemodelan tersebut juga menunjukkan bahwa biaya pembangkitan listrik cenderung tidak meningkat, karena harga pembangunan sumber energi baru terbarukan terus turun secara global.

Karena biaya membangun energi terbarukan baru sekarang lebih murah daripada energi tak terbarukan (seperti pembangkit listrik tenaga batu bara), energi terbarukan kemungkinan besar akan dibangun untuk memenuhi permintaan baru dalam waktu dekat.

Sementara sistem kelistrikan Selandia Baru dapat memungkinkan dekarbonisasi cepat (setidaknya) sektor transportasi dan panas industri kita, kepastian dibutuhkan di beberapa area sehingga industri kelistrikan dapat mulai membangun untuk memenuhi permintaan di mana-mana.

Kerja sama bipartisan di tingkat pemerintah akan menjadi penting untuk mendorong investasi yang signifikan dalam proyek pembangkit dan transmisi dengan masa tenggang dan harapan hidup yang lama.

Infrastruktur dan pasar diperlukan untuk mendukung serapan respons permintaan, serta kepastian seputar pintu keluar Tiwai pada tahun 2024 dan apakah penyimpanan yang dipompa kemungkinan akan dibangun.

Sistem kelistrikan kami dapat mendukung dekarbonisasi cepat yang diperlukan jika Selandia Baru ingin melakukan bagian yang adil secara global untuk mengatasi perubahan iklim.

Tetapi perencanaan yang baik, keputusan yang tegas, dan kerangka peraturan yang mendukung dan relatif stabil semuanya diperlukan sebelum sekop dapat menyentuh tanah.


Hingga 90% listrik dari tenaga surya dan angin merupakan opsi termurah pada tahun 2030


Disediakan oleh The Conversation

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.The Conversation

Kutipan: Ketika Selandia Baru menjadi serius tentang perubahan iklim, dapatkah listrik menggantikan bahan bakar fosil pada waktunya? (2021, 16 Februari) diambil pada 16 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-nz-climate-electricity-fossil-fuels.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK