Nok ambition (og brint) kunne få Australien til 200% vedvarende energi

De muligheder, brint giver, er genstand for spændte diskussioner over hele verden - og på tværs af Australiens politiske skel, berygtet i krig om energipolitik.

På fredag ​​vil Australiens chefforsker Alan Finkel præsentere en national strategi for brint til at oplyse, territorium og føderale energiministre. Finkel forventes at skitsere en plan, der prioriterer brinteksport som en rentabel måde at reducere emissioner på.

Det er at håbe, at strategien er aggressiv, frem for sky. Ambition er nøglen til at sænke energiomkostningerne. Australien ville gøre det bedre med at sigte mod 200% vedvarende energi eller mere.

Det er sandsynligt, at den nationale strategi indeholder demonstrationsprojekter for at teste gennemførligheden af ​​ny teknologi, reducere omkostninger, og finde måder at dele risikoen for infrastrukturinvesteringer mellem regering og industri.

Der er stadig en række barrierer. Eksisterende gasledninger kan bruges til at transportere brint til slutbrugere, men gældende love er uoverkommelige, mekanismer som "oprindelsescertifikater" er påkrævet, og der er stadig vigtige teknologiske problemer, især omkostningerne ved elektrolyse.

Disse spørgsmål rejser spørgsmål om, hvordan en større brintøkonomi egentlig ser ud. Det kan forårsage mistanke om, at dette bare er en nyeste energirørdrøm. Men vores forskning på det australsk-tyske energiovergangshub hævder, at en ambitiøs tilgang er bedre end en forsigtig.

Aggressiv forfølgelse af brinteksport vil reducere omkostninger til indenlandsk energiforsyning og danne grundlag for nye eksportindustrier, såsom greens stål, i en kulstofbegrænset verden.

Optimale systemer koster mindre

Vi brugte optimeringsmodellering til at undersøge, hvordan en større brintindustri kan udrulle i Australien. Vi ønskede at identificere, hvor store anlæg til elektrolyse kunne bygges, spurgte, om det eksisterende nationale elmarked skulle levere strømmen, og så på effekten på systemets omkostninger og, ultimativt, overkommelig energi.

Vores resultater viser, at lokaliteterne for fremtidige brintinfrastrukturinvesteringer hovedsageligt bestemmes af deres kapitalomkostninger, andelen af ​​vind- og solgenerering og elektrolyseres kapacitet til responsivt at levere energi til systemet, og størrelsen af ​​brintproduktion.

Vi identificerede også potentielle demonstrationsprojekter i hele Australien, såsom:

• storskala produktion af flydende brint og eksport fra Pilbara i det vestlige Australien
• brint til støtte for stålfremstilling i det sydlige Australien
• sprøjte brint ind i gasnetværkerne i Victoria og understøtter industrien og elproduktion
• brint til at levere transportbrændstof til større brugere som lastbiler, busser og færger i New South Wales, og
• brint til at producere ammoniak på et eksisterende anlæg i Queensland.

En eksportorienteret økonomi

Hvis vi antager, at elektrolysatorer forbliver dyre, omkring 1 $, 800 per kilowatt, og skal køre tæt på fuld belastning hele tiden, resultatet er store hubber, der eksporterer knudepunkter i hele landet, bygget nær sol- og vindkraftressourcer af høj kvalitet. Ideelle steder har en tendens til at være fjernt fra det nationale energinet, såsom i det vestlige Australien og det nordlige territorium, eller i relativt lille skala i Syd Australien eller Tasmanien.

Der er megen debat omkring de aktuelle omkostninger ved elektrolyse, men konsensus mener, at stordriftsfordele vil reducere disse omkostninger væsentligt - med så meget som en størrelsesorden. Dette ligner de omkostningsreduktioner, vi har set i solenergi og batterier.

Denne infrastruktur kræver nogle store investeringer. Imidlertid, vores modellering viser, at hvis Australien producerer 200% af vores energibehov inden 2050, eksportere overskud, vi ser store fald i systemomkostninger og lavere energiomkostninger for hele Australien. Hvis Australien kan producere 400 Terrawatt-timers hydrogenenergi til eksport, modelleringsresultater viser, at de gennemsnitlige energiomkostninger kan reduceres med mere end 30%.

Den drivende faktor er vores ambitionsniveau. Jo mere vi hælder til at afkarbonisere vores økonomi med grøn energi, jo længere omkostningerne falder. Besparelserne ved den integrerede og optimerede anvendelse af elektrolysatorer på et vedvarende tungt nationalt elmarked opvejer omkostningerne ved at bygge store vedvarende ressourcer på fjerntliggende steder.

En stor brinteksportindustri kunne generere både betydelige eksportindtægter og betydelige fordele for den indenlandske økonomi.

For at opsummere, billedet ovenfor viser to mulige brint -futures for Australien.

Først og fremmest, Australien mangler klimahandlinger, og elektrolysatoromkostningerne er fortsat høje med begrænsede stordriftsfordele, og vi eksporterer fra vigtige eksterne hubs som Pilbara.

I den anden, ambitioner stiger og omkostninger falder, og brinteksportindustrien forbinder til det nationale net, leverer både vedvarende eksport og fordele til nettet. Dette fremmer også brugen af ​​brint på hjemmemarkedet. Australien omfavner en ægte vedvarende økonomi, og et nyt kapitel med større energieksport begynder.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.