Pourquoi l'Afrique du Sud ne peut pas opérer un virage massif vers les énergies renouvelables

Pourquoi l'Afrique du Sud ne peut pas opérer un virage massif vers les énergies renouvelables Éoliennes utilisées pour produire de l'électricité sur un parc éolien en Afrique du Sud. Shutterstock

Il y a un vif débat qui fait rage en Afrique du Sud, dans quelle mesure les énergies renouvelables devraient remplacer le charbon, en particulier face à la menace du changement climatique. L'approvisionnement en électricité du pays est actuellement très dépendant du charbon. S'il est clair que le charbon ne disparaîtra pas de si tôt, un scénario de production d'électricité basé sur 100%, basé sur les énergies renouvelables, est réalisable - et souhaitable - dans une génération à partir de maintenant.

Une importante transition énergétique mondiale redéfinit la manière dont l’électricité est produite et fournie. Dans le passé, la production d'électricité était dominée par des méga-centrales de grande taille, souvent polluantes, réparties sur de grandes lignes électriques. Mais la tendance est maintenant à unités à petite échelle alimentant principalement les réseaux électriques localisés.

Ces changements sont motivés par des facteurs puissants. Tout d'abord, il y a la grave menace de le changement climatique qui est causée, dans une large mesure, par le émissions des centrales à charbon.

Un autre facteur a été que l’énergie nucléaire - bien que propre - est devenue financièrement non compétitif. Et les centrales nucléaires déjà en construction sont invariablement en proie à retards et dépassements de coûts, aussi bien que allégations d'irrégularités dans le processus d'approvisionnement.

L’autre facteur déterminant a été le développement et la mise à l'échelle des technologies des énergies renouvelables. Cela a été rendu possible par les importantes réductions de coûts qui ont fait de l’électricité éolienne et solaire photovoltaïque le options les moins chères.

L'Afrique du Sud a de nombreux atouts en matière d'énergies renouvelables: un bon ensoleillement et des côtes propices à la production d'énergie éolienne. Mais un certain nombre de facteurs empêchent sa capacité de s’éloigner complètement du charbon. Le plus important est que l’énergie éolienne et solaire est intermittente et que de nouvelles technologies n’ont pas encore été développées qui permettent un stockage efficace et peu coûteux.

Le paysage de l'électricité en Afrique du Sud

Afrique du Sud dernier plan d'électricité - L' Plan de ressources intégré pour l'électricité - est en cours de discussion. Un plan définitif couvrant la période allant jusqu’à 2030 devrait être ratifié avant la fin de cette année.

Le projet actuel a été largement accueilli favorablement. Il envisage croissance de la demande d’électricité plus lente que prévu. Elle exclut également tout nouveau développement nucléaire pour les prochaines années 12.

Le nouveau projet recommande une stratégie prévoyant une croissance considérable de la capacité de production d’énergie renouvelable. Cela serait associé à une production d'électricité intermittente à court terme à partir de gaz au cours de phases lorsque les éoliennes et les centrales solaires ne peuvent pas satisfaire la demande en électricité. Ceci est recommandé comme option la moins chère.

La raison pour préférant le gaz Par exemple, le nucléaire, c’est que même si le gaz est le combustible le plus cher utilisé dans la production d’électricité, la construction de centrales à gaz est beaucoup moins chère. Ils peuvent également être activés et désactivés plus rapidement que les technologies à base de combustibles telles que le charbon et l’énergie nucléaire.

Les projections de scénarios optimales

Les scénario proposé prévoit l’ajout de la capacité de production suivante entre 2019 et 2030: éolienne 9.5GW, 6.8GW solaire, gaz 8.1GW, charbon 6.7GW et énergie hydraulique 2.5GW. Ceci inclut les projets déjà approuvés ou en construction, en particulier les unités restantes de la Medupi et Kusile centrales au charbon.

Ces chiffres reflètent ce qui est envisagé avec une capacité de production d'énergie maximale - par exemple, ce que les parcs éoliens produiraient par vent et ce que les dispositifs solaires généreraient par temps ensoleillé. Dans le cas du gaz, l’intention est de traiter cette capacité comme une réserve. Celles-ci ne fonctionneraient que lorsque les autres sources ne pourraient pas satisfaire la demande en électricité.

Analyse de la production moyenne d'électricité à produire Le bouquet énergétique de l'Afrique du Sud serait toujours dominé par le charbon dans 2030. le ventilation de l'électricité produite par source seraient: charbon 64%, vent 13%, solaire 8%, nucléaire 4%, énergie hydroélectrique 3% et gaz 1%.

Les recommandations du plan ne couvrent que la période 2019-2030. Mais il fournit également des projets de modèles pour le mix énergétique aussi loin que 2050. Il prévoit que dans 2050, dans le scénario optimal, 42% de l'électricité proviendra de l'énergie éolienne, 20% de l'énergie solaire, 17% du charbon, 11% du gaz et non nucléaire.

Cela signifie que, selon modèles de planification énergétique les plus actuels, 100% d’électricité renouvelable en Afrique du Sud n’est pas à l’horizon.

Le% d'électricité 100 provenant d'énergies renouvelables est-il possible?

Plusieurs pays utilisent déjà presque toute leur électricité à partir de sources d'énergie renouvelables. Ceux-ci inclus Costa Rica, Islande, Norvège et Paraguay. Ils sont tous beaucoup moins peuplés que l'Afrique du Sud et bénéficient d'importantes ressources hydroélectriques. L’Afrique du Sud, pour sa part, est un pays où l'eau est rare.

Mais l'Afrique du Sud a plusieurs objectifs. Il a beaucoup de soleilet son littoral et son escarpement offrent de superbes sites pour le vent fermes.

Alors, comment l’Afrique du Sud atteindrait-elle le% de sources d’énergie renouvelables 100? Il ne peut pas compter sur le gaz, qui n'est pas une source d'énergie renouvelable. Il ne peut pas non plus compter sur l'hydroélectricité, même si des méga-projets sont prévus le long du Congo rivière.

Ensuite, il existe des alternatives intéressantes telles que biocarburants et un courant océanique. Mais ils n'ont pas été correctement établis.

Cela laisse le vent et le solaire. Le talon d’Achille des deux est que la recherche d’un approvisionnement en énergie entièrement renouvelable repose sur la capacité de stocker de l'électricité générée sur de longues périodes.

Énorme des progrès ont été réalisés améliorer la capacité des dispositifs de stockage et commercialiser les technologies nouvellement développées. Mais le stockage d'électricité à long terme bon marché est encore largement hors de portée - ou peu pratique.

En fin de compte, c’est la nature et le coût des avancées technologiques - qu’il s’agisse de stockage ou de l’une des nombreuses technologies de production d’énergie - qui détermineront si l’Afrique du Sud peut transformer radicalement son bouquet énergétique en énergies renouvelables.La Conversation

A propos de l'auteur

Hartmut Winkler, professeur de physique, Université de Johannesburg

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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