books renewable energy sources and initiatives

ولأستراليا إمكانيات عالية جدا في مجال الطاقة المتجددة ولذلك فإن الانتقال إلى نظام الطاقة المتجددة يكتسب زخما في المؤلفات العلمية التي يستعرضها الأقران . ومن بينها العديد من الدراسات التي بحثت جدوى التحول إلى أنظمة الكهرباء المتجددة بنسبة 100٪ والتي وجدت على حد سواء عمليا وكذلك اقتصاديا وبيئيا مفيدا لمكافحة الاحترار العالمي.

الطاقة الكهرومائية

ويتكون مخطط الجبال الثلجية الذي شيد في الفترة ما بين عامي 1949 و 1974 من ستة عشر سدودا رئيسية وسبعة محطات توليد رئيسية ويبلغ إجمالي طاقته التوليدية 3,800 ميغاواط. ويولد هذا المخطط ما متوسطه 500 4 جيجاواط ساعة من الكهرباء سنويا .

تعمل شركة الطاقة الكهرومائية بـ تاسمانيا على تشغيل ثلاثين محطة كهرباء وخمسين سدا وتبلغ طاقتها الإنتاجية الإجمالية 2600 ميجاواط وتولد الشركة سنويا ما متوسطه 000 9 جيجاواط ساعة من الطاقة الكهرومائية .

وفي 2007-2008 كانت تمثل الطاقة الكهرومائية 43٪ من إنتاج الطاقة المتجددة في أستراليا. وفي الفترة 2014-2015 انخفضت قليلا إلى 39٪ من إنتاج الطاقة المتجددة.

طاقة الرياح

اعتبارا من أكتوبر 2010 كان حوالي 22.9٪ من الطاقة المتجددة في أستراليا و 2٪ من إجمالي الطاقة في أستراليا مصدره طاقة الرياح وما يكفي من الكهرباء لتوليد الطاقة لأكثر من 700,000 منزل. وجاء هذا من 52 مزرعة رياح تشغيلية تحتوي على ما مجموعه 1,052 توربينات تنتج حوالي 5,000 جيجاوات في الساعة من الكهرباء سنويا. ويمثل هذا الرقم زيادة بنسبة 30٪ تقريبا في توليد طاقة الرياح كل عام على مدى العقد الماضي أو بزيادة إجمالية تزيد عن 1000٪ خلال تلك الفترة وبلغ إجمالي الطاقة المركبة في أكتوبر 2010 1,880 ميجاوات (بما في ذلك المشاريع التي تزيد عن 100 كيلوواط) بالإضافة إلى 1,043 ميغاواط قيد الإنشاء.

طاقة الرياح في جنوب أستراليا هي صناعة سريعة النمو حيث أن جنوب أستراليا مناسبة تماما لمزارع الرياح. ونتيجة لذلك يتم توليد المزيد من طاقة الرياح في جنوب أستراليا من أي دولة أو إقليم أسترالي آخر. وبحلول أكتوبر 2010 كانت قدرة جنوب أستراليا على توليد 907 ميغاواط من 435 توربين تمثل ما يقرب من 20 في المائة من احتياجات تلك الدولة من الكهرباء وتسبق ذلك بكثير فيكتوريا بـ 428 ميغاواط من 267 توربينا وأستراليا الغربية بـ 202 ميغاواط من 142 توربين. وبحلول نهاية عام 2011 ارتفعت طاقة الرياح في جنوب أستراليا إلى 26٪ من توليد الكهرباء في الدولة متجاوزة بذلك الطاقة التي تعمل بالفحم للمرة الأولى. ومع 7.2٪ فقط من سكان أستراليا جنوب أستراليا كان 54٪ من طاقة الرياح المثبتة في البلاد. إن محطة أديلايد لتحلية المياه بقيمة 2. 2 مليار دولار قادرة على توفير 50٪ من احتياجات المدينة من المياه مدعومة بالكامل بالطاقة المتجددة.

كانت مزرعة رياح ووبرا بالقرب من بالارات (فيكتوريا) التي أنجزت في عام 2009 أكبر مزرعة رياح في نصف الكرة الجنوبي وتتكون من 128 توربين موزعة على 173 كم 2 وتصنف على 192 ميغاواط. ومع ذلك من حيث توليد الطاقة مزرعة رياح بحيرة بوني بجنوب أستراليا كانت أكبر مع 239.5 ميغاواط على الرغم من وجود فقط 99 توربينات. وقد تم تجاوز هذه الأرقام منذ ذلك الحين من قبل مزرعة رياح ماكارثور بفيكتوريا التي افتتحت في عام 2013 بسعة 420 ميغاواط.

ويوجد 15 مشروعا للطاقة الريحية بطاقة توليدية مجتمعة تبلغ حوالي 2,112 ميغاواط بدأ البناء فيها في يوليو 2017 .

الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية في أستراليا هي صناعة متنامية واعتبارا من أبريل 2017 كان لدى أستراليا أكثر من 5,920 ميغاواط من الطاقة الشمسية الضوئية المركبة منها 771 ميغاواط تم تركيبها في عام 2016 وبالإضافة إلى ذلك هناك 23 مشروعا للطاقة الكهروضوئية بطاقة إنتاجية مركبة تبلغ 2,034 ميغاواط قيد الإنشاء حاليا في عام 2017 .

ساهمت الطاقة الكهروضوئية في 2.4٪ من الطاقة الكهربائية في البلاد للفترة 2014-2015.

وقد ازدادت السعة الكهروضوئية المركبة في أستراليا بمقدار 10 أضعاف بين عامي 2009 و 2011 وتضاعفت أربع مرات بين عامي 2011 و 2016. وكانت التعريفات الجمركية والأهداف الإلزامية للطاقة المتجددة المصممة لمساعدة تسويق الطاقة المتجددة في أستراليا هي المسؤولة إلى حد كبير عن الزيادة السريعة. وفي جنوب أستراليا تم تشجيع الأسرعلى الطاقة الشمسية وبرنامجا تعليميا ينطوي على تركيب لوحات ضوئية على أسطح المباني العامة الرئيسية مثل مطار أديلايد وبرلمان الولاية والمتحف ومعرض الفنون ومئات من المدارس العامة . وفي عام 2008 أعلن رئيس مجلس الوزراء مايك ران تمويلا بقيمة 8 ملايين دولار من الألواح الشمسية على سطح جناح غويدر الجديد على أرض رويال أديلايد وأكبر تركيب شمسي على السطح في أستراليا وتأهيله لحالة "محطة توليد الكهرباء" الرسمية وجنوب أستراليا لديها أعلى نصيب الفرد من استهلاك الطاقة الشمسية المنزلية في أستراليا.

تم افتتاح أول محطة للطاقة الكهروضوئية على نطاق تجاري محطة الطاقة الشمسية أوتيرن 1 ميغاواط في عام 2011. والثانية افتتحت في عام 2012 في مزرعة جرينو ريفر الشمسية بسعة 10 ميغاواط. وكان سعر الخلايا الكهروضوئية في التناقص وفي يناير 2013 كان أقل من نصف تكلفة استخدام شبكة الكهرباء في أستراليا.

وقد انتقدت أستراليا على الصعيد الدولي لإنتاج القليل جدا من طاقتها من الطاقة الشمسية على الرغم من مواردها الضخمة وأشعة الشمس الواسعة وإمكانايتها العالية عموما.

الطاقة الكهروضوئية

وتولد الطاقة الكهروضوئية (PV) الطاقة الكهربائية من أشعة الشمس ويمكن استخدامها في التطبيقات المتصلة بالشبكة وخارج الشبكة. وقد أصبحوا أول إنتاج ضخم في عام 2000 عندما نجح خبراء البيئة الألمانيون واليورو للطاقة الشمسية وهي الرابطة الأوروبية غير هادفة للربح للطاقة المتجددة في الحصول على الدعم الحكومي لبرنامج السقوف البالغ عددها 100 ألف.

قضية للصناعة الضوئية الأسترالية اليوم هو أن هناك إمكانات هائلة في السوق التي تراكمت من خلال القدرة التنافسية الطبيعية في البحث والتطوير الأسترالي والاستثمار في الصناعة ودعم السياسات الحكومية. ومع ذلك على الرغم من هذا فإن الصناعة ليست بعد الاكتفاء الذاتي والمزايا التي اكتسبت حتى الآن يمكن أن تضيع. واقترح تقرير السوق لعام 2004 أن الشراكة بين الحكومة والصناعة ضرورية:

"لا تستطيع صناعة الطاقة الكهروضوئية أن تواصل الاستثمار بنشاط في تطوير الصناعة الاستراتيجية ما لم تلتزم الحكومة الأسترالية أيضا بالرحلة وتتطلب الصناعة ... ودعم السياسات والبرامج لمساعدتها في سد الفجوة لتعميم القدرة التنافسية التجارية".

وهناك مشروعان حديثان يوضحان التعاون بين الصناعة والحكومة هما محطة الطاقة الشمسية المخطط لها في شمال غرب فيكتوريا وتطوير خلايا شمسية جديدة. وكوينزلاند للطاقة الشمسية هي المستورد الرئيسي للمنتجات الشمسية والأوروبية الصينية لمنطقة بريزبان في كوينزلاند أستراليا.

هناك 31 مشروعا للطاقة الشمسية الكهروضوئية مع قدرة توليد مجتمعة تبلغ حوالي 2,593 ميغاواط قيد الإنشاء من يونيو 2017 .

محطة توليد الطاقة الشمسية مكثف ميلدورا

وقد أثبتت العديد من المشاريع جدوى الطاقة الشمسية في أستراليا ومن المخطط إنشاء محطة جديدة للطاقة الشمسية في فيكتوريا.

نظم الطاقة الشمسية هو البناء الأكثر تقدما ومحطة الالواح الضوئية للهيلوستات محطة توليد الطاقة الشمسية في شمال غرب فيكتوريا وسيولد المشروع الذي تبلغ قيمته 154 ميغاواط، أي 420 مليون دولار أمريكي 000 270 ميغاواط في السنة وهو ما يكفي لأكثر من 000 45 منزل. وسوف تساعد في خلق فرص العمل أثناء التصنيع والبناء والتشغيل. وسوف يقلل أيضا من انبعاثات الغازات الدفيئة بنحو 400 ألف طن سنويا. حيث بدأ التشغيل الكامل في عام 2013 بعد الانتهاء من المرحلة الأولى في عام 2010 .

المكونات الأساسية لمحطة الطاقة التي وضعتها أنظمة الطاقة الشمسية على مدى السنوات ال 16 الماضية هي:

• "وحدة شمسية قوية جدا للاستخدام في ضوء الشمس المركزة".
• "نظام تبريد للحفاظ على الخلايا الشمسية تعمل في 60 درجة مئوية لتحسين تشغيل الوحدات الكهروضوئية في شعاع الشمس المركزة التي يمكن أن تذوب الصلب".
• "منخفضة التكلفة ومرآة أنظمة المكثف عالية الأداء".
• "نظام التحكم لإدارة محطة توليد الكهرباء لتحقيق أقصى قدر من الموثوقية والإخراج".

وقد شهد تسويق هذه التكنولوجيا بالفعل أربع محطات طاقة شمسية أصغر أنشئت في وسط أستراليا بدعم من مكتب الاستزراع المائي الأسترالي.

التطوير التكنولوجي

تقنية تكنولوجيا الخلايا الضوئية "سليفر" تستخدم عشرة فقط من العرض المكلفه والمحدود من السيليكون المستخدم في الألواح الشمسية التقليدية مع مطابقة القوة والأداء والكفاءة. وقد اخترع البروفيسور أندرو بلاكرز مدير الجامعة الوطنية الأسترالية لنظم تكنولوجيا الطاقة المستدامة مع زميله الدكتور كلاوس ويبر وقام بتطويرها بتمويل من شركة أوريجين إنيرجي ومجلس البحوث الأسترالي. وفاز بلاكيرس وويبر بالمعهد الأسترالي للفيزياء بوسام والش لعملهما. وتعمل "أوريجين إنيرجي" حاليا على تطوير وحدات "سليفر" للتسويق في مصنعها التجريبي "A $ 20M" في حديقة ريجنسى جنوب أستراليا.

الطاقة الشمسية الحرارية

وقد وضعت أستراليا تكنولوجيات الطاقة الشمسية الحرارية الرائدة في العالم ولكن مع مستويات منخفضة جدا من الاستخدام الفعلي والتدفئة المنزلية بالطاقة الشمسية هي أكثر التقنيات الحرارية الشمسية شيوعا.

حيث أن أستراليا في وضع جيد لتسخير طاقة شمسية حرارية وتستخدم الطاقة الشمسية الحرارية في ثلاث طرق رئيسية: تسخين المياه بالطاقة الشمسية وإنتاج البخار لتوليد الكهرباء والتدفئة الفضائية من خلال تصميم المباني.

سخانات المياه الشمسية

وخلال الخمسينيات من القرن العشرين أجرت هيئة البحوث الأسترالية في استراليا بحوثا رائدة في العالم في سخانات المياه الشمسية ذات الألواح المسطحة. وأنشئت في وقت لاحق صناعة لإنتاج سخانات المياه بالطاقة الشمسية في أستراليا وتم تصدير نسبة كبيرة من المنتجات المصنعة. ولا تزال أربع من الشركات الأصلية في مجال الأعمال التجارية وقد توسعت قاعدة التصنيع الآن إلى 24 شركة. وعلى الرغم من الموارد الشمسية الممتازة فإن تغلغل سخانات المياه بالطاقة الشمسية في السوق المحلية الأسترالية كان حوالي 5٪ فقط في عام 2006 حيث كانت المساكن الجديدة تمثل معظم المبيعات. وبحلول عام 2014 كان لدى حوالي 14٪ من الأسر الأسترالية المياه الساخنة الشمسية المركبة.

ويقدر أنه من خلال تركيب نظام المياه الساخنة الشمسية فإنه يمكن أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للأسرة حتى 3 أطنان في السنة مع توفير ما يصل إلى 80٪ من تكاليف الطاقة لتسخين المياه .

في حين أن تسخين المياه بالطاقة الشمسية يوفر قدرا كبيرا من الطاقة فإنها عادة ما يتم حذفها من مقاييس إنتاج الطاقة المتجددة لأنها لا تنتج الكهرباء في الواقع. واستنادا إلى القاعدة المثبتة في أستراليا ففى أكتوبر 2010 تم حساب أن وحدات المياه الساخنة الشمسية ستشكل حوالي 7.4٪ من إنتاج الطاقة النظيفة إذا كانت مدرجة في الأرقام الإجمالية.

الطاقة الشمسية الحرارية

هيئة البحوث الأسترالية في نيوكاسل ونيو ساوث ويلز يضم 500 كيلوواط (الحرارية) و 1.5 ميغاواط (الحرارية) نظام الاستقبال المركزي للطاقة الشمسية والتي تستخدم كمرافق البحث والتطوير.

وقد عملت الجامعة الوطنية الأسترالية على أنظمة المكثف الطبقى منذ أوائل 1970s وأدى العمل في وقت مبكر إلى بناء محطات شمسية حرارية مثل الجرف الأبيض وفي عام 1994 تم الانتهاء من أول "طبق كبير" 400m2 المكثف للطاقة الشمسية في حرم الجامعة الوطنية الأسترالية. وفي عام 2005 تم تأسيس شركة وزارد لتسويق تكنولوجيا الطبق الكبير للنشر. وقد بنيت شركة وازارد وأظهرت 500m2 التجارية تصميم صحن كبير في كانبيرا. وسيكون أول تنفيذ تجاري لهذه التكنولوجيا وذلك باستخدام 300 معالج الطاقة صحن كبير للطاقة الشمسية المركزة لتقديم محطة الطاقة الحرارية الشمسية 40 ميغاواط. حيث بدأ البناء في منتصف أواخر عام 2013 وتم الانتهاء منها في 2016.

وقد انخرطت أنشطة البحوث في جامعة سيدني وجامعة نيو ساوث ويلز في شركة أسورو للطاقة الشمسية والطاقة الحرارية المحدودة التي تقوم حاليا ببناء مشروع رئيسي في محطة ليدل للطاقة في وادي هنتر. وفتحت شعبة الجامعة الوطنية الأسترالية لتكنولوجيا الطاقة مركزا رئيسيا للطاقة الشمسية في نيوكاسل يحتوي على نظام برج تم شراؤها من الطاقة الشمسية ونموذج الحوض الصغير وضعت بالتعاون مع الجامعة الوطنية الأسترالية.

تم اختيار كلونكوري وهي بلدة تقع في شمال غرب ولاية كوينزلاند كموقع ل 31 مليون دولار مبتكرة (بما في ذلك منحة حكومية بقيمة 7 ملايين دولار) للطاقة الشمسية المركزة. وستوفر محطة الطاقة الشمسية الحرارية بقدرة 10 ميغاواط حوالي 30 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويا وهو ما يكفي لتشغيل المدينة بأكملها وستقوم شركة أوريجين إنيرجي بتطوير المشروع الذي تم تشغيله في أوائل عام 2010.

في أغسطس 2008 أعلنت وورلي بارسونز وهي شركة هندسية أسترالية عن خطط لبناء أكبر محطة للطاقة الشمسية في العالم في أستراليا وبدعم من تسع شركات أسترالية بما في ذلك عمال مناجم بي إتش بي بيليتون وريو تينتو. وبدأوا دراسة في العثور على مواقع محتملة لاستضافة المصنع الذي تبلغ قيمته مليار دولار وتم الانتهاء من انشائها في 2012

المدن الشمسية

المدن الشمسية في أستراليا هو برنامج 75 مليون $ الذي يهدف إلى توضيح كيفية الطاقة الشمسية والعدادات الذكية والحفاظ على الطاقة والنهج الجديدة لتسعير الكهرباء يمكن أن تتضافر لتوفير مستقبل الطاقة المستدامة في المواقع الحضرية في جميع أنحاء أستراليا. وهو نهج للشراكة يشمل جميع مستويات الحكومة والقطاع الخاص والمجتمع المحلي. أديلايد وتاونسفيل وبلاكتاون وأليس سبرينغز هي أول المدن الشمسية الأربعة التي أعلنت في أستراليا. سوف يكون المستهلكون قادرين على شراء الألواح الشمسية الضوئية باستخدام قروض مخفضة. ويخطط المشروع أيضا لمساعدة الأسر المعيشية ذات الدخل المنخفض والاستئجار في حصة المجتمع المحلي من فوائد المشروع من خلال مبادرات أخرى لتوفير التكاليف .

الطاقة الحرارية الأرضية

وفي أستراليا تعتبر الطاقة الحرارية الأرضية موردا طبيعيا لا يستخدم كشكل من أشكال الطاقة. ومع ذلك هناك مواقع معروفة ومحتملة بالقرب من مركز البلد الذي يمكن فيه اكتشاف نشاط الطاقة الحرارية الأرضية. وقد تم حفر آبار جوفية حرارية استكشافية لاختبار وجود نشاط عالي الحرارة وتم الكشف عن هذه المستويات العالية. ونتيجة لذلك ستظهر المشاريع في السنوات القادمة ويتوقع المزيد من الاستكشاف في المواقع المحتملة.

وقد وصفت جنوب أستراليا بأنها "الملاذ الصخري الساخن في أستراليا" ويمكن أن تشكل هذه الطاقة المجانية والمتجددة ما يقدر بنحو 6.8٪ من احتياجات الطاقة الأساسية في أستراليا بحلول عام 2030. ووفقا لتقدير من مركز الاقتصاد الدولي فإن استراليا لديها ما يكفي من الطاقة الحرارية الأرضية للمساهمة الكهرباء لمدة 450 عاما.

ويوجد حاليا 19 شركة تنفق على نطاق أستراليا 654 مليون دولار أمريكي في برامج الاستكشاف في 141 منطقة. وفي جنوب أستراليا التي من المتوقع أن تهيمن على نمو القطاع وتقدمت 12 شركة بالفعل بطلب للحصول على 116 منطقة ومن المتوقع أن تستثمر 524 مليون دولار أسترالي (435 مليون دولار أمريكي) في مشاريعها خلال الفترة من 2009 -2016 ومن المتوقع أن تحقق عشرة مشاريع تحقيقات ناجحة في مجال الاستكشاف والتدفئة بحلول عام 2010 مع بدء ثلاثة مشاريع إيضاحية لتوليد الطاقة على الأقل بحلول عام 2012 .

وتولد محطة للطاقة الحرارية الأرضية 80 كيلو واط من الكهرباء في بيردزفيل في جنوب غرب ولاية كوينزلاند.

طاقة الموج

ويجري حاليا وضع عدة مشاريع لحصاد قوة المحيطات:

• أوشنلينكس هي شركة إعادة تدوير لأنظمة الطاقة الموجية في ميناء كيمبلا.
• وتقوم شركة كارنيجي في غرب أستراليا بتكرير طريقة لاستخدام الطاقة التي تم التقاطها من موجات المرور. وCETO لتوليد ضغط عالى في مياه البحر. ويتم توصيلها على اليابسة لقيادة التوربينات وخلق المياه المحلاة. ويتم ربط سلسلة من العوامات الكبيرة لمضخات المكبس الراسية في المياه 15-50 متر (49 إلى 164 قدم) عمق. صعود وهبوط موجات المرور يدفع المضخات وتوليد ضغوط المياه تصل إلى 1000 جنيه لكل بوصة مربعة (يسي). وتتطلع الشركة إلى الانتهاء من مشروع مظاهرة 50 ميغاواط في غضون الفترة 2010-2014.
• وتقوم نظم الطاقة الحيوية بتطوير نظام الموجة الحيوية الذي يرسو على قاع البحر من شأنه أن يولد الكهرباء من خلال حركة شفرات مزدهرة حيث تمر الأمواج في حركة متماثلة مماثلة لطريقة نباتات البحر مثل عشب البحر. وهي تتوقع استكمال مشاريع تجريبية من المد والجزر في شمال تاسمانيا هذا العام.

الوقود الحيوي

وقد أصبح الوقود الحيوي المنتج من المحاصيل الغذائية مثيرا للجدل حيث ارتفعت أسعار المواد الغذائية زيادة كبيرة في منتصف عام 2008. مما أدى إلى زيادة المخاوف بشأن الغذاء أم الوقود. ويمكن إنتاج وقود الإيثانول في أستراليا من قصب السكر أو الحبوب وهناك حاليا ثلاثة منتجين تجاريين لوقود الإيثانول في أستراليا وكلها على الساحل الشرقي.

التشريع يفرض سقف 10٪ على تركيز مزيج وقود الإيثانول. وعادة ما يشار إلى مزيج من البنزين الخالي من الرصاص بنسبة 90٪ و 10٪ من وقود الإيثانول باسم E10 وهو متاح أساسا من خلال محطات الخدمة التي تعمل في إطار بي بي ورويال داتش شل والعلامات التجارية المتحدة.

وفي شراكة مع حكومة كوينزلاند وأطلقت منظمة كانغرورز حملة إعلانات إقليمية في مارس 2007 لتعزيز صناعة الوقود المتجدد. وقد تم الآن بيع أكثر من 100 مليون لتر من بي بي الجديد الخالي من الرصاص مع إيثانول متجدد إلى سائقي سيارات كوينزلاند.

وقد يكون الديزل الحيوي المنتج من محاصيل البذور الزيتية أو زيت الطهي المعاد تدويره أفضل من احتمال الإيثانول نظرا لاعتماد البلاد الشديد على النقل البري وتزايد شعبية سيارات الديزل ذات الكفاءة في استهلاك الوقود. المدن الأسترالية هي بعض المدن الأكثر اعتمادا على السيارات في العالم والتشريعات التي تنطوي على تلوث المركبات داخل البلاد تعتبر تراخي نسبيا.

الكتلة الحيوية

ويمكن استخدام الكتلة الحيوية مباشرة لتوليد الكهرباء على سبيل المثال عن طريق حرق نفايات قصب السكر كوقود لتوليد الطاقة الحرارية في مصانع السكر. ويمكن أيضا أن تستخدم لإنتاج البخار للاستخدامات الصناعية والطبخ والتدفئة. ويمكن أيضا تحويلها إلى وقود بيولوجي سائل أو غازي.

في عام 2015 شكلت باغاس 26.1٪ (90.2 جول) من استهلاك الطاقة المتجددة في استراليا في حين أن الخشب ونفايات الخشب 26.9٪ أخرى (92.9 جول).

وكانت الكتلة الحيوية لإنتاج الطاقة موضوع تقرير الحكومة الاتحادية في عام 2004.