Med stöd av Australia Indonesia Centre har vi identifierat 657 potentiella platser över hela Bali för lagring av pumpad vattenkraft (PHES), med en kombinerad potentiell lagringskapacitet på 2, 300 Gigawattimmar.

Lagring av pumpad vattenkraft är en teknik för att lagra energi som produceras av elproduktion. Använda el som genereras från förnybar energi som solkraft och vind, de potentiella platserna för PHES som vi identifierade på Bali skulle räcka för att stödja ett 100 % förnybart indonesiskt elnät med mera.

Solceller (PV) och vindkraft är nu de ledande teknikerna för elproduktion som installeras över hela världen varje år. Gas och kol är på tredje respektive fjärde plats. PV accelererar bort från andra energigenereringstekniker eftersom det är billigare, skalbar och ger inga utsläpp av växthusgaser, och för att det finns stor tillgång till solsken.

Indonesien har stor solpotential på grund av sitt tropiska läge. Mycket mindre än 1% av den indonesiska marken skulle behövas för att producera all landets el med hjälp av PV. Ungefär hälften av panelerna skulle sitta på hustaken. Även om Indonesien för närvarande bara har en liten mängd PV, exponentiell tillväxt kan ändra detta snabbt – som hände i Australien, Kina och många andra länder.

På grund av dess ekvatoriska läge varierar solenergin inte mycket under året, till skillnad från på högre breddgrader. PV (och vind) är nu ekonomiskt konkurrenskraftiga med nybyggt kol och gas i Indonesien.

De australiska och indonesiska elsystemen är av liknande storlek. I Australien, i själva verket är all ny generationskapacitet solceller och vindkraft, och inga nya kolkraftverk kommer sannolikt någonsin att byggas. PV och vind ersätter gamla kolkraftverk eftersom dessa är pensionerade. Cirka 4,5 Gigawatt av ny solcell och vind kommer att installeras i Australien under 2018, jämfört med toppbehovet på 35 Gigawatt.

Även om PV och vind är varierande energiresurser som beror på det lokala vädret, metoderna för att stödja dem för att uppnå ett tillförlitligt 100 % förnybart elnät är enkla:

1. tillhandahålla energilagring i form av pumpad hydroenergilagring (PHES) och batterier, i kombination med efterfrågehantering
2. ge stark sammankoppling av elnätet mellan regioner med hjälp av högspänningsledningar som sträcker sig över långa avstånd. Detta jämnar ut ogynnsamt lokalt väder, avsevärt minska mängden lagring som behövs.

PHES står för 97 % av energilagringen i världen eftersom det är den billigaste formen av storskalig lagring, med en operativ livslängd på 50 år eller mer. De flesta befintliga PHES-system är belägna i floddalar och är förknippade med vattenkraftsystem. Dock, PHES utanför floden har större potential på grund av det mycket större antalet potentiella platser borta från floder.

Det årliga vattenbehovet för ett PHES-stödt 100 % förnybart elnät skulle vara mycket mindre än det nuvarande fossila bränslesystemet, eftersom vind och PV inte kräver kylvatten. PHES, batterier och efterfrågehantering kommer alla sannolikt att ha framträdande roller när det indonesiska nätet övergår till 100 % förnybar energi.

PHES utanför floden kräver par av blygsamma reservoarer på olika höjder, typiskt med en yta på 100 hektar. Reservoarerna är förenade med ett rör med en pump och turbin. Vatten pumpas uppför under blåsiga och soliga dagar när det finns gott om elektricitet; sedan, när generationen slutar, El kan skickas på begäran genom att det lagrade vattnet släpps ut i backen genom turbinen.

Off-river PHES levererar vanligtvis maximal effekt i mellan fem och 25 timmar, beroende på reservoarernas storlek.

Indonesien har en enorm potential för pumpad hydrolagring. PHES kan lätt utvecklas för att balansera elnätet med valfri mängd sol- och vindkraft, hela vägen upp till 100%. Figur 2 visar platsen för potentiella områden – de röda områdena är mycket prospektiva.

De flesta av de 657 potentiella PHES-platserna vi har identifierat på Bali ligger utanför floden. Självklart, det finns också stor potential på andra öar. Vi kommer snart att genomföra ytterligare indonesiska webbplatssökningar, och förvänta dig att hitta lika många platser som i Australien (där vi hittade 22, 000 bra webbplatser).

Placeringen av Balis övre reservoarplatser (blå prickar) visas i figur 3 nedan. Varje plats har mellan 1 gigawatt-timme (GWh) och 100 GWh lagringspotential.

För att sätta detta i perspektiv, Indonesien behöver förmodligen mindre än 1, 000 GWh lagring fördelat på några dussin platser inom skärgården för att stödja ett 100 % förnybart elsystem. Utvecklare har råd att vara kräsna med detta stora överutbud av webbplatser.

Figur 4 nedan visar en syntetisk Google Earth-bild för några av de potentiella övre reservoarerna i Bali (mer information om webbplatssökningen finns här). De större reservoarerna som visas på varje bild är av sådan skala att endast en eller två skulle behövas för att stabilisera ett 100 % förnybart elsystem för Bali.

Detaljerad information om platserna på Bali finns här.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.