Förnybar energi stjäl marschen över kol i Australien, och de internationella utsikterna är för lägre kolefterfrågan. Idag släppte det internationella Coal Transitions -projektet sina resultat, baserat på globala kolscenarier och detaljerade fallstudier av team i Kina, Indien, Sydafrika, Australien, Polen och Tyskland.

Vår forskning om australisk kolövergång - baserad på bidrag från forskare vid Australian National University och University of Melbourne - undersöker utsikterna för kolanvändning i Australien och för export, och erfarenheterna med lokal övergång vid stängning av Hazelwood kraftverk.

Kolexport

Kolproduktionen i Australien kommer sannolikt att vara på en långsiktigt sjunkande bana. Nästan allt kokskol (kol som används för att tillverka stål) som bryts i Australien exporteras, liksom cirka 70% av ångkol (för elproduktion). Australien levererar ungefär en femtedel av den globala handeln med ångkol.

Ett frågetecken hänger över ångkolsexportens framtid. Ekonomisk, Den tekniska utvecklingen och den politiska utvecklingen i andra länder pekar alla på sannolikt minskad kolanvändning över tid. Den internationella kolövergångarnas syntesrapport förväntar sig att den globala kolförbrukningen kommer att vända i början av 2020 -talet.

I de flesta industrialiseringsländer, det finns stora bekymmer om lokal luftförorening, och förnybara kraftalternativ blir kostnadseffektiva med kol. Lägg därtill pressen för att uppfylla Paris utsläppsmål.

Kina och Indien, på vilken mycket av förhoppningarna för Australiens kolexportindustri är fästa, bryta kol själva. När den totala kolanvändningen i dessa länder minskar, importen kan begränsas, om det bara var på grund av påtryckningar för att stärka den inhemska kolbrytningen.

Kol i Australiens kraftsektor

Det mesta kol som används i Australien är för elproduktion. Vi är i början av en grundläggande förändring av systemet, där kolkraft kommer att ersättas med förnybar energi, med energilagring och flexibelt svar på efterfrågesidan för att stärka systemet.

Denna förändring speglar nu marknadsekonomi. Nya vindkraftparker och solparker kan nu ge energi till mycket lägre kostnad än några nya fossila drivna generatorer. Ett nytt kolkraftverk skulle behöva subventioner, tar lång tid att bygga, och utsätts för framtida koldioxidpolitik.

Konkurrensen går nu mellan förnybara energikällor och befintliga kolkraftverk. Vind- och solenergi kostar nästan ingenting att köra när den väl byggts, så de skickas först på nätet och tenderar att sänka grossistmarknadspriserna. I tur och ordning, kolekraftverkens ekonomi försämras. De kommer inte att kunna sälja så mycket kraft, och få lägre priser i genomsnitt för varje megawattimme el som produceras. Ny vind och solenergi kontrakteras nu till priser nära driftkostnaden för några befintliga kolverk, och förnybara energikostnader sjunker ytterligare.

Kolanläggningar blir mindre och mindre lönsamma. De tenderar att stängas av tidigare, vanligtvis vid större reparationer eller översyner. Stora renoveringar tenderar att bli oattraktiva. Och systemet behöver inte kolanläggningar för att fungera pålitligt. En kombination av regionalt spridda förnybara energikällor, pumpad hydro- och batterilagring, gasanläggningar och efterfrågesvar kommer att göra jobbet.

Det är svårt att förutse när kolanläggningarna kommer att stängas av. Följande grafik illustrerar skillnaden mellan ett platt 50-årigt pensionsmönster (som används till exempel av den australiensiska energimarknadsoperatören), med växter som går i pension vid 40 års ålder, i linje med den genomsnittliga pensionsåldern för växter under det senaste decenniet, och två illustrativa scenarier som fångar det faktum att kolanläggningar kommer att komma under ökande ekonomiskt tryck.

I vårt "måttliga" scenario, kvarvarande kolanläggningar går i pension vid 55 år 2017 och pensioneras successivt yngre tills de lämnar 30 år 2050. I vårt "snabbare" scenario, växter slutar vid 50 år nu, sedan successivt yngre tills de lämnar 30 år 2030.

Ännu snabbare stängningsscenarier är troliga om kostnaden för förnybar energi och lagring fortsätter på de senaste trenderna. Vi presenterar dem inte här, istället välja relativt konservativa antaganden.

Stängningstakten gör stor skillnad för utsläppen. I det "måttliga" scenariot, kumulativa utsläpp från kolanvändning är cirka 2,6 gigatonn koldioxid (GtCO₂) under 2020-50, och i det "snabbare" scenariot runt 1,8 GtCO₂.

Som referenspunkt, en "2 graders kompatibel" utsläppsbudget för Australien som föreslås av Australiens klimatförändringsmyndighet har en total nationell utsläppsbudget på cirka 5,8 GtCO₂ från 2020-50. Vårt ”måttliga” scenario har kolutsläpp upp till cirka 44% av den kumulativa utsläppsbudgeten, medan det "snabbare" scenariot tar upp cirka 32%. Som jämförelse, kol utgör för närvarande cirka 30% av Australiens årliga nettoutsläpp.

Det är inte längre sant att minskade utsläpp i elsektorn nödvändigtvis innebär högre priser. Dessa dagar, och i framtiden, Att ha en policy för att styra utbytet av kolkapacitet med billig förnybar energi är en vinst för konsumenter och miljön.

Vi får hellre göra oss redo

Vi bör bättre lägga våra ansträngningar på att förbereda övergången, snarare än att försöka stoppa tidvattnet. Det inkluderar en meningsfull politisk behandling av koldioxidutsläpp, och mekanismer för att möjliggöra mer förutsägbara utfartsvägar. De relativt plötsliga stängningarna av Hazelwood kraftverk är ett exempel på hur man inte hanterar övergången.

Grossistpriserna steg upp eftersom ersättningsinvesteringarna tar tid, och regeringar kämpade efter att ge stöd till lokalsamhället efter det.

Vi kan göra mycket bättre. Australien har goda förutsättningar för en framtid som bygger på förnybar energi. Förändringen kan vara smärtsam om den inte hanteras väl, men framtiden ser ljus ut.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.