År 2050 kommer 335 miljoner människor i Indonesien att åtnjuta en hög levnadsstandard, i ett industriland som inte använder några fossila bränslen. Istället kommer nästan all energi att komma från solpaneler. Transport, värme och industri ska vara helt elektrifierade.

Efterfrågan på el kommer att ha ökat 30 gånger till 9 000 terawattimmar (TWh) per år. Dessa krav är lika med 7 terawatt (TW) elektricitet, skördad av 10 miljarder solpaneler, som upptar en yta på 35 000 kvadratkilometer.

Detta är visionen som beskrivs i en nyligen publicerad studie av 100% Renewable Energy-teamet vid Australian National University (ANU), som visade att Indonesien har enorm solenergipotential - mycket större än alla andra energikällor tillsammans och mycket större än vad som behövs.

Internationella energibyrån sa nyligen:"För projekt med låg kostnadsfinansiering som utnyttjar högkvalitativa resurser, är solceller (solcellsanläggningar) nu den billigaste elkällan i historien."

Solar har bidragit till ungefär hälften av globala produktionskapacitetstillskott eftersom det är billigt.

Men var kan Indonesien placera de 10 miljarder solpaneler som behövs?

Baserat på vår studie kunde panelerna placeras på hustak och nedlagda kolgruvor, på jordbruksplatser och flytande på Indonesiens lugna ekvatoriala innanhav.

Var installerar man solpanelerna?

Indonesien har en landyta på 1,9 miljoner kvadratkilometer och ett maritimt område på 6,4 miljoner kvadratkilometer. Ytan som krävs för alla dessa solpaneler år 2050 är 35 000 kvadratkilometer, eller 100 kvadratmeter per person. Detta är bara 0,4 % av Indonesiens yta.

Här kan du installera 10 miljarder paneler:

(1) Solel på taket :Detta tar inget extra utrymme. Stora mängder solenergi kan rymmas på hustak, kommersiella och industriella tak, byggnadsfasader och andra stadsområden – vilket motsvarar 7–19 % av kraven.

(2) Agrophotovoltaics (APV) innebär samlokalisering av solpaneler bland betesmarker eller grödor. Denna dubbla användning av mark kan vara en extra inkomstström för jordbrukare.

Många länder har till exempel utvecklat storskaliga APV-system anslutna till ett elnät.

Indonesien har 210 000 kvadratkilometer lågväxande grödor som ris, majs eller kaffe. Om man antar att en genomsnittlig APV-täckning på 10 %–30 % tillämpas på alla lågväxande grödor utom ris, skulle 30–90 % av de nödvändiga panelerna kunna placeras på sådana platser.

(3) Tidigare gruvdrift platser har redan befintliga eldistributions-/överföringsledningar och transportinfrastruktur, vilket kan hjälpa utvecklare att minska kapitalkostnaderna för solcellsinstallation.

Vi fann att 2 300 kvadratkilometer av licensierat gruvområde i Indonesien är störd mark. Den skulle kunna ta emot cirka 0,5 TW solcellskapacitet (cirka 7 % av kraven).

(4) Flytande solceller (FPV) växer snabbt, med flera Gigawatt installerade hittills.

• Sötvatten:Indonesien har omfattande sötvattensjöar som kan hysa stora områden med solpaneler. Till exempel:Lake Toba på norra Sumatra, Lake Maninjau på västra Sumatra och Lake Sentani på Papua. Att tillämpa den nuvarande regeringens begränsning på 5 % täckning av sötvattenytan tillåter fortfarande 2 500 kvadratkilometer flytande paneler.
• Sjöfarten:Indonesien är den enda ekvatoriska skärgården. Tropiska stormar, stora vågor och starka vindar är mycket sällsynta i innanhavet. Vi hittade ett område på 700 000 kvadratkilometer som inte har upplevt någon våg över 4 meters höjd eller vind starkare än 15 meter per sekund under de senaste 40 åren. Detta område räcker för att generera 180 000 TWh, vilket är 20 gånger större än vad Indonesien någonsin skulle behöva. Faktum är att den är tillräckligt stor för att driva en helt elektrifierad global ekonomi med 10 miljarder rika människor år 2050.

Hur balanserar vi soldrivet elsystem?

För att balansera ett 100 % solcellsdrivet energisystem under nattetid och regniga perioder kan Indonesien förlita sig på den enorma potentialen för lagring av vattenpumpad vattenkraft (PHES) utanför floden.

PHES utanför floden kräver par av blygsamma reservoarer på olika höjder. Reservoarerna förenas av en tunnel med pump och turbin. Den överdrivna elektriciteten som produceras från solpaneler under soliga dagar kan lagras genom att pumpa vatten uppför.

Sedan, när elproduktionen är låg under molnigt väder eller på natten, kan el skickas på begäran genom att det lagrade vattnet släpps ut i backen genom turbinen.

Till skillnad från konventionella flodbaserade pumpade vattenlagringar upptar pumpade vattenlager utanför floden en relativt liten yta, vanligtvis med en yta på 200 hektar. Miljökostnader för att dämma upp floder undviks med PHES utanför floden, vilket hjälper till med social acceptans.

Det är fortfarande en lång väg att gå, men solenergiutvecklingen är inom räckhåll

Det indonesiska ministeriet för energi och mineralresurser rapporterar att totalt 154 megawatt (MW) solpaneler har installerats. Detta är långt under Australien (25 000 MW) och Vietnam (16 500 MW), och är till och med under Singapore (377 MW).

Detta är dock på väg att förändras. Den första flytande solcellsenergin på 145 MW i Indonesien på Cirata Reservoir, West Jawa kommer att börja fungera i slutet av 2022. Samma plan kommer också att utvecklas i åtta andra reservoarer i Java och Sumatra.

Regeringen kommer också att utveckla kraftverk i tidigare gruvområden med en total kapacitet på 2 300 MW:i Bangka Belitung (1 250 MW) samt i östra Kalimantan-provinsens distrikt West Kutai och Kutai Kartanegara (1 000 MW respektive 53 MW).

Enligt en nyligen utfärdad förordning av ministern för energi och mineralresurser kommer det statliga elföretaget (PLN) att betala för 100 % av den el som produceras av kundernas solpaneler (tidigare 65 %). Detta kommer att uppmuntra hushållen att installera mer solenergi på hustaken.

Solar PV är framtiden för energi i Indonesien. Men för att påskynda utbyggnaden av solenergi behövs stöd för att utnyttja de potentiella områden som nämns ovan.

Detta inkluderar att göra bestämmelser för att tillåta flytande solenergi på havet; tillåter mer flytande solcellstäckningsområde för sjöar; tillhandahålla incitament för att stärka utvecklingsprojekten för solenergi på mark som bryts ut; uppmuntra forskning om agrovoltaik med indonesiska grödor; och identifiering av potentiella PHES-platser utanför floden.

Framför allt är det rätt tid för regeringen att offentligt erkänna den effektiva och obegränsade potentialen för solenergi att generera tillförlitlig lågkostnadselektricitet.