Die toekoms vir Energie en Elektrisiteit in SA | KragDag Gemeenskap
Ekonomiese en geopolitiese verwikkelinge in die huidige era lei tot vrae oor die toekoms van elektrisiteitsvoorsiening. Dit geld wêreldwyd, maar ook in besonder vir Suid-Afrika. Die vrae is belangrik vir mense omdat almal 'n basiese begrip het van die belangrike rol wat energie, en meer spesifiek elektriese energie, in die volhoubare voortbestaan van ons moderne samelewing speel.
Ons maak staat op elektries-gevoerde apparate vir data-verwerking, kommunikasie, verkoeling, vervaardiging en voedselvoorbereiding. 'n Toekoms sonder sommige van hierdie dienste is vir 'n moderne mens bykans onvoorstelbaar.
En dan is daar die Siamese tweeling van die wêreld se energiestelsel, wat beter bekend staan as die finansiële stelsel. Hierdie noue verbintenis lei daartoe dat tegnologiese en ander verwikkelinge op die energiefront onvermydelike gevolge vir die finansiële wêreld sal hê. Vir baie lank (meer as 100 jaar) word hierdie situasie reeds gevoed en beskerm deur die finansiële sisteem in die wêreld. Ons afhanklikheid van dié twee interafhanklike sisteme het 'n gevestigde gewoonte geword terwyl energie in die vorm van fossielbrandstowwe tydens die 1900's algemeen en maklik beskikbaar was. Die kwistige gebruik van hierdie energie- "bonanza" het gelei tot die daarstel van verskeie onvolhoubare sisteme. Hierdie sisteme strek van pensioenfondse tot die ontginning van energiebronne wat onherstelbare verwoesting van kwesbare ekosisteme tot gevolg het. Die volgehoue voortbestaan van die menslike samelewing in die vorm wat ons vandag ken, word deur hierdie aktiwiteite eksistensiëel bedreig.
Dit is nodig om die agtergrond vir hierdie probleem, ten opsigte van die omvang en diepte daarvan, deeglik te verstaan. Twee dimensies word hier uitgelig om te help om die situasie beter te verstaan.
Hier word gekyk na die wortel van die probleem in die onbegrensde uitbuiting van natuurlike hulpbronne. Fossielbrandstowwe is skaars en die bronne word uitgeput. Op 'n begrensde, eindige planeet kan slegs 'n fraksie van die planeet as fossielbrandstowwe vir mense beskikbaar wees. Die halsoorkop uitbuiting van hierdie reserwes oor die afgelope 150 jaar het tot gevolg dat dit moeiliker word om voort te gaan soos in die verlede. As voorbeeld sal die energie wat aangewend moet word om olie uit groot dieptes te win, mettertyd die gebruik van die olie as brandstof oorskrei en dit sal slegs nog vir ander doeleindes bv. as grondstof vir die petrochemiese bedryf gebruik kan word. Met steenkool gebeur dieselfde, waar daar 'n onstuitbare afname in kwaliteit en 'n groeiende koste vir die uitgrawe en vervoer daarvan merkbaar is. Van die gebruik van hout as energiebron en hoe dit tot ontbossing gelei het, met die daaropvolgende ineenstorting van antieke beskawings, bestaan goeie bewyse.
Na verskeie millenia van "vooruitgang" is die mens nog steeds aangewese op vuur en brandstof vir die meeste van sy energiebehoeftes. Die effektiwiteit wanneer brandstof gebruik word vir termiese energie, soos verhitting van 'n woning is nog redelik goed (50%) maar wanneer beweging benodig word bv. in binnebrandenjins vir voertuie of vir stoomturbines wat elektrisiteit opwek, is dit skrikwekkend laag (<40%). Volgens Lawrence Livermore Laboratory in die VSA se Sankey-diagramme staan die effektiwiteit van energieverbruik vir die wêreld in geheel, en ook vir enige van die geïndustrialiseerde lande, op 'n skamele 33%!
Omgewingsbesoedeling is 'n faktor wat nie weggewens kan word nie. Die lugbesoedeling in Mpumalanga (bv. Ermelo) is duidelik sigbaar vir die inwoners en besoekers. Volgens die BP 2018 Statistical Review of World Energy 2018 was die wêreld in 2016 steeds op fossielbrandstof aangewese vir 85% van totale energiegebruik. Die oorskakeling na ander bronne gebeur tans reeds, maar vordering is baie stadig.
Die Menslike dimensie
Hier word gekyk na die wortel van die probleem naamlik menslike gedragspatrone en spesifiek in terme van ekonomiese gedrag en die verhouding met finansiële instellings. Die feit dat die impak van energiekoste dikwels diep in ekonomiese aktiwiteite verborge lê, maak dit moeilik om te begryp dat byvoorbeeld steenkoolpryse vir opwekking van elektrisiteit uiteindelik 'n uitwerking het op die koste van verkoelde produkte by die supermark. Boonop is hierdie impak onmeetbaar en word daarom nie werklik ingereken in finansiële beplanning vir aftrede, ensovoorts nie. Nog minder word nagedink oor die impak van energiekoste op rentekoerse van banklenings.
'n Funksie van die ekonomie is die verdeling van hulpbronne en opbrengste van aktiwiteite soos boerdery en vervaardiging. Daardeur het gespesialiseerde beroepe ontstaan met een van die grootste uitdagings om 'n regverdige verdeling te bewerkstellig sodat 'n te groot gaping tussen ryk en arm nie ontstaan nie. Die huidige "Casino"-ekonomie, waar die pryse van verskeie items nie meer deur vraag en aanbod en direkte kostes bepaal word nie, is die hoofprobleem. Energie, waar eintlik brandstof bedoel word, val reg in hierdie kategorie. Manipulasie van oliepryse op internasional vlak is aan die orde van die dag om die illusie van voorspoed en groei onophoudelik te bly voed.
Brandstof en die besigheidsmodelle daaromheen word goed verstaan en daarom is daar sterkgevestigde belange aktief in hierdie veld. Die finansiële instellings soos banke is ook goed vertroud met hierdie besigheidsmodelle wat tradisioneel goeie en gewaarborgde opbrengste gelewer het. Ongelukkig is min van hierdie belange besig om dinamies aan te pas by die uitputting van die mees populêre brandstowwe (soos olie en steenkool). Dit bevestig die mens se geneigdheid om nie uit die geskiedenis te leer nie. Inderdaad weerspiëel die huidige tydsgewrig die geopolitiese gevolge hiervan op dramatiese wyse, met politiese en militêre onstabiliteit in die areas waar reserwes van hierdie brandstowwe nog beskikbaar is.
Die onlangse geskiedenis van Suid-Afrika (2009-2018) illustreer ook die ineenstrengeldheid van politiese mag en finansiële belange rondom energie en elektrisiteit soos min ander voorbeelde. Die finale hoofstuk in die sage is nog nie geskryf nie.
Wat staan ons dan nou te doen as moderne mense wat bewus is van die probleme en ook dat ons nie die gevolge kan systap nie?
Vanuit die Tegnologiese dimensie
Tegnologie bied verskeie opsies vir die mensdom: Eerstens, verbetering in die effektiwiteit van die prosesse wat energie verbruik, om daardeur die reserwes se uitputting te rem. Tweedens, die oorskakeling na alternatiewe bronne as fossielbrandstowwe, wat voordelig sal wees en 'n volhoubare bestaan sal kan verseker.
Tegnologiese vordering oor die afgelope dekades was snel en onstuitbaar. Die mees uitstaande ontwikkelinge met impak op hierdie bespreking was drywingselektronika, rekenaartegnologie, kommunikasie, PV selle en LED ligte. Al vyf van hierdie ontwikkelinge is moontlik gemaak deur die vooruitgang in halfgeleiertegnologie. Energie uit PV stelsels raak meer en meer kommersiëel kompeterend en sal mettertyd die meeste ander bronne verdring. Behoorlike integrasie van hierdie tegnologie in stelseloplossings verg egter energiestore en korrekte beheeralgoritmes. Voortdurende vordering op die gebied van batterytegnologie hou groot belofte in t.o.v. goedkoop en betroubare elektriese energie-stoorsisteme, terwyl outomatisering die omvang van die benodigde energie-store kan verklein.
Outomatisering (danksy rekenaartegnologie) bied dramatiese voordele en dit kan gesien word binne die Industrie 4.0 konteks. Energiebesparing in produksieprosesse d.m.v. outomatisering word nog swak ontgin en is beslis 'n groeiveld in die toekoms. Met verloop van tyd sal die algoritmes vir outomatisering al hoe meer afgerond raak. Tegnologiese oplossings vir verskeie aspekte van die energie-/elektrisiteit-vraagstuk is reeds vir 'n geruime tyd beskikbaar. Meeste tegnologieë in hierdie verband (bv. son- en windenergie) is reeds gevestig en word steeds verder ontwikkel. Die argitektuur van goeie oplossings raak ook duideliker soos wat meer ervaring opgedoen word en sal oor tyd lei tot beter funksionele en kommersiële oplossings.
Vanuit die Menslike dimensie
Aangesien toepaslike tegnologiese oplossings reeds bestaan, ontstaan die vraag; waarom word daar nie reeds wydverspreid van hierdie tegnologieë gebruik gemaak nie? Die antwoord is waarskynlik daarin geleë, dat dit 'n menslike neiging is om gevestigde belange te beskerm. Hierdie behoudende neiging, wat voordelig was vir menslike ontwikkeling en oorlewing deur die eeue, steek dus 'n stok in die speke van vinnige ontwikkeling en aanvaarding van nuwe energie-tegnologie in algemene daaglikse gebruik.
Die vermoede bestaan verder dat die tegnologiese opsies nog te swak verstaan word deur gewone mense om 'n behoorlike mark te kan skep. 'n Nuwe mark sal verg dat bestaande finansiële instansies nuut begin dink, en werklik innoveer t.o.v. besigheidsmodelle wat die nuwe realiteite weerspiëel. Verder moet ook die regte besluite polities deurgevoer word om 'n geskikte beleid in plek te stel.
Beter opleiding en verspreiding van inligting, om onkunde in die veld uit te wis, is definitief nodig. Aanpassings word geverg dwarsoor die hele spektrum van gewone mense se gedrag en verwagtinge, tot by regeringsbeleid, asook die finansiële wêreld se besigheidsmodelle en praktyke. Die beste strategie is waarskynlik om so spoedig as moontlik weg te beweeg van die totale afhanklikheid van fossielbrandstowwe. Dit is moontlik met tegnologie wat reeds beskikbaar is, maar dit verg nuwe denke en waagmoed.
Kom luister gratis na Prof Willie Cronje se aanbieding tydens Sakeliga KragDag 2018 op Vrydag 10 Augustus tussen 10:00 en 11:00 in die Raadsaal op die KragDagterrein. Die titel van die aanbieding is: " 'n Oorskou van Energie en Elektrisiteit in die toekoms van Suid-Afrika"
Willie Cronje beklee tans 'n leerstoel by Wits Universiteit. (Alstom Chair for Clean Energy Systems Technology) Het B.ing Elektries by Randse Afrikaanse Universiteit verwerf in 1985. Daarna M.Ing in Elektriese ingenieurswese ook by RAU in 1988. Na nasionale diensplig en kort periode by WNNR as personeellid by RAU 1990. Verwerf D.ing in 1993 en doen vir een jaar post-doktorale studies by Paderborn Universiteit in Duitsland in 1994/95. Sedert 2004 by Wits as professor vir elektriese masjiene en tans gefokus op energiestelsels wat tot 100% op hernubare energie staatmaak. Spesiefieke belangstelling in alleenstaande energiestelsels vir dele van Afrika waar geen/min infrastruktuur beskikbaar is.
Die toekoms vir Energie en Elektrisiteit in SA Julie 28, 2018
n J Coetzee Augustus 3, 2018 Reply
this was very useful im currently in the process to get myself of the ESCOM grid line