Китайската електроенергийна мрежа: Разликата между разширяването и капацитета на мрежата – предизвикателство при интегрирането на възобновяемите енергийни източници в мрежата

Разхищение на енергия въпреки рекордите: Разширяването на слънчевата и вятърната енергия в Китай

Китай се позиционира като световен лидер в разширяването на възобновяемата енергия, но е изправен пред значителни предизвикателства при интегрирането на този капацитет в националната си електроенергийна мрежа. Въпреки рекордните инсталации на слънчеви и вятърни електроцентрали, значителна част от генерираната зелена електроенергия се ограничава – тоест не се подава към мрежата – защото мрежовата инфраструктура не може да се справи с бързото разширяване. Това несъответствие води до значителни енергийни загуби и възпрепятства ефективния преход към по-устойчива енергийна система. Китайското правителство е признало този проблем и разработва различни стратегии за подобряване на интеграцията на мрежата, включително масивни инвестиции в преносни линии с ултрависоко напрежение, корекции на квотите за ограничаване и насърчаване на технологиите за съхранение на енергия.

Свързано с това:

• Защо емисиите на CO2 в Китай изненадващо намаляват

Безпрецедентното разширяване на възобновяемите енергийни източници в Китай

През последните години Китай преживя безпрецедентно разширяване на капацитета си за вятърна и слънчева енергия. Страната е лидер в световното развитие, инсталирайки два пъти повече капацитет от останалия свят взети заедно. Само през първите седем месеца на 2023 г. Китай инсталира почти 100 гигавата нови слънчеви мощности, което вече надминава рекорда за цялата 2022 г. До края на 2023 г. инсталираните фотоволтаични мощности достигнаха близо 610 гигавата, като повече от една трета от тях бяха добавени само през същата година.

Инерцията на растеж продължи и през 2024 г. През първите девет месеца на годината вече бяха инсталирани 200 гигавата вятърна и слънчева енергия, с прогноза от 250 до 300 гигавата за цялата година. Този експлозивен растеж значително надвишава предишните средни стойности от 100 до 130 гигавата годишно между 2020 и 2022 г. Global Energy Monitor изчислява, че Китай лесно би могъл да достигне инсталиран вятърен и слънчев капацитет от 1200 гигавата до края на 2024 г. – шест години преди целта, поставена от президента Си Дзинпин.

Амбициите на Китай в сектора на възобновяемата енергия са особено очевидни в планираните от него „мега вятърни и слънчеви електроцентрали“. Първата вълна от тези мащабни проекти, с общ капацитет от 97 гигавата, беше обявена през 2021 г. и до голяма степен заработи по план през 2023 г. Допълнителни 503 гигавата са планирани за втората и третата вълна, които се очаква да бъдат свързани към мрежата между 2025 и 2030 г.

Проблемът с ограничаването: разхищение на възобновяема енергия

Въпреки тези впечатляващи цифри, Китай е изправен пред фундаментален проблем: значителна част от генерираната от него възобновяема енергия остава неизползвана. Това явление е известно като ограничаване на производството – процес, при който производителите на електроенергия са възпрепятствани да подават генерираната си енергия към разпределителната мрежа.

Историята на ограничаването на производството в Китай датира от средата на 2010-те години. По това време нивата на ограничаване в някои провинции достигнаха тревожни нива от 40 до 50 процента, което означаваше, че почти половината от потенциално генерираната възобновяема енергия остава неизползвана. За да се справят с този проблем, Националната комисия за развитие и реформи (NDRC) и Националната енергийна администрация (NEA) въведоха 5-процентен таван на ограничаването през 2018 г. Този регламент постановява, че нивата на използване на проекти за слънчева и вятърна енергия в определени китайски провинции не могат да падат под 95 процента.

Прилагането на тази политика обаче имаше непредвидени последици: тя доведе до строги ограничения върху мащаба на проектите за възобновяема енергия, особено в региони с високи нива на съкращения. Одобряването и разработването на нови проекти беше сериозно затруднено, тъй като много от тях се затрудниха да получат разрешение за строеж.

През 2024 г. се очертава значителна промяна в тази политика. NEA и Държавната мрежова корпорация на Китай (SGCC) обмислят увеличаване на допустимия процент на ограничаване от 5 на 10 процента. Това удвояване на допустимия процент на ограничаване е признание, че проблемът с интеграцията на мрежата продължава и не може да бъде напълно решен в краткосрочен план.

Причини за липсата на мрежова интеграция

Основната причина за липсата на интеграция на възобновяемите енергийни източници в Китай се крие в географското несъответствие между производството и потреблението. Най-добрите условия за вятърна и слънчева енергия се намират в северозападните и северните провинции на Китай, където доминират големи слънчеви и вятърни електроцентрали. По-голямата част от търсенето на електроенергия обаче е концентрирано в индустриализираните метрополни райони и индустриални центрове на източното крайбрежие – приблизително 70 процента от електроенергията на Китай се консумира в югоизточната част на страната.

Тази ситуация представлява огромно предизвикателство, тъй като производствените мощности са разположени на до 3000 километра от основните центрове на потребление. На такива дълги разстояния преносът на електроенергия е неефективен без специализирана инфраструктура, тъй като загубите са твърде високи. Ярък пример за този проблем е най-големият вятърен парк в света в Уланкаб (Вътрешна Монголия). Въпреки че части от тази електроцентрала, с капацитет от шест гигавата, бяха завършени още през 2020 г., само една вятърна турбина беше свързана към мрежата през пролетта на 2023 г.

Друг структурен проблем е дисбалансът между инвестициите в производството на възобновяема енергия и разширяването на мрежата. Докато Китай инвестира рекордни суми в разширяване на възобновяемата енергия, инвестициите в електроенергийната мрежа остават сравнително ниски. Инвестициите в мрежата в Китай бяха до голяма степен стабилни между 2021 и 2023 г. в сравнение с периода от 2018 до 2020 г. – въпреки експоненциалния растеж на възобновяемата енергия.

Освен това, китайският пазар на електроенергия остава силно негъвкав. Търговията с електроенергия през провинциалните граници е възпрепятствана от политически интереси и бюрократични пречки, което допълнително усложнява ефективното разпределение на възобновяемата енергия.

С нашия лесен за ползване инструмент за планиране на слънчеви системи можете да проектирате своята индивидуална слънчева система онлайн. Независимо дали имате нужда от слънчева система за вашия дом, бизнес или за селскостопански цели, нашият инструмент за планиране ви позволява да вземете предвид вашите специфични изисквания и да разработите персонализирано решение.

Процесът на планиране е лесен и интуитивен. Просто въвеждате съответната информация. Нашият специалист по планиране взема предвид тази информация и създава персонализирана слънчева система, която отговаря на вашите нужди. Можете да изпробвате различни опции и конфигурации, за да намерите оптималната слънчева система за вашето приложение.

Освен това можете да запазите плана си, за да го прегледате по-късно или да го споделите с други. Нашият екип за обслужване на клиенти е на разположение, за да отговори на всички въпроси и да ви помогне да планирате оптимално вашата слънчева система.

Използвайте нашия инструмент за планиране на слънчеви системи, за да проектирате вашата индивидуална слънчева система за най-често срещаните приложения и да ускорите прехода към чиста енергия. Започнете сега и направете важна стъпка към устойчивост и енергийна независимост!

Повече информация тук:

• Планировчик на слънчева система

Политически мерки и инвестиции за решаване на проблема

Китайското правителство е признало проблема и работи върху различни решения. Ключов елемент е разширяването на мрежата за свръхвисоко напрежение (UHV), която позволява ефективен пренос на електроенергия на дълги разстояния. Китай е световен лидер в тази област и инвестира сериозно в тази технология.

Първите пилотни проекти за мащабни вятърни и слънчеви електроцентрали в западните райони на Китай бяха стартирани в началото на 2000-те години. Те бяха предназначени, от една страна, да електрифицират местни райони, където много домакинства все още нямаха електричество, а от друга страна, да снабдяват с електроенергия индустриализирания югоизток.

Двата държавни оператора на електроенергийна мрежа, State Grid и China Southern Grid, обявиха рекордни многомилиардни инвестиционни цели за подобряване на мрежовата инфраструктура. Строителството на първата високоволтова електропроводна линия, която ще се простира от проект за възобновяема енергия в северната част на Нинся до провинция Хунан в югоизточната част на страната, започна през юни 2023 г. Експертите смятат, че строителството на тази линия може да бъде завършено още през 2025 г.

Очаква се през 2024 г. Китай да инвестира над 80 милиарда евро в разширяване на електроенергийната си мрежа. Макар че това е значителна сума, тя е недостатъчна, за да се справи с бързото разрастване на възобновяемата енергия. Експерти от Agora Energiewende препоръчват инвестициите в електроенергийната мрежа да бъдат съобразени с рекордно високите инвестиции в производството на възобновяема енергия.

Иновативни подходи за подобрена мрежова интеграция

В допълнение към разширяването на електроенергийната си мрежа, Китай също така търси иновативни подходи за по-добра интеграция на възобновяемите енергийни източници. Един забележителен подход е интегрирането на електрически превозни средства в мрежата. През януари 2024 г. китайското правителство публикува насоки за прилагане, целящи подобряване на взаимодействието на електрическите автомобили и plug-in хибридите с електроенергийната мрежа.

Програмата има за цел да създаде национална система за технически стандарти за взаимодействие между превозното средство и мрежата и тарифен механизъм за двупосочно зареждане до 2025 г. До 2030 г. управляваното двупосочно зареждане трябва да бъде въведено в голям мащаб, с цел електрическите превозни средства да осигурят „десетки милиони киловати двупосочна гъвкавост за регулаторния капацитет на електроенергийната система“.

Станциите за смяна на батерии, които са широко разпространени в Китай, също са предназначени да допринесат за стабилността на мрежата. Например, производителят на електрически автомобили Nio започна да тества станции за смяна на батерии, способни да връщат електроенергия обратно в мрежата, още през 2022 г.

Свързано с това:

• Китай, САЩ, Европа и други - Как различните индустриализирани държави движат разширяването на възобновяемите енергийни източници по целия свят

Двойната стратегия: въглища и възобновяеми енергийни източници

Забележителен аспект от енергийната политика на Китай е, че въпреки масовото разширяване на възобновяемите енергийни източници, производството на електроенергия от въглища продължава да расте. През 2024 г. строителната активност на въглищни електроцентрали се е увеличила до 94,5 гигавата – най-високото ниво от 2015 г. насам. Освен това страната е одобрила 66,7 гигавата нов капацитет на въглищни електроцентрали, като одобренията са се увеличили особено през втората половина на годината.

Тази паралелна стратегия повдига въпроси относно дългосрочната енергийна трансформация на Китай. Вместо да замени въглищата, чиста енергия се добавя към съществуваща система, базирана на изкопаеми горива, което възпрепятства планирания преход към енергиен сектор, базиран на възобновяема енергия. Повече от 75% от новоодобрения капацитет на въглищни електроцентрали през 2024 г. е финансиран от въгледобивни компании или енергийни корпорации с въглищни операции, което засилва господството на въглищата, дори когато пазарните фундаменти не оправдават разширяването.

Въпреки това, очевидни са и положителни развития: Разширяването на възобновяемите енергийни източници спомогна за намаляване на дела на производството на електроенергия от въглища в Китай до рекордно ниското ниво от 53 процента през май 2024 г. Това предполага, че въпреки паралелно следваните стратегии, възобновяемите енергийни източници бавно набират значение.

Балансирането на Китай: Мрежова интеграция и пътят към зелено бъдеще

Предизвикателствата пред интеграцията на мрежата няма да възпрат Китай от продължаване на мащабните си инвестиции във възобновяема енергия. Според S&P Global Ratings, разширяването на възобновяемата енергия в Китай ще продължи въпреки прогнозираното увеличение на процентите на ограничаване. Анализаторите очакват операторите „да трябва да преживеят трудностите, докато възлите в процеса на преход бъдат изгладени“.

Разработват се решения на проблема с ограничаването на доставките, включително допълнителни инвестиции в преносни технологии и решения за съхранение, но прилагането им ще отнеме време. За операторите това означава, че те трябва да станат по-селективни и да дадат приоритет на инвестициите в региони с по-благоприятни местни политики за електроенергия и по-добри съотношения между търсене и предлагане.

Опитът на Китай в интегрирането на възобновяема енергия в мрежата има глобално значение. Като най-големият източник на парникови газове в света и едновременно с това водеща страна в разширяването на възобновяемата енергия, успехът или неуспехът на Китай в интегрирането на тези енергийни източници може да окаже решаващо влияние върху глобалните усилия за опазване на климата.

Преодоляване на пропастта

Липсата на интеграция на възобновяемите енергийни източници в мрежата в Китай представлява значително предизвикателство за енергийния преход на страната. Въпреки впечатляващия напредък в разширяването на вятърния и слънчевия капацитет, проблемът с ограничаването му продължава, което води до значителни енергийни загуби. Географското несъответствие между производството и потреблението на енергия, недостатъчните инвестиции в електроенергийната мрежа и негъвкавият пазар на електроенергия са основните причини за това предизвикателство.

Китайското правителство признава този проблем и предприема различни мерки, включително масивни инвестиции в мрежата за свръхвисоко напрежение, корекции на квотите за ограничаване на потреблението и иновативни подходи като интегриране на електрически превозни средства в мрежата. В същото време то продължава паралелната си стратегия за разширяване на електроцентралите, работещи с въглища, което повдига въпроси относно дългосрочната трансформация.

Конкуренцията между въглищата и възобновяемите енергийни източници се засилва, като производството на вятърна и слънчева енергия е все по-ограничено, особено през четвъртото тримесечие на 2024 г. За да осигури успешен енергиен преход, Китай ще трябва значително да увеличи инвестициите в своята електроенергийна мрежа и да направи пазара по-гъвкав. Само тогава страната може да използва пълноценно потенциала на впечатляващите си мощности за възобновяема енергия и да даде ефективен принос за опазването на глобалния климат.

Повече информация тук:

• Фотоволтаично решение за намаляване на усилията и разходите

От индустриални фотоволтаични системи на покрива до соларни паркове и по-големи соларни паркинги

☑️ Нашият бизнес език е английски или немски

☑️ НОВО: Кореспонденция на родния ви език!

 

Аз и моят екип с удоволствие ще бъдем на ваше разположение като ваш личен съветник.

Можете да се свържете с мен, като попълните формата за контакт тук wolfenstein@xpert.digital:или просто ми се обадите на +49 7348 4088 965. Моят имейл адрес е

Очаквам с нетърпение нашия съвместен проект.

 

 

☑️ EPC услуги (инженеринг, снабдяване и строителство)

☑️ Разработване на проекти „до ключ“: Разработване на проекти за слънчева енергия от началото до края

☑️ Анализ на обекта, проектиране на системата, монтаж, въвеждане в експлоатация, поддръжка и поддръжка

☑️ Финансист на проекта или посредник на доставчици на капитал