Kína villamosenergia -hálózata: A szakadék a bővítés és a hálózati kapacitás között - kihívás a megújuló energiák hálózati integrációjában

Energiapazarlás a rekordok ellenére: Kína nap- és szélenergia-terjeszkedése

Kína globális vezető szerepet tölt be a megújuló energia bővítésében, de jelentős kihívásokkal néz szembe ennek a kapacitásnak a nemzeti villamosenergia-hálózatba való integrálása során. A rekordokat döntő nap- és szélerőmű-telepítések ellenére a megtermelt zöldáram jelentős részét korlátozzák – azaz nem táplálják a hálózatba –, mivel a hálózati infrastruktúra nem tud lépést tartani a gyors bővítéssel. Ez az eltérés jelentős energiapazarláshoz vezet, és akadályozza a fenntarthatóbb energiarendszerre való hatékony átállást. A kínai kormány felismerte ezt a problémát, és különféle stratégiákat dolgoz ki a hálózati integráció javítására, beleértve a nagyfeszültségű távvezetékekbe történő hatalmas beruházásokat, a korlátozási kvóták kiigazítását és az energiatárolási technológiák előmozdítását.

Alkalmas:

• Miért csökken meglepő módon Kína szén-dioxid-kibocsátása?

A megújuló energiaforrások példátlan térnyerése Kínában

Kína az elmúlt években példátlan mértékben bővült a szél- és napenergia-kapacitásában. Az ország vezető szerepet tölt be a globális fejlesztésben, kétszer annyi kapacitást telepített, mint a világ többi része együttvéve. Csak 2023 első hét hónapjában Kína közel 100 gigawatt új napelemes kapacitást telepített, amivel már meghaladta a 2022-es egész év rekordját. 2023 végére a telepített fotovoltaikus kapacitás elérte a közel 610 gigawattot, amelynek több mint egyharmadát csak abban az évben építették.

A növekedési lendület 2024-ben is folytatódott. Az év első kilenc hónapjában már 200 gigawattnyi szél- és napenergia-kapacitást telepítettek, az egész évre pedig 250-300 gigawattnyi előrejelzés várható. Ez a robbanásszerű növekedés jelentősen meghaladja a korábbi, 2020 és 2022 között mért évi 100-130 gigawattos átlagos értékeket. A Global Energy Monitor becslései szerint Kína 2024 végére könnyedén elérheti az 1200 gigawattos telepített szél- és napenergia-kapacitást – hat évvel a Hszi Csin-ping elnök által kitűzött cél előtt.

Kína megújulóenergia-ágazatbeli ambíciói különösen a tervezett „mega szél- és naperőművekben” mutatkoznak meg. Ezen nagyszabású projektek első hullámát, összesen 97 gigawatt kapacitással, 2021-ben jelentették be, és nagyrészt a tervek szerint 2023-ban indultak el. További 503 gigawattnyi erőművet terveznek a második és harmadik hullámra, amelyeket a tervek szerint 2025 és 2030 között csatlakoztatnak a hálózathoz.

A korlátozás problémája: a megújuló energia pazarlása

Ezen lenyűgöző számok ellenére Kína egy alapvető problémával néz szembe: az általa termelt megújuló energia jelentős része kihasználatlan marad. Ezt a jelenséget korlátozásnak nevezik – ​​egy olyan folyamatnak, amelynek során az áramtermelők nem tudják a megtermelt energiát az elosztóhálózatba betáplálni.

A korlátozások története Kínában a 2010-es évek közepére nyúlik vissza. Akkoriban egyes tartományokban a korlátozások aránya riasztóan magas, 40-50 százalékos szintet ért el, ami azt jelentette, hogy a potenciálisan termelt megújuló energia közel fele kihasználatlan maradt. A probléma megoldása érdekében a Nemzeti Fejlesztési és Reformbizottság (NDRC) és a Nemzeti Energiaügyi Hivatal (NEA) 2018-ban 5 százalékos korlátozási felső határt vezetett be. Ez a szabályozás előírta, hogy a nap- és szélenergia-projektek kihasználtsági aránya egyes kínai tartományokban nem csökkenhet 95 százalék alá.

Ennek a szabályozásnak a végrehajtása azonban nem szándékolt következményekkel járt: szigorú korlátozásokhoz vezetett a megújulóenergia-projektek méretével kapcsolatban, különösen azokban a régiókban, ahol magas a korlátozási arány. Az új projektek jóváhagyását és fejlesztését súlyosan akadályozta, mivel sok projekt nehézségekbe ütközött a tervezési engedély megszerzése érdekében.

2024-ben jelentős változás várható ebben a szabályozásban. Az NEA és a Kínai Állami Hálózati Vállalat (SGCC) fontolgatja a megengedett korlátozási arány 5 százalékról 10 százalékra emelését. A megengedett korlátozási arány megduplázása annak beismerése, hogy a hálózati integrációs probléma továbbra is fennáll, és rövid távon nem oldható meg teljes mértékben.

A hálózati integráció hiányának okai

A megújuló energiák integrációjának hiányának fő oka Kínában a termelés és a fogyasztás közötti földrajzi eltérésben rejlik. A szél- és napenergia számára a legjobb feltételek Kína északnyugati és északi tartományaiban találhatók, ahol a nagy nap- és szélerőművek dominálnak. Az áramigény nagy része azonban az iparosodott nagyvárosi területeken és a keleti parton található ipari központokban koncentrálódik – Kína áramfogyasztásának körülbelül 70 százalékát délkeleten fogyasztják.

Ez a helyzet hatalmas kihívást jelent, mivel a termelési létesítmények akár 3000 kilométerre is találhatók a fő fogyasztási központoktól. Ilyen nagy távolságokon a villamosenergia-átvitel speciális infrastruktúra nélkül nem hatékony, mivel a veszteségek túl magasak. Ennek a problémának a szembetűnő példája a világ legnagyobb szélerőműve Ulanqabban (Belső-Mongólia). Bár ennek a hat gigawatt kapacitású erőműnek egyes részei már 2020-ban elkészültek, 2023 tavaszán csak egyetlen szélturbinát csatlakoztattak a hálózathoz.

Egy másik strukturális probléma a megújuló energiatermelésbe történő beruházások és a hálózatbővítés közötti egyensúlyhiány. Miközben Kína rekordösszegeket fektet be a megújuló energia bővítésébe, az elektromos hálózatba történő beruházások továbbra is viszonylag alacsonyak. A hálózati beruházások Kínában nagyrészt stabilak voltak 2021 és 2023 között a 2018 és 2020 közötti időszakhoz képest – a megújuló energia exponenciális növekedése ellenére.

Továbbá a kínai villamosenergia-piac továbbra is rendkívül rugalmatlan. A tartományi határokon átnyúló villamosenergia-kereskedelmet politikai érdekek és bürokratikus akadályok akadályozzák, ami tovább bonyolítja a megújuló energia hatékony elosztását.

Felhasználóbarát napelemes rendszer tervezőnkkel online megtervezheti egyedi napelemes rendszerét. Akár otthonába, akár vállalkozásába, akár mezőgazdasági célokra van szüksége napelemes rendszerre, tervezőnk lehetőséget kínál arra, hogy figyelembe vegye egyedi igényeit és személyre szabott megoldást dolgozzon ki.

A tervezési folyamat egyszerű és intuitív. Csak megadja a releváns információkat. Tervezőnk figyelembe veszi ezeket az információkat, és személyre szabott napelemes rendszert készít, amely megfelel az Ön igényeinek. Kipróbálhat különböző opciókat és konfigurációkat, hogy megtalálja az alkalmazásához optimális napelemes rendszert.

Ezenkívül elmentheti tervét, hogy később áttekinthesse, vagy megoszthassa másokkal. Ügyfélszolgálati csapatunk készséggel áll rendelkezésére, hogy válaszoljon kérdéseire, és támogatást nyújtson napelemes rendszerének optimális tervezéséhez.

Használja napelemes rendszer tervezőnket, hogy megtervezze egyedi napelemes rendszerét a leggyakoribb alkalmazásokhoz, és előmozdítsa a tiszta energiára való átállást. Kezdje el most, és tegyen egy fontos lépést a fenntarthatóság és az energiafüggetlenség felé!

Napelemes rendszer tervező a leggyakoribb alkalmazásokhoz: Tervezze meg a napelemes rendszert online itt - Kép: Xpert.Digital

Bővebben itt:

• Napelemes rendszer tervező

Politikai intézkedések és beruházások a probléma megoldására

A kínai kormány felismerte a problémát, és különféle megoldásokon dolgozik. Ennek egyik kulcsfontosságú eleme az ultra-nagyfeszültségű (UHV) hálózat bővítése, amely lehetővé teszi a villamos energia hatékony átvitelét nagy távolságokon. Kína világelső ezen a területen, és jelentős összegeket fektet be ebbe a technológiába.

Kína nyugati régióiban a nagyméretű szél- és naperőművek első kísérleti projektjeit a 2000-es évek elején indították el. Ezek célja egyrészt a helyi régiók villamosítása volt, ahol sok háztartásban még mindig nem volt áram, másrészt az iparosodott délkeleti régió energiaellátása.

A két állami tulajdonú hálózatüzemeltető, a State Grid és a China Southern Grid rekordösszegű, több milliárd dolláros beruházási célokat jelentett be a hálózati infrastruktúra fejlesztése érdekében. Az első nagyfeszültségű távvezeték építése, amely egy északi Ningxia megújulóenergia-projekttől a délkeleti Hunan tartományig fut, 2023 júniusában kezdődött. A szakértők becslése szerint a vezeték építése már 2025-re befejeződhet.

Kína a becslések szerint 2024-ben több mint 80 milliárd eurót fog befektetni villamosenergia-hálózatának bővítésébe. Bár ez jelentős összeg, nem elegendő ahhoz, hogy lépést tartson a megújuló energia gyors térnyerésével. Az Agora Energiewende szakértői azt javasolják, hogy a villamosenergia-hálózatba történő beruházásokat a megújuló energiatermelésbe történő rekordmagas beruházásokkal kell összehangolni.

Innovatív megközelítések a jobb hálózati integráció érdekében

Az elektromos hálózat bővítése mellett Kína innovatív megközelítéseket is alkalmaz a megújuló energiák jobb integrálása érdekében. Az egyik figyelemre méltó megközelítés az elektromos járművek hálózatba való integrálása. 2024 januárjában a kínai kormány közzétette a végrehajtási irányelveket az elektromos autók és a plug-in hibridek elektromos hálózattal való interakciójának javítása érdekében.

A program célja, hogy 2025-re létrehozzon egy nemzeti műszaki szabványrendszert a járművek és a hálózat közötti interakcióra, valamint egy tarifamechanizmust a kétirányú töltésre. 2030-ra a kétirányú töltést nagymértékben bevezetik, azzal a céllal, hogy az elektromos járművek „több tízmillió kilowattnyi kétirányú rugalmasságot biztosítsanak az elektromos rendszer szabályozási kapacitása számára”.

A Kínában széles körben elterjedt akkumulátorcsere-állomások célja a hálózat stabilitásának javítása is. Például az elektromos autókat gyártó Nio már 2022-ben elkezdte tesztelni azokat az akkumulátorcsere-állomásokat, amelyek képesek visszatáplálni az áramot a hálózatba.

Alkalmas:

• Kína, USA, Európa és társaik - Mennyire eltérően hajtják az iparosodott országok a megújuló energiaforrások térnyerését világszerte

A kettős stratégia: szén és megújuló energiaforrások

Kína energiapolitikájának egyik figyelemre méltó aspektusa, hogy a megújuló energiaforrások hatalmas térnyerése ellenére a széntüzelésű energiatermelés továbbra is növekszik. 2024-ben a széntüzelésű erőművek építési tevékenysége 94,5 gigawattra emelkedett – ez a 2015 óta a legmagasabb szint. Ezenkívül az ország 66,7 gigawatt új széntüzelésű erőművi kapacitást hagyott jóvá, az jóváhagyások száma különösen az év második felében nőtt.

Ez a párhuzamos stratégia kérdéseket vet fel Kína hosszú távú energetikai átalakulásával kapcsolatban. A szén helyettesítése helyett tiszta energiát adnak a meglévő fosszilis tüzelőanyag-alapú rendszerhez, ami akadályozza a megújuló energiaforrásokon alapuló energiaágazatra való tervezett átállást. A 2024-ben újonnan jóváhagyott széntüzelésű erőmű-kapacitás több mint 75 százalékát szénbányászati ​​vállalatok vagy szénnel működő energiacégek finanszírozták, megerősítve a szén dominanciáját még akkor is, ha a piaci alapok nem indokolják a bővítést.

Mindazonáltal pozitív fejlemények is megfigyelhetők: A megújuló energiák térnyerése hozzájárult ahhoz, hogy a széntüzelésű energiatermelés aránya Kínában 2024 májusára rekord alacsony, 53 százalékos szintre csökkent. Ez arra utal, hogy a párhuzamosan folytatott stratégiák ellenére a megújuló energiák lassan egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert.

Kína egyensúlyozása: Hálózati integráció és a zöld jövő felé vezető út

A hálózati integráció kihívásai nem fogják eltántorítani Kínát attól, hogy folytassa a megújuló energiába történő hatalmas beruházásait. Az S&P Global Ratings szerint a megújuló energia bővítése Kínában a korlátozási arányok várható növekedése ellenére is folytatódni fog. Az elemzők arra számítanak, hogy az üzemeltetőknek „át kell vészelniük a fájdalmat, amíg az átmeneti folyamat csomói kisimulnak”.

A korlátozási problémára megoldásokat dolgoznak ki, beleértve a további beruházásokat az átviteli technológiába és a tárolási megoldásokba, de a megvalósítás időt vesz igénybe. Az üzemeltetők számára ez azt jelenti, hogy szelektívebbé kell válniuk, és előnyben kell részesíteniük a beruházásokat azokban a régiókban, ahol kedvezőbb a helyi villamosenergia-politika és jobb a kínálat-kereslet arány.

Kína tapasztalata a megújuló energia hálózatba integrálásában globális jelentőséggel bír. Mivel Kína a világ legnagyobb üvegházhatású gázkibocsátója, és egyidejűleg vezető ország a megújuló energia bővítésében, Kína sikere vagy kudarca ezen energiák integrálásában döntő hatással lehet a globális klímavédelmi erőfeszítésekre.

A szakadék áthidalása

A megújuló energiaforrások hálózati integrációjának hiánya Kínában jelentős kihívást jelent az ország energetikai átállása szempontjából. A szél- és napenergia-kapacitás bővítésében elért lenyűgöző előrelépések ellenére a korlátozás problémája továbbra is fennáll, ami jelentős energiapazarláshoz vezet. Az energiatermelés és -fogyasztás közötti földrajzi eltérés, a villamosenergia-hálózatba történő elégtelen beruházások és a rugalmatlan villamosenergia-piac a kihívás fő okai.

A kínai kormány felismeri ezt a problémát, és különféle intézkedéseket tesz, beleértve a rendkívül nagyfeszültségű hálózatba történő hatalmas beruházásokat, a korlátozási kvóták kiigazítását és az olyan innovatív megközelítéseket, mint az elektromos járművek hálózatba integrálása. Ugyanakkor folytatja a széntüzelésű erőművek bővítésének párhuzamos stratégiáját, ami kérdéseket vet fel a hosszú távú átalakulással kapcsolatban.

Élénkül a verseny a szén és a megújuló energiaforrások között, a szél- és napenergia-termelés egyre korlátozottabb, különösen 2024 negyedik negyedévében. A sikeres energetikai átállás biztosítása érdekében Kínának jelentősen növelnie kell a villamosenergia-hálózatba történő beruházásokat, és rugalmasabbá kell tennie a piacot. Csak így tudja az ország teljes mértékben kiaknázni lenyűgöző megújulóenergia-kapacitásaiban rejlő lehetőségeket, és hatékonyan hozzájárulni a globális klímavédelemhez.

Innovatív fotovoltaikus megoldás a költségcsökkentés és az időmegtakarítás érdekében - Kép: Xpert.Digital

Bővebben itt:

• Napelemes megoldás az erőfeszítések és költségek csökkentésére

Az ipari tető PV -től a napenergia -parkokig a nagyobb napenergia -parkolóhelyekig

☑️ Üzleti nyelvünk angol vagy német

☑️ ÚJ: Levelezés az Ön nemzeti nyelvén!

Konrad Wolfenstein

Szívesen szolgálok Önt és csapatomat személyes tanácsadóként.

Felveheti velem a kapcsolatot az itt található kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével , vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 (München) . Az e-mail címem: wolfenstein ∂ xpert.digital

Nagyon várom a közös projektünket.

☑️ EPC szolgáltatások (mérnöki, beszerzés és építés)

☑️ Kulcsrakész projekt fejlesztése: Napenergia -projektek fejlesztése az elejétől a végéig

☑️ Helyi elemzés, rendszertervezés, telepítés, üzembe helyezés, valamint karbantartás és támogatás

☑️ Projektfinanszírozó vagy befektetők elhelyezése