Rete elettrica cinese: il divario tra espansione e capacità della rete – una sfida nell'integrazione delle energie rinnovabili nella rete – Immagine: Xpert.Digital
Griglia elettrica al limite: la sfida delle energie rinnovabili in Cina
Scasso di energia nonostante i registri: l'espansione della Cina di energia solare e eolica
La Cina si è posizionata come leader mondiale nell'espansione delle energie rinnovabili, ma deve affrontare sfide significative nell'integrazione di questa capacità nella sua rete elettrica nazionale. Nonostante l'installazione record di impianti solari ed eolici, una parte significativa dell'elettricità verde generata viene ridotta, ovvero non immessa in rete, perché l'infrastruttura di rete non riesce a tenere il passo con la rapida espansione. Questa discrepanza porta a un notevole spreco di energia e rallenta l'effettiva transizione verso un sistema energetico più sostenibile. Il governo cinese ha riconosciuto questo problema e sta sviluppando diverse strategie per migliorare l'integrazione della rete, tra cui ingenti investimenti in linee elettriche ad altissima tensione, adeguamenti delle tariffe di riduzione e la promozione di tecnologie di accumulo di energia.
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L'espansione senza precedenti di energie rinnovabili in Cina
La Cina ha subito un'espansione senza precedenti delle sue capacità di vento e solare negli ultimi anni. Il paese guida lo sviluppo globale e assembla il doppio delle capacità del resto del mondo. Solo nei primi sette mesi del 2023, la Cina ha installato quasi 100 gigawatt di nuova capacità solare e quindi ha superato il record dell'intero anno 2022. Entro la fine del 2023, la capacità fotovoltaica installata ha raggiunto quasi 610 gigawatt, con oltre un terzo dei quali è stato aggiunto solo quest'anno.
La crescita è proseguita anche nel 2024. Nei primi nove mesi dell'anno, sono stati già installati 200 gigawatt di capacità eolica e solare, con una previsione di 250-300 gigawatt per l'intero anno. Questa crescita esplosiva supera significativamente le precedenti medie di 100-130 gigawatt all'anno tra il 2020 e il 2022. Il Global Energy Monitor stima che la Cina potrebbe facilmente raggiungere 1.200 gigawatt di capacità eolica e solare installata entro la fine del 2024, sei anni prima dell'obiettivo fissato dal Presidente Xi Jinping.
Le ambizioni della Cina nell'area delle energie rinnovabili sono particolarmente chiaramente attraverso le previste "mega vento e basi solari". La prima ondata di questi importanti progetti con una capacità totale di 97 gigawatt è stata annunciata nel 2021 e in gran parte è entrata in funzione come previsto nel 2023. Sono previsti ulteriori 503 gigawatt per la seconda e la terza ondata, che dovrebbe andare online tra il 2025 e il 2030.
Il problema della delega: spreco di energia rinnovabile
Nonostante queste cifre impressionanti, la Cina si trova ad affrontare un problema fondamentale: una parte significativa dell'energia rinnovabile che produce rimane inutilizzata. Questo fenomeno è noto come "curtailment", un processo attraverso il quale ai produttori di elettricità viene impedito di immettere l'energia prodotta nella rete di distribuzione.
La storia della delegazione in Cina risale alla metà del 2010. A quel tempo, i tassi di sconto in alcune province hanno raggiunto il 40-50 percento, il che significa che quasi la metà delle energie rinnovabili potenzialmente generabili sono rimaste inutilizzate. Al fine di contrastare questo problema, la National Development and Reform Commission (NDRC) e la National Energy Agency (NEA) hanno introdotto un limite superiore per separazioni del 5 % nel 2018. Il presente regolamento ha dichiarato che i tassi di utilizzo dei progetti di energia solare e vento in alcune province cinesi non devono scendere al di sotto del 95 %.
Tuttavia, l'applicazione di questa politica ha avuto conseguenze involontarie: ha portato a rigorose restrizioni sull'ambito di progetti di energia rinnovabile, in particolare nelle regioni con alti tassi di sconto. L'approvazione e lo sviluppo di nuovi progetti era gravemente limitato perché molti progetti avevano difficoltà a ricevere un permesso di costruzione.
Nel 2024, sta emergendo un cambiamento significativo in questa politica. Considera la NEA e la State Grid Corporation of China (SGCC) per aumentare il tasso di sconto consentito dal 5 al 10 percento. Questo raddoppio del tasso di sconto consentito è un'ammissione che il problema di integrazione della rete continua ad esistere e non può essere completamente risolto a breve termine.
Cause della mancanza di integrazione della rete
La ragione principale della mancanza di integrazione delle energie rinnovabili in Cina risiede nella discrepanza geografica tra produzione e consumo. Le condizioni migliori per l'energia eolica e solare si trovano nelle province nord-occidentali e settentrionali della Cina, dove predominano i grandi impianti solari ed eolici. Tuttavia, la maggior parte della domanda di elettricità è concentrata nelle aree metropolitane industrializzate e nei centri industriali della costa orientale: circa il 70% dell'elettricità cinese è richiesta nel sud-est.
Questa situazione è un'enorme sfida perché le strutture di produzione sono fino a 3.000 chilometri dai principali centri di consumo. Utilizzando distanze così grandi, il trasporto di elettricità senza infrastrutture specializzate è inefficiente perché le perdite sono troppo elevate. Un chiaro esempio di questo problema è il più grande parco eolico del mondo di Ulanqab (Mongolia interiore). Sebbene parti di questa centrale elettrica fossero completate con una capacità di sei gigawatt nel 2020, nella primavera del 2023 era collegata solo una turbina eolica alla rete.
Un altro problema strutturale è lo squilibrio tra investimenti nella produzione di energia rinnovabile ed espansione della rete. Mentre la Cina sta investendo cifre record nell'espansione delle energie rinnovabili, gli investimenti nella rete elettrica rimangono relativamente bassi. Gli investimenti nella rete in Cina sono rimasti sostanzialmente stabili tra il 2021 e il 2023 rispetto al periodo 2018-2020, nonostante la crescita esponenziale delle energie rinnovabili.
Inoltre, il mercato dell'elettricità cinese è ancora molto inflessibile. Il commercio di elettricità oltre i confini provinciali è ostacolato da interessi politici e ostacoli burocratici, il che rende anche più difficile la distribuzione efficiente delle energie rinnovabili.
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Bilance Act del settore energetico: carbone e rinnovabile in Cina in confronto
Misure politiche e investimenti per risolvere il problema
Il governo cinese ha riconosciuto il problema e lavora su varie soluzioni. Un elemento chiave è l'espansione della rete di tensione ultra -alta (UHV), che consente il trasporto efficiente di elettricità su grandi distanze. La Cina è un leader in tutto il mondo in questo settore e sta investendo in modo enorme in questa tecnologia.
I primi progetti pilota per i sistemi eolici e solari su larga scala nelle regioni occidentali cinesi sono stati avviati nei primi anni 2000. Da un lato, queste dovrebbero elettrizzare le regioni locali in cui molte famiglie erano ancora senza alimentazione e dall'altra parte fornire il sud -est industrializzato.
I due operatori della rete statale, State Grid e China Southern Grid, hanno annunciato miliardi di obiettivi di investimento in altezza record per migliorare l'infrastruttura di rete. La prima linea ad alta tensione da un progetto di energia rinnovabile nella Ningxia settentrionale alla provincia di Hunan nel sud -est è stata avviata nel giugno 2023. Secondo le stime degli esperti, la costruzione di questa direzione potrebbe essere completata nel 2025.
In totale, la Cina investirà oltre 80 miliardi di euro nell'espansione della sua rete elettrica nel 2024. Sebbene si tratti di un importo considerevole, non è sufficiente tenere il passo con la rapida espansione delle energie rinnovabili. Gli esperti di Agora Energende raccomandano che gli investimenti nella rete elettrica debbano essere adattati agli investimenti record nella generazione di elettricità rinnovabile.
Approcci innovativi per migliorare l'integrazione della rete
Oltre all'espansione della rete, la Cina persegue anche approcci innovativi per una migliore integrazione delle energie rinnovabili. Un approccio notevole è l'integrazione dei veicoli elettrici nella rete elettrica. Nel gennaio 2024, il governo cinese pubblicò linee guida di implementazione per migliorare l'interazione di auto elettriche e ibridi plug-in con la rete elettrica.
Il programma prevede di stabilire un sistema standard nazionale per l'interazione della rete dei veicoli entro il 2025 e un meccanismo tariffario per i negozi bidirezionali. Entro il 2030, il carico bidirezionale controllato deve essere costruito su larga scala, con l'obiettivo di rendere veicoli elettrici "dozzine di milioni di chilowatt di flessibilità bidirezionale alla capacità normativa per il sistema elettrico".
Anche le stazioni di scambio di batterie diffuse in Cina dovrebbero contribuire alla stabilità della rete. Ad esempio, il produttore di auto elettriche NIO aveva già iniziato a testare le stazioni di scambio di batterie nel 2022 che potevano alimentare l'elettricità nella rete.
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La doppia strategia: carbone e energie rinnovabili
Un aspetto degno di nota della politica energetica cinese è che, nonostante la massiccia espansione delle energie rinnovabili, l'energia a carbone continua a crescere. Nel 2024, l'attività di costruzione di centrali elettriche a carbone è salita a 94,5 gigawatt, il livello più alto dal 2015. Inoltre, il Paese ha approvato 66,7 gigawatt di nuova capacità di centrali elettriche a carbone, con approvazioni in aumento soprattutto nella seconda metà dell'anno.
Questa strategia parallela solleva domande sulla trasformazione di energia a lungo termine della Cina. Invece di sostituire il carbone, l'energia pulita viene posizionata su un sistema esistente con combustibili fossili, il che effettua la transizione prevista a un settore elettrico basato su energie rinnovabili. Più del 75 percento delle capacità di centrale elettrica a carbone appena approvate nel 2024 sono state finanziate da compagnie di miniera di carbone o gruppi energetici con attività di carbone, il che aumenta il dominio del carbone anche se le basi di mercato non giustificano l'espansione.
Tuttavia, ci sono anche sviluppi positivi: l'espansione delle energie rinnovabili ha contribuito a ridurre la percentuale di elettricità a carbone in Cina nel maggio 2024 con un minimo record del 53 percento. Ciò indica che, nonostante le strategie in esecuzione in parallele, le energie rinnovabili stanno lentamente diventando più importanti.
La legge di bilanciamento della Cina: integrazione della rete e la strada per il futuro verde
Le sfide nell'integrazione della rete non impediranno alla Cina di continuare a investire in modo massiccio in energie rinnovabili. Secondo le valutazioni globali S&P, l'espansione delle energie rinnovabili in Cina continua nonostante l'aumento dei tassi di sconto previsti. Gli analisti prevedono che gli operatori "debbano passare attraverso il dolore fino a quando i nodi non saranno levigati nel processo di transizione".
Vengono sviluppate soluzioni per il problema di riduzione, inclusi ulteriori investimenti nella tecnologia di trasmissione e nelle soluzioni di archiviazione, ma l'implementazione richiederà tempo. Per gli operatori, ciò significa che diventano più selettivi e che gli investimenti nelle regioni devono dare la priorità a linee guida elettriche locali più economiche e un migliore rapporto di domanda di approvvigionamento.
L'esperienza cinese con l'integrazione di rete delle energie rinnovabili è di importanza globale. Essendo il più grande emittente mondiale di gas serra e allo stesso tempo leader di terra nell'espansione delle energie rinnovabili, il successo o il fallimento della Cina nell'integrazione di queste energie potrebbero avere un impatto decisivo sugli sforzi globali di protezione del clima.
Colmare il divario
La mancanza di integrazione di rete delle energie rinnovabili in Cina rappresenta una sfida significativa per la transizione energetica del paese. Nonostante gli impressionanti progressi nell'espansione delle capacità di vento e solari, il problema del ripristino rimane e porta a considerevoli sprechi di energia. La discrepanza geografica tra generazione di energia e consumo, investimenti insufficienti nella rete elettrica e un mercato dell'elettricità inflessibile sono le principali cause di questa sfida.
Il governo cinese riconosce questo problema e adotta varie misure, tra cui enormi investimenti nella rete di tensione ultra -alta, un adattamento dei tassi di sconto e degli approcci innovativi come l'integrazione dei veicoli elettrici nella rete elettrica. Allo stesso tempo, la strategia parallela di espandere le centrali elettriche a carbone continua, il che solleva domande sulla trasformazione a lungo termine.
La concorrenza tra carbone e energie rinnovabili è intensificata, con la generazione di elettricità di energia eolica e energia solare sempre più limitata, specialmente nel quarto trimestre del 2024. Al fine di garantire una transizione energetica di successo, la Cina aumenterà significativamente gli investimenti nella sua rete elettrica e dovrà rendere il mercato più flessibile. Questo è l'unico modo per sfruttare il pieno potenziale delle sue impressionanti capacità di energia rinnovabile e dare un contributo efficace alla protezione climatica globale.
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Konrad Wolfenstein
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