中国の電源グリッド：拡張とネットワーク能力のギャップ - 再生可能エネルギーのネットワーク統合におけるチャレンジ - 画像：xpert.digital
限界上の電力グリッド：中国における再生可能エネルギーの課題
記録にもかかわらずエネルギー廃棄物：中国の太陽と風力発電の拡大
中国は、再生可能エネルギーの拡大における世界的な先駆者としての地位を占めていますが、これらの能力を国家の電力網に統合する際にかなりの課題に直面しています。ソーラータービンと風力タービンの記録的な設置にもかかわらず、ネットワークインフラストラクチャが急速な拡大に追いつくことができないため、生成された緑色の電流のかなりの割合がネットワークに供給されません。この矛盾は、エネルギーのかなりの無駄につながり、より持続可能なエネルギーシステムへの効果的な移行をブレーキします。中国政府は、この問題を認識し、超高電圧ラインへの大規模な投資、割引割り当ての調整、エネルギー貯蔵技術の促進など、ネットワーク統合を改善するためのさまざまな戦略を開発しています。
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中国における再生可能エネルギーの前例のない拡大
中国は、近年、風力と太陽の能力の前例のない拡大を経験しています。国は世界の発展をリードし、世界の他の地域の2倍の能力を集めています。 2023年の最初の7か月間だけで、中国はほぼ100ギガワットの新しい太陽光発電容量を設置し、2022年の記録を超えました。2023年末までに、設置された太陽光発電容量はほぼ610ギガワットに達し、その3分の1以上が今年だけ追加されました。
成長ダイナミクスは2024年に継続されました。年の最初の9か月で、200ギガワットの風力と太陽系がすでに設置されており、年間合計250〜300ギガワットの予測があります。この爆発的な成長は、2020年から2022年の間に年間100〜130ギガワットの以前の平均値を明らかに超えています。グローバルエネルギーモニターは、中国がXIジュンピング大統領の6年前までに2024年の終わりまでに1,200ギガワットの設置された風と太陽の容量に簡単に到達できると推定しています。
再生可能エネルギーの地域における中国の野望は、特に計画された「巨大風と太陽光基地」を通して明らかになります。総容量97ギガワットのこれらの主要プロジェクトの最初の波は2021年に発表され、2023年に計画どおりに稼働しました。2番目と第3波ではさらに503ギガワットが計画されています。
委任の問題：再生可能エネルギーの無駄
これらの印象的な数字にもかかわらず、中国は根本的な問題に直面しています。生成された再生可能エネルギーの重要な部分は使用されていません。この現象は、「委任」または「削減」と呼ばれます。これは、発電所が生成された電力を流通ネットワークに供給することを妨げられるプロセスです。
中国の代表団の歴史は、2010年代半ばにさかのぼります。当時、一部の州の割引率は40〜50％を達成しました。つまり、潜在的に生成可能な再生可能エネルギーのほぼ半分が未使用のままでした。この問題に対抗するために、National Development and Reform Commission（NDRC）とNational Energy Agency（NEA）は、2018年に5％の分離の上限を導入しました。この規制は、特定の中国の州での太陽光および風力発電プロジェクトの使用率は95％を下回ってはならないと述べました。
しかし、このポリシーの施行には意図しない結果がありました。特に高い割引率のある地域では、再生可能エネルギープロジェクトの範囲に厳格な制限につながりました。多くのプロジェクトが建築許可を受け取るのが困難だったため、新しいプロジェクトの承認と開発は厳しく制限されていました。
2024年には、このポリシーに大きな変化が発生しています。 NEAと中国の州Grid Corporation（SGCC）を検討して、許容割引率を5〜10％に引き上げます。許可された割引率を2倍にすることは、ネットワーク統合の問題が引き続き存在し、短期的には完全に解決できないという入学です。
ネットワーク統合の欠如の原因
中国における再生可能エネルギーの統合の欠如の主な原因は、生産と消費の間の地理的矛盾です。風力と太陽エネルギーの最良の条件は、大きな太陽と風力タービンが支配している中国の北西部および北部の州で見られます。しかし、電力需要の大部分は、東海岸の工業化された大都市圏と工業センターに集中しています。中国の電力の約70％が南東部で需要があります。
生産施設はメイン消費センターから最大3,000キロメートルまであるため、この状況は大きな課題です。このような距離を使用して、損失が高すぎるため、特殊なインフラストラクチャのない電力輸送は非効率的です。この問題の明確な例は、ウランカブ（内モンゴル）の世界最大の風力発電所です。この発電所の一部は2020年に6ギガワットの容量で完成しましたが、2023年春には1つの風力タービンのみがネットワークに接続されていました。
別の構造的問題は、再生可能エネルギーの生成への投資とネットワークの拡大の不均衡です。中国は再生可能エネルギーの拡大に記録的な金額を投資していますが、電力網への投資は比較的低いままです。中国へのネットワーク投資は、再生可能エネルギーの指数関数的な成長にもかかわらず、2018年から2020年の期間と比較して、2021年から2023年の間に大部分が安定していた。
さらに、中国の電力市場は依然として非常に柔軟性がありません。州の国境を越えた電力貿易は、政治的利益と官僚的なハードルによって妨げられており、これにより、再生可能エネルギーの効率的な分布も困難になります。
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エネルギー産業のバランス法：比較して中国の石炭と再生可能
問題を解決するための政治的措置と投資
中国政府は問題を認識し、さまざまなソリューションに取り組んでいます。重要な要素は、超高電圧ネットワーク（UHV）の拡張であり、これにより、広範囲にわたる電気の効率的な輸送が可能になります。中国はこの分野の世界的なリーダーであり、この技術に多大な投資を行っています。
中国の西部地域での大規模な風力と太陽系の最初のパイロットプロジェクトは、2000年代初頭に開始されました。一方では、これらは多くの世帯がまだ電源がなく、他方で工業化された南東部に供給されていた地元の地域を電化するはずです。
州の2つのネットワークオペレーター、State GridとChina Southern Gridは、ネットワークインフラストラクチャを改善するために、記録的な高さで数十億の投資目標を発表しました。 Ningxia北部の再生可能エネルギープロジェクトから南東部のHunan州までの最初の高電圧ラインは2023年6月に開始されました。専門家の推定によると、この管理の建設は2025年に完了することができます。
合計で、中国は2024年の電力網の拡大に800億ユーロ以上を投資します。これはかなりの量ですが、再生可能エネルギーの急速な拡大に追いつくには十分ではありません。 Agora Energendeの専門家は、電力網への投資を、再生可能発電への高値投資に適合させることを推奨しています。
ネットワーク統合を改善するための革新的なアプローチ
ネットワークの拡張に加えて、中国は再生可能エネルギーをより良く統合するための革新的なアプローチも追求しています。顕著なアプローチは、電気自動車を電源網に統合することです。 2024年1月、中国政府は、電気自動車とプラグインハイブリッドと電力網の相互作用を改善するための実装ガイドラインを発表しました。
このプログラムは、2025年までに車両ネットワークの相互作用のための国家標準システムと双方向ショップの関税メカニズムを確立することを規定しています。 2030年までに、制御された双方向の負荷は、電気自動車を「電力システムの規制能力に対する数十万キロワットの双方向の柔軟性」にすることを目的としています。
中国で広まっているバッテリー交換ステーションは、ネットワークの安定性にも貢献するはずです。たとえば、電気自動車メーカーのNIOは、2022年にネットワークに電力を供給できるバッテリー交換ステーションのテストをすでに開始していました。
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二重戦略：石炭と再生可能エネルギー
中国のエネルギー政策の顕著な側面は、再生可能エネルギーの大幅な拡大にもかかわらず、石炭力もさらに拡大していることです。 2024年、石炭火力発電所の建設工事は94.5ギガワットに増加しました - 2015年以来の最高レベル。さらに、国は66.7ギガワットの新しい石炭火力発電所容量を承認し、特に年の後半に許可が増加しました。
この並列戦略は、中国の長期的なエネルギー変換に関する疑問を提起します。石炭を置き換える代わりに、クリーンエネルギーは化石燃料で既存のシステムに配置され、再生可能エネルギーに基づいて電力部門への意図的な移行を実現します。 2024年に新たに承認された石炭火力発電所の能力の75％以上が、石炭鉱業会社または石炭活動を伴うエネルギーグループによって資金提供されており、市場ベースが拡大を正当化しなくても石炭の支配を増加させます。
それにもかかわらず、前向きな発展もあります。再生可能エネルギーの拡大は、2024年5月の中国の石炭電気の割合を記録的な53％で減らすことに貢献しています。これは、並行して実行される戦略にもかかわらず、再生可能エネルギーが徐々に重要になっていることを示しています。
中国のバランスをとる：ネットワーク統合とグリーンの未来への道
ネットワーク統合における課題は、中国が再生可能エネルギーに大規模に投資し続けることを妨げません。 S＆P Global Ratingsによると、中国での再生可能エネルギーの拡大は、割引率の上昇が予測されているにもかかわらず続いています。アナリストは、オペレーターが「遷移プロセスでノードが滑らかになるまで痛みを経験しなければならない」ことを期待しています。
削減問題のソリューションは、送信技術とストレージソリューションへのさらなる投資など、開発されていますが、実装には時間がかかります。オペレーターの場合、これは、それらがより選択的になり、地域への投資がより安価なローカル電力ガイドラインとより良い供給デマンド比で優先順位を付ける必要があることを意味します。
再生可能エネルギーのネットワーク統合に関する中国の経験は、世界的に重要です。世界最大の温室効果ガスの発行者として、同時に再生可能エネルギーの拡大において土地をリードするため、これらのエネルギーの統合における中国の成功または失敗は、世界の気候保護努力に決定的な影響を与える可能性があります。
ギャップを埋めます
中国における再生可能エネルギーのネットワーク統合の欠如は、国のエネルギー移行にとって大きな課題です。風と太陽の能力の拡大における印象的な進歩にもかかわらず、リセットの問題は残り、エネルギーのかなりの無駄につながります。エネルギー生成と消費の地理的矛盾、電力網への投資不足、柔軟性のない電力市場が、この課題の主な原因です。
中国政府はこの問題を認識し、超高電圧ネットワークへの大規模な投資、割引率の適応、電力網への電気自動車の統合などの革新的なアプローチなど、さまざまな措置を講じています。同時に、石炭火力発電所を拡大する並行戦略が続き、長期的な変換に関する疑問を提起します。
石炭と再生可能エネルギーの間の競争が強化され、特に2024年の第4四半期には、風力と太陽エネルギーからの発電がますます制限されています。エネルギー移行を成功させるために、中国は電力網への投資を大幅に増やし、市場をより柔軟にしなければなりません。これは、印象的な再生可能エネルギー能力の最大限の可能性を活用し、世界の気候保護に効果的に貢献する唯一の方法です。
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