Электросеть Китая: разрыв между расширением и пропускной способностью сети – проблема интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистему

Несмотря на рекордные показатели, наблюдается расточительство энергии: расширение солнечной и ветровой энергетики в Китае

Китай позиционирует себя как мировой лидер в расширении использования возобновляемых источников энергии, но сталкивается со значительными проблемами интеграции этих мощностей в свою национальную энергосистему. Несмотря на рекордные объемы установки солнечных и ветровых электростанций, значительная часть вырабатываемой экологически чистой электроэнергии ограничивается — то есть не поступает в сеть — поскольку инфраструктура сети не успевает за быстрым ростом. Это несоответствие приводит к значительным потерям энергии и препятствует эффективному переходу к более устойчивой энергетической системе. Правительство Китая осознало эту проблему и разрабатывает различные стратегии для улучшения интеграции в сеть, включая масштабные инвестиции в сверхвысоковольтные линии электропередачи, корректировку квот на ограничение выработки электроэнергии и продвижение технологий хранения энергии.

Подходит для:

• Почему выбросы CO2 в Китае неожиданно сокращаются?

Беспрецедентное расширение использования возобновляемых источников энергии в Китае

В последние годы Китай переживает беспрецедентный рост мощностей ветровой и солнечной энергетики. Страна лидирует в глобальном развитии, установив вдвое больше мощностей, чем весь остальной мир вместе взятый. Только за первые семь месяцев 2023 года Китай установил почти 100 гигаватт новых солнечных мощностей, уже превзойдя рекорд за весь 2022 год. К концу 2023 года установленная мощность фотоэлектрических систем достигла почти 610 гигаватт, причем более трети из них было добавлено только за этот год.

Темпы роста сохранились и в 2024 году. За первые девять месяцев года уже было установлено 200 гигаватт мощностей ветровой и солнечной энергетики, а прогноз на весь год составляет от 250 до 300 гигаватт. Этот взрывной рост значительно превышает предыдущие средние показатели в 100–130 гигаватт в год в период с 2020 по 2022 год. По оценкам Global Energy Monitor, Китай может легко достичь установленной мощности ветровой и солнечной энергетики в 1200 гигаватт к концу 2024 года — на шесть лет раньше целевого показателя, установленного президентом Си Цзиньпином.

Амбиции Китая в секторе возобновляемой энергетики особенно ярко проявляются в его планах по созданию «мега-ветровых и солнечных электростанций». Первая волна этих масштабных проектов общей мощностью 97 гигаватт была объявлена ​​в 2021 году и в основном введена в эксплуатацию в 2023 году, как и планировалось. Вторая и третья волны, которые планируется подключить к сети в период с 2025 по 2030 год, включают еще 503 гигаватта.

Проблема ограничения потребления: растрата возобновляемой энергии

Несмотря на эти впечатляющие цифры, Китай сталкивается с фундаментальной проблемой: значительная часть производимой им возобновляемой энергии остается неиспользованной. Это явление известно как ограничение выработки электроэнергии – процесс, при котором производителям электроэнергии запрещается подавать произведенную ими электроэнергию в распределительную сеть.

История ограничений выработки электроэнергии в Китае началась в середине 2010-х годов. В то время в некоторых провинциях уровень ограничений достиг тревожных показателей в 40-50 процентов, что означало, что почти половина потенциально производимой возобновляемой энергии оставалась неиспользованной. Для решения этой проблемы Национальная комиссия по развитию и реформам (NDRC) и Национальное энергетическое управление (NEA) ввели в 2018 году ограничение на 5 процентов. Это положение предусматривало, что коэффициент использования солнечных и ветровых электростанций в определенных китайских провинциях не должен опускаться ниже 95 процентов.

Однако реализация этой политики имела непредвиденные последствия: она привела к строгим ограничениям масштабов проектов в области возобновляемой энергетики, особенно в регионах с высокими показателями сокращения потребления. Утверждение и развитие новых проектов были серьезно затруднены, поскольку многие проекты испытывали трудности с получением разрешения на строительство.

В 2024 году в этой политике произойдут существенные изменения. Национальное энергетическое управление (NEA) и Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC) рассматривают возможность увеличения допустимого уровня ограничения выработки электроэнергии с 5 до 10 процентов. Это удвоение допустимого уровня ограничения является признанием того, что проблема интеграции энергосистемы сохраняется и не может быть полностью решена в краткосрочной перспективе.

Причины отсутствия сетевой интеграции

Основная причина недостаточной интеграции возобновляемых источников энергии в Китае заключается в географическом несоответствии между производством и потреблением. Наилучшие условия для ветровой и солнечной энергии находятся в северо-западных и северных провинциях Китая, где преобладают крупные солнечные и ветровые электростанции. Однако большая часть спроса на электроэнергию сосредоточена в промышленно развитых мегаполисах и промышленных центрах на восточном побережье – примерно 70 процентов электроэнергии в Китае потребляется на юго-востоке.

Эта ситуация представляет собой огромную проблему, поскольку производственные мощности расположены на расстоянии до 3000 километров от основных центров потребления. На таких больших расстояниях передача электроэнергии неэффективна без специализированной инфраструктуры, поскольку потери слишком высоки. Ярким примером этой проблемы является крупнейшая в мире ветроэлектростанция в Уланчабе (Внутренняя Монголия). Хотя часть этой электростанции мощностью шесть гигаватт была завершена еще в 2020 году, весной 2023 года к сети была подключена только одна ветряная турбина.

Еще одна структурная проблема — дисбаланс между инвестициями в возобновляемые источники энергии и расширением электросетей. В то время как Китай вкладывает рекордные суммы в развитие возобновляемой энергетики, инвестиции в электросети остаются сравнительно низкими. Инвестиции в электросети в Китае в период с 2021 по 2023 год в основном оставались стабильными по сравнению с периодом с 2018 по 2020 год — несмотря на экспоненциальный рост возобновляемой энергетики.

Кроме того, китайский рынок электроэнергии остается крайне негибким. Торговля электроэнергией через границы провинций затруднена политическими интересами и бюрократическими препятствиями, что еще больше осложняет эффективное распределение возобновляемой энергии.

С помощью нашего удобного в использовании планировщика солнечной системы вы можете спланировать свою индивидуальную солнечную систему онлайн. Если вам нужна солнечная система для дома, бизнеса или сельскохозяйственных целей, наш проектировщик предлагает вам возможность учесть ваши конкретные требования и разработать индивидуальное решение.

Процесс планирования прост и интуитивно понятен. Вы просто вводите соответствующую информацию. Наш проектировщик учитывает эту информацию и создает индивидуальную солнечную систему, отвечающую вашим потребностям. Вы можете опробовать различные варианты и конфигурации, чтобы найти оптимальную солнечную систему для вашего применения.

Кроме того, вы можете сохранить свой план, чтобы просмотреть его позже или поделиться им с другими. Наша команда обслуживания клиентов также готова ответить на ваши вопросы и оказать поддержку, чтобы обеспечить оптимальное планирование вашей солнечной системы.

Используйте наш планировщик солнечной системы, чтобы спланировать вашу индивидуальную солнечную систему для наиболее распространенных применений и ускорить переход к экологически чистой энергии. Начните сейчас и сделайте важный шаг к устойчивому развитию и энергетической независимости!

Планировщик солнечной системы для наиболее распространенных применений: спланируйте солнечную систему онлайн здесь — изображение: Xpert.Digital

Подробнее об этом здесь:

• Планировщик солнечной системы

Политические меры и инвестиции для решения проблемы

Правительство Китая осознало проблему и работает над различными решениями. Ключевым элементом является расширение сети сверхвысокого напряжения (СВН), которая позволяет эффективно передавать электроэнергию на большие расстояния. Китай является мировым лидером в этой области и вкладывает значительные средства в эту технологию.

Первые пилотные проекты по созданию крупномасштабных ветровых и солнечных электростанций в западных регионах Китая были начаты в начале 2000-х годов. Их целью было, с одной стороны, электрифицировать местные регионы, где многие домохозяйства по-прежнему не имели доступа к электричеству, а с другой — обеспечить электроэнергией промышленно развитый юго-восток.

Две государственные компании-оператора электросетей, State Grid и China Southern Grid, объявили о рекордных многомиллиардных инвестиционных планах по модернизации электросетевой инфраструктуры. Строительство первой высоковольтной линии электропередачи, идущей от проекта возобновляемой энергетики на севере Нинся до провинции Хунань на юго-востоке, началось в июне 2023 года. Эксперты предполагают, что строительство этой линии может быть завершено уже в 2025 году.

По оценкам, в 2024 году Китай инвестирует более 80 миллиардов евро в расширение своей электросети. Хотя это значительная сумма, её недостаточно, чтобы угнаться за стремительным развитием возобновляемой энергетики. Эксперты из Agora Energiewende рекомендуют привести инвестиции в электросеть в соответствие с рекордными инвестициями в производство возобновляемой энергии.

Инновационные подходы к улучшению интеграции сетей

Помимо расширения своей энергосистемы, Китай также внедряет инновационные подходы к более эффективной интеграции возобновляемых источников энергии. Одним из таких подходов является интеграция электромобилей в энергосеть. В январе 2024 года китайское правительство опубликовало руководящие принципы по улучшению взаимодействия электромобилей и подключаемых гибридов с энергосетью.

Цель программы — к 2025 году создать национальную систему технических стандартов для взаимодействия транспортных средств с электросетью и тарифный механизм для двусторонней зарядки. К 2030 году планируется широкомасштабное внедрение управляемой двусторонней зарядки с целью обеспечения электромобилями «десятков миллионов киловатт двусторонней гибкости для регулирования пропускной способности электроэнергетической системы».

Станции замены батарей, широко распространенные в Китае, также призваны способствовать стабильности энергосистемы. Например, производитель электромобилей Nio начал тестирование станций замены батарей, способных подавать электроэнергию обратно в сеть, еще в 2022 году.

Подходит для:

• Китай, США, Европа и Ко. Промышленно развитые страны стимулируют распространение возобновляемых источников энергии по всему миру разными способами.

Двойная стратегия: уголь и возобновляемые источники энергии

Примечательной особенностью энергетической политики Китая является то, что, несмотря на масштабное расширение использования возобновляемых источников энергии, производство электроэнергии на угольных электростанциях продолжает расти. В 2024 году объем строительства угольных электростанций достиг 94,5 гигаватт – самого высокого уровня с 2015 года. Кроме того, страна одобрила строительство новых угольных электростанций общей мощностью 66,7 гигаватт, причем темпы одобрения особенно выросли во второй половине года.

Эта параллельная стратегия поднимает вопросы о долгосрочной энергетической трансформации Китая. Вместо замены угля, чистая энергия добавляется к существующей системе, основанной на ископаемом топливе, что препятствует запланированному переходу к энергетическому сектору, основанному на возобновляемых источниках энергии. Более 75 процентов вновь утвержденных мощностей угольных электростанций в 2024 году были профинансированы угольными компаниями или энергетическими корпорациями, работающими на угольных месторождениях, что укрепляет доминирование угля даже тогда, когда рыночные факторы не оправдывают расширение производства.

Тем не менее, очевидны и позитивные тенденции: расширение использования возобновляемых источников энергии помогло снизить долю угольной энергетики в Китае до рекордно низкого уровня в 53 процента в мае 2024 года. Это говорит о том, что, несмотря на параллельно проводимые стратегии, возобновляемые источники энергии постепенно набирают все большее значение.

Китай балансирует между различными аспектами своей стратегии: сетевая интеграция и путь к «зеленому» будущему

Трудности интеграции энергосистемы не остановят Китай в продолжении масштабных инвестиций в возобновляемые источники энергии. По данным S&P Global Ratings, расширение использования возобновляемой энергии в Китае продолжится, несмотря на прогнозируемое увеличение объемов ограничений. Аналитики ожидают, что операторам «придется пережить трудности, пока не будут устранены все препятствия в процессе перехода».

Разрабатываются решения проблемы ограничения потребления электроэнергии, включая дальнейшие инвестиции в технологии передачи и хранения энергии, но их внедрение займет время. Для операторов это означает, что им необходимо стать более избирательными и отдавать приоритет инвестициям в регионы с более благоприятной местной политикой в ​​области электроэнергии и лучшим соотношением спроса и предложения.

Опыт Китая в интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистему имеет глобальное значение. Будучи крупнейшим в мире источником выбросов парниковых газов и одновременно ведущей страной в расширении использования возобновляемых источников энергии, успех или неудача Китая в интеграции этих источников энергии могут оказать решающее влияние на глобальные усилия по защите климата.

Преодоление разрыва

Отсутствие интеграции возобновляемых источников энергии в электросети Китая представляет собой серьезную проблему для энергетического перехода страны. Несмотря на впечатляющий прогресс в расширении мощностей ветровой и солнечной энергетики, проблема ограничения выработки электроэнергии сохраняется, что приводит к значительным потерям энергии. Основными причинами этой проблемы являются географическое несоответствие между производством и потреблением энергии, недостаточные инвестиции в электросети и негибкий рынок электроэнергии.

Китайское правительство осознает эту проблему и принимает различные меры, включая масштабные инвестиции в сверхвысоковольтную сеть, корректировку квот на ограничение выработки электроэнергии и инновационные подходы, такие как интеграция электромобилей в сеть. В то же время оно продолжает свою параллельную стратегию расширения угольных электростанций, что вызывает вопросы о долгосрочной перспективе трансформации.

Конкуренция между углем и возобновляемыми источниками энергии усиливается, при этом производство ветровой и солнечной энергии все больше ограничивается, особенно в четвертом квартале 2024 года. Для обеспечения успешного энергетического перехода Китаю необходимо значительно увеличить инвестиции в свою электросеть и сделать рынок более гибким. Только тогда страна сможет в полной мере использовать потенциал своих впечатляющих мощностей в области возобновляемой энергетики и внести эффективный вклад в глобальную защиту климата.

Инновационное фотоэлектрическое решение для снижения затрат и экономии времени - Изображение: Xpert.Digital

Подробнее об этом здесь:

• Фотоэлектрические решения позволяют сократить трудозатраты и расходы

От промышленных солнечных электростанций на крышах до солнечных парков и крупных солнечных автостоянок

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

Konrad Wolfenstein

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

☑️ Услуги EPC (проектирование, закупка и строительство)

☑️ Разработка проектов «под ключ»: разработка проектов в области солнечной энергетики от начала до конца

☑️ Анализ объекта, проектирование системы, установка, ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и поддержка

☑️ Финансист проекта или посредник в предоставлении капитала