Kinas elnät: Klyftan mellan expansion och nätverkskapacitet - Utmaning i nätverksintegration av förnybara energier

Energiavfall Trots register: Kinas utvidgning av sol- och vindkraft

Kina har positionerat sig som en global pionjär inom utvidgningen av förnybara energier, men står inför betydande utmaningar när de integrerar dessa kapaciteter i sitt nationella kraftnät. Trots de rekordbrytande installationerna av sol- och vindkraftverk, sätts en betydande del av den genererade gröna strömmen- så inte matas in i nätverket- eftersom nätverksinfrastrukturen inte kan hålla jämna steg med den snabba expansionen. Denna skillnad leder till betydande slöseri med energi och bromsar den effektiva övergången till ett mer hållbart energisystem. Den kinesiska regeringen har erkänt detta problem och utvecklar olika strategier för att förbättra nätverksintegration, inklusive massiva investeringar i ultralögspänningslinjer, justeringar av rabattkvoterna och marknadsföring av energilagringsteknologier.

Lämplig för detta:

• Varför Kinas koldioxidutsläpp går överraskande tillbaka

Den enastående utvidgningen av förnybara energier i Kina

Kina har upplevt en enastående utvidgning av sin vind- och solkapacitet under de senaste åren. Landet leder den globala utvecklingen och samlar dubbelt så många kapaciteter som resten av världen. Endast under de första sju månaderna av 2023 installerade Kina nästan 100 Gigawatt ny solkapacitet och överskred därmed rekordet under hela året 2022. I slutet av 2023 nådde den installerade fotovoltaiska kapaciteten nästan 610 Gigawatt, med mer än en tredjedel tillkom i år ensam.

Tillväxtdynamiken fortsatte 2024. Under de första nio månaderna av året har 200 Gigawatt vind- och solsystem redan installerats, med en prognos på totalt 250 till 300 Gigawatt för hela året. Denna explosiva tillväxt överstiger tydligt de tidigare medelvärdena på 100 till 130 Gigawatt per år mellan 2020 och 2022. Global Energy Monitor uppskattar att Kina lätt kunde nå en installerad vind och solkapacitet på 1 200 Gigawatt i slutet av 2024- Sex år före president Xi Jinping.

Kinas ambitioner inom området förnybara energier är särskilt tydligt genom den planerade ”mega vind- och solbaserna”. Den första vågen av dessa stora projekt med en total kapacitet på 97 Gigawatt tillkännagavs 2021 och gick till stor del i drift som planerades 2023. Ytterligare 503 Gigawatt planeras för den andra och tredje vågen, som borde gå online mellan 2025 och 2030.

Problemet med delegation: slöseri med förnybar energi

Trots dessa imponerande antal står Kina inför ett grundläggande problem: En betydande del av den genererade förnybara energin används inte. Detta fenomen kallas "delegation" eller "minskning" - en process där elproducenter förhindras från att mata deras genererade el i distributionsnätverket.

Delegationens historia i Kina går tillbaka till mitten av -2010 -talet. Vid den tiden uppnådde diskonteringsräntorna i vissa provinser 40 till 50 procent, vilket innebär att nästan hälften av den potentiellt genererbara förnybara energin förblev oanvänd. För att motverka detta problem införde National Development and Reform Commission (NDRC) och National Energy Agency (NEA) en övre gräns för separationer på 5 procent under 2018. Denna förordning uppgav att användningsgraden för sol- och vindkraftsprojekt i vissa kinesiska provinser inte får falla under 95 procent.

Emellertid hade verkställigheten av denna politik oavsiktliga konsekvenser: det ledde till strikta begränsningar för omfattningen av förnybara energiprojekt, särskilt i regioner med höga diskonteringsräntor. Godkännandet och utvecklingen av nya projekt var starkt begränsat eftersom många projekt hade svårt att få ett bygglov.

År 2024 dyker upp en betydande förändring av denna politik. Tänk på NEA och State Grid Corporation of China (SGCC) för att öka den tillåtna diskonteringsräntan från 5 till 10 procent. Denna fördubbling av den tillåtna diskonteringsräntan är en antagning att nätverksintegrationsproblemet fortsätter att existera och inte kan lösas helt på kort sikt.

Orsaker till bristen på nätverksintegration

Den främsta orsaken till bristen på integration av förnybara energier i Kina är den geografiska skillnaden mellan produktion och konsumtion. De bästa förutsättningarna för vind- och solenergi finns i de nordvästra och norra provinserna i Kina, där stora sol- och vindkraftverk dominerar. Emellertid koncentrerar majoriteten av elbehovet i de industrialiserade storstadsområdena och industriella centra på östkusten - cirka 70 procent av elen i Kina är efterfrågade i sydost.

Denna situation är en enorm utmaning eftersom produktionsanläggningarna är upp till 3 000 kilometer från de viktigaste konsumtionscentren. Med hjälp av så stora avstånd är eltransport utan specialiserad infrastruktur ineffektiv eftersom förlusterna är för höga. Ett tydligt exempel på detta problem är världens största vindkraftpark i Ulanqab (Inner Mongoliet). Även om delar av detta kraftverk slutfördes med en kapacitet på sex gigawatt 2020, var våren 2023 endast en vindkraftverk ansluten till nätverket.

Ett annat strukturellt problem är obalansen mellan investeringar i generering av förnybar energi och nätverksutvidgning. Medan Kina investerar rekordavbrott i utvidgningen av förnybara energier, förblir investeringar i kraftnätet relativt låga. Nätverksinvesteringarna i Kina stabiliserades till stor del mellan 2021 till 2023 jämfört med perioden 2018 till 2020 - trots den exponentiella tillväxten i förnybara energier.

Dessutom är den kinesiska elmarknaden fortfarande mycket oflexibel. Elhandeln utöver provinsiella gränser hindras av politiska intressen och byråkratiska hinder, vilket också gör en effektiv fördelning av förnybar energi svårare.

Med vår användarvänliga solsystemplanerare kan du planera ditt individuella solsystem online. Oavsett om du behöver ett solsystem för ditt hem, ditt företag eller för jordbruksändamål, erbjuder vår planerare dig möjligheten att ta dina specifika krav och utveckla en skräddarsydd lösning.

Planeringsprocessen är enkel och intuitiv. Du anger helt enkelt relevant information. Vår planerare tar hänsyn till denna information och skapar ett skräddarsydd solsystem som uppfyller dina behov. Du kan prova olika alternativ och konfigurationer för att hitta det optimala solsystemet för din applikation.

Dessutom kan du spara din plan för att kontrollera den senare eller dela den med andra. Vårt kundtjänst är också tillgängligt för frågor och support för att säkerställa att ditt solsystem är optimalt planerat.

Använd vår solsystemplanerare för att planera ditt individuella solsystem för de vanligaste applikationerna och för att främja övergången till ren energi. Börja nu och ta ett viktigt steg mot hållbarhet och energinoberoende!

Solsystemplaneraren för de vanligaste applikationerna: Planera solsystemet online här - Bild: Xpert.digital

Mer om detta här:

• Solsystemplanerare

Politiska åtgärder och investeringar för att lösa problemet

Den kinesiska regeringen har erkänt problemet och arbetar med olika lösningar. Ett nyckelelement är utvidgningen av Ultra -High Spänningsnätverket (UHV), som möjliggör effektiv transport av el på stora avstånd. Kina är ledare över hela världen inom detta område och investerar massivt i denna teknik.

De första pilotprojekten för storskalig vind- och solsystem i Kinas västra regioner inleddes i början av 2000-talet. Å ena sidan bör dessa elektrifiera lokala regioner där många hushåll fortfarande var utan kraftförsörjning och å andra sidan levererar det industrialiserade sydost.

De två statliga nätverksoperatörerna, State Grid och China Southern Grid, har meddelat miljarder investeringsmål på rekordhöjd för att förbättra nätverksinfrastrukturen. Den första höga spänningslinjen från ett projekt för förnybar energi i norra Ningxia till provinsen Hunan i Sydost startades i juni 2023. Enligt expertberäkningar kunde byggandet av denna ledning slutföras 2025.

Totalt kommer Kina att investera mer än 80 miljarder euro i utvidgningen av sitt kraftnät 2024. Även om detta är ett betydande belopp räcker det inte att hålla jämna steg med den snabba utvidgningen av förnybara energier. Experter från Agora Energende rekommenderar att investeringar i elnätet ska anpassas till rekord -höga investeringar i förnybar elproduktion.

Innovativa metoder för förbättrad nätverksintegration

Förutom nätverksutvidgningen bedriver Kina också innovativa tillvägagångssätt för bättre integration av förnybara energier. Ett anmärkningsvärt tillvägagångssätt är integrationen av elektriska fordon i elnätet. I januari 2024 publicerade den kinesiska regeringen riktlinjer för genomförande för att förbättra interaktionen mellan elbilar och plug-in hybrider med kraftnätet.

Programmet tillhandahåller för att skapa ett nationellt standardsystem för fordonsnätverksinteraktion år 2025 och en tullmekanism för dubbelriktade butiker. År 2030 ska den kontrollerade dubbelriktade belastningen byggas i stor skala, i syfte att göra elfordon "dussintals miljoner kilowatt av dubbelriktad flexibilitet till regleringskapaciteten för elsystemet".

Batteriväxlingsstationer som är utbredda i Kina bör också bidra till nätverksstabilitet. Till exempel hade elbiltillverkaren NIO redan börjat testa batteribytesstationer 2022 som kunde mata el tillbaka i nätverket.

Lämplig för detta:

• Kina, USA, Europa & Co.- De industrialiserade länderna driver utvidgningen av förnybara energier över hela världen

Den dubbla strategin: kol och förnybara energier

En anmärkningsvärd aspekt av den kinesiska energipolitiken är att trots den enorma utvidgningen av förnybara energier utvidgas också kolkraften. År 2024 ökade byggarbetet för kol -eldade kraftverk till 94,5 Gigawatt -den högsta nivån sedan 2015. Dessutom godkände landet 66,7 Gigawatt Nytt kol -eldade kraftverkskapacitet, med tillståndet ökade särskilt under andra halvåret.

Denna parallella strategi väcker frågor om Kinas långsiktiga energifria omvandling. Istället för att ersätta kol placeras ren energi på ett befintligt system med fossila bränslen, vilket gör den avsedda övergången till en elsektor baserad på förnybara energier. Mer än 75 procent av de nyligen godkända kol -eldade kraftverkskapaciteterna 2024 finansierades av kolbrytningsföretag eller energigrupper med kolaktiviteter, vilket ökar kolens dominans även om marknadsbaserna inte motiverar expansion.

Ändå finns det också en positiv utveckling: utvidgningen av förnybara energier har bidragit till att minska andelen kolelektricitet i Kina i maj 2024 till en rekordlåga på 53 procent. Detta indikerar att trots de strategier som går parallellt blir förnybara energier långsamt viktigare.

Kinas balansåtgärd: nätverksintegration och vägen till den gröna framtiden

Utmaningarna i nätverksintegration kommer inte att förhindra att Kina fortsätter att investera massivt i förnybara energier. Enligt S&P Global Ratings fortsätter utvidgningen av förnybara energier i Kina trots de beräknade stigande diskonteringsräntorna. Analytikerna förväntar sig att operatörerna "måste gå igenom smärtan tills noderna har utjämnats i övergångsprocessen".

Lösningar för begränsningsproblemet utvecklas, inklusive ytterligare investeringar i överföringsteknologi och lagringslösningar, men implementeringen kommer att ta tid. För operatörerna innebär detta att de blir mer selektiva och att investeringar i regioner måste prioritera med billigare lokala elriktlinjer och bättre leverans-begäran.

Kinas erfarenhet av nätverksintegration av förnybara energier är av global betydelse. Som världens största emittent av växthusgaser och samtidigt ledande mark i utvidgningen av förnybara energier, kan Kinas framgång eller misslyckande i integrationen av dessa energier ha en avgörande inverkan på globala klimatskyddsinsatser.

Överbrygga klyftan

Bristen på nätverksintegration av förnybara energier i Kina representerar en betydande utmaning för landets energiövergång. Trots imponerande framsteg i utvidgningen av vind- och solkapacitet kvarstår problemet med återställning och leder till betydande slöseri med energi. Den geografiska skillnaden mellan energiproduktion och konsumtion, otillräckliga investeringar i kraftnätet och en oflexibel elmarknad är de främsta orsakerna till denna utmaning.

Den kinesiska regeringen erkänner detta problem och vidtar olika åtgärder, inklusive massiva investeringar i det ultrahöga spänningsnätverket, en anpassning av diskonteringsräntorna och innovativa tillvägagångssätt som integration av elfordon i kraftnätet. Samtidigt fortsätter den parallella strategin för att utöka kol -eldade kraftverk, vilket väcker frågor om långvarig omvandling.

Konkurrensen mellan kol och förnybara energier intensifieras, med elproduktion från vind- och solenergi som alltmer begränsas, särskilt under det fjärde kvartalet 2024. För att säkerställa en framgångsrik energiövergång kommer Kina avsevärt att öka investeringarna i sitt kraftnät och måste göra marknaden mer flexibel. Detta är det enda sättet att utnyttja den fulla potentialen för dess imponerande förnybara energiförmåga och ge ett effektivt bidrag till det globala klimatskyddet.

Ny fotovoltaisk lösning för att minska kostnaderna och spara tid: Xpert.Digital

Mer om detta här:

• PV -lösning för att minska ansträngningar och utgifter

Från industriellt tak PV till solparker till större solparkeringsplatser

☑ Vårt affärsspråk är engelska eller tyska

☑ Nytt: korrespondens på ditt nationella språk!

Konrad Wolfenstein

Jag är glad att vara tillgänglig för dig och mitt team som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) . Min e -postadress är: Wolfenstein ∂ xpert.digital

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

☑ EPC -tjänster (teknik, upphandling och konstruktion)

☑ TILLKÄNNINGSPROJEKTUTVECKLING: Utveckling av solenergiprojekt från början till slut

☑ Platsanalys, systemdesign, installation, idrifttagning samt underhåll och support

☑ Projektfinansiär eller placering av investerare