Електромережа Китаю: розрив між розширенням та потужністю мережі – виклик інтеграції відновлюваних джерел енергії в мережу

Енергетичні втрати попри рекорди: розширення використання сонячної та вітрової енергетики Китаєм

Китай позиціонує себе як світового лідера у розширенні відновлюваної енергетики, але стикається зі значними труднощами в інтеграції цих потужностей у свою національну енергосистему. Незважаючи на рекордні установки сонячних та вітрових електростанцій, значна частина виробленої зеленої електроенергії скорочується, тобто не подається в мережу, оскільки інфраструктура мережі не може встигати за швидким розширенням. Ця невідповідність призводить до значних втрат енергії та перешкоджає ефективному переходу до більш сталої енергетичної системи. Китайський уряд визнав цю проблему та розробляє різні стратегії для покращення інтеграції мережі, включаючи масштабні інвестиції в лінії електропередачі надвисокої напруги, коригування квот на скорочення та просування технологій накопичення енергії.

Пов'язано з цим:

• Чому викиди CO2 у Китаї дивовижно скорочуються

Безпрецедентне розширення відновлюваних джерел енергії в Китаї

За останні роки Китай пережив безпрецедентне розширення своїх потужностей вітрової та сонячної енергетики. Країна є лідером світового розвитку, встановивши вдвічі більше потужностей, ніж решта світу разом узятих. Тільки за перші сім місяців 2023 року Китай встановив майже 100 гігават нових сонячних потужностей, що вже перевищило рекорд за весь 2022 рік. До кінця 2023 року встановлена ​​потужність фотоелектричних електростанцій досягла майже 610 гігават, причому понад третина цієї потужності була додана лише за цей рік.

Темпи зростання продовжилися і у 2024 році. За перші дев'ять місяців року вже було встановлено 200 гігават потужностей вітрової та сонячної енергії, з прогнозом від 250 до 300 гігават на весь рік. Це вибухове зростання значно перевищує попередні середні показники від 100 до 130 гігават на рік у період між 2020 і 2022 роками. Global Energy Monitor оцінює, що Китай може легко досягти встановленої потужності вітрової та сонячної енергії в 1200 гігават до кінця 2024 року – на шість років раніше за ціль, встановлену головою Сі Цзіньпіном.

Амбіції Китаю в секторі відновлюваної енергетики особливо очевидні в його запланованих «мегавітрових та сонячних електростанціях». Перша хвиля цих масштабних проектів загальною потужністю 97 гігават була оголошена у 2021 році та здебільшого була введена в експлуатацію, як і планувалося, у 2023 році. Ще 503 гігавати заплановано на другу та третю хвилі, які планується підключити до мережі між 2025 і 2030 роками.

Проблема скорочення: марнування відновлюваної енергії

Незважаючи на ці вражаючі цифри, Китай стикається з фундаментальною проблемою: значна частина відновлюваної енергії, яку він виробляє, залишається невикористаною. Це явище відоме як «скорочення» – процес, під час якого виробники електроенергії не можуть подавати вироблену електроенергію до розподільчої мережі.

Історія скорочення виробництва електроенергії в Китаї сягає середини 2010-х років. У той час рівень скорочення виробництва електроенергії в деяких провінціях досяг тривожного рівня від 40 до 50 відсотків, а це означало, що майже половина потенційно виробленої відновлюваної енергії залишалася невикористаною. Щоб вирішити цю проблему, Національна комісія з розвитку та реформ (NDRC) та Національне енергетичне управління (NEA) запровадили 5-відсоткове обмеження у 2018 році. Це положення передбачало, що коефіцієнт використання проектів сонячної та вітрової енергетики в деяких китайських провінціях не може опускатися нижче 95 відсотків.

Однак, впровадження цієї політики мало непередбачені наслідки: вона призвела до суворих обмежень масштабів проектів відновлюваної енергетики, особливо в регіонах з високими показниками скорочення видобутку. Затвердження та розробка нових проектів були серйозно ускладнені, оскільки багато проектів мали труднощі з отриманням дозволу на будівництво.

Значні зміни в цій політиці відбудуться у 2024 році. NEA та Державна мережева корпорація Китаю (SGCC) розглядають можливість збільшення допустимого коефіцієнта скорочення з 5 до 10 відсотків. Це подвоєння дозволеного коефіцієнта скорочення є визнанням того, що проблема інтеграції мережі зберігається і не може бути повністю вирішена в короткостроковій перспективі.

Причини відсутності інтеграції мережі

Основна причина відсутності інтеграції відновлюваних джерел енергії в Китаї полягає в географічному невідповідності між виробництвом та споживанням. Найкращі умови для вітрової та сонячної енергії знаходяться в північно-західних та північних провінціях Китаю, де домінують великі сонячні та вітрові електростанції. Однак більша частина попиту на електроенергію зосереджена в промислово розвинених мегаполісах та промислових центрах на східному узбережжі – приблизно 70 відсотків електроенергії Китаю споживається на південному сході.

Ця ситуація створює величезні труднощі, оскільки виробничі потужності розташовані на відстані до 3000 кілометрів від основних центрів споживання. На таких великих відстанях передача електроенергії є неефективною без спеціалізованої інфраструктури, оскільки втрати занадто високі. Яскравим прикладом цієї проблеми є найбільша у світі вітрова електростанція в Уланкабі (Внутрішня Монголія). Хоча частини цієї електростанції потужністю шість гігават були завершені ще у 2020 році, навесні 2023 року до мережі було підключено лише одну вітрову турбіну.

Ще однією структурною проблемою є дисбаланс між інвестиціями у виробництво відновлюваної енергії та розширення мережі. Хоча Китай інвестує рекордні суми у розширення відновлюваної енергетики, інвестиції в електромережу залишаються порівняно низькими. Інвестиції в мережу в Китаї були загалом стабільними між 2021 і 2023 роками порівняно з періодом з 2018 по 2020 рік, незважаючи на експоненціальне зростання відновлюваної енергетики.

Крім того, китайський ринок електроенергії залишається вкрай негнучким. Торгівля електроенергією через кордони провінцій гальмується політичними інтересами та бюрократичними перешкодами, що ще більше ускладнює ефективний розподіл відновлюваної енергії.

За допомогою нашого зручного планувальника сонячних систем ви можете спроектувати свою індивідуальну сонячну систему онлайн. Незалежно від того, чи потрібна вам сонячна система для вашого дому, вашого бізнесу чи для сільськогосподарських цілей, наш планувальник дозволить вам врахувати ваші конкретні вимоги та розробити індивідуальне рішення.

Процес планування простий та інтуїтивно зрозумілий. Ви просто вводите відповідну інформацію. Наш планувальник враховує цю інформацію та створює індивідуальну сонячну систему, яка відповідає вашим потребам. Ви можете спробувати різні варіанти та конфігурації, щоб знайти оптимальну сонячну систему для вашого застосування.

Крім того, ви можете зберегти свій план, щоб переглянути його пізніше або поділитися ним з іншими. Наша служба підтримки клієнтів також готова відповісти на будь-які запитання та надати підтримку, щоб забезпечити оптимальне планування вашої сонячної системи.

Скористайтеся нашим планувальником сонячних систем, щоб спроектувати свою індивідуальну сонячну систему для найпоширеніших застосувань та пришвидшити перехід на чисту енергію. Почніть зараз і зробіть важливий крок до сталого розвитку та енергонезалежності!

Більше інформації тут:

• Планувальник сонячної системи

Політичні заходи та інвестиції для вирішення проблеми

Китайський уряд визнав проблему та працює над різними рішеннями. Ключовим елементом є розширення мережі надвисокої напруги (UHV), яка дозволяє ефективно передавати електроенергію на великі відстані. Китай є світовим лідером у цій галузі та значно інвестує в цю технологію.

Перші пілотні проекти великомасштабних вітрових та сонячних електростанцій у західних регіонах Китаю були розпочаті на початку 2000-х років. Вони були спрямовані, з одного боку, на електрифікацію місцевих регіонів, де багато домогосподарств все ще не мали електроенергії, а з іншого боку, на забезпечення електроенергією промислово розвиненого південного сходу.

Два державні оператори енергосистеми, State Grid та China Southern Grid, оголосили про рекордні багатомільярдні інвестиційні цілі для покращення інфраструктури мережі. Будівництво першої високовольтної лінії електропередач, що пролягатиме від проекту відновлюваної енергетики на півночі Нінся до провінції Хунань на південному сході, розпочалося в червні 2023 року. Експерти оцінюють, що будівництво цієї лінії може бути завершено вже у 2025 році.

За оцінками, у 2024 році Китай інвестує понад 80 мільярдів євро в розширення своєї електромережі. Хоча це значна сума, її недостатньо, щоб встигати за швидким розширенням відновлюваної енергетики. Експерти Agora Energiewende рекомендують узгоджувати інвестиції в електромережу з рекордно високими інвестиціями у виробництво відновлюваної енергії.

Інноваційні підходи до покращеної інтеграції мережі

Окрім розширення своєї енергомережі, Китай також впроваджує інноваційні підходи для кращої інтеграції відновлюваних джерел енергії. Одним із помітних підходів є інтеграція електромобілів у енергосистему. У січні 2024 року уряд Китаю опублікував рекомендації щодо впровадження для покращення взаємодії електромобілів та гібридних автомобілів з енергосистемою.

Програма має на меті створити національну систему технічних стандартів для взаємодії транспортних засобів з мережею та тарифний механізм для двонаправленої зарядки до 2025 року. До 2030 року керована двонаправлена ​​зарядка має бути впроваджена у великих масштабах, з метою, щоб електромобілі «забезпечили десятки мільйонів кіловат двонаправленої гнучкості для регулюючої здатності електроенергетичної системи».

Станції заміни акумуляторів, які широко поширені в Китаї, також покликані сприяти стабільності мережі. Наприклад, виробник електромобілів Nio почав випробування станцій заміни акумуляторів, здатних повертати електроенергію в мережу, ще у 2022 році.

Пов'язано з цим:

• Китай, США, Європа та інші країни – Як по-різному промислово розвинені країни стимулюють розширення відновлюваних джерел енергії в усьому світі

Подвійна стратегія: вугілля та відновлювані джерела енергії

Примітним аспектом енергетичної політики Китаю є те, що, незважаючи на масове розширення відновлюваних джерел енергії, виробництво електроенергії з вугілля продовжує зростати. У 2024 році будівельна активність вугільних електростанцій зросла до 94,5 гігават – найвищого рівня з 2015 року. Крім того, країна схвалила 66,7 гігават нових потужностей вугільних електростанцій, причому кількість схвалень зросла особливо у другій половині року.

Ця паралельна стратегія ставить під сумнів довгострокову енергетичну трансформацію Китаю. Замість заміни вугілля, до існуючої системи на основі викопного палива додається чиста енергія, що перешкоджає запланованому переходу до енергетичного сектору на основі відновлюваних джерел енергії. Понад 75 відсотків нещодавно затверджених потужностей вугільних електростанцій у 2024 році було профінансовано вугледобувними компаніями або енергетичними корпораціями, що працюють у вугіллі, що зміцнює домінування вугілля навіть тоді, коли фундаментальні ринкові показники не виправдовують розширення.

Тим не менш, очевидні й позитивні зрушення: розширення відновлюваних джерел енергії допомогло знизити частку виробництва електроенергії з вугілля в Китаї до рекордно низького рівня в 53 відсотки у травні 2024 року. Це свідчить про те, що, незважаючи на паралельні стратегії, що реалізуються, відновлювані джерела енергії поступово набувають дедалі більшого значення.

Балансування Китаю: інтеграція мереж та шлях до зеленого майбутнього

Проблеми інтеграції мереж не завадять Китаю продовжувати масштабні інвестиції у відновлювану енергетику. Згідно з S&P Global Ratings, розширення відновлюваної енергетики в Китаї продовжиться, незважаючи на прогнозоване збільшення ставок обмеження. Аналітики очікують, що операторам «доведеться перечекати, поки вузли в перехідному процесі не будуть вирішені».

Розробляються рішення проблеми обмеження виробництва, включаючи подальші інвестиції в технології передачі та рішення для зберігання енергії, але їх впровадження потребуватиме часу. Для операторів це означає, що вони повинні стати більш вибірковими та пріоритезувати інвестиції в регіони з більш сприятливою місцевою політикою в галузі електроенергетики та кращим співвідношенням попиту та пропозиції.

Досвід Китаю в інтеграції відновлюваної енергетики в мережу має глобальне значення. Як найбільший у світі емітент парникових газів і одночасно провідна країна в розширенні відновлюваної енергетики, успіх чи невдача Китаю в інтеграції цих джерел енергії може мати вирішальний вплив на глобальні зусилля щодо захисту клімату.

Подолання розриву

Відсутність інтеграції відновлюваних джерел енергії в енергосистему в Китаї створює значний виклик для енергетичного переходу країни. Незважаючи на вражаючий прогрес у розширенні потужностей вітрової та сонячної енергетики, проблема обмеження виробництва залишається, що призводить до значних втрат енергії. Географічний дисбаланс між виробництвом та споживанням енергії, недостатні інвестиції в електромережу та негнучкий ринок електроенергії є основними причинами цієї проблеми.

Китайський уряд визнає цю проблему та вживає різних заходів, включаючи масштабні інвестиції в мережу надвисокої напруги, коригування квот на обмеження та інноваційні підходи, такі як інтеграція електромобілів у мережу. Водночас він продовжує паралельну стратегію розширення вугільних електростанцій, що ставить під сумнів довгострокову трансформацію.

Конкуренція між вугіллям та відновлюваними джерелами енергії загострюється, а виробництво енергії вітру та сонця дедалі більше обмежується, особливо у четвертому кварталі 2024 року. Для забезпечення успішного енергетичного переходу Китаю потрібно буде значно збільшити інвестиції у свою електромережу та зробити ринок більш гнучким. Тільки тоді країна зможе повною мірою використати потенціал своїх вражаючих потужностей відновлюваної енергетики та зробити ефективний внесок у глобальний захист клімату.

Більше інформації тут:

• Фотоелектричне рішення для зменшення зусиль та витрат

Від промислових фотоелектричних систем на дахах до сонячних парків та великих сонячних паркінгів

☑️ Наша ділова мова – англійська або німецька

☑️ НОВИНКА: Листування вашою рідною мовою!

 

Я та моя команда раді бути вашим особистим консультантом.

Ви можете зв'язатися зі мною, заповнивши контактну форму тут wolfenstein@xpert.digital:, або просто зателефонувавши мені за номером +49 7348 4088 965. Моя адреса електронної пошти

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проєкту.

 

 

☑️ EPC-послуги (проєктування, закупівлі та будівництво)

☑️ Розробка проєктів «під ключ»: Розробка проєктів сонячної енергетики від початку до кінця

☑️ Аналіз об'єкта, проектування систем, встановлення, введення в експлуатацію, обслуговування та підтримка

☑️ Фінансист проекту або посередник постачальників капіталу