Гоби: из пустыни в энергетический рай для Китая
Согласно данным, собранным китайскими учеными и опубликованным SCMP , на обширных просторах пустыни Гоби и других пустынных районах северо-западного Китая формируется «ведущая в мире» сеть производства и передачи электроэнергии. Этот инженерный подвиг принесет чистую и дешевую энергию в самое сердце обрабатывающей промышленности Китая, повысит уровень жизни в стране и укрепит конкурентоспособность Китая в гонке высоких технологий, таких как искусственный интеллект.
По оценкам ученых и инженеров, возглавляющих эту энергетическую революцию, текущая установленная мощность производства электроэнергии на северо-западе Китая составляет почти 500 гигаватт. Если добавить значительную площадь пустыни Гоби в соседней Внутренней Монголии, цифра вырастет до 600 ГВт.
Для сравнения, по данным Управления энергетической информации США, к концу 2022 года все электростанции США будут производить около 1100 ГВт.
Более того, более половины этих электростанций на северо-западе Китая питаются от сил природы: энергии ветра и солнца. Несмотря на непредсказуемость возобновляемых источников, эти зеленые электростанции достигают средней эффективности использования более 95%, в том числе потому, что пустыням свойственна солнечная погода, практически полное отсутствие осадков и сильные и постоянные ветры.
По мнению ученых, до сих пор ни одна другая крупная региональная электросеть не смогла органично интегрировать такую большую часть возобновляемой энергии, поддерживая такие высокие показатели использования в течение года. Северо-Западный Китай включает пять внутренних провинций, включая Синьцзян. Имея площадь более 3 миллионов квадратных километров, это площадь больше Индии и долгое время считалась одним из самых слаборазвитых и бедных регионов Китая.
Богатый ад
Регион пустыни Гоби изолирован, негостеприимен и далек от моря. Однако регион богат природными ресурсами, включая нефть, уголь, а также обилием источников экологически чистой энергии. Это источник 60% солнечной энергии Китая и трети энергии ветра.
Еще в 1980-х годах Цянь Сюэсэнь, аэрокосмический ученый, который помог основать Лабораторию реактивного движения НАСА, а затем продвигал космическую программу Китая, предполагал использовать огромные ветровые и солнечные ресурсы пустыни Гоби для обеспечения страны электроэнергией. Это казалось не более чем химерой, учитывая технологические ограничения того времени.
Но теперь «северо-западная энергосистема уже дала начало ранней стадии этого нового типа энергетической системы», — пишут профессор Ма Сяовэй и его команда из северо-западного филиала Государственной сетевой корпорации Китая и Сианьского университета Цзяотун в своей статье. рецензируемая статья, опубликованная в прошлом месяце в китайском академическом журнале Power System and Clean Energy.
Установленная мощность возобновляемых источников энергии в регионе достигла 230 ГВт, при этом половина электроэнергии передается по 10 линиям электропередачи постоянного тока сверхвысокого напряжения в густонаселенные восточные прибрежные провинции. Эти линии электропередач тянутся на тысячи километров, охватывая почти всю ширину Китая, что делает Северо-Западную энергосистему «региональной энергосистемой с самой мощной выходной мощностью и крупнейшим масштабом в мире», — сказали Ма и я его коллегам в своей статье.
На протяжении десятилетий Европейский Союз использовал свое экономическое могущество, высокую плотность населения и группы по защите окружающей среды, чтобы возглавить переход к зеленой энергетике и бороться с изменением климата. Мировые гиганты, такие как Siemens в Германии и Schneider Electric во Франции, продвигают технологические достижения и опыт в этом секторе. Но после тщательного сравнения команда Ма обнаружила, что «северо-западная энергосистема Китая превзошла ЕС по ключевым показателям использования возобновляемых источников энергии, достигнув уровня глобального превосходства».
Если бы все пустыни Земли были покрыты солнечными батареями и ветряными турбинами, вырабатываемая электроэнергия превысила бы текущие потребности человечества. Но инженерные препятствия уже давно сделали эту концепцию непрактичной: передача больших объемов электроэнергии на огромные расстояния является сложной задачей, а традиционные сети не могут справиться с резкими колебаниями возобновляемой энергии.
Гидроэлектроэнергия и уголь для компенсации изменчивости возобновляемых источников энергии
Китайские инженеры столкнулись с этими проблемами и извлекли несколько болезненных уроков. Согласно статье Ма, в 2014 году ветряная турбина вызвала всплеск энергии, который распространился на 400 км (248 миль), что привело к разрушению еще одной ветряной электростанции.
Взрывной рост возобновляемой энергетики в Китае в последние годы усугубил эти проблемы.
Изменения солнечного света и погоды могут вызвать колебания мощности до 50 гигаватт в день в сети Северо-Запада – разрыв, эквивалентный совокупной мощности всех ядерных реакторов, работающих во Франции. Что, однако, представляет собой проблему, поскольку необходимо компенсировать расходы в ночные часы, что требует очень эффективной сети, которая соединяет эти поставки с непрерывными и стабильными.
Чтобы решить эту проблему, Китай построил самые современные в мире линии электропередачи высокого напряжения постоянного тока на большие расстояния, что эффективно снижает потери энергии при передаче на большие расстояния. Китайские ученые и инженеры также внедрили искусственный интеллект, чтобы иметь возможность прогнозировать мощность генерации за 10 дней вперед, анализируя большие объемы данных датчиков. «В стабильных погодных условиях точность прогнозов очень высока», — пишет команда Ма в статье.
Угольные электростанции были основной стабилизирующей силой энергосистемы Китая, но на северо-западе их уже недостаточно из-за быстрого роста солнечной и ветровой энергии. Чтобы восполнить этот пробел, китайское правительство построило гидроэлектростанции вверх по течению Желтой реки, которые служат основой регулирования и хранения энергии. По словам команды Ма, эти водохранилища не только орошают засушливые регионы, но и сокращают расходы на регулирование энергосистемы почти на 20 миллиардов юаней (2,8 миллиарда долларов), обеспечивая огромные экономические и экологические выгоды.
Еще одной ключевой технологией является достижение взаимодополняемости возобновляемых источников энергии. Для этого требуется надежная и надежная система сбора информации и контроля. По словам команды Ма, почти половина предприятий по производству возобновляемой энергии присоединились к этой системе взаимопомощи.
Предприниматель в сфере искусственного интеллекта из Пекина заявил, что энергоснабжение будет иметь решающее значение в надвигающейся конкуренции за национальную мощь между Китаем и Соединенными Штатами из-за искусственного интеллекта, который, как известно, чрезвычайно энергоемок .
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «Гоби: от пустыни к энергетическому Эдему для Китая» взята из Scenari Economici .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/i-gobi-da-deserto-a-eden-energetico-per-la-cina/ в Wed, 21 Feb 2024 06:15:42 +0000.