Obří elektrárny v poušti v Číně

Podle čínských vědců by obří pouštní elektrárny dodávaly levnou čistou energii do čínského průmyslového centra, čímž by se zvýšila životní úroveň země a posílila konkurenceschopnost Číny v závodech high-tech, jako je umělá inteligence (AI).

Solární panely v nové energetické základně Ningxia Tengger Desert New Energy Base, jedné ze základen pro obnovitelné zdroje energie v severozápadní Číně. Foto: AFP

Nekonečný zdroj čisté energie z pouště

Severozápadní Čína zahrnuje tři provincie Šen-si, Kan-su, Čching-chaj a dvě autonomní oblasti Ning-sia a Sin-ťiang. S rozlohou přesahující 3 miliony kilometrů čtverečních je to oblast větší než Indie a dlouhodobě je považována za jeden z nejméně rozvinutých a nejchudších regionů Číny.

Velká vzdálenost od oceánu a drsný terén charakterizovaný rozlehlými pouštěmi, jako jsou Gobi a Taklimakan, způsobily, že je region řídce osídlen.

Region je však bohatý na přírodní zdroje, včetně ropy, uhlí a hojné zelené energie, která zajišťuje 60 % solární energie Číny a třetinu větrné energie.

Podle odhadů vědců a inženýrů, kteří stojí v čele energetické revoluce, se instalovaná kapacita v severozápadní Číně blíží 500 GW. V kombinaci s rozlehlou oblastí pouště Gobi v nedalekém Vnitřním Mongolsku dosahuje toto číslo 600 GW.

Pro srovnání, všechny americké elektrárny dohromady vyrobí do konce roku 2022 přibližně 1 100 GW, uvádí americký Úřad pro energetické informace.

Je pozoruhodné, že více než polovina těchto elektráren v severozápadní Číně je poháněna přírodními zdroji: větrnou a solární energií. Navzdory nepředvídatelnosti přírody dosahují tyto zelené elektrárny průměrné míry využití přes 95 %.

Podle vědců žádná jiná velká regionální energetická síť tak bezproblémově neintegrovala tak významné množství obnovitelné energie a zároveň si udržela vysokou míru využití po celý rok.

Dlouhodobá a potenciální strategie

Již v 80. letech 20. století si vědec Qian Xuesen, který pomohl založit Laboratoř tryskového pohonu NASA a později podporoval čínský vesmírný program, představoval využití rozsáhlých větrných a solárních zdrojů pouště Gobi k elektřině v zemi. V té době technologická omezení z této myšlenky udělala jen sen.

Ale nyní „severozápadní rozvodná síť uvedla do života první fázi tohoto nového typu energetického systému,“ napsal profesor Ma Xiaowei a jeho tým ze severozápadní pobočky Čínské korporace pro rozvodnou síť a Univerzity Si-an Ťiaotong v článku publikovaném minulý měsíc v čínském akademickém časopise Power System and Clean Energy.

Instalovaná kapacita obnovitelných zdrojů energie v regionu dosáhla 230 GW, z čehož polovina je přenášena prostřednictvím 10 vedení stejnosměrného proudu s ultravysokým napětím do hustě osídlených východních pobřežních provincií.

Ma a jeho kolegové ve svém článku uvedli, že tato elektrická vedení se táhnou tisíce kilometrů a protínají téměř celou šířku Číny, což ze severozápadní rozvodné sítě dělá „největší a nejvýkonnější regionální rozvodnou síť na světě “.

Evropská unie (EU) po celá desetiletí využívá svou ekonomickou sílu, velkou populaci a environmentální lobbistické skupiny k vedení přechodu na zelenou energii a boji proti změně klimatu. Globální giganti jako Siemens v Německu a Schneider Electric ve Francii jsou hnací silou technologického pokroku a odborných znalostí v této oblasti.

Ale po pečlivém srovnání tým pana Ma zjistil, že severozápadní čínská energetická síť dokonce překonala EU v ukazatelích využití obnovitelné energie a dosáhla tak světové špičky.

Solární panely pokrývají poušť. Foto: Reuters

Výzvy a překážky

Pokud by všechny pouště na Zemi byly pokryty solárními panely a větrnými turbínami, vyrobená elektřina by daleko překročila současné lidské potřeby. Tato vize se však zdá nereálná kvůli technickým překážkám, jako je obtížnost přenosu velkého množství elektřiny na velké vzdálenosti. Tradiční energetické sítě také nezvládají dramatické výkyvy v dodávkách obnovitelné energie.

Tváří v tvář této výzvě čínští inženýři vyzkoušeli několik opatření a získali cenné ponaučení. Podle článku pana Ma v roce 2014 způsobila větrná turbína přepětí, které se rozšířilo o 400 kilometrů a zničilo jinou větrnou farmu.

Prudký růst čínského sektoru obnovitelných zdrojů energie v posledních letech tyto problémy ještě zhoršil. Změny slunečního svitu a počasí mohou způsobit kolísání výkonu v severozápadní čínské rozvodné síti až o 50 gigawattů za jediný den, což odpovídá kombinované kapacitě všech jaderných reaktorů provozovaných ve Francii.

Aby se Čína s tímto problémem vypořádala, vybudovala nejmodernější dálkové stejnosměrné přenosové vedení vysokého napětí na světě, které účinně snižují ztráty energie během přenosu na dlouhé vzdálenosti.

Vědci a inženýři v Číně také využili umělou inteligenci k předpovídání kapacity výroby energie až 10 dní dopředu analýzou velkého množství dat ze senzorů. „Za stabilních povětrnostních podmínek je přesnost predikce velmi vysoká,“ napsal Maův tým.

Uhelné elektrárny kdysi sloužily jako hlavní stabilizační síla v čínské energetické síti, ale na severozápadě jsou zastíněny rychlým růstem solární a větrné energie. Aby to kompenzovala, čínská vláda postavila vodní elektrárny proti proudu Žluté řeky, které slouží jako páteř regulace a skladování energie.

Podle týmu pana Ma tyto nádrže nejen zavlažují suché oblasti, ale také snižují náklady na regulaci sítě o téměř 20 miliard juanů (2,8 miliardy dolarů), což přináší obrovské ekonomické a ekologické výhody.

Další klíčovou technologií je dosažení komplementarity mezi obnovitelnými zdroji energie. To vyžaduje robustní a spolehlivý systém snímání a řízení informací. Tým pana Ma uvedl, že téměř polovina zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů se k tomuto systému vzájemné podpory připojila.

Závod mezi USA a Čínou v oblasti čisté energie

Dodávky energie budou klíčovým faktorem v nadcházející konkurenci mezi Čínou a USA, a to po závodě v umělé inteligenci, tvrdí podnikatel v oblasti umělé inteligence se sídlem v Pekingu. Aby zabránily pokroku Číny v oblasti umělé inteligence, USA zakázaly prodej pokročilých čipů pro umělou inteligenci této zemi s jednou miliardou obyvatel.

„Výhoda pokročilých čipů spočívá hlavně v mírně nižší spotřebě energie. Ale s tím, jak se v Číně zvyšuje zásobování energií, mohou čínské společnosti k dosažení podobných výsledků v oblasti tréninku umělé inteligence používat méně pokročilé čipy,“ uvedl nejmenovaný podnikatel a dodal, že nárůst nákladů na elektřinu je ve srovnání s celkovými investicemi do závodu umělé inteligence zanedbatelný.

Před pandemií měla Čína dvakrát větší kapacitu na výrobu energie než USA. Dnes se téměř ztrojnásobila. Ceny elektřiny v USA by měly v letech 2021 až 2023 vzrůst o 20 % kvůli inflaci, zatímco ceny v Číně zůstávají stabilní. V některých oblastech bohatých na obnovitelné zdroje energie dostávají čínské společnosti ještě větší slevy.

Čínská vláda zintenzivňuje plány na výstavbu datových center a serverů s umělou inteligencí ve svých energeticky bohatých západních regionech s cílem posílit globální konkurenceschopnost domácích technologických gigantů, jako je Huawei.

Hoai Phuong (podle SCMP)

Zdroj: https://www.congluan.vn/suc-manh-tu-nhung-trang-trai-dien-khong-lo-tren-sa-mac-cua-trung-quoc-post285235.html