חוות חשמל ענקיות במדבר בסין

[מודעה_1]

תחנות כוח מדבריות ענקיות יזרמו אנרגיה נקייה וזולה ללב ליבה של סין בתחום הייצור, יעלו את רמת החיים במדינה ויחזקו את התחרותיות של סין במרוצי טכנולוגיה עילית כמו בינה מלאכותית (AI), על פי מדענים סינים.

עוצמתן של חוות האנרגיה הסולארית במדבר בסין תמונה 1 — פאנלים סולאריים בבסיס האנרגיה החדש במדבר נינגשיה טנגר, אחד מבסיסי האנרגיה המתחדשת בצפון מערב סין. צילום: AFP

מקור אנרגיה נקייה אינסופי מהמדבר

צפון מערב סין כוללת את שלושת המחוזות שאאנשי, גאנסו, צ'ינגהאי ושני האזורים האוטונומיים נינגשיה ושינג'יאנג. שטחו משתרע על פני יותר מ-3 מיליון קמ"ר, והוא גדול יותר מהודו, ונחשב זה מכבר לאחד האזורים הפחות מפותחים והעניים ביותר בסין.

המרחק הרב מהאוקיינוס והשטח הקשה המאופיין במדבריות עצומים כמו הגובי והטקלימאקן גרמו לדלילות אוכלוסין באזור.

עם זאת, האזור עשיר במשאבים טבעיים, כולל נפט, פחם ואנרגיה ירוקה בשפע, המספקים 60% מאנרגיית הסולארית של סין ושליש מאנרגיית הרוח שלה.

על פי הערכות של מדענים ומהנדסים המובילים את מהפכת האנרגיה, כושר הייצור המותקן בצפון מערב סין קרוב ל-500 ג'יגה-וואט. בשילוב עם אזור מדבר גובי העצום במונגוליה הפנימית הסמוכה, הנתון מגיע ל-600 ג'יגה-וואט.

לשם השוואה, כל תחנות הכוח בארה"ב יחד ייצרו כ-1,100 ג'יגה-וואט עד סוף 2022, על פי מינהל המידע לאנרגיה של ארה"ב.

באופן מפתיע, יותר ממחצית מתחנות הכוח הללו בצפון מערב סין מופעלות על ידי מקורות טבעיים: אנרגיית רוח ואנרגיית שמש. למרות חוסר הוודאות של הטבע, תחנות כוח ירוקות אלה עדיין משיגות שיעור ניצול ממוצע של מעל 95%.

על פי מדענים, אף רשת חשמל אזורית גדולה אחרת לא שילבה בצורה חלקה כל כך כמות כה משמעותית של אנרגיה מתחדשת תוך שמירה על שיעורי ניצול גבוהים לאורך כל השנה.

אסטרטגיה ארוכת טווח ופוטנציאלית

כבר בשנות ה-80, המדען צ'יאן שוסן, שסייע בהקמת מעבדת ההנעה הסילונית של נאס"א ומאוחר יותר טיפח את תוכנית החלל של סין, חזה את האפשרות לנצל את משאבי הרוח והשמש העצומים של מדבר גובי כדי להפעיל את המדינה. באותה תקופה, מגבלות טכנולוגיות הפכו את הרעיון לחלום באספמיה.

אבל כעת, "רשת החשמל הצפון-מערבית החיה את השלב הראשון של מערכת חשמל חדשה זו", כתבו פרופסור מא שיאוווי וצוותו מהסניף הצפון-מערבי של תאגיד רשת החשמל של סין ומאוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג במאמר שפורסם בחודש שעבר בכתב העת האקדמי הסיני Power System and Clean Energy.

כושר ייצור האנרגיה המתחדשת המותקן באזור הגיע ל-230 ג'יגה-וואט, מחציתו מועבר דרך 10 קווי הולכה של זרם ישר במתח גבוה במיוחד למחוזות החוף המזרחיים המאוכלסים בצפיפות.

קווי חשמל אלה משתרעים על פני אלפי קילומטרים, וחוצים כמעט את רוחבה של סין, מה שהופך את הרשת הצפון-מערבית ל"רשת החשמל האזורית הגדולה והחזקה ביותר בעולם ", אמרו מא ועמיתיו במאמרם.

במשך עשרות שנים, האיחוד האירופי (EU) ניצל את כוחו הכלכלי , את אוכלוסייתו הגדולה ואת קבוצות הלובי הסביבתיות כדי להוביל את המעבר לאנרגיה ירוקה ולהילחם בשינויי האקלים. ענקיות גלובליות כמו סימנס בגרמניה ושניידר אלקטריק בצרפת הניעו את ההתקדמות הטכנולוגית ואת המומחיות בתחום זה.

אך לאחר השוואה מדוקדקת, צוותו של מר מא מצא שרשת החשמל של צפון-מערב סין אף עקפה את האיחוד האירופי במדדי צריכת אנרגיה מתחדשת מרכזיים, והגיעה לרמות מובילות בעולם.

עוצמתן של חוות האנרגיה הסולארית במדבר בסין, תמונה 2 — פאנלים סולאריים מכסים את המדבר. צילום: רויטרס

אתגרים ומכשולים

אם כל המדבריות על פני כדור הארץ היו מכוסים בפאנלים סולאריים וטורבינות רוח, החשמל שייוצר היה עולה בהרבה על הצרכים האנושיים הנוכחיים. אך חזון זה נראה לא מציאותי בגלל מכשולים טכניים, כמו הקושי להעביר כמויות גדולות של חשמל על פני מרחקים גדולים. רשתות חשמל מסורתיות גם אינן יכולות להתמודד עם התנודות הדרמטיות של אנרגיה מתחדשת.

לנוכח אתגר זה, ניסו מהנדסים סינים מספר צעדים ולמדו כמה לקחים חשובים. על פי מאמרו של מר מא, בשנת 2014, טורבינת רוח גרמה לזינוק מתח שנסע 400 קילומטרים, והרסה חוות רוח נוספת.

הצמיחה המהירה של סין בתחום האנרגיה המתחדשת בשנים האחרונות החריפה את הבעיות הללו. שינויים באור השמש ובמזג האוויר יכולים לגרום לתנודות בתפוקת החשמל של עד 50 ג'יגה-וואט ביום אחד ברשת החשמל הצפון-מערבית של סין, נתון השקול לקיבולת המשולבת של כל הכורים הגרעיניים הפועלים בצרפת.

כדי להתמודד עם אתגר זה, סין בנתה את קווי הולכת זרם ישר למרחקים ארוכים במתח גבוה המתקדמים ביותר בעולם, אשר מפחיתים ביעילות את אובדן ההספק במהלך הולכה למרחקים ארוכים.

מדענים ומהנדסים בסין השתמשו גם בבינה מלאכותית כדי לחזות את כושר ייצור החשמל עד 10 ימים מראש על ידי ניתוח כמויות גדולות של נתוני חיישנים. "בתנאי מזג אוויר יציבים, דיוק החיזוי גבוה מאוד", כתב צוותו של מא.

תחנות כוח פחמיות שימשו בעבר ככוח הייצוב העיקרי ברשת החשמל של סין, אך בצפון מערב הן התגמדו מול הצמיחה המהירה של אנרגיית השמש והרוח. כדי לפצות על כך, ממשלת סין בנתה תחנות כוח הידרואלקטריות במעלה הנהר הצהוב, המשמשות כעמוד השדרה של ויסות ואחסון אנרגיה.

על פי צוותו של מר מא, מאגרים אלה לא רק משקים אזורים צחיחים, אלא גם מקצצים כמעט 20 מיליארד יואן (2.8 מיליארד דולר) בעלויות ויסות הרשת, ומביאים תועלת כלכלית ואקולוגית עצומה.

טכנולוגיית ליבה נוספת היא השגת השלמה בין אנרגיות מתחדשות. זה דורש מערכת חישה ובקרה חזקה ואמינה של מידע. צוותו של מר מא אמר שכמעט מחצית ממתקני ייצור האנרגיה המתחדשת הצטרפו למערכת תמיכה הדדית זו.

מרוץ האנרגיה הנקייה של ארה"ב-סין

אספקת אנרגיה תהיה גורם מפתח בתחרות הקרובה בין סין לארה"ב, לאחר המירוץ בתחום הבינה המלאכותית, כך על פי יזם בינה מלאכותית היושב בבייג'ינג. על מנת למנוע את התקדמותה של סין בתחום הבינה המלאכותית, ארה"ב אסרה על מכירת שבבי בינה מלאכותית מתקדמים למדינה זו בת מיליארד תושבים.

"היתרון של שבבים מתקדמים טמון בעיקר בצריכת חשמל נמוכה מעט יותר. אבל ככל שאספקת החשמל של סין גדלה, חברות סיניות יכולות להשתמש בשבבים פחות מתקדמים כדי להשיג תוצאות אימון בינה מלאכותית דומות", אמר היזם האנונימי, והוסיף כי העלייה בעלויות החשמל זניחה בהשוואה להשקעה הכוללת במרוץ הבינה המלאכותית.

לפני המגפה, לסין הייתה כושר ייצור חשמל כפול מזה של ארה"ב. כיום, היא כמעט שולשה. מחירי החשמל בארה"ב צפויים לעלות ב-20% בין 2021 ל-2023 עקב אינפלציה, בעוד שמחירי סין נשארים יציבים. באזורים מסוימים העשירים באנרגיה מתחדשת, חברות סיניות מקבלות הנחות גדולות אף יותר.

ממשלת סין מגבירה את תוכניותיה לבניית מרכזי נתונים ושרתי בינה מלאכותית באזוריה המערביים העשירים באנרגיה, במטרה להגביר את התחרותיות הגלובלית של ענקיות טכנולוגיה מקומיות כמו וואווי.

Hoai Phuong (לפי SCMP)

[מודעה_2]
מָקוֹר