Óriási erőművek a kínai sivatagban

[hirdetés_1]

Kínai tudósok szerint óriási sivatagi erőművek olcsó, tiszta energiát pumpálnának Kína feldolgozóiparának szívébe, növelve az ország életszínvonalát és erősítve Kína versenyképességét a high-tech versenyekben, például a mesterséges intelligencia (MI) terén.

Kína sivatagi naperőműveinek ereje, 1. kép — Napelemek a Ningxia Tengger Sivatagi Új Energia Bázisban, Északnyugat-Kína egyik megújulóenergia-bázisában. Fotó: AFP

Végtelen tiszta energiaforrás a sivatagból

Északnyugat-Kína magában foglalja Sanhszi, Kanszu és Csinghaj tartományokat, valamint Ninghszia és Hszincsiang két autonóm régióját. Több mint 3 millió négyzetkilométeres területével nagyobb, mint India, és régóta Kína egyik legkevésbé fejlett és legszegényebb régiójának tartják.

Az óceántól való nagy távolság és a hatalmas sivatagok, mint például a Góbi és a Taklimakan, jellemzik a zord terepet, ami miatt a régió ritkán lakott.

A régió mégis gazdag természeti erőforrásokban, beleértve az olajat, a szenet és a bőséges zöld energiát, amely Kína napenergiájának 60%-át és szélenergiájának egyharmadát adja.

Az energiaforradalmat vezető tudósok és mérnökök becslései szerint Északnyugat-Kínában a beépített kapacitás közel 500 GW. Ha a közeli Belső-Mongóliában található hatalmas Góbi-sivatagi régióval együtt számoljuk, ez az érték eléri a 600 GW-ot.

Összehasonlításképpen, az Egyesült Államok Energiainformációs Hivatala (Energy Information Administration) szerint az összes amerikai erőmű együttesen körülbelül 1100 GW teljesítményt fog termelni 2022 végére.

Figyelemre méltó, hogy ezeknek az északnyugat-kínai erőműveknek több mint a felét természetes források, szél- és napenergia táplálja. A természet kiszámíthatatlansága ellenére ezek a zöld erőművek átlagosan több mint 95%-os kihasználtsági arányt érnek el.

A tudósok szerint egyetlen más nagy regionális villamosenergia-hálózat sem integrált ilyen zökkenőmentesen ilyen jelentős mennyiségű megújuló energiát, miközben egész évben magas kihasználtsági arányt tartott fenn.

Hosszú távú és potenciális stratégia

Már az 1980-as években Qian Xuesen tudós, aki segített megalapítani a NASA Jet Propulsion Laboratory-ját, majd később Kína űrprogramját támogatta, arról álmodozott, hogy a Góbi-sivatag hatalmas szél- és napenergia-erőforrásait kihasználva energiával látja el az országot. Akkoriban a technológiai korlátok miatt az ötlet csupán vágyálom volt.

De most „az északnyugati hálózat életre keltette ennek az új típusú energiarendszernek az első fázisát” – írta Ma Xiaowei professzor és csapata a China Power Grid Corporation északnyugati fiókjától és a Xi'an Jiaotong Egyetemtől a Power System and Clean Energy című kínai tudományos folyóiratban a múlt hónapban megjelent cikkükben.

A régió beépített megújulóenergia-kapacitása elérte a 230 GW-ot, amelynek felét 10 ultranagyfeszültségű egyenáramú távvezetéken keresztül továbbítják a sűrűn lakott keleti partvidéki tartományokba.

Ezek a távvezetékek több ezer kilométer hosszan húzódnak, majdnem Kína szélességén átszelik az országot, így az északnyugati hálózat „a világ legnagyobb méretű és legerősebb regionális villamosenergia-hálózata” – írták Ma és kollégái a tanulmányukban.

Az Európai Unió (EU) évtizedek óta gazdasági erejét, nagy népességét és környezetvédelmi lobbicsoportjait felhasználva vezeti a zöld energiára való átállást és küzd a klímaváltozás ellen. Az olyan globális óriások, mint a német Siemens és a francia Schneider Electric, technológiai fejlődést és szakértelmet biztosítottak ezen a területen.

Gondos összehasonlítás után Ma úr csapata azonban megállapította, hogy Kína északnyugati villamosenergia-hálózata még az EU-t is meghaladta a megújuló energiafelhasználás alapvető mutatóiban, elérve a világelső szintet.

Kína sivatagi naperőműveinek ereje, 2. kép — Napelemek borítják a sivatagot. Fotó: Reuters

Kihívások és akadályok

Ha a Föld összes sivatagát napelemekkel és szélturbinákkal borítanánk be, a termelt villamos energia mennyisége messze meghaladná a jelenlegi emberi szükségletet. Ez a vízió azonban irreálisnak tűnik a technikai akadályok miatt, például a nagy mennyiségű villamos energia nagy távolságokra történő továbbításának nehézségei miatt. A hagyományos villamosenergia-hálózatok a megújuló energia drámai ingadozásait sem tudják kezelni.

Ezzel a kihívással szembesülve a kínai mérnökök kipróbáltak néhány intézkedést, és értékes tanulságokat vontak le. Ma úr cikke szerint 2014-ben egy szélturbina 400 kilométeres áramlökést okozott, elpusztítva egy másik szélerőművet.

Kína megújuló energiaforrások terén elért robbanásszerű növekedése az elmúlt években súlyosbította ezeket a problémákat. A napfény és az időjárás változásai akár 50 gigawattnyi energiaingadozást is okozhatnak egyetlen nap alatt Kína északnyugati hálózatán, ami megegyezik a Franciaországban működő összes atomreaktor együttes kapacitásával.

Ennek a kihívásnak a megoldására Kína megépítette a világ legfejlettebb nagyfeszültségű, nagy távolságú egyenáramú távvezetékeit, amelyek hatékonyan csökkentik a teljesítményveszteséget a nagy távolságú átvitel során.

Kínai tudósok és mérnökök mesterséges intelligenciát is használtak az energiatermelési kapacitás akár 10 nappal előre történő előrejelzésére nagy mennyiségű szenzoradat elemzésével. „Stabil időjárási körülmények között az előrejelzés pontossága nagyon magas” – írta Ma csapata.

A széntüzelésű erőművek egykor Kína villamosenergia-hálózatának fő stabilizáló erejét jelentették, de északnyugaton eltörpülnek a nap- és szélenergia gyors növekedése mellett. Ennek kompenzálására a kínai kormány vízerőműveket épített a Sárga-folyó felső szakaszán, amelyek az energiaszabályozás és -tárolás gerincét képezik.

Ma úr csapata szerint ezek a víztározók nemcsak a száraz területeket öntözik, hanem közel 20 milliárd jüant (2,8 milliárd dollárt) is megtakarítanak a hálózatszabályozási költségeken, ami hatalmas gazdasági és ökológiai előnyökkel jár.

Egy másik alapvető technológia a megújuló energiák közötti kiegészítő jelleg elérése. Ehhez egy robusztus és megbízható információérzékelő és -vezérlő rendszerre van szükség. Ma úr csapata elmondta, hogy a megújuló energiatermelő létesítmények közel fele csatlakozott ehhez a kölcsönösen támogató rendszerhez.

USA-Kína tisztaenergia-verseny

Egy pekingi székhelyű MI-vállalkozó szerint az energiaellátás kulcsfontosságú tényező lesz a Kína és az USA között zajló közelgő versenyben, a mesterséges intelligencia terén zajló verseny után. Kína MI-fejlődésének megakadályozása érdekében az Egyesült Államok betiltotta a fejlett MI-chipek értékesítését az egymilliárd lakosú országban.

„A fejlett chipek előnye főként a valamivel alacsonyabb energiafogyasztásban rejlik. De ahogy Kína energiaellátása növekszik, a kínai vállalatok kevésbé fejlett chipeket is használhatnak hasonló MI-képzési eredmények eléréséhez” – mondta a meg nem nevezett vállalkozó, hozzátéve, hogy az áramköltségek növekedése elhanyagolható a MI-versenybe történő teljes befektetéshez képest.

A világjárvány előtt Kína kétszer akkora energiatermelő kapacitással rendelkezett, mint az Egyesült Államok. Mára ez a kapacitás majdnem megháromszorozódott. Az amerikai áramárak várhatóan 20%-kal emelkednek 2021 és 2023 között az infláció miatt, míg Kínában az árak stabilak maradnak. Egyes megújuló energiaforrásokban gazdag területeken a kínai vállalatok még nagyobb kedvezményeket kapnak.

A kínai kormány fokozza az adatközpontok és mesterséges intelligencia szerverek építésére vonatkozó terveit az energiaforrásokban gazdag nyugati régióiban, azzal a céllal, hogy fellendítse a hazai technológiai óriások, mint például a Huawei, globális versenyképességét.

Hoai Phuong (az SCMP szerint)

[hirdetés_2]
Forrás