Технологиите, които биха могли да стигнат Китай до Net Zero до 2050 г.
Китай е поставил цел на нетните нулеви емисии до 2060 г., десетилетие след като учените твърдят, че трябва да намалим въглерода до нивата, които избягват най -лошите ефекти от изменението на климата. Но експертите смятат, че Китай може да достигне нетна нула преди време, ако мащабира правилната комбинация от технологии.
27-та конференция на партиите (COP27) Климатичните преговори в Шарм Ел-Шейх, Египет, тази година ще фокусира вниманието върху националните обещания за намаляване на замърсяването на въглерод. И една от страните, които ще се изправят пред най -големия контрол, е Китай, който е отговорен за 30 на сто от глобалните емисии.
Китай вече обеща да намали нетните си емисии до нула до 2060 г., което е десетилетие, след като учените от Point твърдят, че е необходимо да се предотвратят най -лошите ефекти от изменението на климата.
Но експертите твърдят, че страната, която в момента получава по -голямата част от енергията си от въглища, може потенциално да отреже почти всички изкопаеми горива от енергийната си система до 2050 г., като даде възможност на Китай да увеличи климатичната си амбиция в COP27 - и да променя перспективите за глобална декарбонизация.
Ключът към ускоряването на енергийния преход на Китай е прост, според изследователи от проекта Харвард-Китай, сътрудничество между Харвардския университет, университета Цинхуа и Университета за наука и технологии в Хуайхонг.
"Има много несигурности относно пътищата към въглеродния неутралитет от средата на века в Китай", казва Харвардският университет миналата година в съобщение за пресата, в което се обявява голямо проучване по темата. "Но един основен аспект е сигурен: те ще изискват масивни разширения на вятъра и слънчевата енергия, за да се измести мощността на въглищата и газа."
Мащабирането не е проблем
Проблемът, казаха изследователите, „не е цената и осъществимостта на достатъчно възобновяемо генериране, а по -скоро предизвикателствата, които въвежда в мрежата поради променливостта си: вятърът не винаги издухва, а слънцето не винаги грее“.
Използвайки модел с висока разделителна способност, за да се намери най-рентабилният начин за електроенергийната система на Китай да стане неутрален с въглерод до 2050 г., експертите откриха път, който не само е осъществим, но не трябва непременно да струва повече от разчитането на изкопаеми горива.
Първата стъпка е да мащабирате вятъра и слънчевата енергия. Това е лесната част: Китай има огромни райони, в които да изгражда инсталации за възобновяема енергия и е и световният производител на слънчеви панели в света. През 2020 г. седем от десетте производители на вятърни турбини бяха китайски компании.
Проблемът е, че увеличаването на вятъра и слънчевата енергия самостоятелно ще влоши енергийните проблеми на Китай, а не по -добро. Слънчевата енергия се предлага само през деня - и може да не е много достъпна, ако е облачна - и вятърната енергия е по своята същност непредсказуема. Това означава, че Китай може да се окаже с масиви мощност, налични в някои моменти във времето и почти нито един при други.
Цялостна стратегия
Част от тази променливост може да се обработва с помощта на Grid Technologies като съхранение на батерии, но за енергийна система, огромна като тази на Китай, ще е необходимо да се разгледа как електричеството се използва в сектори като транспорт и тежка индустрия.
Моделирането, извършено от проекта в Харвард-Китай, показва, че ако Китай е разчитал само на конвенционалната интеграция на мрежата-тоест само чрез увеличаване на количеството възобновяема енергия и съхранение в електрическата мрежа-това би струвало допълнителни 27 долара на тон въглерод.
Като се има предвид, че Китай излъчва приблизително 10 милиарда тона въглероден диоксид през 2019 г., такава стратегия би била трудно да се направи финансово. Въпреки това, когато изследователите на проекта Harvard-China изградиха модел, който включваше ултра високо напрежение, национална мрежа за мрежа, зелен водород и бавно зареждащи се флоти на електрически превозни средства в сместа, нещата се промениха драстично.
Вместо да струва повече, да се отървете от тон въглероден диоксид всъщност ще спести 25 долара в сравнение с извършването на бизнеса, както обикновено, показа моделът. Тази цялостна стратегия за интеграция би позволила на Китай да се отърве от до 80 на сто от въглеродните си емисии.
И спестяванията биха позволили на останалите 20 на сто да бъдат разгледани с използването на скъпо заснемане и съхранение на въглерод, „и все пак да постигнат неутрален въглерод за електроенергия през 2050 г. без нетна цена“, според проекта Harvard-China.
Предизвикателство, но осъществимо
Това обаче не означава, че е лесно. Получаването на Китай до Net Zero до 2050 г. „е предизвикателство“, казва Майкъл Макълрой, професор по екологични изследвания на Гилбърт Бътлър в Харвардския университет. „Това изисква национален план и сериозен опит за мобилизиране на електричество и разпространение на национално ниво“, казва той.
Но "би имало възвръщаемост на инвестицията, тъй като вятърът и слънчевата енергия са основните източници и след като платите капиталовите разходи, вятърът и слънцето са безплатни."
Друг бонус, който се появи от моделирането, е, че Китай може да успее да произвежда зелен водород, от електролизата на водата, използвайки възобновяема енергия, „на цена, която е конкурентоспособна с индустриалните източници в сравнително кратък времеви график“, казва Макълрой.
Този водород може да захранва промишлени процеси и да се използва в турбините за създаване на електричество за мрежата в моменти на ниска соларна и вятърна наличност. Плюс това, тя може да бъде изнесена в Япония, която има желание да разработи енергийна система на базата на водород.
Япония се стреми да изтощава водорода от пазарите чак до Австралия. „Нашата книга прави аргумента, че Китай е точно до Япония и е най -евтиният източник [на зелен водород], който можем да си представим“, казва Макълрой.
Офшорният вятър е ключов
Друга ключова съставка в технологичния микс би бил офшорният вятър. Китай вече има най -големия в света офшорна вятърна пазар, като цифрите от Националната енергийна администрация на страната предполагат, че той е инсталирал повече капацитет през 2021 г., отколкото останалия свят през изминалото половин десетилетие.
Офшорният вятър може да продължи да бум в Китай, защото страната е заобиколена от плитки морета, където е лесно да се инсталират турбини. Технологията е естествено приспособяване за енергийните нужди на страната, тъй като по -голямата част от населението на Китай, градовете и индустриалните центрове са близо до брега, така че електричеството, произведено от офшорния вятър, не трябва да пътува далеч, за да стигне до големи центрове за натоварване.
Макълрой казва, че правителството на Китай вероятно е взело под внимание проучването на проекта в Харвард-Китай и може да бъде готово да приеме препоръките си, като един от водещите китайски автори е добре свързан с администрацията на страната. "Това е трогателна цел", казва професорът.
"Това, което те казаха, е, че ще стигнат до Net Zero до 2060 г. или по -рано. Не мисля, че са омъжени до 2060 г. Ето защо разгледахме по -предизвикателна възможност, като 2050 г.
Жизненоважна мисия
Разрешаването на декарбонизация в Китай е важно не само заради дела на глобалните емисии, за които е отговорна нацията, но и поради мащаба на производството, което продължава в страната. Всъщност, ако Китай може да стигне до нетни нулеви емисии, тогава той ще намали нивата на въплътен въглерод в милиони продукти, използвани по целия свят.
„Енергийните нужди и употреби на Китай се изместват бързо като част от глобалния грандиозен преход, който включва възхода на цифровата икономика, следващата индустриална революция и появата на екологичната цивилизация“, казва генералният секретар на Световния съвет по енергетика Анджела Уилкинсън.
„Как Китай изгражда, поддържа, пренарежда и извежда енергийните системи за посрещане на нуждите на топлина, енергия, гориво и енергия у дома и в чужбина, ще прекрои глобалните енергийни перспективи.“
Китай вече има по-голям капацитет на вятъра от Съединените щати и вижда технологията като "ключова част от стремежа си към декарбонизирано, самостоятелно бъдеще, където няма да има място за нови въглища", добавя Уилкинсън.
„Изглежда отворено за множество пътища за предоставяне на по-устойчиви и климатични енергийни услуги, признавайки, че революцията на възобновяемите енергийни източници ще се нуждае от други чисти, достъпни и надеждни енергийни приятели, за да стигне до мащаба.“
