Как Китай добавляет больше возобновляемой энергии, чем любая другая экономика

Китай является крупнейшим в мире потребителем энергии и источником выбросов парниковых газов, а также переживает один из самых амбициозных энергетических переходов в истории. Руководствуясь своими целями по достижению максимального уровня выбросов углекислого газа до 2030 года и достижения углеродной нейтральности к 2060 году, страна быстро перестраивает свою энергетическую систему, чтобы обеспечить новое поколение экологически чистой энергии.

Только в 2024 году Китай установил 360 гигаватт (ГВт) ветровой и солнечной энергии. Это более половины общемирового количества пристроек в этом году, и в результате общая установленная мощность достигла 1,4 тераватт (ТВт) – это примерно треть всех мировых 4,5 ТВт. Производство энергии из возобновляемых источников в Китае достигло 366 тераватт-часов (ТВтч), что сделало ветер и солнечную энергию крупнейшими источниками новой энергии в стране. Эта трансформация также привела к появлению новых технологий и бизнес-моделей: от аккумуляторных батарей и виртуальных электростанций до электромобилей и индустриальных парков с «нулевым выбросом углерода».

Однако интеграция возобновляемой энергетики с такой скоростью и масштабом ставит огромные проблемы. Опыт Китая дает ценную информацию о том, как страны могут справиться с техническими, экономическими и рыночными сложностями перехода к чистой энергетике, сохраняя при этом стабильность энергосистемы и ее доступность.

Энергетические системы должны оставаться в постоянном равновесии: генерация должна всегда равняться потреблению. Выходная мощность ветра и солнца резко колеблется в зависимости от погоды и дневного света. Рост возобновляемых мощностей опередил развитие ресурсов, таких как хранение и гибкая генерация, которые могут стабилизировать систему.

Сети передачи также испытывают давление. Большая часть возобновляемого потенциала Китая находится в районах «Шагэхуан» на северо-западе Китая, а основные центры спроса расположены вдоль восточного побережья. Это требует передачи на большие расстояния и более прочных межрегиональных связей. Локальные распределительные сети также должны превратиться из односторонних систем доставки в двусторонние интерактивные платформы, которые объединяют солнечные батареи на крыше, электромобили и гибкие нагрузки.

В этой новой модели предложение электроэнергии больше не просто следует за спросом; вместо этого генерация, сеть, спрос и хранение должны работать согласованно, чтобы поддерживать надежность.

Интеграция больших объемов возобновляемой энергии также увеличивает затраты. Хотя стоимость производства солнечной и ветровой электроэнергии продолжает падать, необходимы дополнительные инвестиции в сети, хранилища и резервные мощности. Даже объекты с собственной генерацией зависят от более широкой сети для контроля напряжения и частоты, а это означает, что необходимы механизмы разделения затрат для справедливого распределения системных расходов.

Центральной задачей является обеспечение того, чтобы низкие затраты на производство возобновляемой энергии снижали общие системные затраты и потребительские цены, а не увеличивали их.

Электроэнергия зависит от множества рынков, охватывающих не только саму энергию, но также мощность, гибкость и экологическую ценность. Неполные или несогласованные механизмы могут препятствовать инвестициям или не обеспечивать должное вознаграждение за чистую энергию.

Чтобы решить эту проблему, Китай совершенствует структуру своего рынка. Он развивает рынки мощностей и вспомогательных услуг, чтобы обеспечить достаточную гибкость, расширяет торговлю «зеленой» энергией и сертификатами для признания экологической ценности, а также уточняет роли новых участников, таких как распределенные генераторы, операторы хранения и агрегаторы.

Подход Китая сочетает в себе крупномасштабные инвестиции, технологические инновации и рыночные реформы для создания более чистой и устойчивой энергетической системы.

Страна расширяет производство электроэнергии из возобновляемых источников, одновременно укрепляя свою энергосистему. В богатых ресурсами регионах строятся ветровые и солнечные базы мощностью в гигаватты, а также распределенная генерация в городах и промышленных парках. Только в 2024 году более 80 миллиардов долларов было инвестировано в инфраструктуру электросетей, включая линии сверхвысокого напряжения (СВН), которые соединяют удаленную генерацию с прибрежными центрами спроса.

Гибкость стала ключевым приоритетом. Угольные электростанции модернизируются для обеспечения гибкой работы, разрабатываются новые газо- и гидроаккумулирующие мощности, а инструменты искусственного интеллекта, такие как модель «Guangming Power», поддерживают прогнозирование и диспетчеризацию сети. В совокупности эти шаги повышают способность системы поглощать колеблющиеся объемы производства возобновляемых источников энергии.

Китай стремится облегчить межпровинциальное потребление новой возобновляемой энергии и разрушить межпровинциальные барьеры. Сегодня он продвигает единый национальный рынок, который обеспечивает межрегиональную торговлю и лучше интегрирует возобновляемые ресурсы. Эта основа включает долгосрочные контракты, спотовые рынки и торговлю вспомогательными услугами, создавая более полную систему ценообразования.

Возобновляемые источники энергии теперь в полной мере участвуют в рыночных сделках, а торговля «зеленой» энергией и сертификатами расширяется для привлечения инвестиций в чистую энергию. Эти реформы направлены на создание прозрачного, эффективного и гибкого рынка, который ценит как надежность, так и устойчивость.

Китай ввел политику, определяющую новые бизнес-модели, такие как виртуальные электростанции и интегрированные проекты генерации, энергосистемы, спроса и хранения энергии. Эти рамки определяют роли и обязанности участников рынка, гарантируя, что новые субъекты вносят справедливый вклад в стабильность системы.

В то же время страна создает дополнительные рынки, такие как рынок мощности, и совершенствует рынки вспомогательных услуг, в том числе для регулирования пиковых нагрузок, регулирования частоты и вращающегося резерва, где различные участники – хранение, реагирование на спрос и гибкая генерация – могут обмениваться услугами, поддерживающими надежность.

Опыт Китая показывает, что крупномасштабная интеграция возобновляемых источников энергии требует согласования политики, планирования, рынков и инноваций. Выделяются четыре урока:

1. Ставьте четкие, связанные цели. Китайская система «двойного углерода» связывает национальные цели с реализацией на местном и отраслевом уровнях, обеспечивая скоординированный прогресс.

2. Планируйте сети на долгосрочную перспективу. Крупные электросети остаются основой экологически чистых энергетических систем. Стратегическое планирование сети и инвестиции в передачу необходимы для перемещения возобновляемой электроэнергии оттуда, где она производится, туда, где она необходима.

3. Создавайте рынки, которые отражают реальную ценность. Эффективные рынки должны поощрять гибкость, мощность и экологические показатели, а не только киловатт-часы. Такие инструменты, как квоты на возобновляемые источники энергии, торговля сертификатами и реформа цен, могут согласовать стимулы для всех участников.

4. Инвестируйте в инновации. Технологии лежат в основе баланса между экономической эффективностью, системной безопасностью и экологической устойчивостью – «энергетической трилеммой», с которой сталкивается каждая страна.

Подход Китая сочетает в себе масштаб массового внедрения возобновляемых источников энергии с глубиной системных реформ. Концепция интегрированной генерации-сети-спроса-хранения, которая связывает чистую генерацию, гибкие сети, активный спрос и хранение, иллюстрирует, как энергетические системы следующего поколения могут функционировать как скоординированные экосистемы, а не как линейные цепочки поставок.

По мере развития технологий и развития рынков развивающаяся модель Китая предлагает ценный ориентир для других стран, стремящихся быстро и надежно интегрировать возобновляемые источники энергии. Глобальное сотрудничество посредством обмена уроками, гармонизированных стандартов и совместных инноваций будет иметь решающее значение для ускорения перехода к чистой энергетике во всем мире.