Ενέργεια
Οι προσπάθειες καθαρής ενέργειας της Κίνας, του μεγαλύτερου ρυπαντή στον κόσμο
Προσθέστε το Securities.io στις προτιμώμενες πηγές σας στο Google
Από τη βαριά ρύπανση στην πράσινη πολιτική
Η οικονομική και βιομηχανική άνοδος της Κίνας είχε σημαντικό περιβαλλοντικό κόστος, καθώς στηρίχθηκε σε μεγάλο βαθμό στον άνθρακα. Τα φθηνά ορυκτά καύσιμα συνέβαλαν στην ανάπτυξη της παραγωγής τσιμέντου, χάλυβα, αλουμινίου, πλοίων και πολλών άλλων προϊόντων.
Σύμφωνα με την ανάλυση του CEPR, το 2020 η ακαθάριστη αξία της κινεζικής μεταποιητικής παραγωγής ξεπερνούσε το άθροισμα των επόμενων εννέα μεγαλύτερων παραγωγών. Πρόκειται για μέτρο αξίας παραγωγής, όχι για αριθμό προϊόντων.
Πηγή: CEPR
Το κόστος αυτό ήταν ορατό στην καθημερινότητα. Το Πεκίνο αντιμετώπιζε συχνά έντονη αιθαλομίχλη, με σοβαρές επιπτώσεις στην ποιότητα του αέρα και την υγεία του πληθυσμού.
Το φθινόπωρο του 2013 η Κίνα παρουσίασε σχέδιο δράσης για την ατμοσφαιρική ρύπανση. Τον Μάρτιο του 2014 ο τότε πρωθυπουργός κήρυξε «πόλεμο κατά της ρύπανσης», αναδεικνύοντας το ζήτημα σε κεντρική πολιτική προτεραιότητα:
«Πρέπει να είμαστε εξίσου αποφασιστικοί στον πόλεμο κατά της ρύπανσης όπως είμαστε στον πόλεμο κατά της φτώχειας».
Λι Κετσιάνγκ — τότε πρωθυπουργός της Κίνας, σε ομιλία του στο Εθνικό Λαϊκό Κογκρέσο
Το 2018 ακολούθησε το τριετές σχέδιο για την προστασία του γαλάζιου ουρανού, το οποίο επέκτεινε τους στόχους ποιότητας του αέρα. Προβλήματα υπήρχαν επίσης στα επιφανειακά νερά και στα εδάφη. Παλαιότερες εκτιμήσεις κάνουν λόγο για 25% και 16% αντίστοιχα, αλλά χωρίς σαφή περίοδο και ορισμό δεν αποτελούν συγκρίσιμους δείκτες για το σύνολο της χώρας το 2024.
Αξιοποιώντας τα πρώτα επιτεύγματα
Αρχικά υπήρχαν έντονες αμφιβολίες για το αν η χώρα μπορούσε να περιορίσει την εξάρτηση από τον άνθρακα. Ωστόσο, η μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε πολλές πόλεις έδειξε ότι οι παρεμβάσεις μπορούσαν να αποδώσουν.
Πηγή: Dialogue Earth
Στην προσπάθεια αυτή συνέβαλαν οι περιορισμοί εκπομπών, οι καθαρότερες πηγές ενέργειας και η ανάπτυξη της ηλεκτροκίνησης. Η βελτίωση της ποιότητας του αέρα δεν σημαίνει πάντως ότι έχει επιλυθεί το πρόβλημα των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Η Κίνα εξελίχθηκε παράλληλα σε κορυφαία αγορά καθαρής ενέργειας, με ιδιαίτερα ταχεία ανάπτυξη μετά την περίοδο 2010–2015. Ενδεικτικά στοιχεία της περιόδου έως το 2024 περιλαμβάνουν τα εξής:
- Το 2022 η Κίνα εγκατέστησε περίπου όση νέα φωτοβολταϊκή ισχύ εγκατέστησε ο υπόλοιπος κόσμος συνολικά. Το 2023 οι ετήσιες προσθήκες της υπερδιπλασιάστηκαν.
- Το 2023 αυξήθηκαν επίσης σημαντικά οι νέες εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας και αποθήκευσης. Οι συγκρίσεις πρέπει να αφορούν το ίδιο σύνολο τεχνολογιών και την ίδια περίοδο.
- Η Κίνα κατέχει περίπου το 80% της παγκόσμιας παραγωγής φωτοβολταϊκών πάνελ και το 93% της παραγωγικής δυναμικότητας πολυπυριτίου, σύμφωνα με τα στοιχεία που παραθέτει η σχετική ανάλυση.
- Σε ορισμένους μήνες του 2024, τα οχήματα νέας ενέργειας ξεπέρασαν το μισό των πωλήσεων νέων επιβατικών αυτοκινήτων. Η κατηγορία NEV περιλαμβάνει αμιγώς ηλεκτρικά, επαναφορτιζόμενα υβριδικά και οχήματα κυψελών καυσίμου, όχι όλα τα συμβατικά υβριδικά.
- Στην ιστορική καταγραφή που παρατίθεται, η Κίνα συγκέντρωνε το 77% της παγκόσμιας παραγωγικής δυναμικότητας μπαταριών.
- Η χώρα έχει επίσης σημαντικό μερίδιο στη διύλιση λιθίου. Το ποσοστό 80% που αναφέρεται σε ορισμένες εκτιμήσεις εξαρτάται από την περίοδο και την κατηγορία προϊόντος και δεν πρέπει να συγχέεται με εξόρυξη λιθίου.
- Η Κίνα ήταν η μεγαλύτερη αγορά έκδοσης πράσινων ομολόγων το 2023, με περίπου 131 δισ. δολάρια εκδόσεων. Το ποσό δεν αντιστοιχεί στο σύνολο της πράσινης χρηματοδότησης.
Πηγή: Yale
Οι εξελίξεις αυτές συνοδεύονται από ακόμη μεγαλύτερα σχέδια για την καθαρή ενέργεια. Η ανάγκη παραμένει επιτακτική: η αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρισμού σημαίνει ότι η Κίνα εξακολουθεί να καταναλώνει τεράστιες ποσότητες άνθρακα, παρά την ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών.
Πηγή: Visual Capitalist
Φωτοβολταϊκό πάρκο στην ανοικτή θάλασσα
Καθώς η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται στην πυκνοκατοικημένη ανατολική ακτή, η Κίνα δεν μπορεί να στηρίζεται αποκλειστικά σε φωτοβολταϊκά των μακρινών βόρειων και δυτικών ερήμων.
Η παράκτια γη είναι πολύτιμη τόσο για τη γεωργία όσο και για την αστική ανάπτυξη. Οι θαλάσσιες εγκαταστάσεις προσφέρουν μια εναλλακτική, με δικές τους τεχνικές και περιβαλλοντικές απαιτήσεις.
Στα ανοικτά της Ντονγκγίνγκ, στην επαρχία Σαντόνγκ, κατασκευάζεται φωτοβολταϊκό πάρκο συνολικής προβλεπόμενης ισχύος 1 GW. Οι πρώτες μονάδες συνδέθηκαν στο δίκτυο τον Νοέμβριο του 2024. Με την ολοκλήρωσή του, η προβλεπόμενη ετήσια παραγωγή είναι 1,78 δισ. kWh.
Πηγή: Examine China
Το έργο βρίσκεται περίπου 8 χιλιόμετρα, ή 5 μίλια, από την ακτή και καταλαμβάνει περίπου 1.223 εκτάρια, ή 3.023 ακρ. Η βορειότερη θέση του δεν εξαλείφει την ανάγκη σχεδιασμού για ακραία θαλάσσια καιρικά φαινόμενα.
Τα πάνελ τοποθετούνται σε μεγάλες χαλύβδινες πλατφόρμες με σταθερές πασσαλοθεμελιώσεις. Κάθε πλατφόρμα έχει μήκος 60 μέτρα, περίπου 197 πόδια, και πλάτος 35 μέτρα, περίπου 115 πόδια.
Πηγή: Electrek
Το έργο προβλέπει και ιχθυοκαλλιέργεια στον ίδιο θαλάσσιο χώρο. Η συνδυασμένη αυτή χρήση θυμίζει την ιδέα των αγροβολταϊκών, προσαρμοσμένη στην υδατοκαλλιέργεια.
Μεγάλες Ανεμογεννήτριες
Η Κίνα επεκτείνει και την υπεράκτια αιολική ενέργεια. Το 2023 σημειώθηκε ρεκόρ ημερήσιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από μία ανεμογεννήτρια.
Το ρεκόρ καταγράφηκε στα ανοικτά της επαρχίας Φουτζιάν από την ανεμογεννήτρια Goldwind GWH252, ονομαστικής ισχύος 16 MW.
Πηγή: Euronews
Με διάμετρο ρότορα 252 μέτρα, περίπου 827 πόδια, η ανεμογεννήτρια παρήγαγε 384,1 MWh σε 24 ώρες την 1η Σεπτεμβρίου 2023, καθώς πλησίαζε ο τυφώνας Χαϊκούι. Πρόκειται για παραγόμενη ενέργεια, όχι για ισχύ 384,1 MW. Η ασφαλής λειτουργία εξαρτάται από τον έλεγχο των πτερυγίων και τα όρια του σχεδιασμού.
Η δυνατότητα προσαρμογής της γωνίας των πτερυγίων και της ροπής της γεννήτριας σε πραγματικό χρόνο βοηθά τη μονάδα να διαχειρίζεται ισχυρούς ανέμους. Αυτό δεν σημαίνει ότι μπορεί να λειτουργεί χωρίς περιορισμούς σε κάθε τυφώνα.
«Παρακολουθούμε στενά κρίσιμα στοιχεία, όπως το κύριο πρόγραμμα ελέγχου, το σύστημα ρύθμισης της γωνίας των πτερυγίων και τις γεννήτριες, ώστε να άρουμε σταδιακά τους περιορισμούς ισχύος, διασφαλίζοντας παράλληλα την ασφαλή λειτουργία».
Εκπρόσωπος της Goldwind
Η υπεράκτια αιολική ενέργεια ήταν ιδιαίτερα συγκεντρωμένη γεωγραφικά: το 2022 η Κίνα αντιπροσώπευε περίπου το 49% της παγκόσμιας εγκατεστημένης ισχύος των 64,3 GW και η Ευρώπη περίπου το 47%.
Η επέκταση της κινεζικής πυρηνικής ενέργειας
Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια έχουν μεταβλητή παραγωγή. Για να μειώσει τη χρήση άνθρακα διατηρώντας την αξιοπιστία του συστήματος, η Κίνα αναπτύσσει επίσης αποθήκευση, δίκτυα και πηγές σταθερής παραγωγής, όπως η πυρηνική ενέργεια.
Οι πυρηνικοί σταθμοί χρειάζονται σχετικά μικρή έκταση ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας. Η χωροθέτησή τους όμως εξαρτάται από αυστηρές απαιτήσεις ασφάλειας, ψύξης και περιβαλλοντικής αδειοδότησης, όχι μόνο από την εγγύτητα στη ζήτηση.
Η Κίνα προωθεί μεγάλη επέκταση της πυρηνικής ισχύος, με εκτιμήσεις για έως 100 νέους αντιδραστήρες σε ορίζοντα δεκαετίας. Το 2024 εγκρίθηκαν 11 νέοι αντιδραστήρες. Οι εγκρίσεις και οι εκτιμήσεις δεν ισοδυναμούν με ολοκληρωμένες μονάδες ή εγγυημένο χρονοδιάγραμμα λειτουργίας.
Το 2023 τέθηκε σε εμπορική λειτουργία ο HTR-PM στον σταθμό Σιντάο Μπέι της Σαντόνγκ, έργο που παρουσιάζεται ως ο πρώτος εμπορικός σταθμός 4ης γενιάς.
Ο HTR-PM είναι αερόψυκτος αντιδραστήρας υψηλής θερμοκρασίας με καύσιμο σε σφαιρίδια. Μικροσκοπικά σωματίδια καυσίμου ουρανίου με πολλαπλές προστατευτικές επιστρώσεις ενσωματώνονται σε σφαίρες γραφίτη, οι οποίες κυκλοφορούν μέσα στον αντιδραστήρα.
Η διάταξη επιτρέπει την ανακυκλοφορία και αντικατάσταση του καυσίμου κατά τη λειτουργία. Οι προστατευτικές επιστρώσεις έχουν σχεδιαστεί για να συγκρατούν τα προϊόντα σχάσης, αλλά δεν αποτελούν απόλυτη εγγύηση μηδενικής διαρροής ραδιενέργειας υπό όλες τις συνθήκες.
Πηγή: CGTN
Στον HTR-PM η ονομαστική θερμοκρασία εξόδου του ηλίου είναι περίπου 750°C. Υψηλότερες θερμοκρασίες, κοντά στους 1.000°C, αφορούν άλλες προηγμένες σχεδιαστικές προσεγγίσεις. Η σχάση δεν χρειάζεται υψηλή θερμοκρασία για να ξεκινήσει· η ασφάλεια βασίζεται μεταξύ άλλων στην παθητική απομάκρυνση θερμότητας και στα χαρακτηριστικά του καυσίμου, σε συνδυασμό με τον συνολικό σχεδιασμό. Η αξιολόγηση δεν περιορίζεται στη σύγκριση με αντιδραστήρες 3ης γενιάς.
Η Κίνα ερευνά επίσης αντιδραστήρες τηγμένου άλατος που μπορούν να αξιοποιήσουν θόριο. Ένα πειραματικό σύστημα χωρίς ανάγκη υδρόψυξης μπορεί να είναι κατάλληλο για άνυδρες περιοχές. Το θόριο μετατρέπεται σε σχάσιμο ουράνιο-233, επομένως η τεχνολογία δεν εξαλείφει τους κινδύνους διάδοσης πυρηνικών υλικών. Τα χαρακτηριστικά ασφάλειας εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο σχεδιασμό.
Έχουν παρουσιαστεί ακόμη σχέδια για πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων με πρόωση από αντιδραστήρα τηγμένου άλατος με θόριο, σύμφωνα με την China State Shipbuilding Corporation (CSSC). Πρόκειται για σχεδιαστική πρόταση και όχι για εν λειτουργία εμπορικό πλοίο.
Ηλιακή ενέργεια από το διάστημα
Η διαστημική εξερεύνηση είναι ακόμη ένας τομέας ταχείας ανάπτυξης. Η Κίνα έχει εξελίξει σημαντικά το πρόγραμμά της και ανταγωνίζεται τη NASA και εταιρείες όπως η SpaceX σε μια νέα διαστημική κούρσα (SPCX ).
Στα σχέδια περιλαμβάνεται ένας διεθνής σεληνιακός ερευνητικός σταθμός σε συνεργασία με τη Ρωσία. Οι προτάσεις περιγράφουν διαδοχικές φάσεις και αποστολές με βαρείς εκτοξευτές, αλλά τα χρονοδιαγράμματα και η τελική μορφή της εγκατάστασης παραμένουν υπό ανάπτυξη.
- Η πρώτη φάση αφορά επιστημονικές μετρήσεις, αναγνώριση θέσεων και αξιολόγηση τοπικών πόρων.
- Η δεύτερη προβλέπει την εγκατάσταση βασικών υποδομών και την προετοιμασία δραστηριοτήτων μεγαλύτερης διάρκειας.
- Μια μεταγενέστερη φάση, σε ορισμένα σενάρια γύρω στο 2045, θα μπορούσε να επεκτείνει τις εγκαταστάσεις και τη δυνατότητα υποστήριξης αστροναυτών.
Η αξιοποίηση τοπικών σεληνιακών πόρων αποτελεί αντικείμενο έρευνας. Θα μπορούσε μελλοντικά να συνδεθεί με προτάσεις για μεγάλες διαστημικές εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι έχει εγκριθεί ένα ενιαίο σχέδιο βιομηχανικής παραγωγής στη Σελήνη.
Σύμφωνα με το δημοσίευμα, η Κινεζική Ακαδημία Διαστημικής Τεχνολογίας (CAST) σχεδίαζε πείραμα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης και ασύρματης μετάδοσης σε χαμηλή γήινη τροχιά το 2028.
Πηγή: Space News
Η βασική ιδέα είναι η συλλογή ηλιακής ενέργειας σε τροχιά και η ασύρματη μετάδοσή της στη Γη, για παράδειγμα με μικροκύματα. Η διάρκεια φωτισμού εξαρτάται από την τροχιά και τις εκλείψεις· μια εγκατάσταση σε χαμηλή τροχιά δεν έχει αυτομάτως ηλιοφάνεια όλο το εικοσιτετράωρο.
(Εξηγούμε αναλυτικότερα τη λειτουργία της διαστημικής ηλιακής ενέργειας σε ξεχωριστό άρθρο.)
Στον δημοσιευμένο οδικό χάρτη, η δοκιμή του 2028 προβλέπει φωτοβολταϊκή διάταξη ισχύος 10 kW, τάξης μεγέθους συγκρίσιμης με οικιακή εγκατάσταση.
Επόμενο προτεινόμενο βήμα είναι ένα σύστημα 1 MW το 2030, δηλαδή εκατονταπλάσιας ισχύος. Η ασύρματη μετάδοση και η συναρμολόγηση μεγάλων κατασκευών σε τροχιά παραμένουν σημαντικές τεχνικές προκλήσεις. Εργασίες σε τροχιά θα μπορούσαν να γίνουν ρομποτικά ή με τη συνδρομή αστροναυτών, αλλά δεν αποτελεί βεβαιότητα ότι θα εκτελεστούν από τον σταθμό Τιανγκόνγκ.
Μεταγενέστερες προτεινόμενες φάσεις θέτουν στόχους 10 MW το 2035 και 2 GW, δηλαδή 2.000 MW, το 2050. Τα σενάρια αυτά προϋποθέτουν πολύ μεγάλες διατάξεις μετάδοσης, από πάνω από 100 μέτρα έως περίπου ένα χιλιόμετρο. Πρόκειται για ερευνητικούς στόχους και όχι για εγγυημένες παραδόσεις.
Σχετική τεχνική μελέτη έχει δημοσιευθεί με τίτλο «Τεχνολογία οπισθοκατευθυνόμενης δέσμης μικροκυματικής ισχύος για διαστημικό σταθμό ηλιακής ενέργειας» (Retro-directive microwave power beam steering technology for space solar power station).
Πιθανές κατευθύνσεις της κινεζικής ενεργειακής στρατηγικής
Οι εξελίξεις αυτές επιτρέπουν μια εκτίμηση πιθανών μακροπρόθεσμων κατευθύνσεων. Η ακόλουθη αποτίμηση είναι σενάριο και δεν πρέπει να εκλαμβάνεται ως δεσμευτικό επίσημο χρονοδιάγραμμα.
Έως το 2030, βασικές προτεραιότητες παραμένουν η ενεργειακή ασφάλεια και η μείωση της ρύπανσης, με περισσότερα αιολικά και φωτοβολταϊκά έργα, ενίσχυση δικτύων και αποθήκευσης και ανάπτυξη πυρηνικής ενέργειας.
Στην περίοδο 2030–2040, η περαιτέρω επέκταση ανανεώσιμων πηγών και αποθήκευσης, μαζί με νέους πυρηνικούς σταθμούς, θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την ένταση εκπομπών. Το αποτέλεσμα εξαρτάται και από την αύξηση της ζήτησης και την πραγματική αντικατάσταση του άνθρακα.
Μετά το 2040, η χρήση σεληνιακών υλικών για κατασκευή φωτοβολταϊκών στο διάστημα παραμένει μια φιλόδοξη δυνατότητα. Ο σεληνιακός ρεγόλιθος περιέχει πυρίτιο — περίπου 20% κατά μάζα σε ενδεικτικές συνθέσεις — καθώς και σίδηρο, αλουμίνιο και τιτάνιο. Η εξαγωγή και επεξεργασία τους σε βιομηχανική κλίμακα θα απαιτούσε τεχνολογίες και υποδομές που δεν είχαν ακόμη αναπτυχθεί το 2024.
Πηγή: AnthroFuturism
Ένα τέτοιο όραμα θα μπορούσε να διευρύνει τις διαθέσιμες πηγές καθαρής ενέργειας. Δεν θα ήταν όμως απεριόριστη ή χωρίς κόστος ενέργεια: η κατασκευή, η μετάδοση, η συντήρηση και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις θα έπρεπε να αξιολογηθούν.
Η έρευνα δεν περιορίζεται στην Κίνα. Άλλες χώρες, ερευνητικοί οργανισμοί και επιχειρήσεις μπορούν επίσης να συμβάλουν στην ανάπτυξη και αξιολόγηση αυτών των τεχνολογιών.
Στο μακρινό μέλλον, μεγάλες διαστημικές ενεργειακές εγκαταστάσεις θα μπορούσαν να υποστηρίξουν και άλλες δραστηριότητες, από την κατασκευή διαστημοπλοίων σε τροχιά έως πειραματικές μορφές πρόωσης με κατευθυνόμενη ενέργεια.
