Efforts en énergie propre entrepris par le plus grand pollueur du monde

Du plus grand pollueur à la politique verte

Il n’est pas secret que l’essor économique et industriel de la Chine s’est fait au prix d’une lourde détérioration écologique, étant principalement alimenté par des centrales à charbon. Les combustibles fossiles bon marché ont été un avantage clé dans l’ascension spectaculaire du pays, qui produit la majorité du ciment, de l’acier, de l’aluminium, des navires, etc., dans le monde.

En total, la Chine fabrique plus de biens que les neuf prochains plus grands fabricants réunis.

Source: CEPR

La population et la direction du pays savent que cela a un coût sérieux. Un indicateur est, par exemple, la pollution de l’air, la capitale Pékin étant presque constamment victime du smog (fumée + brouillard) et provoquant des maladies respiratoires.

À l’automne 2013, le pays a déclaré la « guerre contre la pollution », plaçant la question au même niveau d’importance que le développement économique jusqu’alors:

« Nous devons être aussi résolus dans la guerre contre la pollution que dans la guerre contre la pauvreté ». En 2018, le plan d’action a été suivi par le « Plan triennal de défense du ciel bleu », qui a amené davantage de villes sous des objectifs de gestion de la qualité de l’air.
Li Keqiang – ancien Premier (second-highest-ranking person in China’s political system) à l’Assemblée populaire nationale

En outre, 25 % des eaux de surface sont fortement polluées, et 16 % des sols sont contaminés.

Construire sur les succès initiaux

À l’époque, on était très sceptique quant à la capacité du pays à abandonner son modèle économique basé sur le charbon, mais il semble qu’au moins la pollution de l’air a été effectivement combattue avec une certaine efficacité.

Source: Dialogue Earth

Un facteur clé de ce succès a été l’adoption de sources d’énergie à faible carbone et à faible pollution de l’air, ainsi que les véhicules électriques.

Dans ce processus, la Chine est devenue le leader mondial de l’énergie verte avec un point d’inflexion entre 2010 et 2015, le pays battant de nombreux records récemment:

• En 2022, la Chine a installé à peu près autant de capacité solaire que le reste du monde combiné, puis a doublé l’installation solaire supplémentaire en 2023.
  • 2023 a également vu la Chine augmenter la nouvelle capacité éolienne de 66 % et presque quadrupler les ajouts de stockage d’énergie.
  • La Chine produit 80 % de l’offre mondiale de panneaux solaires, et 93 % de la capacité de fabrication de polysilicium.
• Plus de la moitié des voitures vendues en Chine sont des véhicules à énergie nouvelle (NEV = VE et hybrides)
• La Chine produit 77 % de la production mondiale de batteries.
  • Elle produit également 80 % du lithium raffiné mondial.
• Le plus grand marché des obligations vertes et du financement vert, avec 131 milliards de dollars rien qu’en 2023.

Source: Yale

Cependant, ce n’est que le début, et une avalanche d’actualités a montré que la Chine vise une échelle encore plus ambitieuse dans la prochaine phase du développement des énergies propres. Cela est réellement nécessaire, car la croissance économique du pays signifie que, tout en étant leader de l’énergie verte, il est aussi plus affamé de charbon que jamais.

Source: Visual Capitalist

Ferme solaire en haute mer

Avec la demande d’électricité qui augmente sur la côte est densément peuplée du pays, la Chine ne peut pas compter uniquement sur l’énergie solaire produite dans les régions désertiques du nord et de l’ouest.

Et les terres de la région côtière sont très chères, que ce soit pour l’agriculture ou le développement urbain. Cependant, la mer offre un vaste espace disponible.

C’est pourquoi la Chine construit la plus grande ferme solaire offshore du monde, avec une capacité projetée de 1 GW, au large de la ville de Dongying, dans la province du Shandong, à l’est de la Chine. Elle devrait suffire à alimenter 2,67 million de foyers urbains.

Source: Examine China

Il convient de noter que la ferme est située non loin de Pékin, à l’écart des zones sujettes aux ouragans. Elle sera installée à 8 km (5 miles) du littoral et s’étendra sur 1 223 hectares (3 023 acres) impressionnants.

La structure sera soutenue par de grandes fondations en treillis d’acier offshore, chaque plateforme mesurant 60 m (197 pieds) sur 35 m (115 pieds).

Source: Electrek

Ce projet ne sera pas seulement une centrale solaire offshore mais intégrera également l’aquaculture, potentiellement en pionnier une nouvelle forme d’agrivoltaïsme mêlant élevage de poissons et énergie solaire.

Mégas turbines éoliennes

La production d’énergie à grande échelle en mer se développe également en Chine. Le pays a battu le record mondial de la plus grande production d’énergie en une journée par une seule turbine éolienne.

Ce record a été réalisé au large, dans la province du Fujian, par la gigantesque turbine éolienne Goldwind GWH252 de 16 MW.

Source: Euronews

Le diamètre de 252 m (827 pieds) a produit 384,1 MWh en 24 heures, alors qu’un typhon faisait rage dans la région. Chaque pale de la turbine peut atteindre les deux tiers de la vitesse du son à pleine capacité.

Ce qui a rendu ce record possible, c’est que la turbine Goldwind peut ajuster ses pales en temps réel lorsque les vents atteignent des vitesses élevées, lui permettant de continuer à produire de l’énergie même au cœur d’un ouragan tropical.

Nous surveillons de près les composants critiques tels que le programme de contrôle principal, le système de pas et les générateurs afin de lever progressivement les restrictions de puissance tout en garantissant la sécurité opérationnelle,

Porte-parole de Goldwind

Actuellement, l’énergie éolienne reste très régionale, la Chine représentant 49 % des 64,3 GW de capacité éolienne offshore totale mondiale en 2022, contre 47 % pour l’Europe.

Domination nucléaire chinoise à venir

Alors que les efforts chinois pour développer l’énergie solaire et éolienne sont remarquables, le pays a également besoin d’une énergie stable et indépendante des conditions météorologiques pour éliminer les centrales à charbon sans devoir attendre des années pour le déploiement de térawatts de capacité de batteries.

Les centrales nucléaires occupent également une petite surface au sol et peuvent être situées n’importe où près de la demande énergétique, comme les mégalopoles et les centres industriels.

C’est pourquoi la Chine mène également le déploiement nucléaire, avec jusqu’à 100 nouveaux réacteurs nucléaires prévus dans les dix prochaines années. Malgré l’échelle presque incroyable de cet objectif, il est réaliste, la Chine ayant approuvé 11 nouveaux réacteurs nucléaires en 2024.

Source: Nuclear Energy – Our World in Data

La Chine est le premier pays à exploiter commercialement un réacteur nucléaire de 4^e génération, avec le démarrage en 2023 de la centrale nucléaire de Huaneng Shandong Shidao Bay dans l’est de la Chine.

Ce réacteur est un Réacteur à Très Haute Température (VHTR), reposant sur un « lit de galets », où des sphères céramiques assez petites pour tenir dans la main protègent un cœur d’uranium, avec des dizaines de milliers de ces sphères dans un seul réacteur.

L’avantage du design à galets est qu’il permet le remplacement sans interrompre la production du réacteur, les sphères céramiques évitant également tout risque de fuite de matière radioactive.

Source: CGTN

Ce design atteint des températures très élevées, autour de 1 000 °C. Parce que la réaction nécessite une haute température et est refroidie passivement, il s’agit d’un design intrinsèquement plus sûr que les réacteurs nucléaires de 3^e génération.

Une autre innovation nucléaire, qui ne brûle pas d’uranium mais du thorium, est également menée par la Chine. Elle a créé un réacteur à thorium fonctionnant sans eau, le rendant adapté aux régions désertiques. Les conceptions de réacteurs à thorium sont généralement plus sûres et ne peuvent pas être utilisées pour produire du matériel radioactif destiné aux armes nucléaires.

Le pays envisage même de construire des porte-conteneurs propulsés par un réacteur à thorium, comme révélé par China State Shipbuilding Corporation (CSSC).

Solaire spatial

Un autre domaine dans lequel la Chine se développe agressivement est l’exploration spatiale. Partant d’un programme spatial initialement basé sur des conceptions de l’ère soviétique, elle concurrence désormais efficacement la NASA et même SpaceX d’Elon Musk, dans ce qui ne peut être qualifié que d’une nouvelle grande course spatiale (SPCX ).

Cette course spatiale comprend un plan ambitieux pour une base lunaire en collaboration avec la Russie, en 3 phases, nécessitant 5 missions de lanceurs super-lourds encore en développement.

• La première phase sera dédiée aux mesures scientifiques et aux ressources locales.
• La deuxième phase construira les éléments de soutien de base et le premier atterrissage habité à distance.
• La troisième phase, probablement autour de 2045, construira la base réelle prête à accueillir davantage d’astronautes et à développer l’installation.

Un principe central du plan de base lunaire chinois est l’utilisation des ressources locales pour la fabrication sur place. Cela correspond à un plan parallèle visant à construire le plus grand objet artificiel de l’espace.

La China Academy of Space Technology (CAST), principal constructeur d’engins spatiaux d’État du pays, prévoit de réaliser une expérience de transfert haute tension spatiale et de transmission d’énergie sans fil en orbite terrestre basse en 2028.

Source: Space News

En bref, il s’agit d’utiliser l’illumination 24 h/24 de l’espace pour augmenter les performances des panneaux solaires, rendant l’énergie solaire ultra‑fiable. L’énergie générée est renvoyée vers la Terre via des micro‑ondes.

Source: ESA – European Space Agency

(Nous avons expliqué en détail comment fonctionne l’énergie solaire spatiale dans un article dédié.)

Le test de 2028 transportera un tableau solaire de 10 kW, similaire à la capacité d’un toit de maison.

Si le test réussit, il sera suivi en 2030 par un satellite 100 fois plus puissant (1 MW), avec un système de transmission laser beaucoup plus puissant. Un tel système orbital massif nécessitera un assemblage en orbite, et bénéficiera probablement d’un assemblage à distance et/ou des astronautes chinois à bord de la station spatiale chinoise Tiandong.

Les phases 3 et 4 de ce plan continueront à se développer, avec des dates prévues respectivement en 2035 et 2050, avec 10 MW et 2 GW *(2 000 MW). Ces satellites énergétiques nécessiteront des réseaux de transmission de plus de 100 mètres et d’environ 1 kilomètre, respectivement.

Vous pouvez lire les détails de ce plan dans le papier scientifique dédié, publié sous le titre « Retro‑directive microwave power beam steering technology for space solar power station ».

Prévision de la stratégie énergétique verte de la Chine

À partir de ces diverses actualités, nous pouvons commencer à reconstituer le plan à long terme de la direction scientifique et politique chinoise concernant sa stratégie énergétique.

Jusqu’en 2030, l’objectif reste principalement la sécurité énergétique et la minimisation de la pollution, avec davantage d’éolien terrestre et offshore, de fermes solaires, et des conceptions de réacteurs nucléaires éprouvées.

Pour 2030‑2040, l’expansion continue de la capacité solaire avec le déploiement massif de parcs de batteries, et la poursuite du déploiement de plus de 10 réacteurs nucléaires par an, commenceront à décarboniser sérieusement l’économie chinoise.

À partir de 2040 et au-delà, les tests solaires orbitaux et la construction de la base lunaire pour exploiter les ressources locales pourront commencer à fournir d’énormes ressources de silicium pour la fabrication spatiale de panneaux solaires, pas seulement l’assemblage spatial. Après tout, 20 % du régolithe lunaire est composé de silicium, l’élément de base dont est fait le polysilicium des panneaux solaires, avec le fer, l’aluminium et le titane également utiles pour la fabrication.

Source: AnthroFuturism

Cela pourrait être la forme finale des ambitions énergétiques vertes de la Chine, fournissant non seulement au pays, mais à toute la planète, une source d’énergie solaire illimitée, abondante, stable et fiable, en n’utilisant rien d’autre que l’ingéniosité humaine et les richesses minérales de la Lune.

En fait, si cette vision n’est pas réalisée par la Chine, elle devrait probablement être accomplie par d’autres nations et des entrepreneurs visionnaires.

Il peut également être noté qu’une production énergétique orbitale aussi massive pourrait également alimenter l’expansion de l’humanité dans le système solaire, de la production de vaisseaux spatiaux en orbite aux voiles solaires propulsées par laser.