V posledních letech tempo rozvoje vodní energie stabilně roste a náročnost rozvoje se zvyšuje. Výroba vodní energie nespotřebovává nerostnou energii. Rozvoj vodní energie přispívá ke snižování emisí skleníkových plynů a ochraně životního prostředí, ke zlepšení využívání zdrojů a komplexním zájmům ekonomiky a společnosti. Na pozadí uhlíkové neutrality jsou vyhlídky rozvoje vodní energie stále dobré i na dlouhou dobu.
Vodní energie je jedním z nejlepších zdrojů energie pro dosažení uhlíkové neutrality
Jako čistá energie neprodukuje vodní energie žádné emise uhlíku ani znečištění; jako obnovitelný zdroj energie, dokud bude k dispozici voda, bude vodní energie nevyčerpatelná. V současné době Čína čelí důležité odpovědnosti za dosažení uhlíkových špiček a neutralizaci uhlíku. Vodní energie je nejen čistá a bez emisí, ale také šetrná k životnímu prostředí a může se podílet na regulaci špiček. Vodní energie je jedním z nejlepších zdrojů energie pro dosažení uhlíkové neutrality. S ohledem na budoucnost bude čínská vodní energie i nadále hrát důležitou roli v podpoře realizace cíle „dvojitého uhlíku“.
1. Na čem vydělává přečerpávací elektrárna
Čínské přečerpávací elektrárny spotřebují v průměru 4 kilowatthodiny elektřiny a po přečerpání vyrobí pouze 3 kilowatthodiny elektřiny s účinností pouze 75 %.
Přečerpávací elektrárna čerpá vodu, když je zatížení elektrické sítě nízké, přeměňuje elektrickou energii na potenciální energii vody a ukládá ji. Při vysokém zatížení vodu uvolňuje k výrobě elektřiny. Je to jako obrovský dobíjecí poklad z vody.
Během procesu čerpání a výroby energie je nevyhnutelné, že dojde ke ztrátám. Přečerpávací elektrárna spotřebuje v průměru 4 kWh elektřiny na každé 3 kWh elektřiny s průměrnou účinností přibližně 75 %.
Pak se nabízí otázka: kolik stojí vybudování tak obrovského „dobíjecího pokladu“?
Přečerpávací elektrárna Jang-ťiang je největší přečerpávací elektrárna s největší jednotkovou kapacitou, nejvyšším čistým spádem a největší hloubkou zakopání v Číně. Je vybavena první sadou přečerpávacích vodních jednotek o výkonu 400 000 kW se spádem 700 metrů, nezávisle vyvinutých a vyrobených v Číně, s plánovanou instalovanou kapacitou 2,4 milionu kW.
Předpokládá se, že projekt přečerpávací elektrárny Jang-ťiang má celkovou investici ve výši 7,627 miliardy juanů a bude postaven ve dvou fázích. Projektovaná roční výroba energie je 3,6 miliardy kWh a roční spotřeba energie pro přečerpávání je 4,8 miliardy kWh.
Akumulační elektrárna Yang není jen ekonomickým způsobem řešení sezónního špičkového zatížení energetické sítě v Guangdongu, ale také důležitým prostředkem pro zlepšení efektivity využití a úrovně bezpečnosti jaderné energie a západní energetiky, rozvoj nových zdrojů energie a spolupráci na bezpečném a stabilním provozu jaderné energie. Má důležitý a pozitivní význam pro zajištění stabilního, bezpečného a ekonomického provozu energetické sítě a síťového systému v Guangdongu a pro zlepšení bezpečnosti a spolehlivosti provozu energetické sítě.
Kvůli problému se ztrátami energie spotřebovává přečerpávací elektrárna mnohem více elektřiny, než jaká se používá k výrobě elektřiny, to znamená, že z energetického hlediska musí přečerpávací elektrárna prodělávat.
Ekonomické přínosy přečerpávacích elektráren však nezávisí na jejich výrobě energie, ale na jejich roli v odstraňování špiček a vyplňování údolí.
Výroba elektřiny při špičkové spotřebě a přečerpávací elektrárna při nízké spotřebě energie mohou zabránit spouštění a odstavování mnoha tepelných elektráren, a tím i obrovským ekonomickým ztrátám během spouštění a odstavování tepelných elektráren. Přečerpávací elektrárna má také další funkce, jako je frekvenční modulace, fázová modulace a start z nuly.
Způsoby nabíjení přečerpávacích elektráren se v různých regionech liší. Některé používají systém poplatků za pronájem kapacity a jiné regiony používají dvousložkový systém cen elektřiny. Kromě poplatku za pronájem kapacity lze zisky realizovat také prostřednictvím rozdílu v cenách elektřiny v období špičky.
2. Nové projekty přečerpávacích vodních elektráren v roce 2022
Od začátku roku se neustále objevují zprávy o podepsání a zahájení projektů přečerpávacích elektráren: 30. ledna byl schválen a schválen Energetickým úřadem autonomní oblasti Vnitřní Mongolsko projekt přečerpávací elektrárny Wuhai s investicí více než 8,6 miliardy juanů a instalovaným výkonem 1,2 milionu kilowattů; 10. února byl ve Wu-chanu podepsán a v Yilingu v provincii Chu-pej uzavřen projekt přečerpávací elektrárny na řece Xiaofeng s celkovou investicí 7 miliard juanů a 1,2 milionu kilowattů; 10. února podepsala energetická společnost SDIC a lidová vláda města Hejin v provincii Šan-si dohodu o investiční spolupráci v oblasti projektů přečerpávacích elektráren, která plánuje rozvoj projektů přečerpávacích elektráren s výkonem 1,2 milionu kilowattů; 14. února se v Luotianu v provincii Chu-pej konalo slavnostní zahájení provozu přečerpávací elektrárny Hubei Pingyuan s celkovým instalovaným výkonem 1,4 milionu kilowattů.
Podle neúplných statistik dosáhlo od roku 2021 významného pokroku více než 100 milionů kilowattů v projektech přečerpávacích vodních elektráren. Mezi nimi společnosti State Grid a China Southern Power Grid překročily 24,7 milionu kilowattů a staly se hlavní hnací silou ve výstavbě projektů přečerpávacích vodních elektráren.
V současné době se přečerpávací elektrárny staly jednou z klíčových oblastí uspořádání dvou hlavních společností v oblasti energetických sítí během období 14. pětiletky. Mezi přečerpávacími elektrárnami, které byly v Číně uvedeny do provozu, se na nich podílí společnost State Grid Xinyuan, která patří do skupiny State Grid Corporation, a společnost South Grid Peak Shaving and Frequency Modulation, která patří do skupiny South Grid Corporation.
V září loňského roku ředitel společnosti State Grid Xin Baoan veřejně prohlásil, že společnost plánuje v příštích pěti letech investovat až 350 miliard amerických dolarů (asi 2 biliony juanů) na podporu transformace a modernizace energetické sítě. Do roku 2030 se instalovaná kapacita přečerpávacích vodních elektráren v Číně zvýší ze současných 23,41 milionu kilowattů na 100 milionů kilowattů.
V říjnu loňského roku oznámil Meng Zhenping, předseda společnosti China Southern Power Grid Corporation a tajemník vedoucí stranické skupiny, na mobilizační schůzi pro výstavbu přečerpávacích elektráren v pěti provinciích a regionech na jihu Číny, že výstavba přečerpávacích elektráren se urychlí. V příštích 10 letech bude dokončeno a uvedeno do provozu 21 milionů kilowattů přečerpávacích elektráren. Zároveň bude zahájena výstavba 15 milionů kilowattů přečerpávací elektrárny, která má být uvedena do provozu v období 16. pětiletky. Celková investice by měla činit přibližně 200 miliard juanů, což by mohlo pokrýt přístup k a spotřebu přibližně 250 milionů kilowattů nové energie v pěti provinciích a regionech na jihu Číny.
Zatímco dvě velké společnosti provozující energetickou síť aktivně připravovaly velkolepý plán, reorganizovaly svá přečerpávací zařízení.
V listopadu loňského roku převedla čínská společnost State Grid Corporation of China bezplatně veškerý 51,54% podíl ve společnosti State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. na společnost State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. a integrovala svá aktiva v oblasti přečerpávacích elektráren. V budoucnu se State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. stane platformovou společností pro podnikání State Grid v oblasti přečerpávacích elektráren.
Společnost Yunnan Wenshan Electric Power, která se zabývá především výrobou vodní energie, oznámila 15. února svůj plán na odkoupení 100% akcií společnosti China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., kterou vlastní China Southern Power Grid Co., Ltd., a to prostřednictvím výměny aktiv a emise akcií. Podle předchozího oznámení se Wenshan Power stane platformou kótované společnosti pro přečerpávací elektrárny společnosti China Southern Power Grid.
„Přečerpávací elektrárny jsou v současnosti považovány za nejvyspělejší, nejspolehlivější, nejčistší a nejhospodárnější způsob ukládání energie na světě. Dokážou také poskytnout potřebný moment setrvačnosti pro energetickou soustavu a zajistit stabilní provoz systému. Jsou důležitou oporou pro novou energetickou soustavu s novou energií jako hlavním zdrojem. Ve srovnání s jinými stávajícími opatřeními pro snižování špiček a ukládání energie mají větší komplexní výhody,“ zdůraznil Peng CAIDE, hlavní inženýr společnosti Sinohydro.
Nejlepším způsobem, jak zlepšit kapacitu energetické sítě pro příjem nové energie, je samozřejmě vybudování přečerpávacích elektráren nebo elektrochemických zásobníků energie. Z technického hlediska je však nejúspornějším a nejefektivnějším způsobem skladování energie v současné energetické síti přečerpávací elektrárna. Na tom se shoduje i současné mezinárodní společenství.
Reportér se dozvěděl, že v současné době je v Číně v podstatě realizována lokalizace v oblasti návrhu a výroby čerpacích a akumulačních jednotek a technologie je vyspělá. Očekává se, že budoucí investiční náklady se udrží na úrovni přibližně 6500 juanů/kW. Přestože náklady na kilowatt špičkového redukovaného výkonu pro flexibilní transformaci uhelné energie mohou být pouhých 500–1500 juanů, špičkový redukovaný výkon dosažený flexibilní transformací uhelné energie na kilowatt je pouze asi 20 %. To znamená, že flexibilní transformace uhelné energie musí dosáhnout špičkového redukovaného výkonu 1 kW a skutečná investice se pohybuje kolem 2500–7500 juanů.
„Ze střednědobého a dlouhodobého hlediska je přečerpávací elektrárna nejúspornější technologií skladování energie. Přečerpávací elektrárna je flexibilní zdroj energie, který splňuje potřeby nového energetického systému a má lepší hospodárnost,“ zdůraznili reportérovi někteří lidé z oboru.
S postupným nárůstem investic, neustálými technologickými průlomy a zrychlenou realizací projektů se odvětví přečerpávacích vodních elektráren vyvíjí skokově vpřed.
V září loňského roku vydala Národní energetická správa střednědobý a dlouhodobý plán rozvoje přečerpávacích vodních elektráren (2021–2035) (dále jen „plán“), který navrhuje, aby se do roku 2025 celková kapacita přečerpávacích vodních elektráren uvedená do provozu zdvojnásobila oproti 13. pětiletému plánu a dosáhla více než 62 milionů kilowattů; do roku 2030 se celková kapacita přečerpávacích vodních elektráren uvedená do provozu zdvojnásobila oproti 14. pětiletému plánu a dosáhla přibližně 120 milionů kilowattů.
Vzhledem k zásadní součásti výstavby nové energetické soustavy se očekává, že postup výstavby přečerpávací elektrárny, která je součástí skladování energie, může překonat očekávání.
Během období „14. pětiletky“ dosáhne roční nová instalovaná kapacita přečerpávacích elektráren přibližně 6 milionů kilowattů a v „15. pětiletce“ se dále zvýší na 12 milionů kilowattů. Podle minulých údajů je roční nová instalovaná kapacita přečerpávacích elektráren pouze přibližně 2 miliony kilowattů. Na základě průměrného rozsahu investic 5 000 juanů na kilowatt dosáhne roční rozsah nových investic během „14. pětiletky“ a „15. pětiletky“ přibližně 20 miliard juanů, respektive 50 miliard juanů.
Velmi důležitá je také „transformace přečerpávacích elektráren z konvenčních vodních elektráren“ zmíněná v plánu. Hybridní přečerpávací elektrárna transformovaná z konvenčních vodních elektráren má často nízké provozní náklady a zjevné výhody při obsluze nové spotřeby energie a výstavbě nových energetických systémů, kterým je třeba věnovat pozornost.
Čas zveřejnění: 15. srpna 2022
