Negli ultimi anni, il ritmo dello sviluppo dell'energia idroelettrica ha registrato un progresso costante e la sua complessità è aumentata. La produzione di energia idroelettrica non consuma energia minerale. Lo sviluppo dell'energia idroelettrica contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra e alla tutela dell'ambiente, migliorando l'utilizzo delle risorse e tutelando gli interessi complessivi dell'economia e della società. Nel contesto della neutralità carbonica, le prospettive di sviluppo del settore idroelettrico rimangono buone a lungo.
L'energia idroelettrica è una delle migliori fonti di energia per raggiungere la neutralità carbonica
In quanto energia pulita, l'energia idroelettrica non produce emissioni di carbonio né inquinamento; in quanto energia rinnovabile, finché ci sarà acqua, l'energia idroelettrica sarà inesauribile. Attualmente, la Cina si trova ad affrontare l'importante responsabilità del carbon peaking e della neutralizzazione delle emissioni di carbonio. L'energia idroelettrica non è solo pulita e priva di emissioni, ma anche ecologica e può partecipare alla regolazione del picco di emissioni. L'energia idroelettrica è una delle migliori fonti di energia per raggiungere la neutralità carbonica. Guardando al futuro, l'energia idroelettrica cinese continuerà a svolgere un ruolo importante nel promuovere il raggiungimento dell'obiettivo del "doppio carbonio".
1. Su cosa guadagna l'accumulo di pompaggio
Le centrali elettriche ad accumulo della Cina consumano in media 4 kilowattora di elettricità e ne generano solo 3 dopo il pompaggio, con un'efficienza pari solo al 75%.
La centrale elettrica ad accumulo pompato pompa acqua quando il carico della rete elettrica è basso, converte l'energia elettrica in energia potenziale dell'acqua e la immagazzina. Quando il carico è elevato, rilascia acqua per generare elettricità. È come un gigantesco tesoro ricaricabile fatto d'acqua.
Durante il processo di pompaggio e generazione, è inevitabile che si verifichino perdite. In media, la centrale elettrica ad accumulo e pompaggio consumerà 4 kWh di elettricità per ogni 3 kWh di elettricità pompata, con un'efficienza media di circa il 75%.
Allora sorge spontanea la domanda: quanto costa costruire un “tesoro ricaricabile” così grande?
La centrale elettrica ad accumulo di pompaggio di Yangjiang è la più grande centrale elettrica ad accumulo di pompaggio in Cina, con la maggiore capacità di pompaggio per singola unità, il più alto salto netto e la maggiore profondità di interro. È dotata del primo set di unità di accumulo di pompaggio da 400.000 kW con un salto netto di 700 metri, sviluppato e prodotto in Cina, con una capacità installata prevista di 2,4 milioni di kW.
Si ritiene che il progetto della centrale elettrica ad accumulo di Yangjiang richieda un investimento totale di 7,627 miliardi di yuan e sarà realizzato in due fasi. La produzione energetica annua prevista è di 3,6 miliardi di kWh e il consumo energetico annuo di pompaggio è di 4,8 miliardi di kWh.
La centrale elettrica ad accumulo Yang non è solo una soluzione economica per risolvere i picchi di carico stagionali della rete elettrica del Guangdong, ma anche un importante strumento per migliorare l'efficienza di utilizzo e il livello di sicurezza dell'energia nucleare e delle fonti energetiche occidentali, sviluppare nuove fonti energetiche e contribuire al funzionamento sicuro e stabile dell'energia nucleare. Ha un'importanza fondamentale e positiva nel garantire il funzionamento stabile, sicuro ed economico della rete elettrica e del sistema di rete del Guangdong, migliorando la sicurezza e l'affidabilità della rete elettrica.
A causa del problema della perdita di energia, la centrale elettrica ad accumulo utilizza molta più elettricità rispetto alla produzione di energia, il che significa che, dal punto di vista energetico, la centrale elettrica ad accumulo è in perdita.
Tuttavia, i vantaggi economici delle centrali elettriche ad accumulo non dipendono dalla loro capacità di generare energia, bensì dal loro ruolo di riduzione dei picchi e di riempimento delle valli.
La produzione di energia al picco di consumo e l'accumulo tramite pompaggio a basso consumo energetico possono evitare l'avvio e lo spegnimento di molte centrali termoelettriche, evitando così ingenti perdite economiche durante l'avvio e lo spegnimento. La centrale termoelettrica ad accumulo tramite pompaggio dispone anche di altre funzioni come la modulazione di frequenza, la modulazione di fase e l'avvio in assenza di corrente.
I metodi di tariffazione delle centrali elettriche ad accumulo di pompaggio variano nelle diverse regioni. Alcune adottano il sistema di canone di locazione della capacità, mentre altre adottano un sistema di tariffazione dell'elettricità a due componenti. Oltre al canone di locazione della capacità, è possibile realizzare profitti anche attraverso la differenza di prezzo dell'elettricità nelle zone di picco.
2. Nuovi progetti di accumulo tramite pompaggio nel 2022
Dall'inizio dell'anno, la firma e l'avvio di progetti di pompaggio sono stati costantemente segnalati: il 30 gennaio, il progetto della centrale elettrica di pompaggio di Wuhai con un investimento di oltre 8,6 miliardi di yuan e una capacità installata di 1,2 milioni di kilowatt è stato approvato e approvato dall'Ufficio per l'energia della Regione autonoma della Mongolia Interna; il 10 febbraio, il progetto della centrale elettrica di pompaggio del fiume Xiaofeng con un investimento totale di 7 miliardi di yuan e 1,2 milioni di kilowatt è stato firmato a Wuhan e stabilito a Yiling, Hubei; il 10 febbraio, la società elettrica SDIC e il governo popolare della città di Hejin, provincia dello Shanxi, hanno firmato un accordo di cooperazione di investimento sui progetti di centrali elettriche di pompaggio, che prevede di sviluppare progetti di pompaggio da 1,2 milioni di kilowatt; il 14 febbraio, la cerimonia di inizio della centrale elettrica di pompaggio di Hubei Pingyuan con una capacità installata totale di 1,4 milioni di kilowatt si è tenuta a Luotian, Hubei
Secondo statistiche incomplete, dal 2021, oltre 100 milioni di kilowatt di progetti di accumulo tramite pompaggio hanno compiuto progressi significativi. Tra questi, State Grid e China Southern Power Grid hanno superato i 24,7 milioni di kilowatt, diventando la forza trainante nella costruzione di progetti di accumulo tramite pompaggio.
Attualmente, l'accumulo a pompaggio è diventato uno dei settori chiave della configurazione delle due principali società di reti elettriche durante il periodo del 14° Piano Quinquennale. Tra le centrali a pompaggio entrate in funzione in Cina, la State Grid Xinyuan, controllata dalla State Grid Corporation, e la South Grid, società specializzata in sistemi di peak shaving e modulazione di frequenza, controllata dalla South Grid Corporation, detengono le quote principali.
A settembre dello scorso anno, Xin Baoan, direttore di State Grid, ha dichiarato pubblicamente che State Grid prevede di investire fino a 350 miliardi di dollari (circa 2 trilioni di yuan) nei prossimi cinque anni per promuovere la trasformazione e l'ammodernamento della rete elettrica. Entro il 2030, la capacità installata di accumulo a pompaggio in Cina aumenterà dagli attuali 23,41 milioni di kilowatt a 100 milioni di kilowatt.
Nell'ottobre dello scorso anno, Meng Zhenping, presidente della China Southern Power Grid Corporation e segretario del gruppo dirigente del partito, ha annunciato, durante la riunione di mobilitazione per la costruzione di centrali elettriche ad accumulo nelle cinque province e regioni del sud, che la costruzione di centrali elettriche ad accumulo sarebbe stata accelerata. Nei successivi 10 anni, sarebbero stati completati e messi in funzione 21 milioni di kilowatt di centrali elettriche ad accumulo. Contemporaneamente, sarebbe stata avviata la costruzione di 15 milioni di kilowatt di centrali elettriche ad accumulo, la cui entrata in funzione è prevista durante il periodo del 16° Piano quinquennale. L'investimento totale ammonterebbe a circa 200 miliardi di yuan, sufficienti a soddisfare l'accesso e il consumo di circa 250 milioni di kilowatt di nuova energia nelle cinque province e regioni del sud.
Mentre elaboravano attivamente un progetto più ampio, le due principali società di reti elettriche hanno riorganizzato le loro risorse di accumulo tramite pompaggio.
A novembre dello scorso anno, State Grid Corporation of China ha trasferito gratuitamente l'intero 51,54% del capitale di State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. a State Grid Xinyuan Group Co., Ltd., integrando le sue attività di pompaggio. In futuro, State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. diventerà una società piattaforma per il business dell'accumulo di energia pompato di State Grid.
Il 15 febbraio, Yunnan Wenshan Electric Power, attiva principalmente nella produzione di energia idroelettrica, ha annunciato l'intenzione di acquisire il 100% del capitale azionario di China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., detenuto da China Southern Power Grid Co., Ltd., attraverso la sostituzione di asset e l'emissione di azioni. In base al precedente annuncio, Wenshan Power diventerà una piattaforma quotata per il business dell'accumulo di energia tramite pompaggio di China Southern Power Grid.
"L'accumulo di pompaggio è attualmente riconosciuto come il mezzo di accumulo energetico più maturo, affidabile, pulito ed economico al mondo. Può inoltre fornire il momento di inerzia necessario al sistema elettrico e garantirne il funzionamento stabile. Rappresenta un importante supporto per il nuovo sistema elettrico basato sulla nuova energia. Rispetto ad altre soluzioni di peak shaving e di accumulo energetico esistenti, offre maggiori vantaggi complessivi", ha sottolineato Peng CAIDE, ingegnere capo di Sinohydro.
Ovviamente, il modo migliore per migliorare la capacità della rete elettrica di accettare nuova energia è realizzare un accumulo di pompaggio o un accumulo elettrochimico. Tuttavia, dal punto di vista tecnico, la modalità di accumulo di energia più economica ed efficace nell'attuale rete elettrica è l'accumulo di pompaggio. Questo è anche il consenso della comunità internazionale.
Il giornalista ha appreso che, allo stato attuale, la progettazione e la produzione di unità di pompaggio e stoccaggio in Cina hanno sostanzialmente realizzato la localizzazione e la tecnologia è matura. Si prevede che il costo di investimento futuro si manterrà a circa 6500 yuan/kW. Sebbene il costo per kilowatt della capacità di picco di riduzione per la trasformazione flessibile dell'energia a carbone possa essere di soli 500-1500 yuan, la capacità di picco di riduzione ottenuta dalla trasformazione flessibile dell'energia a carbone per kilowatt è solo del 20% circa. Ciò significa che la trasformazione flessibile dell'energia a carbone deve ottenere una capacità di picco di riduzione di 1 kW e l'investimento effettivo è di circa 2500-7500 yuan.
"Nel medio e lungo termine, l'accumulo tramite pompaggio è la tecnologia di accumulo energetico più economica. La centrale elettrica ad accumulo tramite pompaggio è una fonte di energia flessibile che soddisfa le esigenze del nuovo sistema energetico e offre una maggiore economicità", hanno sottolineato al giornalista alcuni operatori del settore.
Con l'aumento graduale degli investimenti, i continui progressi tecnologici e l'accelerazione dell'implementazione dei progetti, il settore dell'accumulo mediante pompaggio vedrà uno sviluppo in rapida evoluzione.
A settembre dell'anno scorso, la National Energy Administration ha pubblicato il piano di sviluppo a medio e lungo termine per l'accumulo di energia mediante pompaggio (2021-2035) (di seguito denominato il piano), che proponeva che entro il 2025 la portata totale della capacità di accumulo di energia mediante pompaggio messa in funzione raddoppierà rispetto al 13° piano quinquennale, raggiungendo oltre 62 milioni di kilowatt; entro il 2030, la portata totale della capacità di accumulo di energia mediante pompaggio messa in funzione raddoppierà rispetto al 14° piano quinquennale, raggiungendo circa 120 milioni di kilowatt.
Trattandosi di una parte essenziale della costruzione del nuovo sistema energetico, si prevede che l'avanzamento dei lavori di pompaggio, una suddivisione dell'accumulo di energia, possa superare le aspettative.
Durante il periodo del "14° piano quinquennale", la nuova capacità installata annua di accumulo tramite pompaggio raggiungerà circa 6 milioni di kilowatt, e nel "15° piano quinquennale" aumenterà ulteriormente fino a 12 milioni di kilowatt. Secondo i dati precedenti, la nuova capacità installata annua di accumulo tramite pompaggio è di soli 2 milioni di kilowatt circa. Considerando un investimento medio di 5.000 yuan per kilowatt, la nuova capacità di investimento annua durante il "14° piano quinquennale" e il "15° piano quinquennale" raggiungerà rispettivamente circa 20 miliardi di yuan e 50 miliardi di yuan.
Anche la "trasformazione delle centrali idroelettriche convenzionali in sistemi di pompaggio" menzionata nel piano è molto importante. La trasformazione delle centrali idroelettriche convenzionali in sistemi di pompaggio ibridi offre spesso bassi costi operativi ed evidenti vantaggi nel soddisfare i nuovi consumi energetici e la costruzione di nuove reti elettriche, aspetti a cui è opportuno prestare attenzione.
Data di pubblicazione: 15 agosto 2022
