מדוע סצ'ואן, מחוז גדול של אנרגיית מים, סובלת ממחסור בחשמל

לאחרונה, פרסם מחוז סצ'ואן את המסמך "הודעת חירום על הרחבת היקף אספקת החשמל למפעלים תעשייתיים ולאזרחים", המחייב את כל משתמשי החשמל להפסיק את הייצור למשך 6 ימים במסגרת תוכנית צריכת החשמל המסודרת. כתוצאה מכך, מספר רב של חברות רשומות נפגעו. עם פרסום מספר הודעות, קיצוב החשמל בסצ'ואן הפך לנושא חם.

על פי המסמך שפורסם במשותף על ידי מחלקת הכלכלה וטכנולוגיית המידע של מחוז סצ'ואן וחברת החשמל הממלכתית של סצ'ואן, זמן הגבלת החשמל הוא בין השעות 00:00 ב-15 באוגוסט ל-24:00 ב-20 באוגוסט 2022. לאחר מכן, מספר חברות רשומות פרסמו הודעות רלוונטיות, בהן נאמר כי קיבלו הודעות ממשלתיות רלוונטיות וישתפו פעולה עם יישומן.
על פי הודעות של חברות רשומות, סוגי החברות והתעשיות המעורבות במגבלת החשמל הנוכחית של סצ'ואן כוללות חומרי סיליקון, דשנים כימיים, כימיקלים, סוללות וכו'. כל אלה הם מפעלים צורכי אנרגיה גבוהה, ותעשיות אלו הן הכוח העיקרי לעליית המחירים בפריחה האחרונה של סחורות בתפזורת. כעת, החברה סבלה מסגירה ארוכת טווח, והשפעתה על התעשייה אכן מספיקה כדי למשוך את תשומת ליבם של כל הצדדים.
סצ'ואן היא פרובינציה מרכזית בתעשיית הפוטו-וולטאית של סין. בנוסף למיזם המקומי Tongwei, Jingke energy ו-GCL technology הקימו בסיסי ייצור בסצ'ואן. יש לציין כי רמת צריכת החשמל של ייצור חומר סיליקון פוטו-וולטאי וחיבור משיכת מוטות גבוהה, ומגבלת החשמל משפיעה רבות על שני חוליות אלו. סבב זה של הגבלת חשמל גורם לשוק לדאוג האם חוסר האיזון בין היצע לביקוש בשרשרת התעשייתית הקיימת יחמיר עוד יותר.

על פי הנתונים, הקיבולת האפקטיבית הכוללת של סיליקון מתכתי בסצ'ואן היא 817,000 טון, המהווים כ-16% מסך הקיבולת הלאומית. ביולי, תפוקת הסיליקון המתכתי בסצ'ואן הייתה 65,600 טון, המהווים 21% מסך ההיצע הלאומי. נכון לעכשיו, מחיר חומר הסיליקון נמצא ברמה גבוהה. ב-10 באוגוסט, המחיר המקסימלי של הזנה חוזרת של גביש יחיד עלה ל-308,000 יואן/טון.
בנוסף לחומרי סיליקון ותעשיות אחרות המושפעות ממדיניות הגבלת החשמל, גם אלומיניום אלקטרוליטי, סוללות ליתיום, דשנים ותעשיות אחרות במחוז סצ'ואן יושפעו.

כבר ביולי נודע למגזין האנרגיה כי מפעלים תעשייתיים ומסחריים בצ'נגדו ובסביבתה סובלים מקיצוב חשמל. אדם האחראי על מפעל ייצור אמר לכתב של מגזין האנרגיה: "אנחנו צריכים לצפות לאספקת חשמל רציפה בכל יום. הדבר המפחיד ביותר הוא שפתאום נאמר לנו שאספקת החשמל ינותקה באופן מיידי, ואין לנו זמן להתכונן לסגירה."
סצ'ואן היא מחוז גדול של אנרגיה הידרואלקטרית. תיאורטית, זה בעונה הגשומה. מדוע יש בעיה חמורה של הגבלת חשמל בסצ'ואן?
המחסור במים בעונה הגשומה הוא הסיבה העיקרית לכך שמחוז סצ'ואן נאלץ ליישם הגבלות חשמל קפדניות השנה.
לאנרגיה ההידרואלקטרית של סין יש מאפיינים ברורים של "קיץ שופע וחורף יבש". באופן כללי, העונה הגשומה בסצ'ואן היא מיוני עד אוקטובר, והעונה היבשה היא מדצמבר עד אפריל.
עם זאת, האקלים בקיץ הזה הוא חריג ביותר.
מנקודת מבט של שימור מים, הבצורת השנה חמורה, ופוגעת קשות בנפח המים באגן נהר היאנגצה. מאז אמצע יוני, כמות המשקעים באגן נהר היאנגצה השתנתה מכמות גדולה לכמות קטנה יותר. ביניהם, כמות המשקעים בסוף יוני היא פחות מ-20%, ובחודש יולי פחות מ-30%. בפרט, כמות המשקעים העיקרית של החלקים התחתונים של נהר היאנגצה ומערכת המים של אגם פויאנג היא פחות מ-50%, הנמוכה ביותר באותה תקופה ב-10 השנים האחרונות.
בראיון, אמר ג'אנג ג'ון, מנהל לשכת ההידרולוגיה של ועדת נהר היאנגצה ומנהל מרכז המידע והתחזיות למים: נכון לעכשיו, עקב מחסור במים נכנסים, קיבולת אחסון המים של רוב מאגרי הבקרה בחלקים העליונים של נהר היאנגצה קטנה יחסית, וגם מפלס המים של הנחל הראשי בחלקים האמצעיים והתחתונים של נהר היאנגצה נמצא במגמת ירידה מתמשכת, שהיא נמוכה משמעותית מזו שבאותה תקופה בהיסטוריה. לדוגמה, מפלס המים של תחנות מרכזיות כמו האנקו ודאטונג נמוך ב-5-6 מטרים. ההערכה היא שכמות המשקעים באגן נהר היאנגצה עדיין תהיה נמוכה יותר באמצע ובסוף אוגוסט, במיוחד בדרום החלקים האמצעיים והתחתונים של נהר היאנגצה.

ב-13 באוגוסט, מפלס המים בתחנת הנקו של נהר היאנגצה בווהאן עמד על 17.55 מטר, ירידה ישירה לערך הנמוך ביותר באותה תקופה מאז הרישומים ההידרולוגיים.
האקלים היבש לא רק מוביל לירידה חדה בייצור אנרגיה הידרואלקטרית, אלא גם מגביר באופן ישיר את עומס החשמל לקירור.
מאז תחילת הקיץ, עקב הטמפרטורה הגבוהה הקיצונית, הביקוש לחשמל לקירור מיזוג אוויר זינק. מכירות החשמל של חברת החשמל של מדינת סצ'ואן ביולי הגיעו ל-29.087 מיליארד קוט"ש, עלייה של 19.79% משנה לשנה, וקבעו שיא חדש למכירות חשמל בחודש בודד.

בין ה-4 ל-16 ביולי, סצ'ואן חוותה מזג אוויר קיצוני ארוך טווח וגדול בטמפרטורה גבוהה, כפי שלא נראה בהיסטוריה. העומס המרבי על רשת החשמל של סצ'ואן הגיע ל-59.1 מיליון קילוואט, עלייה של 14% לעומת השנה שעברה. צריכת החשמל היומית הממוצעת של התושבים הגיעה ל-344 מיליון קוט"ש, עלייה של 93.3% לעומת השנה הקודמת.
מצד אחד, אספקת החשמל מצטמצמת מאוד, ומצד שני, עומס החשמל ממשיך לעלות. חוסר האיזון בין היצע החשמל לביקוש ממשיך להיות לא במקום ולא ניתן להקל עליו. מה שבסופו של דבר מוביל למגבלת החשמל.
סיבות עמוקות:
סתירה במסירה וחוסר יכולת ויסות
עם זאת, סצ'ואן היא גם מחוז מסורתי להעברת חשמל. עד יוני 2022, רשת החשמל של סצ'ואן צברה 1.35 טריליון קוט"ש של חשמל למזרח סין, צפון מערב סין, צפון סין, מרכז סין, צ'ונגצ'ינג וטיבט.
הסיבה לכך היא שאספקת החשמל במחוז סצ'ואן היא עודפת מבחינת ייצור חשמל. בשנת 2021, ייצור החשמל במחוז סצ'ואן יעמוד על 432.95 מיליארד קוט"ש, בעוד שצריכת החשמל של החברה כולה תהיה רק ​​327.48 מיליארד קוט"ש. אם לא תישלח, עדיין יהיה בזבוז של אנרגיה הידרואלקטרית בסצ'ואן.

נכון לעכשיו, כושר העברת החשמל של מחוז סצ'ואן הגיע ל-30.6 מיליון קילוואט, וישנם "ארבעה ערוצי הולכה ישירים ושמונה ערוצי הולכה מתחלפים".
עם זאת, אספקת החשמל ההידרואלקטרי מסצ'ואן אינה "אני משתמש בו קודם, ואז מספק אותו כשאני לא יכול להשתמש בו", אלא עיקרון דומה של "שלם לפי שימוש". ישנה הסכמה לגבי "מתי לשלוח וכמה לשלוח" בפרובינציות אליהן מסופק החשמל.

חברים בסצ'ואן אולי מרגישים "לא הוגנים", אך הדבר משקף את חשיבות החוזה. אם לא תהיה אספקה ​​חיצונית, בניית אנרגיה הידרואלקטרית במחוז סצ'ואן תהפוך ללא כלכלית, ולא יהיו כל כך הרבה תחנות כוח הידרואלקטריות. זוהי עלות הפיתוח תחת המערכת והמנגנון הנוכחיים.
עם זאת, גם אם אין הולכה חיצונית, עדיין קיים מחסור עונתי באספקת חשמל בסצ'ואן, מחוז גדול של אנרגיה הידרואלקטרית.
ישנם הבדלים עונתיים וחוסר יכולת ויסות נגר באנרגיה הידרואלקטרית בסין. משמעות הדבר היא שתחנות הכוח ההידרואלקטריות יכולות להסתמך רק על כמות המים הנכנסת כדי לייצר חשמל. עם בוא עונת החורף היבשה, ייצור החשמל של תחנת הכוח ההידרואלקטרית יקטן בחדות. לכן, לאנרגיה ההידרואלקטרית של סין יש מאפיינים ברורים של "קיץ שופע וחורף יבש". באופן כללי, העונה הרטובה בסצ'ואן היא מיוני עד אוקטובר, והעונה היבשה היא מדצמבר עד אפריל.
במהלך העונה הגשומה, ייצור החשמל הוא עצום, ואפילו ההיצע עולה על הביקוש, כך שיש "מים נטושים". בעונה היבשה, ייצור החשמל אינו מספיק, מה שעלול להוביל לכך שההיצע יעלה על הביקוש.
כמובן, גם במחוז סצ'ואן יש אמצעי ויסות עונתיים מסוימים, וכיום מדובר בעיקר בוויסות אנרגיה תרמית.
עד אוקטובר 2021, כושר הייצור המותקן של מחוז סצ'ואן עלה על 100 מיליון קילוואט, כולל 85.9679 מיליון קילוואט של אנרגיה הידרואלקטרית ופחות מ-20 מיליון קילוואט של אנרגיה תרמית. על פי תוכנית החומש ה-14 של חברת האנרגיה של סצ'ואן, עד 2025, כושר הייצור התרמי יעמוד על כ-23 מיליון קילוואט.
עם זאת, ביולי השנה, עומס ההספק המרבי של רשת החשמל של סצ'ואן הגיע ל-59.1 מיליון קילוואט. ברור שאם יש בעיה חמורה שבה אנרגיה הידרואלקטרית אינה יכולה לייצר חשמל במים נמוכים (אפילו מבלי להתחשב בהגבלות על דלק), קשה לתמוך בעומס ההספק של סצ'ואן על ידי אנרגיה תרמית בלבד.
אמצעי נוסף לוויסות הוא ויסות עצמי של אנרגיה הידרואלקטרית. ראשית, תחנת הכוח הידרואלקטרית היא גם מאגר בעל קיבולות מאגר שונות. ויסות מים עונתי עשוי להיות מיושם כדי לספק חשמל במהלך העונה היבשה. עם זאת, למאגרי תחנות הכוח הידרואלקטריות יש לעתים קרובות קיבולת אחסון קטנה וקיבולת ויסות ירודה. לכן, יש צורך במאגר מוביל.
מאגר לונגטו בנוי במעלה הזרם של תחנת הכוח באגן. כושר ייצור החשמל המותקן קטן או לא, אך כושר האחסון עצום. בדרך זו ניתן להשיג בקרת זרימה עונתית.

על פי נתוני ממשלת מחוז סצ'ואן, הקיבולת המותקנת של תחנות כוח במאגרים עם קיבולת עונתית ומעל הרגולציה היא פחות מ-40% מסך הקיבולת המותקנת של אנרגיה הידרואלקטרית. אם המחסור החמור בחשמל בקיץ הזה הוא גורם מזדמן, המחסור באספקת חשמל בעונה היבשה בחורף בסצ'ואן עשוי להיות מצב נורמלי.
כיצד להימנע ממגבלת כוח?
ישנן מספר רמות של בעיות. ראשית, הבעיה העונתית של אנרגיה הידרואלקטרית צריכה לחזק את בניית המאגר המוביל ואת בניית אספקת החשמל הגמישה. בהתחשב באילוצי הפחמן העתידיים, בניית תחנת כוח תרמית עשויה לא להיות רעיון טוב.
בהתייחס לניסיון של נורבגיה, מדינה נורדית, 90% מהחשמל שלה מסופק על ידי אנרגיית מים, מה שלא רק מבטיח את הבטיחות והיציבות של החשמל הביתי, אלא גם יכול לייצר חשמל ירוק. המפתח להצלחה טמון בבנייה סבירה של שוק החשמל ובניצול מלא של קיבולת הרגולציה של המאגר עצמו.
אם לא ניתן לפתור את הבעיה העונתית, מנקודת מבט של שוק וכלכלה טהורה, אנרגיה הידרואלקטרית שונה מאנרגיה של שיטפונות ואנרגיה יובש, ולכן מחיר החשמל אמור להשתנות באופן טבעי עם השינוי בהיצע וביקוש. האם זה יחליש את המשיכה של סצ'ואן עבור מפעלים בעלי צריכת אנרגיה גבוהה?
כמובן, אי אפשר להכליל את זה. אנרגיה הידרואלקטרית היא אנרגיה נקייה ומתחדשת. יש לקחת בחשבון לא רק את מחיר החשמל אלא גם את הערך הירוק שלה. יתר על כן, בעיית רמות המים הגבוהות והנמוכות של אנרגיה הידרואלקטרית עשויה להשתפר לאחר בניית מאגר לונגטו. גם אם עסקאות השוק יובילו לתנודות במחיר החשמל, לא יהיה הבדל גדול לעתים קרובות.
האם נוכל לשנות את כללי העברת החשמל החיצונית של סצ'ואן? תחת המגבלה של כלל "קח או שלם", אם אספקת החשמל נכנסת לתקופה של חוסר אנרגיה, גם אם הצד המקבל את החשמל אינו זקוק לכמות גדולה של חשמל חיצונית, הוא יצטרך לספוג אותה, וההפסד יהיה לטובת מפעלי ייצור החשמל במחוז.
לכן, מעולם לא היה כלל מושלם, רק כדי להיות הוגן ככל האפשר. במצב שבו "רשת לאומית אחת" קשה באופן זמני למימוש, עקב שוק חשמל מלא הוגן יחסית ומחסור במשאבי אנרגיה ירוקה, ייתכן שיהיה צורך לשקול תחילה את גבול השוק של המחוזות בקצה השולח, ולאחר מכן נושאי השוק בקצה המקבל יתמודדו ישירות עם נושאי השוק בקצה השולח. בדרך זו, ניתן לעמוד בדרישות של "אין מחסור בחשמל במחוזות בקצה הולכת החשמל" ו"רכישת חשמל לפי דרישה במחוזות בקצה קליטת החשמל".
במקרה של חוסר איזון חמור בין היצע וביקוש חשמל, הגבלת חשמל מתוכננת עדיפה ללא ספק על הגבלת חשמל פתאומית, אשר מונעת הפסדים כלכליים גדולים יותר. הגבלת חשמל אינה מטרה, אלא אמצעי למניעת תאונות ברשת החשמל בקנה מידה גדול יותר.
בשנתיים האחרונות, "קיצוב חשמל" הופיע לפתע יותר ויותר בראייתנו. זה מראה שתקופת הדיבידנדים של ההתפתחות המהירה של תעשיית החשמל חלפה. תחת השפעת סדרה של גורמים, ייתכן שנצטרך להתמודד עם בעיה מורכבת יותר ויותר של איזון בין היצע וביקוש חשמל.
התמודדות אמיצה עם הגורמים ופתרון הבעיות באמצעות רפורמה, חדשנות טכנולוגית ואמצעים אחרים הם הבחירה הנכונה ביותר כדי "לבטל לחלוטין את מגבלות הכוח" שוב.