V zadnjih letih je tempo razvoja hidroenergije stalno napredoval, stopnja razvoja pa se je povečala. Proizvodnja hidroenergije ne porablja mineralne energije. Razvoj hidroenergije prispeva k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in varovanju okolja ter izboljšuje izkoriščanje virov in celovite interese gospodarstva in družbe. Ob upoštevanju ogljične nevtralnosti so možnosti za razvoj hidroenergetske industrije še vedno dobre za dolgo časa.
Hidroenergija je eden najboljših virov energije za doseganje ogljične nevtralnosti
Kot čista energija hidroenergija ne proizvaja emisij ogljika ali onesnaževanja; kot obnovljiv vir energije bo hidroenergija neizčrpna, dokler bo na voljo voda. Kitajska se trenutno sooča s pomembno odgovornostjo doseganja vrhov ogljika in nevtralizacije ogljika. Hidroenergija ni le čista in brez emisij, ampak tudi okolju prijazna ter lahko sodeluje pri regulaciji vrhov. Hidroenergija je eden najboljših virov energije za doseganje ogljične nevtralnosti. Kitajska hidroenergija bo v prihodnosti še naprej igrala pomembno vlogo pri spodbujanju uresničevanja cilja "dvojnega ogljika".
1. S čim črpalna elektrarna zasluži denar
Kitajske črpalne elektrarne porabijo povprečno 4 kilovatne ure električne energije in po črpanju proizvedejo le 3 kilovatne ure električne energije, z izkoristkom le 75 %.
Črpalna elektrarna črpa vodo, ko je obremenitev električnega omrežja nizka, pretvarja električno energijo v potencialno energijo vode in jo shranjuje. Ko je obremenitev visoka, sprošča vodo za proizvodnjo električne energije. Je kot velikanski polnilni zaklad iz vode.
Med črpanjem in proizvodnjo energije so izgube neizogibne. Črpalna elektrarna v povprečju porabi 4 kWh električne energije za črpanje vsakih 3 kWh električne energije, s povprečnim izkoristkom približno 75 %.
Potem se postavlja vprašanje: koliko stane izgradnja tako ogromnega "polnilnega zaklada"?
Črpalna elektrarna Yangjiang je največja črpalna elektrarna z največjo posamezno zmogljivostjo, najvišjim neto padcem in največjo globino zakopa na Kitajskem. Opremljena je s prvim sklopom črpalnih elektrarn z močjo 400.000 kW in padcem 700 metrov, ki so bile neodvisno razvite in izdelane na Kitajskem, z načrtovano nameščeno močjo 2,4 milijona kW.
Razume se, da ima projekt črpalne elektrarne Yangjiang skupno naložbo v višini 7,627 milijarde juanov in bo zgrajen v dveh fazah. Načrtovana letna proizvodnja električne energije je 3,6 milijarde kWh, letna poraba črpalne energije pa 4,8 milijarde kWh.
Skladiščna elektrarna Yang ni le ekonomičen način za reševanje sezonskih koničnih obremenitev elektroenergetskega omrežja Guangdong, temveč tudi pomembno sredstvo za izboljšanje učinkovitosti izrabe in varnostne ravni jedrske energije ter zahodne energije, razvoj novih virov energije in sodelovanje pri varnem in stabilnem delovanju jedrske energije. Ima pomemben in pozitiven pomen za zagotavljanje stabilnega, varnega in ekonomičnega delovanja elektroenergetskega omrežja in omrežnega sistema Guangdong ter za izboljšanje varnosti in zanesljivosti delovanja elektroenergetskega omrežja.
Zaradi problema izgube energije črpalna elektrarna porabi veliko več električne energije kot jo proizvaja, kar pomeni, da mora črpalna elektrarna z energetskega vidika izgubljati denar.
Vendar pa ekonomske koristi črpalnih elektrarn niso odvisne od njihove proizvodnje energije, temveč od njihove vloge pri zmanjševanju konic in zapolnjevanju dolin.
Proizvodnja električne energije pri največji porabi energije in črpalna elektrarna pri nizki porabi energije lahko preprečita zagon in zaustavitev številnih termoelektrarn, s čimer se izognemo ogromnim ekonomskim izgubam med zagonom in zaustavitvijo termoelektrarn. Črpalna elektrarna ima tudi druge funkcije, kot so frekvenčna modulacija, fazna modulacija in zagon brez porabe energije.
Načini polnjenja črpalnih elektrarn se v različnih regijah razlikujejo. Nekatere uporabljajo sistem zakupnine za zmogljivost, druge pa dvodelni sistem cen električne energije. Poleg zakupnine za zmogljivost se dobiček lahko ustvari tudi z razliko v ceni električne energije v času največje obremenitve.
2. Novi projekti črpalnih hidroelektrarn v letu 2022
Od začetka leta se nenehno poroča o podpisu in začetku projektov črpalnih elektrarn: 30. januarja je Urad za energijo avtonomne regije Notranja Mongolija odobril in odobril projekt črpalne elektrarne Wuhai z naložbo več kot 8,6 milijarde juanov in nameščeno močjo 1,2 milijona kilovatov; 10. februarja je bil v Wuhanu podpisan in v Yilingu v provinci Hubei sklenjen projekt črpalne elektrarne Xiaofeng s skupno naložbo 7 milijard juanov in 1,2 milijona kilovatov; 10. februarja sta elektroenergetsko podjetje SDIC in ljudska vlada mesta Hejin v provinci Shanxi podpisali sporazum o investicijskem sodelovanju pri projektih črpalnih elektrarn, ki načrtuje razvoj projektov črpalnih elektrarn z močjo 1,2 milijona kilovatov; 14. februarja je bila v Luotianu v provinci Hubei slovesnost ob začetku gradnje črpalne elektrarne Hubei Pingyuan s skupno nameščeno močjo 1,4 milijona kilovatov.
Glede na nepopolne statistične podatke je od leta 2021 več kot 100 milijonov kilovatov projektov črpalnih elektrarn doseglo pomemben napredek. Med njimi sta State Grid in China Southern Power Grid presegla 24,7 milijona kilovatov in postala glavna gonilna sila pri gradnji projektov črpalnih elektrarn.
Trenutno so črpalne elektrarne postale eno ključnih področij postavitve dveh glavnih elektroenergetskih omrežij v obdobju 14. petletnega načrta. Med črpalnimi elektrarnami, ki so bile dane v obratovanje na Kitajskem, imata glavni delež državna elektroenergetska družba State Grid Xinyuan v okviru korporacije State Grid Corporation in podjetje za zmanjšanje konic in frekvenčno modulacijo južnega omrežja v okviru korporacije South Grid Corporation.
Septembra lani je Xin Baoan, direktor podjetja State Grid, javno izjavil, da namerava State Grid v naslednjih petih letih investirati kar 350 milijard ameriških dolarjev (približno 2 bilijona juanov) v spodbujanje preoblikovanja in nadgradnje elektroenergetskega omrežja. Do leta 2030 se bo nameščena zmogljivost črpalnih elektrarn na Kitajskem povečala s sedanjih 23,41 milijona kilovatov na 100 milijonov kilovatov.
Oktobra lani je Meng Zhenping, predsednik korporacije China Southern Power Grid in sekretar vodstvene skupine stranke, na mobilizacijskem sestanku za gradnjo črpalnih elektrarn v petih provincah in regijah na jugu Kitajske napovedal pospešitev gradnje črpalnih elektrarn. V naslednjih 10 letih bo dokončanih in zagnanih 21 milijonov kilovatov črpalnih elektrarn. Hkrati se bo začela gradnja 15 milijonov kilovatov črpalnih elektrarn, ki naj bi zagnane v 16. petletnem načrtu. Skupna naložba bi znašala približno 200 milijard juanov, kar bi lahko zadostilo dostopu in porabi približno 250 milijonov kilovatov nove energije v petih provincah in regijah na jugu Kitajske.
Medtem ko sta aktivno risali veličasten načrt, sta dve glavni podjetji za elektroenergetsko omrežje reorganizirali svoja črpalna elektrarna.
Novembra lani je kitajska družba State Grid Corporation brezplačno prenesla vseh 51,54 % lastniškega kapitala družbe State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. na družbo State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. in integrirala svoja sredstva za črpalno elektrarno. V prihodnosti bo State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. postala platformna družba za poslovanje s črpalno elektrarno družbe State Grid.
15. februarja je podjetje Yunnan Wenshan Electric Power, ki se ukvarja predvsem s proizvodnjo hidroelektrarn, objavilo, da namerava z zamenjavo sredstev in izdajo delnic kupiti 100-odstotni lastniški delež v podjetju China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., ki ga ima v lasti China Southern Power Grid Co., Ltd. V skladu s prejšnjo objavo bo Wenshan Power postalo platforma za poslovanje s črpalnimi elektrarnami podjetja China Southern Power Grid, ki kotira na borzi.
»Črpalna elektrarna je trenutno prepoznana kot najbolj zrel, zanesljiv, čist in ekonomičen način shranjevanja energije na svetu. Prav tako lahko zagotovi potreben vztrajnostni moment za elektroenergetski sistem in stabilno delovanje sistema. Je pomembna podpora za nov elektroenergetski sistem z novo energijo kot glavnim elementom. V primerjavi z drugimi obstoječimi ukrepi za zmanjšanje konic in shranjevanje energije ima večje celovite prednosti,« je poudaril Peng CAIDE, glavni inženir podjetja Sinohydro.
Očitno je najboljši način za izboljšanje zmogljivosti elektroenergetskega omrežja za sprejemanje nove energije gradnja črpalnih elektrarn ali elektrokemijskih shranjevalnikov energije. Vendar pa je s tehničnega vidika črpalni akumulacijski sistem najbolj ekonomičen in učinkovit način shranjevanja energije v trenutnem elektroenergetskem omrežju. To je tudi soglasje trenutne mednarodne skupnosti.
Novinar je izvedel, da sta trenutno načrtovanje in izdelava črpalnih in skladiščnih enot na Kitajskem v osnovi dosegli lokalizacijo, tehnologija pa je zrela. Pričakuje se, da se bodo prihodnji stroški naložb ohranili na približno 6500 juanov/kW. Čeprav lahko stroški na kilovat največje zmogljivosti za fleksibilno transformacijo premogovne energije znašajo le 500–1500 juanov, je največja zmogljivost za zmanjšanje obremenitve, ki jo dosežemo s fleksibilno transformacijo premogovne energije na kilovat, le približno 20 %. To pomeni, da mora fleksibilna transformacija premogovne energije doseči največjo zmogljivost za zmanjšanje obremenitve 1 kW, dejanska naložba pa znaša približno 2500–7500 juanov.
»Srednjeročno in dolgoročno je črpalna elektrarna najcenejša tehnologija shranjevanja energije. Črpalna elektrarna je prilagodljiv vir energije, ki ustreza potrebam novega elektroenergetskega sistema in ima boljšo ekonomičnost,« so novinarju poudarili nekateri ljudje iz panoge.
S postopnim povečevanjem naložb, nenehnimi tehnološkimi preboji in pospešenim izvajanjem projektov bo industrija črpalnih elektrarn doživela skokovit razvoj.
Septembra lani je Nacionalna uprava za energijo izdala srednjeročni in dolgoročni razvojni načrt za črpalne elektrarne (2021–2035) (v nadaljnjem besedilu načrt), v katerem je predlagala, da se bo do leta 2025 skupna zmogljivost črpalnih elektrarn, ki so bile dane v obratovanje, podvojila v primerjavi s 13. petletnim načrtom in dosegla več kot 62 milijonov kilovatov; do leta 2030 se bo skupna zmogljivost črpalnih elektrarn, ki so bile dane v obratovanje, podvojila v primerjavi s 14. petletnim načrtom in dosegla približno 120 milijonov kilovatov.
Kot bistveni del gradnje novega elektroenergetskega sistema se pričakuje, da bo napredek gradnje črpalne elektrarne, podrazdelka shranjevanja energije, presegel pričakovanja.
V obdobju »14. petletke« bo letna nova nameščena zmogljivost črpalnih elektrarn dosegla približno 6 milijonov kilovatov, v »15. petletki« pa se bo dodatno povečala na 12 milijonov kilovatov. Po preteklih podatkih znaša letna nova nameščena zmogljivost črpalnih elektrarn le približno 2 milijona kilovatov. Na podlagi povprečnega obsega naložb 5000 juanov na kilovat bo letni obseg novih naložb v »14. petletki« in »15. petletki« dosegel približno 20 milijard juanov oziroma 50 milijard juanov.
Zelo pomembna je tudi »preobrazba črpalne elektrarne iz konvencionalnih hidroelektrarn«, omenjena v načrtu. Hibridna črpalna elektrarna, preoblikovana iz konvencionalnih hidroelektrarn, ima pogosto nizke obratovalne stroške in očitne prednosti pri oskrbi novih porabnikov energije in gradnji novih elektroenergetskih sistemov, na kar je treba biti pozoren.
Čas objave: 15. avg. 2022
