science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Offshore windparken kunnen een groot deel van de kust van China van stroom voorzien:studie

Capaciteitsfactoren en genivelleerde elektriciteitskosten. Ruimtelijke verdelingen van de gemiddelde (A) CF en (B) LCOE [$ kWh-1] over 1980-2018 voor de gefilterde regio. Kustprovincies zijn grijs gekleurd. De gestippelde blauwe lijnen geven offshore windgebieden aan die het dichtst bij bepaalde provincies liggen. Let op de verschillende kleurenbalklimieten in (A) en (B). Krediet:Peter Sherman / Harvard-China-project

Op grond van het klimaatakkoord van Parijs China heeft zich ertoe verbonden om tegen 2030 voor 20 procent van zijn energiebehoeften te vertrouwen op hernieuwbare bronnen. het land ligt op schema om die inzet te verdubbelen, met als doel de komende tien jaar 40 procent te halen. Windenergie is essentieel om dat doel te bereiken. In de afgelopen 20 jaar, China's windenergiecapaciteit is geëxplodeerd van 0,3 gigawatt naar 161 gigawatt.

Maar, in recente jaren, dat de groei is vertraagd en de hoop op een door wind aangedreven toekomst van China is getemperd.

Waarom? Plaats, plaats, plaats.

Dichtbevolkte kustprovincies, waaronder Guangdong en Jiangsu, verbruiken ongeveer 80 procent van de totale elektriciteit van het land, maar de overgrote meerderheid van China's windcapaciteit is afkomstig van windparken op het land in plaatsen zoals Binnen-Mongolië, meer dan duizend mijl verwijderd van de meeste grote steden.

Om het erger te maken, recente klimaatstudies hebben gesuggereerd dat de verzwakkende land-zee temperatuurgradiënt als gevolg van de wereldwijde klimaatverandering historisch winderige regio's maakt, zoals Binnen-Mongolië, minder wind.

In aanvulling, veel van de windenergie uit die regio's wordt niet gebruikt vanwege het moment waarop het wordt geproduceerd. Onderzoek heeft uitgewezen dat tussen 2010 en 2016 ongeveer 16 procent van de totale potentiële windenergie werd verspild. kost meer $ 1,2 miljard.

Als China zijn doelstelling van Parijs in 2030 wil halen en overtreffen, het zal een manier moeten vinden om zijn windcapaciteit te vergroten.

In een recente studie, onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en de Huazhong University of Science and Technology in China, ontdekte dat wind op zee een groot deel van de oplossing zou kunnen zijn.

Deze kaart toont het beschikbare windvermogen per provincie in gigawatt. Krediet:Harvard SEAS

Het onderzoek is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

"Dit is een belangrijke nieuwe bijdrage, erkenning dat China een overvloedig potentieel voor offshore wind heeft dat kan worden ontwikkeld en aan land kan worden gebracht naar de op energie beluste kustprovincies tegen kosten die concurrerend zijn met bestaande kolengestookte vervuilende elektriciteitscentrales, " zei Michael McElroy, de Gilbert Butler Professor of Environmental Studies bij SEAS en senior auteur van de paper.

Deze kaart toont de elektriciteitsvraag per provincie in gigawatt. Krediet:Harvard SEAS

Om de capaciteit en kosten van offshore wind in China te berekenen, de onderzoekers identificeerden eerst de regio's waar offshore windparken zouden kunnen worden gebouwd, exclusief verzendzones, beschermde natuurgebieden en waterdiepten van meer dan 60 meter. Ze berekenden de windsnelheden in die gebieden en schatten het uurvermogen van elk van de turbines.

Ze ontdekten dat het totale potentiële windvermogen van windparken langs de Chinese kust 5,4 keer groter is dan de huidige vraag naar stroom langs de kust.

De onderzoekers ontdekten ook dat deze kracht kostenefficiënt zou zijn.

Deze grafiek toont het offshore energiepotentieel ten opzichte van de vraag in de kustprovincies. Krediet:Harvard SEAS

"We schatten de kosten van offshore wind op basis van een reeks waarden die zijn afgeleid van recente ontwikkelingen op het gebied van offshore windmolenparken, " zei Peter Sherman, een afgestudeerde student aan de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen en eerste auteur van het papier. "Offshore windturbines zijn van oudsher onbetaalbaar, maar het is nu duidelijk dat vanwege de grote technologische vooruitgang, de economie is zodanig veranderd dat offshore wind nu kostenconcurrerend kan zijn met kolen en kernenergie in China."

De onderzoekers schatten dat als de elektriciteitsprijzen hoog zijn, offshore wind zou meer dan 1 000 terawattuur, of ongeveer 36 procent van de totale vraag naar energie aan de kust. Als de elektriciteitsprijzen laag zijn, het kan meer dan 6 bieden, 000 terawattuur, of 200 procent van de totale energievraag.

"Ons onderzoek toont het potentieel aan voor kosteneffectieve, offshore wind om kustgebieden aan te drijven, de uitstoot van broeikasgassen verminderen en de luchtkwaliteit in China verbeteren, ' zei McElroy.