Solarna energija može biti jeftina i pouzdana širom Kine do 2060

Na predstojećoj Konferenciji UN o klimatskim promenama u Glazgovu, u Škotskoj, velika pažnja biće usmerena na Kinu. Kao najveći svetski' emiter CO2, napori Kine' da dekarbonizuju svoj energetski sistem biće kritični za cilj ograničavanja porasta globalne prosečne površinske temperature na 1,5 stepeni Celzijusa.

Kina se već obavezala na tranziciju svojih energetskih sistema ka obnovljivim izvorima energije, posebno na proizvodnju energije iz solarnih, vjetro- i hidro izvora. Međutim, postoji mnogo nepoznanica o budućnosti solarne energije u Kini, uključujući njenu cenu, tehničku izvodljivost i kompatibilnost mreže u narednim decenijama. Nedavne projekcije troškova budućeg potencijala solarne energije u Kini oslanjale su se na zastarele i precenjene troškove solarnih panela i njihove instalacije i tehnologije skladištenja poput litijum-jonskih baterija.

Koliko će solarna energija zaista koštati u Kini u narednim decenijama, uključujući izazove koje njena inherentna varijabilnost predstavlja za mrežu?

Istraživači sa Harvarda, Univerziteta Tsinghua u Pekingu, Univerziteta Nankai u Tjenđinu i Univerziteta Renmin Kine u Pekingu otkrili su da bi solarna energija mogla da obezbedi 43,2% kineskih' potreba za električnom energijom u 2060. na manje od dva i po SAD centi po kilovat-času. Poređenja radi, tarife za električnu energiju u Kini kretale su se u rasponu od 3,6 do 6,5 centi po kilovat-času u 2019.

Istraživanje je objavljeno kao naslovni članak Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

& quot; Nalazi ističu ključnu tačku tranzicije energije, ne samo za Kinu već i za druge zemlje, u kojoj kombinovani sistemi solarne energije i skladištenja postaju jeftinija alternativa za električnu energiju na ugalj i opcija koja je kompatibilnija sa mrežom," rekao je Michael B. McElroy, Gilbert Butler profesor studija životne sredine na Harvardskoj školi za inženjerstvo i primenjene nauke Džona A. Polsona (SEAS) i korespondentni autor studije.

& quot;Danas je solarna energija bez subvencija postala jeftinija od energije na ugalj u većini delova Kine, a ova konkurentna prednost u troškovima uskoro će se proširiti na celu zemlju zbog napretka tehnologije i pada troškova," rekao je Si Lu, vanredni profesor na Školi životne sredine na Univerzitetu Tsinghua i korespondentni autor rada."Naši rezultati pokazuju da bi ekonomska konkurentnost solarne energije u kombinaciji sa ulaganjima u sisteme za skladištenje mogla pružiti dodatne pogodnosti za dispečersku mrežu, što će biti posebno važno za rad budućih električnih sistema u Kini."

Lu je doktorirao. sa Harvardske postdiplomske škole za umetnost i nauku i počeo je da postavlja temelje za studiju kao postdoktorski saradnik i istraživač saradnik na Harvardskom projektu za energiju, ekonomiju i životnu sredinu sa sedištem u SEAS-u.

Istraživački tim je razvio integrisani model za procenu potencijala solarne energije u Kini i njene cene od 2020-2060. Model prvo uzima u obzir faktore kao što su korišćenje zemljišta širom Kine, mogući nagib i razmak solarnih panela, i meteorološke uslove kao što su sunčevo zračenje i temperatura da bi se procenio fizički potencijal solarne energije u prostoru i vremenu.

Tim je zatim integrisao troškove ulaganja i brzinu tehnoloških promena kako bi uhvatio rastuću konkurentnost troškova solarne energije u odnosu na energiju uglja sada i u budućnosti. Nadovezujući se na ovu osnovu, studija je razvila model optimizacije po satu za procenu dodatnih troškova sistema za skladištenje energije koji su potrebni da bi se izgladile varijacije solarne proizvodnje tako da se može integrisati u mrežu kako bi odgovarala potražnji za električnom energijom.

Istraživači su prvo otkrili da je fizički potencijal solarne PV, koji uključuje koliko solarnih panela može da se instalira i koliko solarne energije mogu da generišu, u Kini dostigao 99,2 petavat-časa u 2020. Ovo je više nego dvostruko više od zemlje' Ukupna potrošnja energije u svim oblicima, uključujući ne samo električnu energiju, već i goriva koja direktno troše vozila, fabrike, grejanje zgrada i drugo. Nalazi pokazuju da je solarna PV ogroman resurs za dekarbonizaciju Kine'.

Zatim su demonstrirali njegovu troškovno konkurentnost, sa 78,6% potencijala u 2020. jednakim ili nižim od trenutnih cena lokalne električne energije na ugalj, a udeo bi trebalo da raste dalje. Ova prednost u pogledu troškova znači da Kina može da investira u kapacitete za skladištenje, kao što su baterije, i da i dalje isplativo snabdeva 7,2 petavat-časa ili 43,2% potražnje za električnom energijom u celoj zemlji do 2060.

& quot;Većina sada shvata da klimatske promene zahtevaju prelazak sa upotrebe fosilne energije," rekao je Chris P. Nielsen, izvršni direktor Harvard-Kina projekta i koautor rada."Ne toliko mnogo shvata da je dekarbonizacija elektroenergetskog sistema glavna osovina, posebno kada se sve više sektora elektrificira, a da je prilagođavanje mreži obnovljivih varijabilnosti najteži deo slagalice. To'je ogroman napredak, i to ne samo za Kinu, ako skladištenje može da učini solarnu mrežu kompatibilnom po konkurentnoj ceni."

& quot;Naše istraživanje pokazuje da ako troškovi nastave da opadaju, posebno za skladištenje, mogu postojati mogućnosti za pogon vozila, grejanje ili hlađenje zgrada ili proizvodnju industrijskih hemikalija, sve koristeći solarnu energiju. Ovo bi proširilo klimatske i ekološke prednosti solarne energije daleko izvan energetskog sektora kako je tradicionalno zamišljeno," rekao je Ši Čen, koautor rada koji je pomogao u vođenju studije kao Tsinghua Ph.D. student i gostujući saradnik na Harvardskom kineskom projektu.

Koautori ovog istraživanja su Chongyu Zhang, Jiacong Li, He Xu, Ye Wu, Shuxiao Wang, Feng Song, Chu Wei, Kebin He i Jiming Hao.

Ovaj rad je delimično podržan grantovima Kancelarije predsednika Univerziteta Harvard i Harvard Global Instituta za Harvard-Kineski projekat za energiju, ekonomiju i životnu sredinu.