Świtaj: Zielony Smok, czyli o chińskich staraniach na rzecz dekarbonizacji energetyki

4 kwietnia 2022, 07:25 Energetyka

Chiny są obecnie największym emitentem CO2 na świecie. Według portalu Our World in Data odpowiadały one za ponad 30 procent globalnych emisji tego gazu do atmosfery w 2020 roku. Państwo Środka jest również największym na świecie konsumentem energii elektrycznej a sam sektor energetyczny odpowiada średnio za 90 procent emisji gazów cieplarnianych tego kraju. Mając w głowie te dane, możemy dojść do prostego wniosku, że ograniczenie globalnego wzrostu temperatury do 1,5°C bez udziału Chin jest właściwie niemożliwe. Niemniej jednak, dalekie od prawdy jest stwierdzenie, że Chiny nie robią nic albo robią za mało, aby osiągnąć neutralność klimatyczną – pisze Mateusz Świtaj ze Studenckiego Koła Naukowego Energetyki SGH.

Zielone ambicje Pekinu

Prezydent Xi Jinping już we wrześniu 2020 roku ogłosił, że jego kraj osiągnie szczyt emisji CO2 przed 2030 rokiem oraz neutralność klimatyczną przed 2060 rokiem. Xi Jinping potwierdził także dążenie Chin do osiągnięcia tych celów we wcześniej nagranym przemówieniu do Organizacji Narodów Zjednoczonych we wrześniu 2021 roku. Wtedy też potwierdzono, że Chiny zamierzają zaprzestać budowania za granicą projektów, które miałyby być zasilane energią pochodzącą z węgla i zwiększyć wsparcie dla czystej energii. Co więcej, wszystko wskazuje na to, że odpowiednia polityka energetyczna będzie główną siłą napędową tej zielonej transformacji. Międzynarodowa Agencja Energetyczna szacuje, że Chiny w latach 2019-2024 będą odpowiadać za 40 procent globalnej ekspansji odnawialnych źródeł energii.

Przyjrzyjmy się zatem jak wygląda obecnie miks energetyczny Państwa Środka. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej 66 procent energii elektrycznej jest generowane wciąż z węgla, a nowe elektrownie węglowe ciągle powstają. Drugie miejsce należy do odnawialnych źródeł energii, z których powstaje około 26 procent energii elektrycznej. Natomiast elektrownie jądrowe i gaz odpowiadają za kolejno pięć i trzy procent całego miksu. Choć obecny stan rzeczy nie wygląda imponująco, Chiny zapowiadają daleko idące zmiany w rodzimym sektorze energetycznym. Ich pokłosiem ma być zwiększenie krajowej mocy zainstalowanej w OZE do 1200 GW (z obecnych 635 GW) w 2030 roku a także redukcja udziału paliw kopalnych w miksie do zaledwie 20 procent w 2060 roku. Ponadto fotowoltaika ma stać się głównym źródłem energii do 2045 roku. Ogólnie, całkowita suma rocznych inwestycji w sektor energetyczny ma osiągnąć 640 miliardów dolarów w 2030 roku oraz prawie 900 miliardów dolarów w 2060 roku, co miałoby stanowić wzrost o 60 procent w stosunku do ostatnich lat.

W ostatnich latach szybkiemu wzrostowi PKB towarzyszył także przyśpieszający spadek energochłonności PKB (tj. zapotrzebowanie na energię na jednostkę monetarną PKB pod względem parytety siły nabywczej). W latach 2000-2010 wskaźnik ten wyniósł średnio dwa procent na rok a w kolejnej dekadzie wzrósł do ponad trzy procent rocznie. Co więcej  w lipcu 2021 roku Chiny uruchomiły krajowy rynek emisji CO2, który wyceniał wtedy 7,4 procent globalnych emisji gazów cieplarnianych, przewyższając największy do tej pory rynek emisji dwutlenku węgla tj. w Unii Europejskiej. Ponadto  Chiny mają największy na świecie roczny przyrost mocy wiatrowej i słonecznej.

Świetlana przyszłość fotowoltaiki

Pod koniec 2020 roku całkowita moc z fotowoltaiki wynosiła mniej więcej 253 GW. W 2021 roku dodano kolejne 54,88 GW a w 2022 planowane jest wybudowanie od 75 do 90 GW nowych mocy. Zdaniem Wanga Bohua z China Photovoltaic Industry Association (CPIA) Chiny mogłyby rocznie dołączać  średnio od 83 do 99 GW z PV między 2022 a 2025. Dla porównania całkowita moc fotowoltaiki uruchomionej w Polsce do 2021 roku przekroczyła 7,6 GW, co pokazuje jak olbrzymia jest skala planowania Chin. Państwo Środka zamierza  także zwiększyć uzyski energetyczne z instalacji montowanych na dachach w centralnej i wschodniej częściach państwa, co wynika z bliskości konsumentów i łatwiejszego dostępy do sieci. W trakcie budowy są również wielkoskalowe farmy słoneczne na pustyni Gobi i w innych pustynnych regionach. Łączna moc takich obiektów jest szacowana na około 100 GW. Realizacja podobnych programów na początku 2010 roku była utrudniona ze względu na tzw. wąskie gardła w infrastrukturze sieciowej dostarczającej energię elektryczną do głównych miast. W skrócie, oznaczało to, że producenci energii z źródeł odnawialnych byli zmuszeni wytwarzać mniej energii elektrycznej niż pozwalały im na to rzeczywiste możliwości. Problem ten został jednak w większości rozwiązany, a Chiny zostały światowym liderem, jeśli chodzi o przesyłanie na duże odległości energii elektrycznej, od lat budując linie przesyłowe prądu stałego o ultrawysokim napięciu od 800 do 1000 kV.

Chiny oprócz tego, że generują najwięcej energii słonecznej na świecie, są także największym producentem komponentów instalacji fotowoltaicznych. Dzięki zapewnieniu producentom szerokiego zakresu udogodnień w postaci niskich cen gruntów, preferencyjnych warunków kredytowych w państwowych bankach, Państwo Środka rozwinęło własne zaplecze produkcyjne instalacji fotowoltaicznych. Według danych Bloomberga Chiny dominują pod względem liczby fabryk paneli fotowoltaicznych, których według szacunków jest ponad 260. Drugie w tym zestawieniu Indie maja ich zaledwie nieco powyżej 50. W związku z powyższym ChRL posiada zdolności rocznego wytwarzania instalacji słonecznych o łącznej mocy 300 GW. Ponadto hojne programy wsparcia ze strony władz w Pekinie sukcesywnie stymulowały krajowy popyt na technologie słoneczne, dzięki czemu Chiny zyskały także pozycję największego na świecie nabywcy paneli fotowoltaicznych.

Energetyka łapie wiatr w żagle

Państwo Środka notuje imponujące wyniki również w dziedzinie energetyki wiatrowej, której moc zainstalowana w farmach lądowych jak i morskich wyniosła na koniec ubiegłego roku ok. 330 GW. Tylko w 2021 moc zainstalowana w offshore zwiększyła się o 16,9 GW, co przewyższało nawet  5 – letni wzrost tego sektora w każdym innym kraju. To oznacza, że Pekin posiada obecnie prawie połowę światowej  mocy zainstalowanej w tej technologii, dysponując 26 z 54 GW na całym globie. Co więcej, na koniec minionego roku zanotowano w Chinach o 30,67 GW więcej w instalacjach onshore. Przewyższa to łączny wynik Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Francji razem wziętych. W planach jest także rozpoczęcie komercyjnej produkcji rekordowo wysokich turbin offshore osiągających 264 metry. Zdaniem firmy MingYang Smart Energy pojedyncza turbina będzie miała moc 16 MW, co pozwoli wyprodukować 80 000 MWh energii elektrycznej rocznie. Wystarczałoby to do zasilenia ponad 20 000 gospodarstw domowych. Warto dodać, że Chiny zdominowały również rynek turbin wiatrowych, a produkcja krajowa odpowiada za ponad dwie trzecie światowych zdolności w tym zakresie.

Chiny płyną z prądem rzeki

Na uwagę zasługują też chińskie osiągnięcia w hydroenergetyce. Przez ostatnie dwie dekady Chiny zwiększyły ponad czterokrotnie moc zainstalowaną w elektrowniach wodnych, co odpowiada połowie światowego wzrostu. Zgodnie z raportem o stanie elektrowni wodnych, przygotowanym przez International Hydropower Association, całkowita moc elektrowni wodnych osiągnęła 356 GW w 2019 roku i jest to ponad trzykrotnie więcej niż u drugiej w rankingu Brazylii (112 GW). W Chinach znajduje się także największa na świecie hydroelektrownia – Tama Trzech Przełomów o maksymalnej mocy 22,5 GW. W tej dziedzinie Państwo Środka zajmuje również i drugie miejsce na podium, dzięki oddanemu w zeszłym roku obiekcie Baihetan, o szacunkowej mocy 16 GW. Co więcej, według ostatniego planu pięcioletniego obejmującego lata 2021-2025 w samej prowincji Syczuan ma powstać 10 kolejnych takich instalacji wraz z następnymi 7 w budowie.

Energetyczny wyścig z czasem

Podsumowując, przed Chinami stoją niemałe przeszkody na drodze transformacji swojego sektora energetycznego, w tym głównie przeważający udział paliw kopalnych w obecnym miksie energetycznym i wzrastający popyt na energię elektryczną per capita, który zaczyna zbliżać się do zapotrzebowania w Unii Europejskiej. Dział badawczy China National Petroleum Corp szacuje, że całkowite zużycie energii pierwotnej w Chinach osiągnie szczyt około 2035 roku, wynosząc 5,6 miliarda ton standardowego ekwiwalentu węgla. W kolejnych latach zużycie będzie stopniowo maleć, ale, aby Chiny osiągnęły swój cel neutralności klimatycznej, produkcja energii elektrycznej musiałaby do 2060 roku wzrosnąć ponad dwukrotnie, do 15 034 TWh, głównie z czystych źródeł energii.

Jednak samo OZE to za mało, więc Chiny zdecydowały się zwiększyć również udział energetyki jądrowej w swoim miksie energetycznym. W latach 2000-2020 oddano do użytku 48 reaktorów, podnosząc całkowitą ich liczbę do 51. Impuls dla rozwoju energetyki jądrowej w Chinach w coraz większym stopniu wynika ze wzrastającego zapotrzebowania na energię elektryczną i zanieczyszczenia powietrza. Niepokojący jest natomiast fakt, że Państwo Środka w ostatnim czasie znacznie zwiększyło inwestycje w elektrownie węglowe. W 2021 roku rozpoczęła się budowa 33 GW nowych mocy wytwórczych opalanych węglem, co oznacza, ze kraj ucieka się do paliw kopalnych w miarę narastania obaw o utrzymanie tempa wzrostu gospodarczego, zagrożonego już przez spowolnienie na rynku nieruchomości oraz pandemiczne środki kontroli. Choć ambitne plany władz w Pekinie dość jasno wskazują obrany kierunek transformacji, kwestią sporną pozostaje gotowość do utrzymania wcześniej opisanych deklaracji. Istnieje bowiem ryzyko, że np. w wyniku nieprzewidzianych czynników geopolitycznych bądź ekonomicznych pierwotna strategia straci poparcie na rzecz potrzeby bezpieczeństwa energetycznego lub realizacji założonych programów gospodarczych.

J. Perzyński: Chiny bacznie obserwują poczynania Rosji i sankcje, o które się potyka