Fattori di capacità e costi livellati dell'elettricità. Distribuzioni spaziali della media (A) CF e (B) LCOE [$ kWh-1] nel periodo 1980-2018 per la regione filtrata. Le province costiere sono colorate di grigio. Le linee blu tratteggiate indicano le aree eoliche offshore più vicine a particolari province. Notare i diversi limiti della barra dei colori in (A) e (B). Credito:Peter Sherman / Progetto Harvard-Cina
Con l'accordo di Parigi sul clima, La Cina si è impegnata a fare affidamento su risorse rinnovabili per il 20% del proprio fabbisogno energetico entro il 2030. Attualmente, il paese è sulla buona strada per raddoppiare questo impegno, con l'obiettivo di raggiungere il 40% entro il prossimo decennio. L'energia eolica è fondamentale per raggiungere questo obiettivo. Negli ultimi 20 anni, La capacità di energia eolica della Cina è esplosa da 0,3 gigawatt a 161 gigawatt.
Ma, negli ultimi anni, quella crescita è rallentata e le speranze per il futuro eolico della Cina si sono smorzate.
Come mai? Posizione, Posizione, Posizione.
popolose province costiere, compresi Guangdong e Jiangsu, consuma circa l'80% dell'elettricità totale della nazione, ma la stragrande maggioranza della capacità eolica cinese proviene da parchi eolici terrestri in luoghi come la Mongolia interna, a più di mille miglia di distanza dalla maggior parte delle grandi città.
A peggiorare le cose, recenti studi climatici hanno suggerito che l'indebolimento del gradiente di temperatura terra-mare dovuto al cambiamento climatico globale sta rendendo le regioni storicamente ventose, come la Mongolia Interna, meno ventoso.
Inoltre, gran parte dell'energia eolica di quelle regioni non viene utilizzata a causa di quando viene prodotta. La ricerca ha suggerito che circa il 16% della potenziale generazione eolica totale è stata sprecata tra il 2010 e il 2016, costa più di 1,2 miliardi di dollari.
Se la Cina vuole raggiungere e superare il suo obiettivo di Parigi entro il 2030, dovrà trovare un modo per aumentare la sua capacità eolica.
In un recente studio, ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e della Huazhong University of Science and Technology in Cina, ha scoperto che l'eolico offshore potrebbe essere una parte importante della soluzione.
Questa mappa mostra la capacità eolica disponibile per provincia in gigawatt. Credito:Harvard SEAS
La ricerca è pubblicata su Progressi scientifici .
"Si tratta di un nuovo importante contributo, riconoscimento che la Cina ha un abbondante potenziale eolico off-shore che può essere sviluppato e portato a terra nelle province costiere affamate di energia a costi competitivi con le centrali elettriche inquinanti a carbone esistenti, " ha detto Michael McElroy, il Gilbert Butler Professor of Environmental Studies presso SEAS e autore senior del documento.
Questa mappa mostra la domanda di elettricità per provincia in gigawatt. Credito:Harvard SEAS
Per calcolare la capacità e il costo dell'eolico offshore in Cina, i ricercatori hanno prima identificato le regioni in cui potrebbero essere costruiti parchi eolici offshore, escluse le zone di spedizione, aree protette dal punto di vista ambientale e profondità d'acqua superiori a 60 metri. Hanno calcolato le velocità del vento in quelle aree e stimato la capacità oraria per ciascuna delle turbine.
Hanno scoperto che l'energia eolica potenziale totale dei parchi eolici costruiti lungo la costa cinese è 5,4 volte maggiore dell'attuale domanda di energia costiera.
I ricercatori hanno anche scoperto che questo potere sarebbe conveniente.
Questo grafico mostra il potenziale energetico offshore relativo alla domanda nelle province costiere. Credito:Harvard SEAS
"Stimiamo i costi dell'eolico offshore in base a una gamma di valori derivati dai recenti sviluppi di parchi eolici offshore, " ha detto Peter Sherman, uno studente laureato presso il dipartimento di Scienze della Terra e dei pianeti e primo autore dell'articolo. "Le turbine eoliche offshore sono state storicamente proibitive, ma ora è chiaro che, grazie ai notevoli progressi tecnologici, l'economia è cambiata in modo tale che l'eolico offshore potrebbe essere competitivo in termini di costi ora con il carbone e l'energia nucleare in Cina".
I ricercatori hanno stimato che se i prezzi dell'elettricità sono alti, l'eolico offshore potrebbe fornire più di 1, 000 terawattora, o circa il 36 per cento di tutta la domanda di energia costiera. Se i prezzi dell'elettricità sono bassi, potrebbe fornire più di 6, 000 terawattora, o 200 per cento della domanda totale di energia.
"La nostra ricerca dimostra il potenziale per un rapporto costo-efficacia, eolico offshore per alimentare le regioni costiere, ridurre le emissioni di gas serra e migliorare la qualità dell'aria in Cina, " ha detto McElroy.