Si prevede la costruzione di un sistema di alimentazione a basse emissioni di carbonio
| Jerry Huang
Il 15 luglio 2024, la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma cinese (NDRC) e l'Amministrazione nazionale per l'energia (NEA) hanno pubblicato il "Programma per la trasformazione e la costruzione a basse emissioni di carbonio di centrali elettriche a carbone (2024-2027)", che afferma che: entro il 2025, saranno avviati i progetti di trasformazione a basse emissioni di carbonio di tutte le prime centrali termoelettriche e saranno implementate diverse tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio; le emissioni di carbonio dei progetti interessati saranno ridotte di circa il 20% per kilowattora rispetto al 2023, ovviamente inferiori anche alle emissioni di carbonio delle centrali elettriche a carbone avanzate esistenti, esplorando così una preziosa esperienza per la trasformazione pulita e a basse emissioni di carbonio delle centrali elettriche a carbone. Adattando la trasformazione a basse emissioni di carbonio delle centrali elettriche a carbone esistenti e costruendo nuove centrali elettriche a carbone a basse emissioni di carbonio in modo coordinato, miriamo ad accelerare la costruzione di un nuovo sistema energetico pulito, a basse emissioni di carbonio, sicuro e altamente efficiente.
Secondo le previsioni più attendibili, entro il 2030 le emissioni di CO2 delle centrali elettriche a carbone saranno di circa 4 miliardi di tonnellate. Pertanto, le tecnologie a basse emissioni di carbonio dell'industria elettrica a carbone rappresentano un supporto fondamentale per raggiungere l'obiettivo cinese di "Picco di Carbonio e Neutralità Carbonica 2030-2060". Come può quindi l'industria elettrica a carbone raggiungere la decarbonizzazione?
01 Trasformazione e metodi di costruzione della decarbonizzazione dell'energia a carbone
Secondo il Programma sulla trasformazione a basse emissioni di carbonio e la costruzione di centrali elettriche a carbone (2024-2027), esistono tre modi specifici per trasformare l'energia a carbone in energia a bassa carbonizzazione:
1. Miscelazione di biomassa. Utilizzando risorse di biomassa come rifiuti agricoli e forestali, impianti di trattamento dei rifiuti e colture energetiche rinnovabili, e tenendo conto dell'approvvigionamento sostenibile di risorse di biomassa, della sicurezza, della flessibilità, dell'efficienza operativa e della fattibilità economica, le unità di generazione di energia a carbone dovrebbero essere abbinate alla produzione di energia da biomassa. Dopo la trasformazione e la costruzione, le centrali a carbone dovrebbero essere in grado di miscelare oltre il 10% di combustibili da biomassa, riducendo così significativamente il consumo di carbone e le emissioni di carbonio.
2. Miscelazione di ammoniaca verde. Utilizzando la miscelazione di ammoniaca verde con le centrali a carbone per generare elettricità e sostituire parte del carbone. Le centrali a carbone dovrebbero essere in grado di bruciare oltre il 10% di ammoniaca verde dopo la trasformazione e la costruzione, con l'obiettivo di ridurre in modo evidente il consumo di carbone e i livelli di emissioni di carbonio.
3. Cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio. Adottare metodi chimici, adsorbimento, membrane e altre tecnologie per separare e catturare l'anidride carbonica nei gas di scarico delle caldaie a carbone. Catturare, purificare e comprimere l'anidride carbonica attraverso la regolazione della pressione e della temperatura. Promuovere l'applicazione di tecnologie geologiche come l'efficiente sfruttamento del petrolio tramite anidride carbonica. Utilizzare tecnologie chimiche come l'anidride carbonica più idrogeno per ottenere metanolo. Implementare lo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica in base alle condizioni locali.
02 Percorsi di transizione per l'energia a carbone a basse emissioni di carbonio
L'espansione delle energie pulite, tra cui l'energia idroelettrica, eolica e solare, è la chiave per realizzare i progetti di fornitura di energia a basse emissioni di carbonio. Dopo aver soddisfatto la domanda di energia incrementale, sarà necessaria un'ulteriore sostituzione delle centrali a carbone esistenti per la transizione energetica a basse emissioni di carbonio. Dopo il 2030, l'energia non fossile sostituirà l'attuale centrale a carbone e diventerà la parte principale della fornitura di energia; e dopo il 2050, la quota di produzione di energia a carbone sarà inferiore al 5% della fornitura di energia totale della Cina.
Secondo uno studio della Renmin University of China sulle prospettive di sviluppo della transizione energetica a basse emissioni di carbonio della Cina verso l'energia a carbone, tale transizione può essere suddivisa nelle tre fasi seguenti:
1. Da ora fino al 2030, come periodo di preparazione per la transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio, la capacità di energia a carbone continuerà a crescere moderatamente prima del 2030; allo stesso tempo, la nuova energia diventerà la maggior parte dell'aumento dell'approvvigionamento energetico e la quota di capacità installata di energia eolica e solare sarà superiore al 40% entro il 2030.
2. Anno 2030-2045: come periodo di rapida transizione, dopo il 2030 la quota di energia eolica e solare supererà rapidamente quella del carbone, diventando la principale fonte di energia del sistema elettrico. Le centrali a carbone devono essere abbinate alla tecnologia a biomassa, alla CCUS e ad altre tecnologie pulite a basse emissioni di carbonio, riducendo così le emissioni di carbonio.
3, anni 2045-2060 come periodo di rafforzamento e miglioramento dell'approvvigionamento energetico, entro il 2050 la domanda di elettricità sarà satura, l'energia del carbone sarà completamente trasformata in un'alimentazione elettrica di adeguamento, che servirà alla digestione e all'assorbimento della maggior parte dell'energia eolica e solare e fornirà energia di emergenza e di riserva. 
Ecco un esempio di una centrale elettrica nel deserto di Kubuqi. La capacità totale prevista per la centrale elettrica di Kubuqi è di 16 milioni di kilowatt, inclusi 8 milioni di kilowatt di energia fotovoltaica, 4 milioni di kilowatt di energia eolica e 4 milioni di kilowatt di energia a carbone ad alta efficienza. I progetti di energia solare realizzati sono spettacolari, con 2 milioni di kW di capacità fotovoltaica installata già in funzione. Se tutti i progetti saranno completati, si stima che circa 40 miliardi di kWh di elettricità potranno essere forniti a milioni di famiglie all'anno, con oltre il 50% di energia pulita, il che equivale a un risparmio di circa 6 milioni di tonnellate di carbone standard e a una riduzione delle emissioni di anidride carbonica di circa 16 milioni di tonnellate all'anno. Si prevede che saranno presto costruite altre centrali elettriche pulite.
Pannelli solari costruiti per la prima volta
Pannelli solari un anno dopo
Base di energia solare cinque anni dopo
Per quanto riguarda i veicoli elettrici e le relative infrastrutture di ricarica, secondo le statistiche, entro la fine di maggio 2024 il numero totale di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici aveva raggiunto i 9,92 milioni di unità in tutta la Cina, con un aumento del 56% su base annua. Tra queste, le strutture di ricarica pubbliche e quelle private erano aumentate rispettivamente a 3,05 milioni e 6,87 milioni di unità, con tassi di crescita rispettivamente del 46% e del 61% su base annua. Ciò significa che la Cina ha costruito la più grande rete di infrastrutture di ricarica al mondo, coprendo la più ampia area di servizio e la più ampia gamma di tipologie di ricarica.