Het enorme elektriciteitsnet van China haalt zijn energie steeds meer uit wind, zon en water. Dat vergroot het risico op tekorten door slecht weer. Deze ontwikkeling zou het gebruik van kolencentrales kunnen stimuleren.
Het enorme elektriciteitsnet van China draait meer op hernieuwbare energie dan dat van welk ander land dan ook. Maar het systeem is ook kwetsbaarder voor stroomtekorten door ongunstige weersomstandigheden. De noodzaak van een betrouwbare stroomvoorziening zou de Chinese regering ertoe kunnen aanzetten om meer kolengestookte energiecentrales te gebruiken.
Records
China’s energiesysteem wordt snel schoner, met bijna elke maand nieuwe records voor de opwekking van wind- en zonne-energie. De totale uitstoot van broeikasgassen in het land – de hoogste ter wereld – zal naar verwachting binnenkort zijn piek bereiken en beginnen te dalen. Windenergie, zonne-energie en waterkracht zijn momenteel goed voor ongeveer de helft van China’s stroomopwekkingscapaciteit. De verwachting is dat dat zal toenemen tot bijna 90 procent in 2060. Het land heeft beloofd tegen die tijd CO2-neutraal te zijn.
‘AI is een veredelde rekenmachine’
Met AI spoort Ann Dooms vervalste schilderijen op, maakt ze onleesbare teksten doorzoekbaar en brengt ze de kwaliteit van eicellen in kaart.
Deze groeiende afhankelijkheid van hernieuwbare energie betekent ook dat het elektriciteitssysteem van het land steeds kwetsbaarder wordt voor weersveranderingen. Periodes met weinig wind en zon kunnen worden opgevangen met energie uit waterkracht, die wordt opgewekt door enorme hydro-elektrische dammen in het zuiden van China. Maar wat gebeurt er als een terugval in wind- en zonne-energie samenvalt met een periode van droogte?
Extreem weer
Jianjian Shen van de Technische Universiteit Dalian in China en zijn collega’s modelleerden hoe de steeds meer hernieuwbare stroomproductie zou reageren op periodes van ‘extreem weer’. Ze maakten een schatting van hoe de huidige en voorgestelde toekomstige mix van wind- en zonne-energie en waterkracht in het land zich zou gedragen onder de minst gunstige weersomstandigheden uit het verleden.
Ze ontdekten dat het toekomstige elektriciteitsnet aanzienlijk gevoeliger zou zijn voor weersveranderingen dan het huidige net. In 2060 zou in een extreem ongunstig jaar de stroomopwekkingscapaciteit met 12 procent kunnen afnemen ten opzichte van het huidige elektriciteitsnet. Dat zou leiden tot tekorten. In 2030 zou het, in het meest extreme geval, kunnen leiden tot een energietekort van meer dan 400 terawattuur, bijna 4 procent van de totale vraag naar energie. ‘Dat is een getal dat niemand zomaar kan negeren’, zegt Li Shuo van het beleidsinstituut van de Asia Society in Washington DC.
Droogte
Naast een algemeen stroomtekort kan droogte de hoeveelheid waterkracht beperken die beschikbaar is om onregelmatige wind- en zonne-energieopwekking te compenseren. Dit kan ook leiden tot stroomtekorten. ‘Het is essentieel om het elektriciteitsnet uit te rusten met een juiste hoeveelheid stabiele energiebronnen die minder worden beïnvloed door meteorologische factoren om grootschalige uitgebreide elektriciteitstekorten te voorkomen’, schrijven de onderzoekers in hun artikel.
Een mogelijke oplossing is het uitbreiden van de infrastructuur om overtollige elektriciteit efficiënter tussen provincies uit te wisselen. Dit zou het risico van stroomtekorten op het huidige elektriciteitsnet kunnen elimineren en op het net van 2060 kunnen halveren, ontdekten de onderzoekers. Ook het toevoegen van tientallen miljoenen kilowatt aan nieuwe energieopslag, met batterijen of andere technieken, zou het risico van droogte op waterkracht kunnen verminderen, ontdekten ze.
De hoeveelheid extra opslag die China moet toevoegen om CO2-neutraal te worden ‘zal astronomisch zijn’, zegt Li Shuo.
Kolen
Hoewel deze veranderingen moeilijk zullen zijn, is het toevoegen van zoveel opslag haalbaar gezien de enorme hoeveelheid batterijen die al in China worden geproduceerd, zegt klimaatwetenschapper Lauri Myllyvirta van het Centrum voor onderzoek naar energie en schone lucht in Finland. Hij zegt dat het land ook bezig is met de bouw van 190 gigawatt aan pompcapaciteit bij waterkrachtcentrales. Dat kan energieopslag voor de langere termijn bieden door water naar boven te pompen met overtollige elektriciteit, om weer naar beneden te laten stomen als er meer stroom nodig is.
Tot nu toe hebben stroomtekorten de Chinese regering echter vooral aangespoord om meer kolengestookte energiecentrales te bouwen. In 2021 en 2022 zorgden droogtes en hittegolven er bijvoorbeeld voor dat de vraag naar elektriciteit zodanig steeg dat er ernstige stroomstoringen ontstonden. En in 2023 leidde een recordlage waterkrachtproductie tot een recordhoge uitstoot.
China’s president Xi Jinping heeft gezegd dat kolenenergie dit jaar zijn piek zal bereiken. Maar diepgewortelde politieke steun voor de energiebron maakt dit een moeilijk vooruitzicht. ‘Als China weer te maken krijgt met dit soort voorvallen, zijn meer kolencentrales niet het antwoord’, zegt Li Shuo. Maar, voegt hij daaraan toe, ‘het is moeilijk om kolen uit te faseren; China houdt van kolen’.
