Il GRID dello Stato Cinese: la rete di energia sostenibile che può risolvere il problema delle emissioni

dal blog https://www.ambientebio.it/

Scritto da Gino Favola il 12 Gennaio 2019. Pubblicato in Energia.

Dai primi di febbraio dello scorso anno, i lavoratori cinesi hanno iniziato ad assemblare una torre di trasmissione del Grid di Stato cinese al confine orientale della provincia cinese di Anhui. Gli uomini stavano a cavalcioni di tubi di metallo mentre stringevano insieme tralicci sospesi sopra la sponda sud del fiume Yangtze.

Stavano erigendo una componente fondamentale della prima linea di trasmissione al mondo da 1,1 milioni di volt, in un momento in cui le aziende statunitensi stanno tentando di costruire qualcosa sopra i 500.000 volt.

Una volta che il programma di utilità di proprietà del governo, il GRID di Stato cinese, si completerà in questo nuovo anno, la linea si estenderà dalla regione dello Xinjiang nel nord-ovest di Anhui, a est, che collega le centrali profonde nell’interno del paese per le città nei pressi della costa.

La linea di trasmissione sarà in grado di fornire l’uscita di 12 grandi centrali elettriche su quasi 2.000 miglia (3.200 chilometri), inviando il 50% in più di energia elettrica a 600 miglia di distanza rispetto a tutto ciò che è mai stato costruito. (Le linee ad alta tensione possono trasportare elettricità su lunghe distanze con minori perdite di trasmissione.) Come un fornitore di apparecchiature straniere, la linea potrebbe spedire elettricità da Pechino a Bangkok.

GRID:Uno scambio di energia green a livello globale?

Inizialmente, la società ha sviluppato e costruito linee ad altissima tensione per soddisfare gli appetiti energetici in espansione in tutta la nazione, dove alte montagne e vaste distanze separano i centri abitati da carbone, energia idroelettrica, eolica e solare. Ma ora il GRID di Stato sta perseguendo un obiettivo molto più ambizioso: ricucire i sistemi elettrici delle nazioni vicine in “supergrids” transcontinentali in grado di scambiare energia attraverso i confini e gli oceani.

Queste enormi reti potrebbero contribuire a ridurre le emissioni climatiche consentendo alle fluttuazioni di fonti rinnovabili come l’eolico e il solare di generare una quota molto maggiore dell’elettricità utilizzata da questi paesi. Le reti più lunghe e di maggiore capacità consentono di bilanciare la mancanza del sole in determinate ore della giornata o, ad esempio, con energia del vento, idroelettrica o geotermica a diverse zone di distanza.

Grid dello Stato cinese energia sostenibile
Operaio al lavoro sul Grid di Stato Cinese nella provincia dell’Hunan

I problemi geopolitici e la burocrazia che ostacolano il progetto

La politica e la burocrazia sinora hanno ostacolato il dispiegamento di reti elettriche così immense e moderne in gran parte del mondo. Negli Stati Uniti,  il processo può richiedere più di un decennio per ottenere le approvazioni necessarie per le torri, i cavi e i tubi sotterranei che attraversano aree federali, nazionali, statali, provinciali e private – nella rara occasione in cui si verifica l’approvazione di tutti.

“Una rete di trasmissione interconnessa a lunga distanza è un grande pezzo del puzzle del clima”, dice Steven Chu, ex segretario energetico statunitense, che funge da vice presidente della non-profit che State Grid ha lanciato nel 2016 per promuovere le connessioni internazionali. “La Cina sta dicendo ‘Vogliamo essere leader in tutte queste tecnologie future’ invece di guardare nello specchietto retrovisore come gli Stati Uniti sembrano fare al momento.”TI POTREBBE INTERESSARE

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Ma a facilitare l’uso maggiore di fonti rinnovabili chiaramente non è la sola, se non primaria, motivazione della Cina. L’infrastruttura di trasmissione è un pezzo strategico dell’Iniziativa Belt and Road, lo sforzo della Cina da milioni di dollari per costruire progetti di sviluppo e relazioni commerciali tra dozzine di nazioni. Allungare i suoi cavi ad altissima tensione in tutto il mondo promette di estendere il crescente potere economico, tecnologico e politico della nazione.

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27.000 km di cavi e di reti elettriche in tutto il mondo

Lo State Grid cinese è probabilmente la più grande azienda di cui non hai mai sentito parlare, con circa 1 milione di dipendenti e 1,1 miliardi di clienti. L’anno scorso, ha registrato profitti per $ 9,5 miliardi con entrate per $ 350 miliardi, rendendola la seconda più grande azienda nella lista Global 500 di Fortune .

State Grid è già il più grande distributore di energia in Brasiledove ha costruito la sua prima (e ancora unica) linea ultra-alta tensione oltreoceano. La società ha anche accumulato partecipazioni in società di trasmissione nazionali in Australia, Grecia, Italia, Filippine e Portogallo. Nel frattempo, sta portando avanti i principali progetti in Egitto, Etiopia, Mozambico e Pakistan e continua a fare offerte per le azioni di altre utility europee.

Molte aziende cinesi sono molto ambiziose nell’affermarsi all’estero“, afferma Simon Nicholas, coautore di un rapporto che tiene traccia di questi investimenti dall’Istituto per l’Economia dell’Energia e l’Analisi Finanziaria, un gruppo di esperti statunitense. “Ma State Grid è su un altro livello.”

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Il Grid di Stato cinese è stato creato alla fine del 2002, quando il governo ha rotto il monopolio della Stato Power Corporation of China, in 11 aziende più piccole di generazione e distribuzione di energia. Tale separazione normativa era stata concepita per introdurre la concorrenza e accelerare lo sviluppo mentre la nazione mirava a soddisfare le crescenti richieste di energia e arrestare i blackout ricorrenti. Ma la State Grid era di gran lunga la più grande delle due compagnie di trasmissione e opera come un monopolio effettivo in quasi il 90% della nazione.

grid cinese energia sostenibile in tutto il mondo
Grid Cinese: L’azienda elettrica più grande del mondo serve circa 1,1 miliardi di utenze!

Successivamente, mentre la Cina subiva crescenti pressioni per ripulire l’inquinamento e le emissioni di gas serra, la logica di State Grid si è evoluta: le linee elettriche sono diventate un modo per accogliere la crescente quantità di generazione di energia rinnovabile.

Fin dall’inizio, i critici hanno affermato che State Grid stava spingendo la trasmissione ad altissima tensione principalmente come mezzo per consolidare la sua posizione dominante, o che la nuova tecnologia era un modo costoso e rischioso di puntare su un’infrastruttura energetica ancora non sicura.

Ma le argomentazioni dei promotori hanno vinto: i primi progetti sono stati approvati e costruiti, e i leader dei partiti hanno presto dato la priorità alla tecnologia ad altissima tensione negli influenti piani quinquennali della Cina.

Un colosso con struttura e tecnologia innovativa per abbattere le emissioni

Inizialmente, la società ha collaborato a stretto contatto con società straniere sviluppando tecnologia di trasmissione, tra cui la svedese ABB e la tedesca Siemens, e continua a comprare alcune attrezzature da loro. Ma ha rapidamente assimilato l’esperienza dei suoi partner e ha iniziato a sviluppare la propria tecnologia , compresi i trasformatori ad alta tensione e le linee che possono funzionare a altitudini molto elevate e temperature molto basse.

State Grid ha anche sviluppato un software in grado di controllare con precisione la tensione e la frequenza che arrivano ai punti di destinazione in tutta la rete, consentendo al sistema di reagire rapidamente e automaticamente ai livelli di spostamento della domanda e dell’offerta.

La società ha attivato la sua prima linea di corrente alternata da milioni di volt nel 2009 e la linea di corrente continua inaugurale del mondo da 800.000 volt nel 2010. State Grid, è ora di gran lunga il costruttore più grande del mondo di queste linee. Entro la fine del 2017, 21 linee in ultra-alta tensione sono state completate nel paese, con altre quattro in costruzione, ha detto Liu durante una presentazione alla Harvard University in aprile.

Collettivamente, si estenderanno per quasi 23.000 miglia e saranno in grado di fornire circa 150 gigawatt di elettricità, all’incirca la produzione di 150 reattori nucleari. 

Alla fine dello scorso anno, la Cina aveva investito almeno 400 miliardi di yuan (57 miliardi di dollari) nei progetti, secondo Bloomberg New Energy Finance. Dopo un rallentamento delle approvazioni di nuovi progetti nel corso degli ultimi due anni, l’amministrazione nazionale dell’energia cinese ha annunciato a settembre che firmerà i 12 nuovi progetti ad altissima tensione entro la fine del 2019.

“Il punto è che i cinesi sono gli unici a costruirlo seriamente a questo punto”, afferma Christopher Clack, amministratore delegato di Vibrant Clean Energy e ex ricercatore presso l’US National Oceanic and Atmospheric Administration. In uno studio pubblicato su Nature nel 2016, Clack ha scoperto che l’utilizzo di linee ad alta tensione per integrare la rete statunitense potrebbe ridurre le emissioni di elettricità all’80% rispetto ai livelli del 1990 entro 15 anni (vedere ” Come portare il vento del Wyoming in California, e ridotto l’80% delle emissioni di carbonio degli Stati Uniti “).

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Lo scenario della rete globale di nuova generazione

Alla fine di febbraio del 2016, Liu, in una conferenza sull’energia a Houston, ha annunciato un piano audace: usare la tecnologia ad altissima tensione per costruire una rete di energia che coprirebbe il globo.

Collegando l’infrastruttura di trasmissione attraverso oceani e continenti, in gran parte del modo in cui abbiamo collegato il sistema di Internet, il mondo potrebbe attingere a vasti depositi di energia eolica al Polo Nord e solare lungo l’equatore, ha detto. Ciò eliminerebbe la produzione globale di energia elettrica, ridurrebbe i costi energetici e allevierebbe anche le tensioni internazionali.

“Alla fine, il nostro mondo si trasformerà in un villaggio globale pacifico e armonioso, una comunità di destini comuni per tutta l’umanità con energia sufficiente, cieli blu e terra verde”, ha detto.

Fotografia di Liu Zhenya
Liu Zhenya, allora presidente della State Grid Corporation of China, in una conferenza stampa di Pechino nel 2012.AP | WANG ZHOU

Certamente, una tale rete globale non potrà vedere la luce. Costerebbe più di 50 trilioni di dollari e richiederebbe livelli di fiducia e cooperazione internazionale senza precedenti e irrealistici. Inoltre, poche nazioni vedono di buon occhio questo tipo di linee ad alta tensione anche all’interno dei loro confini.

Una manciata di paesi già scambiano elettricità attraverso le linee di trasmissione standard, ma gli sforzi per condividere le risorse rinnovabili attraverso vaste regioni non sono andati da nessuna parte . Tra i notevoli fallimenti c’è la Desertec Industrial Initiative, un tentativo sostenuto da Siemens e Deutsche Bank un decennio fa per alimentare le reti elettriche nordafricane, mediorientali ed europee con l’energia solare del Sahara.

Per far capire la portata della missione globale dello State Grid cinese, ad una conferenza a Pechino il mese dopo il discorso di Liu, la compagnia ha siglato un accordo con Korea Electric Power, il Softbank giapponese e la compagnia russa Russeti per collaborare allo sviluppo di una “supergrid” del Nordest asiatico che collega quelle nazioni e la Mongolia.

Il capo di Softbank Masayoshi Son aveva proposto una versione della supergrid indipendente da State Grid nel 2011, dopo che la catastrofe nucleare di Fukushima ha sottolineato la fragilità del settore elettrico del Giappone.

Kenichi Yuasa, portavoce del cartello di aziende, ha dichiarato che gli studi di fattibilità completati nel 2016 e 2017 hanno dimostrato che i collegamenti di rete tra Mongolia, Cina, Corea e Giappone, nonché una rotta tra Russia e Giappone, sono entrambi “tecnicamente ed economicamente fattibili”. “Come sviluppatore commerciale, siamo pronti ad eseguire i progetti e vorremmo realizzare progressi tangibili prima delle Olimpiadi di Tokyo nel 2020”, ha affermato in una e-mail.

In risposta alle richieste del MIT Technology Review, State Grid ha contestato il fatto che il piano di interconnessione globale più ampio non avverrà, o che le sue motivazioni alla guida sono principalmente finanziarie e geopolitiche.

“Il grande successo della tecnologia UHV in Cina rappresenta una grande innovazione della tecnologia di trasmissione di potenza”, ha affermato la società in una nota. “State Grid vorrebbe condividere questo tipo di innovazione tecnologica con il resto del mondo, affrontando una possibile soluzione alle preoccupazioni vitali per l’umanità, ad esempio, l’inquinamento ambientale, i cambiamenti climatici e la mancanza di accesso alla fornitura di energia elettrica”.

Dobbiamo riconoscere che si devono fare ancora passi avanti considerevoli nella missione di creare una rete stabile di energia rinnovabile: anche se la Cina ha costruito molte più linee di ultra-alta tensione di qualsiasi altro paese al mondo, la sua stessa rete è ancora poco stabile. Il paese sta lottando per bilanciare in modo efficiente la produzione e la domanda di energia e per distribuire l’elettricità dove e quando è necessario. E uno dei motivi è che non sta facendo pieno uso delle sue attuali centrali a energia rinnovabile.

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