Vierasviesti: Kuinka Kiinan maaseudun aurinkopolitiikka voisi myös tehostaa lämpöpumppuja – Carbon Brief

Vuodesta 2021 lähtien Kiinan "Koko piirikunnan PV”-ohjelma on laajentanut dramaattisesti aurinkosähkön käyttöä maaseudulla rakentamalla julkisten, kaupallisten, teollisuuden ja asuinrakennusten katoille.

Ohjelmalla on kuitenkin useita esteitä, ja ongelmia on raportoitu esimerkiksi Shandongin maakunnassa Itä-Kiinassa. 

Se tarjoaa kuitenkin myös etuja, jotka voivat ratkaista mittakaavaongelman. Aurinkosähköpaneelien asentaminen kattoille suurelle alueelle voi keventää hallinnollisia rasitteita ja vähentää "pehmeitä kustannuksia", jotka ovat luontaisia ​​markkinointiin ja aurinkoenergian asentamiseen kotitalouksiin tai yrityksiin yksitellen.

Tämä herättää kiehtovan mahdollisuuden: voisiko tällainen ohjelma toimia muiden puhtaan energian parannuksissa, kuten energiatehokkuudessa tai puhtaassa lämmityksessä? 

Perustuu uuteen analyysi varten Oxford Institute for Energy Studies Whole County PV -ohjelmaan osallistuvista Kiinan maakunnista vastaus näyttää olevan kyllä.

Lisäksi huomasin, että aurinkoohjelma sopi yllättävän hyvin sähkölämpöpumppujen kanssa.

Tämä on tärkeä havainto, kun otetaan huomioon Kiinan valtava maaseutu, jossa asuu satoja miljoonia ihmisiä ja joka on suurempi kuin monet maailman alueet. Se voi myös auttaa vastaamaan toiseen haasteeseen: Kiinan maaseudun asukkaat kärsivät tällä hetkellä suuresta terveysongelmista johtuen kivihiilen käytöstä lämmön ja sähkön tuottamiseen.

Mikä on Kiinan koko piirikunnan PV-ohjelma?

Viime aikoihin asti suurin osa aurinkosähköistä Kiinassa asennettiin syrjäisille läntisille alueille, mikä vaati kalliita siirtolinjoja sähkön tuomiseksi itäisiin provinsseihin, jotka käyttävät eniten sähköä. 

Sarja valtavia ”puhtaat energiapohjat” aavikkoalueilla on edelleen tärkeä osa maan energiamuutosta. Silti nämä laajat, keskitetyt kehitystyöt ovat tarjonneet vähän vähähiilistä sähköä sadoille miljoonille maaseutualueiden asukkaille.

Koko piirikunnan aurinkosähköpilottiohjelma, jonka käynnisti Kiinan johtava energiansäätelyviranomainen Kansallinen energiahallinto (NEA), kesäkuussa 2021, on kehitetty laajentamaan hajautetun kattoaurinkoenergian käyttöä myös maaseutuyhteisöissä.

Syyskuuhun 2021 mennessä KA oli julkaissut a lista 676 osallistuvasta maakunnasta ja muusta hallintoyksiköstä, jotka edustavat noin puolta Kiinan maakuntatason alueista. 

Ohjelmaan osallistuvat maakunnat eivät ole kaikki maaseutumaisia, mutta niissä on keskimääräistä alhaisempi kaupungistuminen ohjelman tavoitteiden mukaisesti.

Huolimatta siitä, että ne muodostavat noin puolet maakuntatason alueista, ne edustavat vain 24 prosenttia maan väestöstä – kuitenkin huomattava määrä ihmisiä. 

Ohjelma vaatii osallistuvia maakuntia lisäämään aurinkoenergiaa 20 prosenttiin asuinrakennusten katoista sekä muita kaupallisia, teollisia ja valtion kattoja koskevia tavoitteita.

Ohjelmaan sisältyvä ensisijainen innovaatio on mahdollistaa se, että maakunnat voivat järjestää yhden huutokaupan, joka kattaa kaikki katot, mikä voi merkittävästi vähentää pehmeitä kustannuksia.

Koko piirikunnan aurinkosähköohjelma ei myöskään rajoitu Länsi-Kiinan harvaan asutuille alueille, joissa yleensä sijaitsevat suuret aurinkosähköprojektit. 

Kuten alla olevasta kartasta näkyy, Guangdongin (etelä), Henanin (keskinen), Shandongin (keski-itä) ja Jiangsun (kaakkoon), jotka on merkitty tummanpunaisella, maakuntien osuus maakunnan väestöstä on suurin ohjelman piirissä. 

Guangdongia lukuun ottamatta kolmessa muussa provinssissa noin puolet maakunnista on ilmoittautunut, ja niiden yhteenlaskettu väkiluku on yli 140 miljoonaa. 

Yleisesti ottaen lännessä on vähemmän ihmisiä, merkitty vaaleankeltaisella, ohjelmaan osallistuvissa läänissä kuin idässä, merkitty keltaisella. 

Ohjelman ensisijainen innovaatio on alentaa hajautetun aurinkoenergian kustannuksia – erityisesti asiakashankinnan ja sopimusten pehmeitä kustannuksia – tarjouskilpailulla tai huutokaupalla, jossa valitaan yksi toimittaja ja asentaja, joka kattaa kaikki kattoasennukset, jotka sisältyvät kuhunkin maakuntapilottiin. 

Ohjelmalle on jo myönnetty a dramaattinen nousu hajautetussa aurinkoenergiassa sen käynnistämisestä lähtien. The Kansallinen kehitys ja uudistuskomissio Kiinan keskushallinnon suunnitteluelin (NDRC) on todennut, että ohjelmalla oli enemmän kuin 66 gigawattia (GW) suunnitelluista projekteista rekisteröidään vuoden 2022 loppuun mennessä. 

(Kontekstin kannalta tämä vastaa suunnilleen kokoa Saksan aurinkoenergiakapasiteetti, jolla on maailman neljänneksi suurin kokonaismäärä.)

Se ei kuitenkaan ole ollut ilman haasteita Shandongin ja Hebein provinssien kanssa kritiikki KA-direktiivien väliaikaisesta rikkomisesta keskeyttämisestä kaikki uudet kattoasennukset tai etuuskohtelu valtion omistamille yrityksille. Jopa niin, Shandong ennakoi, että ohjelma voi lisätä provinssin aurinkoenergian kokonaiskapasiteettia 20 GW:lla vuoden 2025 loppuun mennessä.

Yleisempi haaste on integroimalla aurinkoenergia maaseudulla, missä ylimääräinen aurinkosähköhuippu keskipäivällä voi ylittää paikallisverkot. 

Shandongin ja muut maakunnat ovat asettaneet hajautetun aurinkoenergian varastointivaatimukset tämän ongelman ratkaisemiseksi, mutta meidän tutkimus toteaa, että tämä nostaa kustannuksia ja voi vaarantaa aurinkoenergian talouden. 

Voidaanko Whole County PV -ohjelma laajentaa lämpöpumppuihin?

Lämpöpumppuja ja aurinkosähköä käsitellään tyypillisesti kahtena erillisenä alana: PV on energiantuotantoa ja lämpöpumput rakentavat energiatehokkuutta.

Päättäjät käsittelevät niitä eri aiheina, jakavat ne eri ministeriöille, tarjoavat erilaisia ​​kannustimia ja asettavat erilliset tavoitteet.

Nykyään kannattaa kuitenkin pohtia vähähiilisten teknologioiden yhdistämistä osana Kiinan politiikkaa, joka vaatii sähkön tarjonnan, verkon ja kysynnän yhdistämistä.

Oikeissa olosuhteissa lämpöpumput voivat auttaa lisäämään paikallisesti tuotetun aurinkosähkön kulutusta. Aurinkovoimalla toimivien lämpöpumppujen käyttö voi myös tehdä tyhjäksi olemassa olevien fossiilisia polttoaineita käyttävien lämmitysjärjestelmien tarpeen, mikä liittyy kasvihuonekaasupäästöihin ja kielteisiin vaikutuksiin paikalliseen ja sisäilman laatuun.

Jos talossa on jo aurinkosähkö, sen tuottaman halvan sähkön käyttäminen lämpöpumpun toimittamiseen parantaa yhdistetyn järjestelmän taloudellisuutta, analyysini totesi.

Vaikka sähkö on Kiinassa suhteellisen edullista, lämpöpumput tarjoavat silti paremman takaisinmaksun kotitalouksille tai kylille, jotka voivat tuottaa itse sähköä, verrattuna ylimääräisen aurinkosähkön syöttämiseen takaisin verkkoon keskipäivällä.

Tämä ei toimi vain kesän helteellä, jolloin lämpöpumppuja voidaan käyttää jäähdytykseen. Huomasimme, että aurinkosähkön yhdistäminen lämpöpumppuihin tarjoaa taloudellista hyötyä myös talvella, vaikka lämmityksen tarve ei välttämättä mene päällekkäin päivänvalon kanssa, jolloin aurinko tuottaa sähköä.

Kiinassa talvet ovat paljon aurinkoisemmat kuin useimmissa muissa maissa. Esimerkiksi Shandongissa kotitalouksien aurinkopaneeli voi tuottaa 76 % enemmän sähköä koko talven aikana kuin kesällä – verrattavissa Arizonan Phoenixiin. Päinvastoin kuin Lontoossa tai Münchenissä, joissa aurinkosähkötuotanto on talvisin keskimäärin vain 20-25 % kesän tasosta.  

Lämpöpumppujen lisääminen voi myös lisätä aurinkoenergialla tuotetun sähkön määrää, jonka kotitalous voi käyttää itse sen sijaan, että se vieisi takaisin verkkoon – kutsutaan "omakulutukseksi". Lämpöpumput nostavat tämän mittarin selvästi alle 10 %:sta ilman lämpöpumppuja 20-30 %:iin ilmastovyöhykkeestä riippuen. Kun varastointia lisätään, omakulutus voi olla yli 40 %.

Mikä tärkeintä, huomasimme, että lämpöpumppujen lisääminen olemassa oleviin aurinkokotitalouksiin on taloudellisesti pakottavaa huolimatta niiden korkeista alkupääomakustannuksista.

Useimmissa Keski- ja Itä-Kiinassa havaitsimme, että korkeammat alkukustannukset, jotka aiheutuvat lämpöpumppujen lisäämisestä olemassa oleviin aurinkosähkötalouksiin verrattuna uuteen vastuslämmitykseen tai kaasukattilaan, maksetaan tyypillisesti takaisin kuuden vuoden kuluessa, mikä näkyy tummempana värisävynä kolme alla olevaa karttaa. 

Mitkä ovat maaseutulämpöpumpun käytön esteitä?

Viime vuosikymmeninä Kiina on lisännyt huomiota ja investointeja energiasiirtymä maaseutualueilla sekä parantaa elämänlaatua vähentämällä sisäilman päästöjä että hyödyttää maaseudun kotitalouksia taloudellisesti edistämällä vähähiilistä energiaa.

Mutta maaseutualueilla on erityisiä esteitä, varsinkin kun on kyse lämpöpumppujen käyttöönotosta.

Raportissamme tunnistimme kolme suurta ongelmaa, jotka kaikki voitaisiin mahdollisesti ratkaista Whole County PV -ohjelman tai vastaavan järjestelmän kautta.

Ensimmäinen este on yleisön tietoisuus. Kaupunki-Kiinassa lämmitysjärjestelmien rakentaminen on pitkälti rakennusten omistajien ja paikallisten lämpöyritysten asia, kun taas maaseudun asukkailla taipumus katsoa rakennusten energiatehokkuus ja vähäpäästöinen lämmitys valtion vastuulla.

Lisäksi havaitsimme Kiinan maaseudulla, että "puhtaan lämmityksen" käyttöönoton mahdollisista kustannussäästöistä ei tiedetä juurikaan, mikä Kiinassa sisältää "puhtaan hiili"-uunit ja kaasun.

Pääomakustannukset ovat toinen este, kun otetaan huomioon, että kuluttajat vastustavat lähes kaikkia kuluja etukäteen tehokkaampiin laitteisiin, jotka säästävät rahaa ajan myötä.

Koko piirikunnan aurinkosähköohjelma voisi auttaa lievittämään tätä huolta yhdistämällä ohjelman pääomakustannukset kaupallisten ja teollisten asiakkaiden kanssa, jotka saattavat pystyä paremmin rahoittamaan tällaisia ​​investointeja energiapalveluyritysten tai kaupallisten lainojen kautta.

Hallinnolliset valmiudet ja koordinointi muodostavat kolmannen esteen. Historiallisesti energiatehokkuus ja vähäpäästöinen energia politiikkaa maaseudulla on kärsinyt epäselvät vastuut, eri hallintoelinten välinen hajanaisuus ja huono täytäntöönpano.

Koko piirikunnan aurinkosähköohjelman suunnittelu voisi ainakin auttaa ratkaisemaan joitain näistä koordinointiongelmista.

Mitä ohjelman tulevaisuus tuo tullessaan? 

Tutkimuksemme osoittaa, että koko läänin aurinkosähköohjelman menestykselle on olemassa merkittävää potentiaalia. 

Osallistuvien maakuntien yhteenlaskettu asukasluku on reilusti yli 100 miljoonaa, joten ne voivat tuottaa merkittävän määrän aurinkoenergiaa tulevina vuosina, vaikka monet maakunnat jäävätkin alkuperäisistä tavoitteista. 

Lisäksi analyysimme viittaa siihen, että Whole County PV -ohjelma voisi olla malli politiikalle Kiinassa ja muualla, sillä se ratkaisee pehmeiden kustannusten ongelman ja auttaisi pieniä maaseudun asukkaita, jotka muuten eivät näe syytä investoida aikaa ja energiaa – saati sitten rahaa – muutokseen. miten he lämmittävät, lämmittävät tai jäähdyttävät kotejaan.

Nyt tehty siirto lämpöpumppujen käyttöönoton lisäämiseksi Kiinassa voisi vähentää päästöjä entisestään sinänsä sekä lisätä halpojen lämpöpumppujen asennusta muissa kehitysmaiden osissa, joissa jäähdytystarve kasvaa todennäköisesti uskomattoman nopeasti tulevina vuosina, kun planeetta lämpenee. 

Vaikka aurinkosähkön ja lämpöpumppujen yhdistämisen suuri etu on pienemmät lämmityspäästöt, aurinkosähkö yhdistettynä jäähdytykseen voisi myös auttaa absorboimaan aurinkoenergian ja kesän sähköhuippukuormituksen. 

Tutkimuksemme osoittaa, kuinka Whole Countyn PV-ohjelman innovatiivinen toimintalinja voitaisiin laajentaa muihin teknologioihin, mikä tuo laajempia etuja talouden, kasvihuonekaasupäästöjen, ilmansaasteiden ja lisäaurinkoenergian integroinnin kannalta.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• EVM Finance. Hajautetun rahoituksen yhtenäinen käyttöliittymä. Pääsy tästä.
• Quantum Media Group. IR/PR vahvistettu. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-chinas-rural-solar-policy-could-also-boost-heat-pumps/