В соответствии с Парижским климатическим соглашением, Китай обязуется 20 % своих энергетических потребностей к 2030 году покрывать только за счет возобновляемых источников энергии.
В настоящее время страна собиралась удвоить свои обязательства, стремясь достичь 40 % к следующему десятилетию.
Решающее значение для достижения этой цели принадлежит ветроэнергетике.
В течение последних 20 лет мощности энергии ветра в Китае выросли с 0,3 гигаватт до 161 гигаватт.
Но в последние годы этот рост замедлился, и надежды на будущее ветроэнергетики в Китае ослабли.
Почему? Местоположение.
Густонаселенные прибрежные провинции, включая Гуандун и Цзянсу, потребляют около 80 процентов всей электроэнергии страны, но подавляющее большинство ветроэнергетических мощностей Китая поступает от наземных ветряных электростанций в такие места, как Внутренняя Монголия, а это в более чем тысяча миль от большинства крупных городов.
Так же недавние исследования климата показали, что ослабление градиента температуры суша-море вследствие глобального изменения климата приводит к тому, что исторически ветреные регионы, такие как Внутренняя Монголия, становятся менее ветреными.
Кроме того, большая часть энергии ветра из этих регионов не используется тогда, когда она производится.
Исследования показали, что около 16 процентов от общего объема потенциального производства энергии ветра было потрачено впустую в период 2010- 2016 гг., что обошлось более чем в 1,2 миллиарда долларов США.
Для того чтобы Китай выполнил и перевыполнил поставленную в Париже цель к 2030 году, то ему нужно будет найти способ увеличить мощность ветра.
В недавнем исследовании исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и Научно-технологического университета Хуачжун в Китае обнаружили, что прибрежный ветер может стать большой частью решения.
Результаты исследования опубликованы в журнале "Science Advances" ("Достижения науки").
«Это важный новый вклад, признание того, что Китай имеет огромный потенциал ветроэнергетики, который можно развивать и доставлять на берег в голодные к энергии прибрежные провинции по ценам, конкурентоспособным с существующими электростанциями, работающими на угле», - сказал Майкл МакЭлрой, Гилберт Батлер, профессор экологических исследований в SEAS и старший автор статьи.
Для расчета мощности и стоимости морских ветров в Китае, исследователи сначала определили регионы, где могут быть построены морские ветряные электростанции, исключая зоны судоходства, природоохранные зоны и водные глубины более 60 метров.
Они рассчитали скорость ветра в этих районах и рассчитали часовую мощность для каждой из турбин.
Они обнаружили, что общая потенциальная ветровая мощность ветряных электростанций, построенных вдоль китайского побережья, в 5,4 раза превышает текущую потребность в электроэнергии в прибрежных районах.
Исследователи также установили, что эта энергия будет экономически эффективной.
«Мы оцениваем стоимость морских ветровых установок в соответствии с диапазоном значений, полученных в результате недавних разработок морских ветровых электростанций», - сказал Питер Шерман, аспирант кафедры наук о Земле и планетологии и первый автор статьи.
«Оффшорные ветряные турбины исторически были непомерно дорогими, но теперь ясно, что из-за значительного технологического прогресса экономика изменилась так, что оффшорный ветер может быть экономически конкурентоспособным сейчас с углем и атомной энергией в Китае».
При высоких ценах на электроэнергию ветер с берега может обеспечить более 1000 тераватт-часов, или около 36 % всей потребности в энергии на побережье.
При низких ценах на электроэнергию, это может обеспечить более 6000 тераватт-часов, или 200 процентов от общей потребности в энергии.
Исследование демонстрирует потенциал рентабельности эффективного использования энергии ветра в прибрежных районах, сокращения выбросов парниковых газов и, как следствие, улучшения качества воздуха в Китае.