منذ عام 2021 ، الصين "مقاطعة كاملة PV"يعمل البرنامج على توسيع استخدام الطاقة الشمسية بشكل كبير في المناطق الريفية ، من خلال البناء على أسطح المنازل الحكومية والتجارية والصناعية والسكنية.
ومع ذلك ، يواجه البرنامج عددًا من العقبات ، مع الإبلاغ عن المشكلات ، على سبيل المثال ، في بدء التشغيل في مقاطعة شاندونغ في شرق الصين.
ومع ذلك ، فإنه يوفر أيضًا مزايا يمكنها التغلب على مشكلة الحجم. يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الكهروضوئية الشمسية على أسطح المنازل على مساحة كبيرة إلى التخلص من الأعباء الإدارية وتقليل "التكاليف الخفيفة" ، والتي هي متأصلة في تسويق وتركيب الطاقة الشمسية للمنازل أو الشركات واحدًا تلو الآخر.
يثير هذا احتمالًا مثيرًا للاهتمام: هل يمكن لمثل هذا البرنامج أن يعمل من أجل تحسينات أخرى للطاقة النظيفة ، مثل كفاءة الطاقة أو التدفئة النظيفة؟
بناء على بلدي الجديد تحليل ل معهد أكسفورد لدراسات الطاقة من المقاطعات الصينية المشاركة في برنامج فول كاونتي الكهروضوئية ، يبدو أن الإجابة هي نعم.
علاوة على ذلك ، وجدت أن برنامج الطاقة الشمسية سوف يقترن جيدًا بشكل مدهش بمضخات الحرارة الكهربائية.
هذه نتيجة مهمة ، بالنظر إلى الحجم الهائل لريف الصين ، الذي يضم مئات الملايين من الناس وأكبر من العديد من مناطق العالم. ويمكن أن يساعد أيضًا في مواجهة تحدٍ آخر: يعاني سكان الريف في الصين حاليًا من عبء ثقيل من المشكلات الصحية بسبب استخدام الفحم للتدفئة والطاقة.
ما هو برنامج الصين الكاملة للصناعات الكهروضوئية؟
حتى وقت قريب ، تم تركيب معظم الخلايا الشمسية الكهروضوئية في الصين في المناطق الغربية النائية ، مما يتطلب خطوط نقل مكلفة لتوصيل الكهرباء إلى المقاطعات الشرقية التي تستخدم أكبر قدر من الطاقة.
سلسلة ضخمة من "قواعد الطاقة النظيفة"في المناطق الصحراوية يمثل جزءًا مهمًا من تحول الطاقة في البلاد. ومع ذلك ، فإن هذه التطورات المركزية واسعة النطاق لم توفر سوى القليل من الكهرباء منخفضة الكربون لمئات الملايين من السكان في المناطق الريفية.
البرنامج التجريبي للطاقة الكهروضوئية في مقاطعة بأكملها ، الذي بدأه أكبر منظم للطاقة في الصين ، و الإدارة الوطنية للطاقة (NEA) ، في يونيو 2021 ، لتوسيع استخدام الطاقة الشمسية على الأسطح الموزعة ، بما في ذلك في المجتمعات الريفية.
بحلول سبتمبر 2021 ، كانت NEA قد نشرت ملف قائمة من 676 مقاطعة مشاركة ووحدات إدارية أخرى - تمثل ما يقرب من نصف المناطق على مستوى المحافظة في الصين.
المقاطعات المشاركة في البرنامج ليست كلها ريفية ، لكن لديها درجة تحضر أقل من المتوسط ، مما يعكس أهداف البرنامج.
على الرغم من أنها تمثل حوالي نصف المناطق على مستوى المحافظة ، إلا أنها لا تمثل سوى 24٪ من سكان البلاد - ومع ذلك فهي تمثل عددًا كبيرًا من الناس.
يدعو البرنامج الدول المشاركة إلى إضافة الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى 20٪ من أسطح المنازل السكنية ، إلى جانب أهداف أخرى للأسطح التجارية والصناعية والحكومية.
يتمثل الابتكار الأساسي المتضمن في البرنامج في تمكين المقاطعات من إجراء مزاد واحد لتغطية جميع أسطح المنازل ، الأمر الذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من التكاليف غير المادية.
لا يقتصر برنامج المقاطعة الكهروضوئية بالكامل أيضًا على المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة في غرب الصين حيث توجد عادةً مشاريع الطاقة الكهروضوئية الكبيرة.
كما هو موضح في الخريطة أدناه ، فإن مقاطعات غوانغدونغ (جنوب) ، وخنان (وسط) ، وشاندونغ (وسط الشرق) وجيانغسو (جنوب شرق) ، المميزة باللون الأحمر الداكن ، لديها أعلى نسبة من سكان المقاطعة التي يغطيها البرنامج.
باستثناء قوانغدونغ ، شهدت المقاطعات الثلاث الأخرى تسجيل ما يقرب من نصف مقاطعاتها ، ويبلغ عدد سكانها مجتمعة أكثر من 140 مليون شخص.
بشكل عام ، هناك عدد أقل من الأشخاص ، باللون الأصفر الفاتح ، في المقاطعات المشاركة في البرنامج في الغرب منه في الشرق ، والمشاركون باللون الكهرماني.
يتمثل الابتكار الأساسي للبرنامج في تقليل تكاليف الطاقة الشمسية الموزعة - وخاصة التكاليف البسيطة لاكتساب العملاء والتعاقد - من خلال مناقصة أو مزاد لاختيار مورد واحد ومركب لتغطية جميع التركيبات الموجودة على السطح المتضمنة في كل مقاطعة تجريبية.
تم بالفعل إضافة البرنامج إلى زيادة دراماتيكية في الطاقة الشمسية الموزعة منذ إطلاقها. ال لجنة التنمية الوطنية والإصلاح (NDRC) ، هيئة التخطيط التابعة للحكومة المركزية الصينية ، لاحظت أن البرنامج يضم أكثر من 66 جيجاوات من المشاريع المخطط لها يجري التسجيل بحلول نهاية عام 2022.
(بالنسبة للسياق ، هذا يعادل تقريبًا الكل الطاقة الشمسية لألمانيا، التي لديها رابع أكبر إجمالي في العالم.)
ومع ذلك ، لم يخلو من التحديات ، حيث تواجه مقاطعتا شاندونغ وخبي نقد لخرق توجيهات NEA مؤقتًا تعليق جميع التركيبات الجديدة على الأسطح أو إعطاء معاملة تفضيلية للمؤسسات المملوكة للدولة. بالرغم من ذلك، شاندونغ تتوقع أن يضيف البرنامج 20 جيجاواط إلى إجمالي الطاقة الشمسية للمقاطعة بحلول نهاية عام 2025.
التحدي العام هو دمج الطاقة الشمسية في المناطق الريفية ، حيث يمكن أن يؤدي فائض إنتاج الطاقة الكهروضوئية في منتصف النهار إلى إرباك الشبكات المحلية.
فرضت شاندونغ ومقاطعات أخرى متطلبات التخزين على الطاقة الشمسية الموزعة لمعالجة هذه المشكلة ، لكننا بحث يرى أن هذا يرفع التكاليف ويمكن أن يعرض اقتصاديات الطاقة الشمسية للخطر.
هل يمكن توسيع برنامج المقاطعة الكهروضوئية بالكامل ليشمل مضخات الحرارة؟
عادةً ما يتم التعامل مع المضخات الحرارية والأنظمة الكهروضوئية الشمسية كحقلين منفصلين: الطاقة الكهروضوئية هي إنتاج الطاقة والمضخات الحرارية تبني كفاءة الطاقة.
يتعامل معها صانعو السياسات على أنها مواضيع مختلفة ، ويخصصونها لوزارات مختلفة ، ويقدمون حوافز مختلفة ويضعون أهدافًا منفصلة.
اليوم ، ومع ذلك ، من الجدير التفكير في كيفية الجمع بين التقنيات منخفضة الكربون ، كجزء من سياسات الصين التي تدعو إلى تكامل إمدادات الكهرباء والشبكة والطلب.
في ظل الظروف المناسبة ، يمكن أن تساعد المضخات الحرارية في زيادة استهلاك الطاقة الشمسية المنتجة محليًا. يمكن أن يؤدي استخدام المضخات الحرارية التي تعمل بالطاقة الشمسية أيضًا إلى إبطال الحاجة إلى أنظمة التدفئة الحالية التي تستخدم الوقود الأحفوري ، المرتبط بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري والتأثيرات السلبية على جودة الهواء المحلي والداخلي.
وجد تحليلي أنه إذا كان المنزل يحتوي بالفعل على الطاقة الشمسية ، فإن استخدام الكهرباء الرخيصة التي ينتجها لتشغيل مضخة حرارية يحسن اقتصاديات النظام المدمج.
على الرغم من أن الكهرباء في الصين غير مكلفة نسبيًا ، إلا أن المضخات الحرارية لا تزال تقدم مردودًا أفضل للأسر أو القرى التي يمكنها توليد الكهرباء الخاصة بها ، مقارنة بتغذية الطاقة الكهروضوئية الزائدة إلى الشبكة في منتصف النهار.
هذا لا يعمل فقط في حرارة الصيف ، حيث يمكن استخدام المضخات الحرارية للتبريد. وجدنا أن الجمع بين الكهروضوئية والمضخات الحرارية يوفر أيضًا فوائد اقتصادية في فصل الشتاء ، على الرغم من أن الحاجة إلى التدفئة قد لا تتداخل مع ساعات النهار عندما تولد الطاقة الشمسية الكهرباء.
تشهد الصين فصول شتاء أكثر إشراقًا من معظم البلدان الأخرى. في شاندونغ ، على سبيل المثال ، قد تنتج الألواح الشمسية المنزلية 76٪ من الكهرباء على مدار الشتاء كله مقارنة بالصيف - مقارنة بفينيكس ، أريزونا. على النقيض من ذلك مع لندن أو ميونيخ ، حيث يبلغ متوسط إنتاج الطاقة الكهروضوئية في فصل الشتاء 20-25 ٪ فقط من مستويات الصيف.
يمكن أن تؤدي إضافة مضخات الحرارة أيضًا إلى زيادة كمية الكهرباء المولدة من الخلايا الكهروضوئية التي يمكن أن تستخدمها الأسرة نفسها ، بدلاً من إعادة تصديرها إلى الشبكة - يشار إليها باسم "الاستهلاك الذاتي". تدفع المضخات الحرارية هذا المقياس من أقل بكثير من 10٪ بدون مضخات حرارية إلى 20٪ -30٪ ، اعتمادًا على المنطقة المناخية. مع إضافة مساحة التخزين ، يمكن أن يصل الاستهلاك الذاتي إلى أكثر من 40٪.
والأهم من ذلك ، وجدنا أن إضافة مضخات حرارية إلى المنازل القائمة على الطاقة الشمسية أمر مقنع اقتصاديًا ، على الرغم من ارتفاع تكاليف رأس المال الأولية.
في معظم مناطق وسط وشرق الصين ، وجدنا أن التكلفة الأولية الأعلى لإضافة مضخات حرارية للمنازل الكهروضوئية الحالية ، مقارنةً بمقاومة جديدة للتدفئة أو غلاية الغاز ، سيتم سدادها عادةً في غضون ست سنوات ، كما يتضح من التظليل اللوني الداكن في الخرائط الثلاثة أدناه.
ما هي العوائق التي تحول دون استخدام المضخات الحرارية في المناطق الريفية؟
في العقود الأخيرة ، أعطت الصين زيادة الاهتمام والاستثمار إلى تحول الطاقة في المناطق الريفية ، لتحسين نوعية الحياة من خلال تقليل انبعاثات الهواء الداخلي ، وإفادة الأسر الريفية اقتصاديًا من خلال تعزيز الطاقة منخفضة الكربون.
لكن المناطق الريفية تواجه حواجز محددة ، خاصة عندما يتعلق الأمر باستخدام المضخات الحرارية.
في تقريرنا ، حددنا ثلاث قضايا رئيسية ، يمكن معالجتها جميعًا عبر برنامج المقاطعة الكهروضوئية بالكامل ، أو برنامج مشابه.
الحاجز الأول هو الوعي العام. في الصين الحضرية ، يعتبر بناء أنظمة التدفئة إلى حد كبير مسألة لأصحاب المباني وشركات التدفئة المحلية ، في حين أن سكان الريف تميل إلى العرض بناء كفاءة الطاقة والتدفئة منخفضة الانبعاثات كمسؤولية حكومية.
علاوة على ذلك ، في المناطق الريفية في الصين ، وجدنا أن هناك وعيًا ضئيلًا بالتوفير المحتمل في التكاليف من اعتماد "التدفئة النظيفة" ، والتي تشمل في الصين مواقد وغاز "الفحم النظيف".
تُعد تكاليف رأس المال العائق الثاني ، نظرًا لمقاومة المستهلك شبه العالمية للإنفاق مقدمًا على الأجهزة الفعالة التي توفر المال بمرور الوقت.
يمكن أن يساعد برنامج المقاطعة الكهروضوئية بالكامل في التخفيف من هذا القلق عن طريق تجميع تكاليف رأس مال البرنامج مع العملاء التجاريين والصناعيين ، الذين قد يكونون أكثر قدرة على تمويل مثل هذه الاستثمارات من خلال شركات خدمات الطاقة أو القروض التجارية.
تمثل القدرات الإدارية والتنسيق حاجزًا ثالثًا. تاريخيا ، كفاءة الطاقة وطاقة منخفضة الانبعاثات سياسات الخصوصية والبيع في المناطق الريفية لها يعاني من المسؤوليات غير الواضحة ، والتشرذم بين مختلف الهيئات الحكومية وضعف التطبيق.
يمكن أن يساعد تصميم برنامج المقاطعة الكهروضوئية بالكامل على الأقل في حل بعض مشكلات التنسيق هذه.
ما الذي يحمله المستقبل للبرنامج؟
يُظهر بحثنا أن هناك إمكانية كبيرة للبناء على نجاح برنامج فول كاونتي الكهروضوئية.
مع وجود عدد كبير من السكان يزيد عن 100 مليون نسمة ، يمكن أن تساهم المقاطعات المشاركة بكمية كبيرة من توليد الطاقة الشمسية في السنوات القادمة ، حتى لو كانت العديد من المقاطعات أقل من الأهداف الأولية.
بالإضافة إلى ذلك ، يشير تحليلنا إلى أن برنامج الطاقة الكهروضوئية بمقاطعة كاملة يمكن أن يكون نموذجًا للسياسات في الصين وأماكن أخرى ، حيث يعالج مشكلة التكلفة الناعمة بينما يساعد سكان الريف الصغار الذين لا يرون سببًا لاستثمار الوقت والطاقة - ناهيك عن المال - في التغيير كيف يقومون بتشغيل أو تدفئة أو تبريد منازلهم.
يمكن أن يؤدي التحرك الآن لتوسيع نطاق اعتماد المضخات الحرارية في الصين إلى تقليل الانبعاثات في حد ذاتها ، بالإضافة إلى توسيع نطاق تركيب المضخات الحرارية منخفضة التكلفة في أجزاء أخرى من العالم النامي ، حيث طلب التبريد من المرجح أن ينمو بسرعة هائلة في السنوات القادمة مع ارتفاع درجة حرارة كوكب الأرض.
في حين أن الميزة الرئيسية التي حددناها من إقران الطاقة الكهروضوئية بالمضخات الحرارية هي انخفاض انبعاثات التدفئة ، يمكن أن تساعد الطاقة الكهروضوئية المقترنة بالتبريد أيضًا على امتصاص الطاقة الشمسية وحمل الكهرباء في الصيف.
يُظهر بحثنا كيف يمكن توسيع تصميم السياسة المبتكرة لبرنامج فول كاونتي الكهروضوئية ليشمل تقنيات أخرى ، مما يحقق فوائد أوسع من حيث الاقتصاد وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتلوث الهواء وتكامل الطاقة الشمسية الإضافية.
مشاركة من هذه القصة
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
- مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-chinas-rural-solar-policy-could-also-boost-heat-pumps/
