2021年以降、中国の「郡全体のPV」プログラムは、政府、商業、工業、住宅の屋上に構築することにより、農村地域での太陽光発電の利用を劇的に拡大してきました。

しかし、このプログラムは多くの障害に直面しており、例えば中国東部の山東省での展開では問題が報告されている。 

しかし、規模の問題を克服できる利点も提供します。 広い面積の屋上に太陽光発電 (PV) パネルを設置すると、管理上の負担が軽減され、家庭や企業に太陽光発電を XNUMX つずつマーケティングして設置するのに伴う「ソフトコスト」が削減されます。

これは興味深い可能性をもたらします。そのようなプログラムは、エネルギー効率やクリーン暖房などの他のクリーン エネルギーの改善にも役立つでしょうか? 

私の新しいものに基づいて 分析 オックスフォードエネルギー研究所 全郡太陽光発電プログラムに参加している中国の郡のうち、答えはイエスのようです。

さらに、太陽光発電プログラムは電気ヒートポンプと驚くほどうまく組み合わせられることがわかりました。

何億人もの人々が住み、世界の多くの地域よりも広い中国の農村部の規模が巨大であることを考えると、これは重要な発見である。 また、それは別の課題に対処するのにも役立つ可能性がある。中国の農村部の住民は現在、熱と電力として石炭を使用するため、高い健康問題に苦しんでいる。

中国の全県太陽光発電プログラムとは何ですか?

最近まで、中国の太陽光発電のほとんどは西部の遠隔地に設置されており、最も電力を使用する東部の省に電力を供給するには高価な送電線が必要でした。 

巨大な「」シリーズクリーンエネルギー基地」 砂漠地帯におけるエネルギーは、引き続きこの国のエネルギー転換の重要な部分を占めています。 しかし、これらの大規模かつ集中化された開発は、農村地域の何億もの住民に低炭素電力をほとんど提供していません。

中国のトップエネルギー規制当局によって開始された全県太陽光発電パイロットプログラム 国家エネルギー局 (NEA) は、2021 年 XNUMX 月に、農村地域を含む分散型屋上太陽光発電の使用を拡大するために開発されました。

2021 年 XNUMX 月までに、NEA は リスト 参加する 676 の県およびその他の行政単位のうち、中国の県レベルの地域の約半分に相当します。 

このプログラムに参加している郡はすべてが田舎というわけではありませんが、プログラムの目標を反映して都市化の度合いは平均よりも低いです。

郡レベルの面積の約半分を占めているにもかかわらず、それらは国の人口のわずか 24% にすぎず、それでもかなりの数です。 

このプログラムでは、参加郡に対し、商業、工業、政府の屋上の他の目標とともに、住宅の屋上の20％に太陽光発電を追加するよう求めています。

このプログラムに含まれる主な革新は、郡がすべての屋上をカバーする単一のオークションを実施できるようにすることで、これによりソフトコストを大幅に削減できます。

また、全県太陽光発電プログラムは、大規模な太陽光発電プロジェクトが通常行われる中国西部の人口過疎地域に限定されるものではありません。 

下の地図に示されているように、濃い赤でマークされている広東省 (南部)、河南省 (中央)、山東省 (中東)、江蘇省 (南東) は、このプログラムの対象となる県の人口に占める割合が最も高くなります。 

広東省を除く他の 140 省では、約半数の県が登録しており、人口を合わせると XNUMX 億 XNUMX 万人以上になります。 

一般に、薄黄色でマークされている西部の郡では、オレンジ色でマークされている東部よりもプログラムに参加している人の数が少ないです。 

このプログラムの主な革新は、各郡のパイロットに含まれるすべての屋上設置をカバーする単一のサプライヤーと設置業者を入札またはオークションで選択することで、分散型太陽光発電のコスト、特に顧客の獲得と契約にかかるソフトコストを削減することです。 

このプログラムにはすでにクレジットされています 劇的な増加 発売以来、分散型太陽光発電に取り組んでいます。 の 国家発展改革委員会 中国中央政府の計画機関である（NDRC）は、このプログラムには以上の効果があったと指摘している。 66 ギガワット (GW) の計画プロジェクト 2022年末までに登録予定。 

(文脈上、これは全体とほぼ同等です) ドイツの太陽光発電容量、その合計は世界で XNUMX 番目に大きい）。

しかし、課題がないわけではなく、山東省と河北省は直面している。 批判 一時的にNEA指令を無視したことに対して 吊るす すべての新しい屋上設置、または国有企業への優遇措置。 たとえそうであっても、 山東省 このプログラムにより、20年末までに州の総太陽光発電容量が2025GW増加する可能性があると予想しています。

より一般的な課題は、 統合する 農村地域では、正午の過剰なピーク太陽光発電出力が地域の送電網を圧倒する可能性があります。 

山東省やその他の省は、この問題に対処するために分散型太陽光発電に貯蔵要件を課していますが、 研究 これによりコストが上昇し、太陽光発電の経済性を危うくする可能性があることが判明しました。 

郡全体の太陽光発電プログラムをヒートポンプにも拡張できるでしょうか?

ヒートポンプと太陽光発電は通常、XNUMX つの別個の分野として扱われます。太陽光発電はエネルギー生産であり、ヒートポンプはエネルギー効率の構築です。

政策立案者はそれらを異なるテーマとして扱い、異なる省庁に割り当て、異なるインセンティブを提供し、別々の目標を設定します。

しかし今日では、電力供給、送電網、需要の統合を求める中国の政策の一環として、低炭素技術をどのように組み合わせるかについて考える価値がある。

適切な条件下では、ヒートポンプは地元で生産された太陽光発電の消費量を増やすのに役立ちます。 太陽光発電のヒートポンプを使用すると、温室効果ガスの排出や地域および屋内の空気の質への悪影響に関連する化石燃料を使用する既存の暖房システムの必要性をなくすこともできます。

私の分析によると、住宅にすでに太陽光発電が設置されている場合、そこで発電される安価な電力をヒートポンプの動力として使用すると、複合システムの経済性が向上することがわかりました。

中国の電気は比較的安価ですが、自家発電できる家庭や村にとっては、太陽光発電の余剰電力を正午に送電網に供給するよりもヒートポンプのほうが見返りが大きいのです。

これは夏の暑い時期だけでなく、ヒートポンプを冷却に使用できます。 太陽光発電が発電している日中は暖房の必要性が重ならない場合でも、太陽光発電とヒートポンプを組み合わせると冬にも経済的メリットが得られることがわかりました。

中国の冬は他のほとんどの国に比べて晴天が多いです。 たとえば、山東省では、家庭用ソーラー パネルが冬の間ずっと夏と比べて 76% の電力を生成する可能性があり、これはアリゾナ州フェニックスに匹敵します。 これをロンドンやミュンヘンと比較すると、冬の太陽光発電出力は平均して夏のレベルの 20 ～ 25% にすぎません。  

ヒートポンプを追加すると、太陽光発電で発電した電力を送電網に輸出するのではなく、家庭で自家消費できる量（「自家消費」と呼ばれる）を増やすこともできます。 ヒートポンプは、気候帯に応じて、この指標をヒートポンプなしの場合の 10% を大きく下回る水準から、最大 20% ～ 30% まで押し上げます。 ストレージを追加すると、自己消費量は 40% 以上に達する可能性があります。

最も重要なことは、初期資本コストが高いにもかかわらず、既存の太陽光発電家庭にヒートポンプを追加することが経済的に魅力的であることを発見したことです。

中国中部および東部のほとんどの地域では、既存の太陽光発電家庭にヒートポンプを追加する場合、新しい抵抗暖房やガスボイラーに比べて高額な初期費用が、通常 XNUMX 年以内に回収されることがわかりました。これは、図の濃い色の陰影で示されています。以下のXNUMXつのマップ。 

地方でのヒートポンプの使用を妨げているものは何ですか?

ここ数十年で中国は、 注目と投資 屋内大気排出量の削減による生活の質の向上と、低炭素エネルギーの促進による農村世帯の経済的利益の両方を目的として、農村地域におけるエネルギー転換に取り組んでいます。

しかし、地方では、特にヒートポンプの導入に関して、特有の障壁に直面しています。

私たちのレポートでは、XNUMX つの主要な問題を特定しました。これらはすべて、郡全体の PV プログラムまたは同様のスキームを通じて対処できる可能性があります。

最初の障壁は国民の認識です。 中国の都市部では、暖房システムの構築は主に建物の所有者と地域の暖房企業の問題である一方、農村部の住民は 見る傾向がある 政府の責任としてエネルギー効率と低排出暖房を構築する。

さらに、中国の農村部では、「クリーン暖房」（中国では「クリーンコール」ストーブやガスなど）の導入による潜在的なコスト削減についてほとんど認識されていないことがわかりました。

時間の経過とともにコストを節約できる効率的なデバイスに、より多くの初期投資をすることにほぼ普遍的な消費者が抵抗していることを考えると、資本コストが第 XNUMX の障壁となります。

全郡太陽光発電プログラムは、プログラムの資本コストを商業および産業の顧客と共同でプールすることで、この懸念を軽減するのに役立つ可能性があり、エネルギーサービス会社や商業ローンを通じてそのような投資に資金を供給することが可能になる可能性があります。

管理能力と調整が第 XNUMX の障壁となります。 歴史的に、エネルギー効率と低排出エネルギー ポリシー 田舎では 苦しんだ 責任の不明確さ、さまざまな政府機関間の分裂、不十分な執行。

全郡太陽光発電プログラムの設計は、少なくともこれらの調整問題のいくつかを解決するのに役立つ可能性があります。

このプログラムの将来はどうなるでしょうか? 

私たちの調査は、郡全体の太陽光発電プログラムの成功をさらに発展させる大きな可能性があることを示しています。 

人口の合計は100億人をはるかに超えており、たとえ多くの郡が当初の目標を下回ったとしても、参加郡は今後数年間でかなりの量の太陽光発電に貢献する可能性がある。 

さらに、私たちの分析は、全県太陽光発電プログラムが中国やその他の地域の政策のモデルとなる可能性があることを示唆しています。これにより、ソフトコストの問題に対処しながら、お金はおろか時間とエネルギーを投資する理由がほとんどないと考えている小規模な地方の住民を支援します。家に電力を供給し、暖房し、冷房する方法。

中国でヒートポンプの導入を拡大する今の動きは、それ自体で排出量をさらに削減する可能性があるだけでなく、発展途上国の他の地域でも低コストのヒートポンプの設置を拡大する可能性があります。 冷房需要 地球の温暖化に伴い、今後数年間で信じられないほど急速に成長する可能性があります。 

PV とヒートポンプを組み合わせることで私たちが確認した主な利点は暖房排出量の削減ですが、PV と冷房を組み合わせることで、太陽光や夏季のピーク電力負荷の吸収にも役立つ可能性があります。 

私たちの研究は、全郡太陽光発電プログラムの革新的な政策設計が他の技術にどのように拡張され、経済、温室効果ガス排出、大気汚染、追加の太陽エネルギーの統合の点でより広範な利益をもたらすことができるかを示しています。

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• 情報源： https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-chinas-rural-solar-policy-could-also-boost-heat-pumps/