La energía hidroeléctrica de bombeo apoya la transición de China hacia la energía renovable al generar electricidad cuando el sol no brilla y sopla el viento.
Una instalación hidroeléctrica de bombeo bombea agua a un embalse cuando la demanda y los precios de electricidad son bajos, generalmente por la noche, y luego la bombea río abajo a través de turbinas para generar electricidad cuando la demanda y los precios son altos.
El costo de la construcción de energía hidroeléctrica es alto, pero una instalación dura alrededor de 60 años, lo que significa que el costo total de la energía es relativamente bajo.
Este método fiable de almacenamiento de energía ha experimentado un enorme crecimiento en los últimos años, lo que depende de él. hilado Los objetivos de emisiones de carbono de China. Entre 2015, año en que China adoptó el Acuerdo de París, y 2023, la capacidad instalada de agua de más de duplicadode 22,8 gigavatios (GW) a 51 GW.
China quiere aumentarlo a más de 62 GW para 2025 y a unos 120 GW para 2030. plan por la Administración Nacional de Energía (NEA) en 2021. Actualmente existe 167 GW agua bombeada en planificación o en construcción.
Sin embargo, nuestra última leer muestra que la construcción de centrales hidroeléctricas de bombeo por sí solas puede no ser la forma más rentable de lograr un sistema energético sin emisiones de carbono.
En cambio, para garantizar la estabilidad de la red y respaldar mejor la transición hacia la neutralidad de carbono, se deben optimizar los sistemas de bombeo de agua existentes, mientras se utiliza ampliamente la opción rentable del almacenamiento en baterías.
Con pilas de agua
La capacidad solar y eólica instalada en China ha crecido significativamente, de 120 GW en 2012 a más de 1.200 GW en 2024, NEA números mostrar
Esto crea desafíos para la confiabilidad del sistema eléctrico dada la naturaleza variable de estas fuentes de energía. Tecnologías como la hidráulica de bombeo y las baterías que almacenan grandes cantidades de energía son esenciales para equilibrar la red y aumentar la flexibilidad del sistema energético.
Aunque la energía hidroeléctrica por bombeo tiene una vida útil más larga y un menor costo por kilovatio-hora, el almacenamiento en baterías es más adecuado para un uso generalizado debido a su período de construcción más rápido (menos de seis meses) en comparación con el agua bombeada (de 4 a 5 años) y, de hecho, , no necesita topografía específica ni disponibilidad de agua.
El agua bombeada es eficiente y rentable para el almacenamiento a largo plazo a gran escala, mientras que las baterías ofrecen mayor flexibilidad y tiempos de respuesta más rápidos. Por tanto, estas dos tecnologías pueden desempeñar funciones complementarias. A finales de 2023, China había 86 GW La reserva de energía fue del 59,3% y la batería del 40,6%.
A medida que el costo de las baterías ha disminuido significativamente, ha habido un auge en la adopción del almacenamiento de energía en baterías, lo que ha llevado a un aumento significativo de nuevos proyectos.
La caída de los precios de las baterías podría dejar atrás el agua bombeada
Nos gustaría discutir el papel de la energía hidroeléctrica de bombeo en el sistema energético de China y considerar su mejor potencial de 2025 a 2050. Para ello utilizamos software de código abierto. Ruta de cuadrícula construir un modelo detallado del sistema eléctrico de China, incluida la carga horaria provincial, las limitaciones de transmisión interregional, los perfiles eólicos y solares regionales y las proyecciones de costos para las energías renovables y el almacenamiento de energía.
Nuestros hallazgos sugieren que el objetivo de la NEA de 120 GW de generación de energía hidroeléctrica para 2030 será suficiente para equilibrar los recursos renovables variables. Mientras tanto, el coste de las baterías, especialmente las que tienen una capacidad de cuatro horas, bajará y será más competitivo.
Por tanto, el estudio sugiere que entre 2025 y 2050, la capacidad de almacenamiento en baterías podría aumentar de 21 GW a 858 GW. Esto posiciona el almacenamiento en baterías como un enfoque rentable para gestionar la variabilidad de las fuentes de energía renovables y satisfacer la creciente demanda de energía a largo plazo.
El futuro de la ingeniería hidráulica en China
China ha fijado objetivos ambiciosos para la expansión de la energía hidroeléctrica como parte de su estrategia de transición a un sistema de energía limpia e introducir varias políticas de apoyo. Por ejemplo, varias provincias, como Mongolia Interior, Beijing y Shandong, han eximido a los embalses del uso del agua. impuesto sobre los recursos hídricos.
A nivel del gobierno central el año pasado, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma presentado Pago fijo a los operadores de bombeo en función de la capacidad de sus instalaciones. Estas “tarifas de capacidad” están diseñadas para ayudar a los operadores a obtener ingresos razonables.
Bajo las políticas y objetivos actuales en China, la optimización de los proyectos de bombeo de agua es cada vez más importante. Nuestro análisis produjo los siguientes hallazgos y recomendaciones clave que pueden proporcionar información a medida que China perfecciona su estrategia hidroeléctrica.
Primero, Las políticas y objetivos del desarrollo hidroeléctrico deben incorporarse a la planificación general del sistema eléctrico de China.
Actualmente, las tecnologías de almacenamiento de energía, incluida la hidroelectricidad, no se tienen suficientemente en cuenta en la planificación del sistema energético. Para encontrar la escala y ubicación adecuadas, la energía hidroeléctrica debe compararse periódicamente con otras opciones de almacenamiento, tecnologías de generación y soluciones de transmisión. De lo contrario, los proyectos hídricos excesivos o inadecuados pueden aumentar los costos del sistema energético y las facturas de electricidad de los consumidores.
También es importante reevaluar los precios. Es necesario mejorar el actual mecanismo de fijación de precios para el agua bombeada, que fijan las autoridades en función de los costos de inversión, ya que puede generar gastos e inversiones excesivos en proyectos, lo que resultaría en precios de la electricidad irrazonablemente altos. Introducir la competencia a través de licitaciones abiertas para proyectos hidroeléctricos puede ayudar a controlar los costos de los proyectos y mantener bajas las tarifas eléctricas.
Además, Es necesario seguir mejorando el mecanismo del mercado mayorista de electricidad. Aunque a la reserva de energía se le ha permitido participar en el mercado mayorista de electricidad, la provisión de ganancias sigue siendo difícilporque las reglas no son claras. La reforma permitiría que los precios sean determinados por la oferta y la demanda y proporcionaría pagos por capacidad neutrales desde el punto de vista tecnológico para que el almacenamiento de energía pueda competir en igualdad de condiciones con otras tecnologías.
Finalmente, Fomentar la cooperación interregional para proyectos hidroeléctricos puede mejorar el intercambio o almacenamiento de energía y mejorar la estabilidad de las redes regionales.
Los formuladores de políticas deberían trabajar con sus homólogos de las provincias vecinas para crear un marco de cooperación y armonizar las regulaciones. Esto contribuye a la ubicación óptima de los recursos hídricos y otros sistemas, lo que genera ahorros de costos para los consumidores.
Este artículo fue publicado originalmente. Diálogo de la Tierra bajo una licencia Creative Commons.
