Factores de capacidad y costos nivelados de la electricidad. Distribuciones espaciales de la media (A) CF y (B) LCOE [$ kWh-1] durante 1980-2018 para la región filtrada. Las provincias costeras están coloreadas de gris. Las líneas azules discontinuas indican áreas de energía eólica marina que están más próximas a provincias particulares. Tenga en cuenta los diferentes límites de la barra de color en (A) y (B). Crédito:Peter Sherman / Proyecto Harvard-China
Bajo el Acuerdo Climático de París, China se comprometió a depender de recursos renovables para el 20 por ciento de sus necesidades energéticas para 2030. Actualmente, el país va camino de duplicar ese compromiso, con el objetivo de alcanzar el 40 por ciento en la próxima década. La energía eólica es fundamental para lograr ese objetivo. Durante los últimos 20 años, La capacidad de energía eólica de China se ha disparado de 0,3 gigavatios a 161 gigavatios.
Pero, en años recientes, ese crecimiento se ha desacelerado y las esperanzas para el futuro de la energía eólica de China se han desvanecido.
¿Por qué? Localización, localización, localización.
Provincias costeras pobladas, incluidos Guangdong y Jiangsu, consumen alrededor del 80 por ciento de la electricidad total del país, pero la gran mayoría de la capacidad eólica de China proviene de parques eólicos terrestres en lugares como Mongolia Interior, a más de mil millas de distancia de la mayoría de las ciudades importantes.
Para empeorar las cosas, Estudios climáticos recientes han sugerido que el debilitamiento del gradiente de temperatura tierra-mar debido al cambio climático global está haciendo regiones históricamente ventosas, como Mongolia Interior, menos viento.
Además, gran parte de la energía eólica de esas regiones no se utiliza debido al momento en que se produce. La investigación ha sugerido que alrededor del 16 por ciento de la generación eólica potencial total se desperdició entre 2010 y 2016, cuesta más de $ 1.2 mil millones.
Si China va a cumplir y superar su objetivo de París para 2030, tendrá que encontrar una manera de aumentar su capacidad eólica.
En un estudio reciente, investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China, descubrió que la energía eólica marina podría ser una gran parte de la solución.
Este mapa muestra la capacidad eólica disponible por provincia en gigavatios. Crédito:Harvard SEAS
La investigación se publica en Avances de la ciencia .
"Esta es una nueva contribución importante, Reconocimiento de que China tiene abundante potencial eólico marino que puede desarrollarse y llevarse a tierra para las provincias costeras hambrientas de energía a costos competitivos con las centrales eléctricas contaminantes de carbón existentes, "dijo Michael McElroy, el profesor Gilbert Butler de estudios ambientales en SEAS y autor principal del artículo.
Este mapa muestra la demanda de electricidad por provincia en gigavatios. Crédito:Harvard SEAS
Para calcular la capacidad y el costo de la energía eólica marina en China, los investigadores identificaron primero las regiones donde se podrían construir parques eólicos marinos, excluyendo zonas de envío, áreas protegidas ambientalmente y profundidades de agua superiores a 60 metros. Calcularon las velocidades del viento en esas áreas y estimaron la capacidad horaria de cada una de las turbinas.
Descubrieron que la energía eólica potencial total de los parques eólicos construidos a lo largo de la costa china es 5,4 veces mayor que la demanda actual de energía costera.
Los investigadores también encontraron que esta energía sería rentable.
Este gráfico muestra el potencial de energía marina en relación con la demanda en las provincias costeras. Crédito:Harvard SEAS
"Estimamos los costes de la energía eólica marina de acuerdo con un rango de valores derivados de los recientes desarrollos de parques eólicos marinos, "dijo Peter Sherman, estudiante de posgrado en el departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias y primer autor del artículo. "Históricamente, las turbinas eólicas marinas han sido prohibitivamente caras, pero ahora está claro que, debido a importantes avances tecnológicos, la economía ha cambiado de tal manera que la energía eólica marina podría ser competitiva en costos ahora con el carbón y la energía nuclear en China ".
Los investigadores estimaron que si los precios de la electricidad son altos, La energía eólica marina podría proporcionar más de 1, 000 teravatios-hora, o alrededor del 36 por ciento de toda la demanda de energía costera. Si los precios de la electricidad son bajos, podría proporcionar más de 6, 000 teravatios-hora, o 200 por ciento de la demanda total de energía.
"Nuestra investigación demuestra el potencial de rentabilidad, energía eólica marina para alimentar regiones costeras, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire en China, "dijo McElroy.
