Ветроэнергетика является крупным сектором китайской энергетики, который необходим для достижения целей КНР в рамках Парижского соглашения, а также построения «Экологической цивилизации» в соответствии с установками руководства КПК.

По итогам 2019 года установленная мощность китайской ветроэнергетики превысила 200 ГВт, и она выработала более 5,5% китайской электроэнергии.

До недавнего времени Китай развивал ветроэнергетику главным образом на материковой части страны. Ветровые электростанции в гигантских масштабах строились во Внутренней Монголии, автономном районе на севере КНР, известном своим хорошим ветровым потенциалом. Недостатком такого подхода является географическая удаленность от основных центров потребления электроэнергии, расположенных в прибрежных регионах на юго-востоке страны (см иллюстрацию выше). В сочетании с недостаточными темпами расширения линий электропередач это приводило и приводит до сих пор к высоким вынужденным потерям ветровой электроэнергии, снижению эффективности отрасли.

В последние годы Китай значительно продвинулся в технологиях офшорной ветроэнергетики. Несколько производителей создали модели турбин класса 10 МВт и начали их выпуск. Китайские энергетики демонстрируют рекордные темпы строительства морских ветровых электростанций.

Поэтому, хотя установленная мощность офшорной ветроэнергетики КНР пока ничтожно мала (в сравнении с размерами китайской электроэнергетики в целом) - около 5 ГВт, очевидно, страна находится на пороге бурного роста этого сектора. Его потенциал огромен.

В научном журнале Science Advances опубликована статья учёных из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и Научно-технологического университета Хуачжун в Китае «Offshore wind: An opportunity for cost-competitive decarbonization of China's energy economy» (Офшорная ветроэнергетика: возможность экономически конкурентоспособной декарбонизации энергетической экономики Китая).

В работе исследован потенциал развития морской ветроэнергетики в КНР, в том числе, в плане снабжения электроэнергией прибрежных провинций.

Густонаселенные прибрежные провинции, включая Гуандун (112 млн человек) и Цзянсу (79 млн человек), потребляют около 80 процентов всей электроэнергии, но основная часть ветровой энергии сегодня поступает от наземных ветровых электростанций, расположенных в таких местах, как Внутренняя Монголия, на расстоянии более тысячи миль от большинства крупных городов.

Авторы пришли к выводу, что Китай обладает огромным потенциалом офшорной ветровой энергии, который можно разрабатывать, и доставлять эту энергию в прибрежные провинции по конкурентоспособным ценам. Близость к центрам потребления - важное преимущество такого подхода.

Чтобы рассчитать мощности морской ветроэнергетики и её стоимость, исследователи сначала определили участки, где могут быть построены офшорные ветровые электростанции, исключив зоны мореходства, охраняемые районы и территории с глубинами более 60 метров. Они рассчитали скорость ветра в этих районах и приблизительную почасовую мощность для каждой из турбин.

В результате получилось, что в прибрежных морских районах можно построить примерно 3400 ГВт офшорных ветровых станций, а ветроэнергетический потенциал в 5,4 раза превышает текущую потребность соответствующих провинций в электроэнергии.

Авторы рассмотрели два сценария капитальных затрат для офшорной ветроэнергетики: $2000 и $3500 за киловатт, основываясь на фактических данных и прогнозах IRENA и других организаций. При моделировании эти затраты корректировались в соответствии с глубиной и расстоянием от берега.

Как мы видим на следующей иллюстрации, прибрежные регионы обладают отличным ветровым потенциалом. На большей территории рассмотренной акватории расчетный КИУМ превышает 35%, а в ряде мест превышает 55%. Это даёт возможность вырабатывать электроэнергию с низкой стоимостью (LCOE), конкурентоспособной с угольной и атомной генерацией.

Авторы также отмечают, что изменения климата приводят к некоторому снижению силы ветра в континентальных регионах Китая, уменьшая потенциал ветроэнергетики. Для морских ветров эта тенденция является не столь выраженной, что также обосновывает целесообразность ускоренного развития этого направления.

Расчеты показали, что офшорные ресурсы позволят произвести по конкурентоспособной цене 1148,3 ТВт*ч электроэнергии в сценарии с высокими затратами и 6383,4 ТВт*ч в варианте с низкими затратами уже в 2020 году, что эквивалентно 36-200% общего спроса на энергию в прибрежных провинциях после 2020 года. К 2030 году, в связи со снижением стоимости технологий ветровой генерации, потенциал офшорной ветроэнергетики значительно расширяется.

Таким образом, офшорная ветроэнергетика способна экономически эффективно производить значительную часть или даже всю электроэнергию, потребляемую прибрежными провинциями, в которых сосредоточена основная экономическая активность и проживает большинство населения КНР.