Norwegian SciTech News

Kiinan osuus maailman kasvihuonekaasupäästöistä on 30 prosenttia, josta suuri osa tulee hiilivoimasta. On vakiintunut fakta, että jos maailma aikoo saavuttaa ilmastotavoitteet, Kiinan on korvattava suuri osa nykyisestä energiasekoituksestaan uusiutuvalla energialla.

hiilivoima muodostaa edelleen ylivoimaisesti suurimman osan maan energiahuollosta, mutta uusiutuvan energian kehittämisessä on tapahtunut paljon lyhyessä ajassa.

” Kiina on nyt maailman johtava uusiutuvan energian tuottaja sekä uusiutuvan energian tuotannossa että käytössä. Kiina on ottanut johtoaseman erityisesti aurinko-ja tuulienergiassa, Marius Korsnes sanoo.

Korsnes toimii tutkijana NTNU: ssa ja on viimeiset kymmenen vuotta tutkinut uusiutuvan energian kehitystä Kiinassa. Juuri ennen vuoden 2019 loppua häneltä ilmestyi kirja Wind and Solar Energy Transition in China.

kirja luo uutta valoa siihen, miten Kiinan uusiutuva teollisuus on kehittynyt ja mitä hallintomenetelmiä hallitus käyttää.

halukas kokeilemaan

Korsnes on tutkinut, mitkä tekijät ovat mahdollistaneet uuden energiajärjestelmän rakentamisen niin nopeasti. Hän valottaa myös sitä, miten muutosta johdetaan Kiinassa strategisesti.

viranomaisten omaleimainen johtamistapa antaa niille mahdollisuuden organisoida ja valvoa tuuli-ja aurinkokuntajärjestelmien innovointia ja kehitystä.

“kokeiluhalukkuus läpäisee koko Kiinan järjestelmän”, Korsnes sanoo.

viranomaiset kehittävät kokeiluhankkeita tietyllä alueella, ja päätöksenteko alkaa usein pienenä kokeiluna, jota sitten laajennetaan, jos kokeilu osoittautuu tulokselliseksi.

“monet syyt vaikuttavat siihen, miksi kiinalaiset toimijat näyttävät menestyvän erilaisissa yrityksissä, kuten tuuliteollisuusyrityksissään”, Korsnes sanoo, “mutta haluan korostaa, miten Kiinan hallitus on onnistunut helpottamaan oppimista. Samalla he ovat välttäneet kehityksen hidastumisen johtuen ylituotannosta tai koska teknologia on liian kallista tai huonolaatuista.”

Korsnes on tutkijatohtori NTNU: n Poikkitieteellisten Kulttuurintutkimusten laitoksella ja johtaa Norjan energian ja ilmastonmuutoksen tutkimusaluetta 1.

Norjan Energiamurroksen Strategiakeskus (Ntrans) tutkii energiajärjestelmän roolia siirtymisessä nollapäästöyhteisöihin.

hyvä sähkön saanti on kehityksen symboli

Kiinan teollisuus on voimakkaassa kasvussa ja maan sähkönkulutus on kasvanut valtavasti viimeisten 20 vuoden aikana.

” maa on kamppaillut pysyäkseen sähkön kysynnän perässä, koska sähkönkulutus on kasvanut niin nopeasti. Investoinnit teolliseen kehitykseen ja nopeasti kasvava hyödyketuotanto ovat kasvattaneet sähkön tarvetta dramaattisesti, Korsnes sanoo.

“kulutuksen kasvuun vaikuttaa myös se, että monilla kiinalaisilla on nyt parempi elintaso, hän sanoo.

Korsnes korostaa, että Kiinan viranomaiset keskittyvät varmistamaan, että ihmisillä on hyvät mahdollisuudet saada sähköä.

” sähkö on nyky-yhteiskunnan tärkeä tukipilari ja kehityksen symboli. Kiinan kommunistisen puolueen keskeinen tavoite on tarjota ihmisille riittävästi – ja edullista – sähköä.”

tätä varten viranomaiset tukevat sähköenergiaa niin, että lasku pysyy pienenä kuluttajille.

muutkin maailmanvallat ovat tunnustaneet vallan merkityksen kansalle. Leninillä, Neuvostoliiton ensimmäisellä johtajalla, oli yksi mantroistaan: “kommunismi = Neuvostovoima + koko maan sähköistäminen.”

sähköverkon haasteet

tuotannon ja kulutuksen kasvu on luonut suuria haasteita Kiinan sähköverkolle, joka alun perin perustettiin pienemmän sähkönkulutuksen ja hiilivoimaloiden tasaisen sähkönsaannin vuoksi.

auringon ja tuulen voimalla energiansaanti vaihtelee sääolosuhteiden ja vuodenaikojen mukaan.

” Kiinassa on maailman suurin sähköverkko, jota he ovat päivittäneet ja laajentaneet ennätysvauhtia”, Korsnes sanoo.

sähköverkkoon liittyvät haasteet ja se, miten viranomaiset pyrkivät sopeuttamaan olosuhteet uuteen todellisuuteen, ovat osa sitä, mitä hän on tutkinut uusimmassa tutkimusprojektissaan.

“Uusiutuva energia tuottaa sähköä vain silloin, kun tuuli puhaltaa tai aurinko paistaa, joten yhtäkkiä sähköverkkoa on muutettava sopeutumaan epätasaiseen sähköntuotantoon. Tämä on valtava haaste. Euroopassa kamppailemme myös uusiutuvan energian integroimisesta verkkoon, hän sanoo.

tarpeisiin mukautetut lait ja asetukset

Kiina ratkaisee nämä haasteet politiikan toteuttamistavalla; viranomaiset käsittelevät haasteita ja ongelmia ja etsivät ratkaisuja sekä virallisilla että epävirallisilla välineillä, Korsnes sanoo.

” kyse on prosessin helpottamisesta, ja tässä Kiinan viranomaiset joustavat ja mukauttavat säännöksiä matkan varrella. He saattavat esimerkiksi ottaa käyttöön uuden, melko monitulkintaisen lain, ja sitten vähitellen muuttaa lainsäädäntöä ja pykäliä. Tämä prosessi on monella tapaa käytännöllinen ja tehokas, hän sanoo.

Aurinkoteollisuus kasvoi omillaan

“on iso ero siinä, miten aurinko-ja tuulienergia ovat kasvaneet Kiinassa, ja on mielenkiintoista vertailla, miten maa on tuonut nämä kaksi uusiutuvaa energialähdettä laivaan täysin eri tavoin”, Korsnes sanoo.

hänen aikaansa Kiinassa on sisältynyt useita opiskelu-ja tutkimusmatkoja, kaksi Pekingissä ja yksi Shanghaissa. Kun hän halusi tarkastella lähemmin aurinkosähkölaitosten (PV) kehitystä, tutkimus vei hänet muihin suuntiin kuin hän oli kuvitellut.

” olin nähnyt paljon tilastoja ja lukenut paljon aurinkokennojen kasvusta. Mutta kun aloin puhua älykkäiden ja kestävien kaupunkien asiantuntijoille Kiinassa, harva heistä oli kuullut lähiöistä tai kaupunkikortteleista, joihin oli asennettu aurinkokennoja.

kävi ilmi, että monet rakennettavista aurinkosähköjärjestelmistä olivat suuria voimaloita, jotka olivat kaukana Pekingin ja Shanghain kaltaisiin megakaupunkeihin perustettavista älylähiöistä. Tilanne kärjisti voimansiirron ongelmia.

noin vuodesta 2016 lähtien hallitus on keskittynyt kehittämään hajautetumpaa aurinkosähköä kattoihin maaseutumaisemmilla alueilla, mikä on luonut myös paikallista arvoa.

“aurinkokennoteollisuuden kasvu ei ollut alussa viranomaisten tahallista ja suunnitelmallista toimintaa. Se sai alkunsa siitä, että 2000-luvun alussa pienimuotoiset toimijat näkivät ja käyttivät hyväkseen bisnesmahdollisuutta, vaikka valtion tukijärjestelmiä niiden kehittämiseen ei ollut.

valtion tuki auttoi

sitten tuli finanssikriisi vuonna 2008. Siihen mennessä aurinkokennoteollisuus oli kasvanut niin suureksi, että Kiinan keskushallinto puuttui asiaan ja varmisti, ettei uusi teollisuus epäonnistuisi. Kiinan aurinkokennoteollisuus onnistui näin selviämään talouden mullistuksesta, joka sai koko maailman tärisemään.

vuoteen 2009 asti Kiina vei maasta lähes kaikki tuottamansa aurinkopaneelit. Mutta vähitellen yhä enemmän asennettiin kotiin, ja maa alkoi sekä tuottaa että käyttää aurinkoenergiaa.

“aurinkoteollisuus lähti nousuun vuonna 2014, ja kasvu on ollut räjähdysmäistä. Aurinkosähkön tuotanto on nyt lähes yhtä laajaa kuin tuulivoiman”, Korsnes sanoo.

” nopea kasvu johtuu pitkälti siitä, että viranomaiset ovat onnistuneet luomaan vankkoja tukijärjestelmiä. Samalla heidän on pitänyt löytää tasapaino, jotta tukijärjestelmistä ei tule niin hyviä, että ne laajenevat liian paljon liian nopeasti. He näyttävät löytäneen tasapainon, joka toimii.”

Tuulivoima lähti – mutta liian nopeasti

tuulivoimapuolella kehitys on tapahtunut täysin eri tavalla kuin aurinkoenergialla. Tuulivoima-aloite sai alkunsa, kun Kiina alkoi tuoda teknologiaa muista maista, muun muassa Tanskasta ja Saksasta.

pikku hiljaa Kiina otti vastuulleen tuulivoimaloiden ja komponenttien tuotannon.

maa alkoi kiinnostua tuulesta jo vuonna 2002, mutta kasvu alkoi toden teolla vuonna 2008.

” sen jälkeen tuulivoimateollisuus on kehittynyt nopeasti. Liian nopeasti”, Korsnes sanoo.

vuodesta 2011 alkaen Kiinan viranomaiset ovat vähentäneet tukiohjelmia kehityksen rajoittamiseksi. Liian monta tuulipuistoa rakennettiin nopeasti, eikä sähköverkolla ollut kapasiteettia käyttää kaikkea tuotettua sähköä .

Tuulipuomi

Kiinan merituuliteollisuuden nousukaudella vuosina 2008-2011 useat merkit viittasivat siihen, että kehitys tapahtui liian nopeasti. Turbiineja rakennettiin enemmän kuin myytiin, eikä monia turbiineista ollut kytketty sähköverkkoon.

tuulivoiman kehittämisestä tänä aikana oli päätetty paikallisesti, ja hankkeen enimmäisraja oli 50 megawattia. Kunnat, jotka halusivat ottaa kaiken irti uudesta teollisuushankkeesta, olivat “fiksuja” ja hyväksyivät useita 50 MW: n hankkeita aivan vierekkäin.

tämä johti valtaviin hankkeen jalanjälkiin, mitä kansalliset viranomaiset eivät olleet osanneet ennakoida.

sähköverkon kehittämistä säädellään valtakunnallisesti, eikä sähköverkkoa mitoitettu niin, että se saisi niin paljon virtaa kerralla. Tämä johti siihen, että monet turbiinit eivät pystyneet toimittamaan tuottamaansa tehoa.

keskusviranomaiset päättivät vuonna 2011, että NDRC: n (National Development and Reform Commission) on hyväksyttävä uusia hankkeita. Tämä johti tuulivoiman kehityksen kasvun hidastumiseen.

laatu yli määrän

ylikapasiteetin ja huonosti toimivien turbiinien välttämiseksi hallintoviranomaiset muuttivat myös tarjouskilpailujen voittajakriteereitä. Aiemmin kustannukset olivat olleet tärkeä kriteeri, mutta nyt kokemus, paikallisesti tuotettujen osien määrä ja tekniset suunnitelmat nousivat tärkeiksi kriteereiksi.

” muun muassa nämä toimenpiteet muuttivat painopistettä mahdollisimman suuren määrän tuottamisesta laadun korostamiseen. Kriteerien muutokset ovat esimerkkejä siitä, miten Kiinan hallitus soveltaa joustavaa ja kokeellista lähestymistapaa politiikan muotoiluun ja toteuttamiseen, Korsnes sanoo.

“riskien ottaminen ja samalla pitkäjänteisyysajattelu ja joustavan päätöksenteon varmistaminen ovat ominaisuuksia, jotka voivat johtaa kestäviin tulevaisuuden ratkaisuihin nopeammin.”

monet maailman suurimmista tuuliturbiiniyhtiöistä ovat nykyään kiinalaisia.

suurin osa Kiinan tuulivoimakapasiteetista on maalla, mutta merituuli on kasvava painopisteala.

investoinnit uusiutuviin energialähteisiin finanssikriisin seurauksena

Kiina teki uusiutuvista energialähteistä strategisesti tärkeän teollisuudenalan Kiinalle finanssikriisin jälkeen, ja nykyään uusiutuvan energian investoinnit saavat huomattavaa valtion tukea.

” näemme nyt Kiinassa merkittävän strategisen, valtionlaajuisen sitoutumisen uusiutuvaan energiaan. Valtio helpottaa uusiutuvia innovaatioita”, Korsnes sanoo.

“se muistuttaa Norjan 70-luvun öljyteollisuusinvestointeja, mutta Norjassa tuntuu unohtuneen kehityksen ja innovaatioiden tukeminen tulevaisuuden energian kannalta”, hän lisää.

maailman suurin pato

vesivoiman osuus Kiinan koko sähköntuotannosta on peräti 18 prosenttia.

Maon into kehittää vesivoimaa oli merkittävä sysäys sille, että se saavutti merkittävän aseman uusiutuvan energian tuotannossa. Yksi hänen unelmistaan oli rakentaa maailman suurin pato. Jangtsejokeen ulottuva Kolmen rotkon pato valmistui vasta 30 vuotta Maon kuoleman jälkeen, mutta se on todellakin nyt maailman suurin pato ja tuottaa valtavia määriä sähköä.

hiili saa välillisiä tukia

vaikka uusiutuva energia kasvaa nopeasti, hiilen osuus maan sähköntuotannosta on edelleen 69 prosenttia.

kunnat haluavat usein tukea hiilivoimaa, koska se tuo kunnalle tai kylälle vakaat tulot ja hyvät verotulot. Hiili hyötyy edelleen epäsuorista tukijärjestelmistä, kuten sähköntuotantoa ja sähköntuotantoa koskevista edullisista sopimuksista.

Korsnes korostaa, että suuri osa Kiinan sähköntuotannosta, ei vähiten kivihiilestä, käytetään teollisuuden ja hyödykkeiden tuotantoon ja että suuri osa päästöistä on ns. Toisin sanoen voimaa käytetään vientiin menevien tavaroiden tuottamiseen.

“Länsi tuo paljon tavaraa Kiinasta, joten kuluttajina meillä on myös vastuu ja mahdollisuus vaikuttaa. Voimme esimerkiksi vaatia, että tuotteet valmistetaan uusiutuvilla energialähteillä, Korsnes sanoo.

lisää tietoa Kiinan hiilivoimasta tässä Wiredin artikkelissa.