Riesige Kraftwerke in der Wüste Chinas

Riesige Wüstenkraftwerke würden billige, saubere Energie in die Produktionszentren Chinas pumpen, den Lebensstandard des Landes erhöhen und Chinas Wettbewerbsfähigkeit in Hightech-Wettkämpfen wie der künstlichen Intelligenz (KI) stärken, sagen chinesische Wissenschaftler .

Solarmodule auf der Ningxia Tengger Desert New Energy Base, einer der Basen für erneuerbare Energien im Nordwesten Chinas. Foto: AFP

Unendlich saubere Energie aus der Wüste

Nordwestchina umfasst drei Provinzen: Shaanxi, Gansu, Qinghai und zwei autonome Regionen: Ningxia und Xinjiang. Mit einer Fläche von mehr als drei Millionen Quadratkilometern ist es größer als Indien und galt lange Zeit als eine der am wenigsten entwickelten und ärmsten Regionen Chinas.

Die große Entfernung zum Meer und das raue Gelände mit seinen ausgedehnten Wüsten wie der Gobi und Taklamakan haben zu der geringen Bevölkerungsdichte der Region geführt.

Allerdings ist die Region reich an natürlichen Ressourcen, darunter Öl, Kohle und reichlich grüne Energiequellen. Es ist die Quelle von 60 % der chinesischen Solarenergie und einem Drittel der Windenergie.

Nach Schätzungen von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die die Energiewende vorantreiben, liegt die derzeit installierte Kapazität im Nordwesten Chinas bei fast 500 GW. Zusammen mit der riesigen Wüstenregion Gobi in der nahegelegenen Inneren Mongolei erreicht diese Zahl 600 GW.

Zum Vergleich: Nach Angaben der US Energy Information Administration werden alle US-Kraftwerke zusammen bis Ende 2022 etwa 1.100 GW produziert haben.

Bemerkenswerterweise werden mehr als die Hälfte dieser Kraftwerke im Nordwesten Chinas durch natürliche Energiequellen betrieben: Wind- und Solarenergie. Trotz der Unberechenbarkeit der Natur erreichen diese Ökokraftwerke durchschnittliche Auslastungsgrade von über 95 %.

Wissenschaftlern zufolge hat bis heute kein anderes großes regionales Stromnetz eine so große Menge erneuerbarer Energie nahtlos integriert und dabei das ganze Jahr über eine hohe Auslastung gewährleistet.

Langfristige und potenzielle Strategie

Schon in den 1980er Jahren hatte der Wissenschaftler Qian Xuesen, der an der Gründung des Jet Propulsion Laboratory der NASA beteiligt war und später Chinas Raumfahrtprogramm förderte, die Vorstellung, die riesigen Wind- und Solarressourcen der Wüste Gobi zur Energiegewinnung des Landes zu nutzen. Aufgrund technologischer Einschränkungen blieb diese Idee damals ein Wunschtraum.

Doch nun „hat das Nordwestnetz die erste Phase dieses neuen Typs von Stromsystem zum Leben erweckt“, schrieben Professor Ma Xiaowei und sein Team von der Nordwest-Niederlassung der China Power Grid Corporation und der Xi’an Jiaotong University in einem Artikel, der letzten Monat in der chinesischen Fachzeitschrift Power System and Clean Energy veröffentlicht wurde.

Die installierte Kapazität an erneuerbarer Energie in der Region hat 230 GW erreicht, wovon die Hälfte über 10 Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen in die dicht besiedelten östlichen Küstenprovinzen übertragen wird.

In ihrem Artikel erklärten Ma und seine Kollegen, dass sich diese Stromleitungen über Tausende von Kilometern erstreckten und fast die gesamte Breite Chinas durchquerten, was das nordwestliche Stromnetz zum „größten und leistungsstärksten regionalen Stromnetz der Welt “ mache.

Seit Jahrzehnten nutzt die Europäische Union (EU) ihre Wirtschaftskraft , ihre große Bevölkerung und ihre Umweltschutzgruppen, um den Übergang zu grüner Energie voranzutreiben und den Klimawandel zu bekämpfen. Globale Giganten wie Siemens in Deutschland und Schneider Electric in Frankreich haben den technologischen Fortschritt und die Fachkompetenz auf diesem Gebiet vorangetrieben.

Doch nach sorgfältigem Vergleich stellte Mas Team fest, dass das nordwestliche Stromnetz Chinas bei den wichtigsten Indikatoren für die Nutzung erneuerbarer Energien sogar die EU übertraf und weltweit führende Werte erreichte.

Solarmodule bedecken die Wüste. Foto: Reuters

Herausforderungen und Hindernisse

Wenn alle Wüsten der Erde mit Solarmodulen und Windturbinen bedeckt wären, würde die erzeugte Strommenge den derzeitigen Bedarf der Menschheit bei weitem übersteigen. Doch diese Vision scheint aufgrund technischer Hürden unrealistisch, etwa der Schwierigkeit, große Mengen Strom über weite Entfernungen zu übertragen. Auch herkömmliche Stromnetze können die dramatischen Schwankungen der erneuerbaren Energien nicht bewältigen.

Angesichts dieser Herausforderung haben chinesische Ingenieure verschiedene Maßnahmen ausprobiert und einige wertvolle Erkenntnisse gewonnen. Laut Herrn Mas Artikel verursachte im Jahr 2014 eine Windturbine einen Stromstoß, der sich über 400 Kilometer ausbreitete und einen anderen Windpark zerstörte.

Chinas explosives Wachstum im Bereich der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren hat diese Probleme noch komplizierter gemacht. Veränderungen der Sonneneinstrahlung und des Wetters können im Stromnetz im Nordwesten Chinas zu Schwankungen der Stromkapazität von bis zu 50 GW pro Tag führen. Diese Zahl entspricht der Gesamtkapazität aller in Frankreich in Betrieb befindlichen Kernreaktoren.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat China die weltweit modernsten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen für große Entfernungen gebaut, die den Leistungsverlust bei der Übertragung über große Entfernungen wirksam reduzieren.

Wissenschaftler und Ingenieure in China haben KI zudem eingesetzt, um durch die Analyse großer Mengen von Sensordaten die Stromerzeugungskapazität bis zu 10 Tage im Voraus vorherzusagen. „Unter stabilen Wetterbedingungen weisen die Vorhersagen eine sehr hohe Genauigkeit auf“, schrieb Mas Team.

Kohlekraftwerke dienten einst als wichtigste stabilisierende Kraft im chinesischen Stromnetz, doch im Nordwesten Chinas sind sie durch das rasante Wachstum der Solar- und Windenergie in den Schatten gestellt worden. Als Ausgleich hat die chinesische Regierung am Oberlauf des Gelben Flusses Wasserkraftwerke errichtet, die als tragende Säule der Energieregulierung und -speicherung dienen.

Laut Mas Team bewässern diese Reservoirs nicht nur trockene Gebiete, sondern senken auch die Kosten für die Netzregulierung um fast 20 Milliarden Yuan (2,8 Milliarden Dollar) und bringen damit enorme wirtschaftliche und ökologische Vorteile.

Eine weitere Kerntechnologie besteht darin, Komplementarität zwischen erneuerbaren Energien zu erreichen. Dies erfordert ein robustes, zuverlässiges Informationserfassungs- und Steuerungssystem. Laut der Gruppe von Herrn Ma habe sich fast die Hälfte aller Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien diesem gegenseitigen Unterstützungssystem angeschlossen.

Wettlauf zwischen den USA und China um saubere Energie

Nach dem Wettlauf um künstliche Intelligenz wird die Energieversorgung ein Schlüsselfaktor im bevorstehenden Wettbewerb zwischen China und den USA sein, so ein in Peking ansässiger KI-Unternehmer. Um Chinas Fortschritte in der KI zu verhindern, hatten die USA zuvor den Verkauf hochentwickelter KI-Chips an dieses Milliarden-Einwohner-Land verboten.

„Der Vorteil fortschrittlicher Chips liegt vor allem im etwas geringeren Stromverbrauch. Da Chinas Stromversorgung jedoch zunimmt, können chinesische Unternehmen weniger fortschrittliche Chips verwenden, um ähnliche KI-Trainingsergebnisse zu erzielen“, sagte der namentlich nicht genannte Unternehmer und fügte hinzu, dass der Anstieg der Stromkosten im Vergleich zu den Gesamtinvestitionen in das KI-Rennen vernachlässigbar sei.

Vor der Pandemie war Chinas Stromerzeugungskapazität doppelt so groß wie die der Vereinigten Staaten. Heute hat sich die Zahl fast verdreifacht. Aufgrund der Inflation werden die Strompreise in den USA zwischen 2021 und 2023 voraussichtlich um 20 % steigen, während die Strompreise in China stabil bleiben. In einigen Regionen mit hohem Anteil an erneuerbarer Energie erhalten chinesische Unternehmen sogar noch größere Rabatte als zuvor.

Die chinesische Regierung treibt ihre Pläne zum Bau von Rechenzentren und KI-Servern in den energiereichen westlichen Regionen des Landes voran, um die globale Wettbewerbsfähigkeit einheimischer Technologiegiganten wie Huawei zu stärken.

Hoai Phuong (laut SCMP)

Quelle: https://www.congluan.vn/suc-manh-tu-nhung-trang-trai-dien-khong-lo-tren-sa-mac-cua-trung-quoc-post285235.html