Des centrales électriques géantes dans le désert en Chine

Selon des scientifiques chinois, des centrales électriques géantes dans le désert pourraient injecter de l'énergie propre et bon marché dans le cœur industriel de la Chine, augmentant ainsi le niveau de vie du pays et renforçant la compétitivité de la Chine dans les courses de haute technologie comme l'intelligence artificielle (IA).

Panneaux solaires à la base d'énergie nouvelle du désert de Ningxia Tengger, l'une des bases d'énergie renouvelable du nord-ouest de la Chine. Photo : AFP

De l'énergie propre et infinie provenant du désert

Le nord-ouest de la Chine comprend trois provinces : le Shaanxi, le Gansu, le Qinghai et deux régions autonomes : le Ningxia et le Xinjiang. S'étendant sur plus de 3 millions de kilomètres carrés, c'est une zone plus grande que l'Inde et elle a longtemps été considérée comme l'une des régions les moins développées et les plus pauvres de Chine.

La grande distance de l'océan et le terrain accidenté caractérisé par de vastes déserts tels que le Gobi et le Taklimakan ont entraîné une population clairsemée dans la région.

Cependant, la région est riche en ressources naturelles, notamment en pétrole, en charbon et en abondantes sources d’énergie verte. C'est la source de 60 % de l'énergie solaire et d'un tiers de l'énergie éolienne de la Chine.

Selon les estimations des scientifiques et des ingénieurs à la tête de la révolution énergétique, la capacité installée existante dans le nord-ouest de la Chine est proche de 500 GW. Si l’on ajoute à cela la vaste région du désert de Gobi, en Mongolie intérieure voisine, ce chiffre atteint 600 GW.

En comparaison, toutes les centrales électriques américaines combinées auront produit environ 1 100 GW d’ici la fin de 2022, selon l’Agence américaine d’information sur l’énergie.

Il est à noter que plus de la moitié des installations électriques du nord-ouest de la Chine sont alimentées par des sources naturelles : l’énergie éolienne et solaire. Malgré l’imprévisibilité de la nature, ces centrales électriques vertes atteignent toujours des taux d’utilisation moyens de plus de 95 %.

Selon les scientifiques, à ce jour, aucun autre grand réseau électrique régional n’a réussi à intégrer de manière aussi fluide une quantité aussi importante d’énergie renouvelable tout en maintenant des taux d’utilisation élevés tout au long de l’année.

Stratégie à long terme et potentielle

Dès les années 1980, le scientifique Qian Xuesen, qui a contribué à fonder le Jet Propulsion Laboratory de la NASA et a ensuite soutenu le programme spatial chinois, a envisagé d'exploiter les vastes ressources éoliennes et solaires du désert de Gobi pour alimenter le pays en électricité. À l’époque, les limitations technologiques faisaient de cette idée un simple rêve.

Mais aujourd'hui, « le réseau du nord-ouest a donné vie à la première étape de ce nouveau type de système électrique », ont écrit le professeur Ma Xiaowei et son équipe de la branche nord-ouest de la China Power Grid Corporation et de l'Université Xi'an Jiaotong dans un article publié le mois dernier dans la revue universitaire chinoise Power System and Clean Energy.

La capacité installée d'énergie renouvelable de la région a atteint 230 GW, dont la moitié est transmise via 10 lignes de transmission à courant continu à très haute tension vers les provinces côtières de l'est densément peuplées.

Dans leur article, Ma et ses collègues ont déclaré que ces lignes électriques s'étendent sur des milliers de kilomètres, traversant presque toute la largeur de la Chine, faisant du réseau du nord-ouest « le réseau électrique régional le plus grand et le plus puissant du monde ».

Depuis des décennies, l’Union européenne (UE) s’appuie sur sa puissance économique, sa vaste population et ses groupes de défense de l’environnement pour mener la transition vers l’énergie verte et lutter contre le changement climatique. Des géants mondiaux comme Siemens en Allemagne et Schneider Electric en France ont été à l’origine de progrès technologiques et d’expertise dans ce domaine.

Mais après une comparaison minutieuse, l'équipe de Ma a découvert que le réseau électrique du nord-ouest de la Chine surpassait même celui de l'UE en termes d'indicateurs d'utilisation des énergies renouvelables de base, atteignant des niveaux de premier plan au niveau mondial.

Des panneaux solaires couvrent le désert. Photo : Reuters

Défis et obstacles

Si tous les déserts de la Terre étaient couverts de panneaux solaires et d’éoliennes, la quantité d’électricité produite dépasserait de loin les besoins humains actuels. Mais cette vision semble irréaliste en raison de barrières techniques, comme la difficulté de transmettre de grandes quantités d’électricité sur de longues distances. Les réseaux électriques traditionnels ne peuvent pas non plus gérer les fluctuations spectaculaires des énergies renouvelables.

Face à ce défi, les ingénieurs chinois ont essayé plusieurs mesures et en ont tiré de précieuses leçons. Selon l'article de M. Ma, en 2014, une éolienne a provoqué une surtension qui a parcouru 400 kilomètres, détruisant un autre parc éolien.

La croissance explosive des énergies renouvelables en Chine ces dernières années a encore compliqué ces problèmes. Les changements d'ensoleillement et de météo peuvent entraîner des fluctuations de capacité électrique allant jusqu'à 50 GW par jour sur le réseau électrique du nord-ouest de la Chine. Ce chiffre équivaut à la capacité totale de tous les réacteurs nucléaires en activité en France.

Pour relever ce défi, la Chine a construit les lignes de transmission de courant continu longue distance à haute tension les plus avancées au monde, qui réduisent efficacement les pertes de puissance lors de la transmission longue distance.

Les scientifiques et les ingénieurs chinois ont également utilisé l’IA pour prédire la capacité de production d’électricité jusqu’à 10 jours à l’avance en analysant de grandes quantités de données de capteurs. « Dans des conditions météorologiques stables, les prévisions ont une très grande précision », a écrit l'équipe de Ma.

Les centrales électriques au charbon constituaient autrefois la principale force stabilisatrice du réseau électrique chinois, mais dans le nord-ouest, elles ont été éclipsées par la croissance rapide de l'énergie solaire et éolienne. Pour compenser, le gouvernement chinois a construit des centrales hydroélectriques sur le cours supérieur du fleuve Jaune, qui servent de piliers pour la régulation et le stockage de l’énergie.

Selon l'équipe de Ma, ces réservoirs permettent non seulement d'irriguer les zones arides, mais aussi de réduire de près de 20 milliards de yuans (2,8 milliards de dollars) les coûts de régulation du réseau, apportant d'énormes avantages économiques et écologiques.

Une autre technologie fondamentale est de parvenir à une complémentarité entre les énergies renouvelables. Cela nécessite un système de détection et de contrôle des informations robuste et fiable. Le groupe de M. Ma a déclaré que près de la moitié des installations d'énergie renouvelable ont rejoint ce système de soutien mutuel.

Course à l'énergie propre entre les États-Unis et la Chine

L'approvisionnement énergétique sera un facteur clé dans la compétition à venir entre la Chine et les États-Unis, après la course à l'intelligence artificielle, selon un entrepreneur en IA basé à Pékin. Auparavant, pour empêcher les progrès de l’IA en Chine, les États-Unis avaient interdit la vente de puces d’IA avancées à ce pays d’un milliard d’habitants.

« L'avantage des puces avancées réside principalement dans une consommation d'énergie légèrement inférieure. Mais avec l'augmentation de l'approvisionnement énergétique en Chine, les entreprises chinoises peuvent utiliser des puces moins avancées pour obtenir des résultats similaires en matière d'entraînement de l'IA », a déclaré l'entrepreneur anonyme, ajoutant que l'augmentation des coûts d'électricité est négligeable par rapport à l'investissement global dans la course à l'IA.

Avant la pandémie, la capacité de production d’électricité de la Chine était le double de celle des États-Unis. Aujourd’hui, ce nombre a presque triplé. Les prix de l’électricité aux États-Unis devraient augmenter de 20 % entre 2021 et 2023 en raison de l’inflation, tandis qu’en Chine, les prix de l’électricité restent stables. Dans certaines régions riches en énergies renouvelables, les entreprises chinoises bénéficient de réductions encore plus importantes qu’auparavant.

Le gouvernement chinois intensifie ses projets de construction de centres de données et de serveurs d’IA dans ses régions occidentales riches en énergie, dans le but de renforcer la compétitivité mondiale des géants technologiques nationaux comme Huawei.

Hoai Phuong (selon SCMP)

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