中国の科学者らによると、巨大な砂漠の火力発電所は、中国の製造業の中心地に安価なクリーンエネルギーを供給し、国民の生活水準を向上させ、人工知能（AI）などのハイテク競争における中国の競争力を強化するだろうという。
中国北西部の再生可能エネルギー基地の一つ、寧夏騰格砂漠新エネルギー基地の太陽光パネル。写真：AFP
砂漠からの無限のクリーンエネルギー
中国北西部には、陝西省、甘粛省、青海省の3つの省と、寧夏自治区と新疆ウイグル自治区の2つの自治区が含まれます。面積は300万平方キロメートルを超え、インドよりも広く、長い間中国で最も発展が遅れ、最も貧しい地域の一つと考えられてきた。
海から遠く離れていることと、ゴビ砂漠やタクラマカン砂漠などの広大な砂漠が特徴とする厳しい地形のため、この地域の人口はまばらです。
しかし、この地域は石油、石炭、豊富なグリーンエネルギー源など、天然資源が豊富です。これは中国の太陽エネルギーの60％と風力エネルギーの3分の1の供給源となっている。
エネルギー革命を主導する科学者や技術者の推定によると、中国北西部の既存の設備容量は500GW近くに達する。近隣の内モンゴルにある広大なゴビ砂漠地域と合わせると、この数字は600GWに達する。
比較すると、米国エネルギー情報局によると、米国のすべての発電所を合わせた発電量は2022年末までに約1,100GWになるという。
注目すべきは、中国北西部のこれらの発電所の半分以上が風力や太陽光などの自然エネルギーで稼働していることです。自然の予測不可能性にもかかわらず、これらのグリーン発電所は依然として 95% を超える平均利用率を達成しています。
科学者によれば、現在までに、年間を通じて高い利用率を維持しながら、これほど大量の再生可能エネルギーをシームレスに統合した大規模地域電力網は他にはないという。
長期的かつ潜在的な戦略
NASAジェット推進研究所の設立に携わり、後に中国の宇宙計画を育成した科学者の銭学森氏は、1980年代初頭から、ゴビ砂漠の広大な風力と太陽光資源を活用して国家の電力供給を行うことを構想していた。当時は技術的な制限により、このアイデアは単なる夢物語でした。
しかし今、「西北送電網はこの新しいタイプの電力システムの第一段階を実現した」と、中国電力網公司西北支社と西安交通大学の馬暁偉教授とそのチームは、中国の学術誌「電力系統とクリーンエネルギー」に先月発表した論文に記している。
この地域の再生可能エネルギーの設置容量は230GWに達し、その半分は10本の超高圧直流送電線を通じて、人口密度の高い東部沿岸諸省に送電されている。
論文の中で、馬氏とその同僚は、これらの送電線は数千キロに伸び、中国大陸のほぼ幅を横切り、北西部の送電網を「世界最大かつ最強の地域送電網」にしていると述べた。
欧州連合（EU）は数十年にわたり、その経済力、大規模な人口、環境保護団体を活用して、グリーンエネルギーへの移行を主導し、気候変動と闘ってきました。ドイツのシーメンスやフランスのシュナイダーエレクトリックなどの世界的大企業が、この分野における技術の進歩と専門知識を推進してきました。
しかし、馬氏のチームは、綿密な比較を行った結果、中国北西部の電力網が再生可能エネルギー利用の中核指標においてEUを上回り、世界をリードするレベルに達していることを発見した。
太陽光パネルが砂漠を覆っている。写真：ロイター
課題と障壁
もし地球上のすべての砂漠が太陽光パネルと風力タービンで覆われていたら、発電される電力の量は現在の人類の需要をはるかに上回るでしょう。しかし、この構想は、長距離にわたって大量の電気を送ることが難しいなどの技術的な障壁があるため、非現実的であると思われる。従来の電力網では再生可能エネルギーの劇的な変動にも対応できません。
この課題に直面して、中国のエンジニアたちはいくつかの対策を試み、貴重な教訓を学びました。馬氏の記事によると、2014年に風力タービンが電力サージを引き起こし、それが400キロメートル移動し、別の風力発電所を破壊した。
近年の中国の再生可能エネルギーの爆発的な成長は、これらの問題をさらに複雑化させている。中国北西部の電力網では、日光や天候の変化により、1日で最大50GWの電力容量の変動が生じる可能性がある。この数字はフランスで稼働しているすべての原子炉の総容量に相当します。
この課題に対処するため、中国は世界最先端の高圧長距離直流送電線を建設し、長距離送電時の電力損失を効果的に削減しました。
中国の科学者やエンジニアたちは、大量のセンサーデータを分析することで、AIを使って最大10日先の発電能力を予測した。 「安定した気象条件下では、予測の精度は非常に高い」と馬氏のチームは書いている。
石炭火力発電所はかつて中国の電力網の主要な安定源として機能していたが、北西部では太陽光発電と風力発電の急速な成長によってその役割は縮小している。これを補うために、中国政府は黄河上流域に水力発電所を建設しており、これはエネルギーの調整と貯蔵の支柱として機能している。
馬氏のチームによれば、これらの貯水池は乾燥地帯に灌漑を施すだけでなく、送電網の調整コストを約200億元（28億ドル）削減し、経済的にも環境的にも莫大な利益をもたらしているという。
もう一つのコア技術は、再生可能エネルギー間の補完性を実現することです。これには、堅牢で信頼性の高い情報検知および制御システムが必要です。馬氏のグループは、再生可能エネルギー施設のほぼ半数がこの相互支援システムに参加していると述べた。
米中クリーンエネルギー競争
北京を拠点とするAI起業家によると、人工知能（AI）分野での競争に続き、エネルギー供給が今後の中国と米国の競争の重要な要素となるだろうという。以前、米国は中国のAIの進歩を阻止するため、人口10億人のこの国への先進的なAIチップの販売を禁止した。
「先進的なチップの利点は、主に消費電力がわずかに低いことにあります。しかし、中国の電力供給が増加するにつれて、中国企業はそれほど先進的ではないチップを使っても、同様のAIトレーニング結果を達成できるようになります」と、匿名の起業家は述べ、AI開発競争への総投資額と比較すると、電力コストの増加はごくわずかだと付け加えた。
パンデミック以前、中国の発電能力は米国の2倍だった。現在ではその数はほぼ3倍になっています。米国の電気料金はインフレの影響で2021年から2023年にかけて20％上昇する見込みだが、中国では電気料金は安定している。再生可能エネルギーが豊富な地域の中には、中国企業が以前よりもさらに大きな割引を享受しているところもある。
中国政府は、ファーウェイのような国内テクノロジー大手の国際競争力を高めることを目指し、エネルギー資源の豊富な西部地域にデータセンターやAIサーバーを建設する計画を強化している。
ホアイ・フオン(SCMPによる)
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