Publicación invitada: ¿Cómo se ve un objetivo de electricidad «ambicioso» 2035 para China?

El sector eléctrico de China es el ambiente El emisor más grande del mundo y la mayor fuente de crecimiento de energía limpia, lo que lo hace esencial para los esfuerzos climáticos globales.

Esto significa que será una parte clave de la próxima contribución determinada a nivel nacional (NDC), su promesa climática bajo el Acuerdo de París para 2035, que se espera que todos los países publiquen para este año.

Sin embargo, al mismo tiempo, los responsables políticos chinos están lidiando con Tensiones percibidas entre asegurando un confiable energía suministrar En medio de incierto demanda crecimiento y futuro costo trayectoriasque tienen el potencial de sopesar la ambición climática.

En nuestro nuevo estudio, en coautoría con expertos de Universidad de Tsinghua y publicado en Sostenibilidad de informes celularesModelamos vías para el sistema de energía de China hasta 2035 que son consistentes con sus objetivos climáticos más amplios, incorporando una amplia gama de escenarios e incertidumbres que actualmente se debaten en el país.

Encontramos que China necesitaría desplegar 2.350-2,780 Gigawatts (GW) de eólica y solar para 2030 y 2,910-3,800GW para 2035, aproximadamente el doble actual Niveles: ser consistente con el objetivo de limitar el aumento de las temperaturas globales a 2 ° C de este siglo.

Además, garantizar que la participación de la generación eólica y solar alcance alrededor del 40% para 2030 y 50% para 2035 establecería el sector eléctrico para la transición a largo plazo a la neutralidad de carbono en 2060.

La generación de electricidad a partir de combustibles no fósiles en general alcanzaría alrededor del 50% para 2030 y más del 70% para 2035.

Ambiciones climáticas de China

China «carbono dual» objetivos, anunciado En 2020, apunte a alcanzar las emisiones de carbono para 2030 y alcanzar la neutralidad de carbono para 2060. El país ya ha superado su objetivo de despliegue renovable de 2030: 1.200 gw de eólica y solar, seis años antes de lo previsto, debido a récord Adiciones anuales de alrededor de 300 GW de nueva capacidad para dos años seguidos.

Sin embargo, los nuevos desarrollos de fuerza de carbón y el rápido crecimiento de la demanda de electricidad representan una amenaza para cumplir con los de China Otros objetivostales como la intensidad de las emisiones y la participación del combustible no fósil en la combinación de energía.

China comenzó edificio Casi 95gW de nueva capacidad de carbón en 2024, que representa el 93% de la nueva capacidad de carbón del mundo en construcción.

Si se complete, la flota de carbón de China, ya la más grande del mundo, se expandiría a una capacidad instalada de 1.190 gw.

Este resurgimiento se basa en gran parte de las preocupaciones de los alrededores seguridad energética. China enfrentó sin precedentes escasez de energía En 2021 y 2022, mientras que la demanda anual de electricidad ha alcanzado recientemente 10 horas petawatt (PWH, o 10,000 horas de terawatt), un nivel que mayoría estudios previsto no se alcanzaría hasta 2030.

Esto mantiene la puerta abierta al crecimiento continuo en la generación de electricidad de China y las emisiones del carbón, a menos que la expansión de la energía limpia pueda mantener el ritmo.

Establecer el ritmo de energía renovable

Nuestra investigación analiza la tasa de crecimiento de la energía limpia que se requeriría no solo para satisfacer la rápida demanda de electricidad de China, sino también para reducir su generación de carbón y exprimir las emisiones del sector eléctrico.

Simulamos una variedad de «líneas de base» del sistema para 2030 y «escenarios» para 2035, bajo diferentes supuestos sobre el crecimiento de la demanda de electricidad, los límites de emisiones de carbono, los costos de energía renovable y las condiciones meteorológicas.

El modelo incluye representaciones detalladas de dónde se podría construir la capacidad de energía renovable y cómo el sector eléctrico podría operarse de manera eficiente.

Evalúa los recursos eólicos y solares y el potencial de despliegue en un nivel que es lo suficientemente detallado como para ayudar a capturar las diferencias regionales y los impactos localizados, como el uso de la tierra, los beneficios socioeconómicos y las necesidades de infraestructura.

Los resultados se organizan en 15 escenarios, clasificados en tres grupos principales: crecimiento moderado de la demanda de electricidad (Grupo A); electrificación rápida (grupo B); y ambiciosa descarbonización (Grupo C).

El modelado se basa en dos escenarios diferentes para China que son compatibles con un límite global del calentamiento de 2 ° C este siglo.

La trayectoria 2C básica vería que las emisiones del sector de potencia de China caen a un 36% por debajo de los niveles de 2024 para 2035, mientras que la trayectoria 2C más ambiciosa tiene una disminución del 42%.

El cuadro a continuación muestra la reciente demanda de electricidad (izquierda) y las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del sector eléctrico de China (derecha), así como cómo podrían evolucionar en los diferentes escenarios modelados para el papel.

El modelado explica las tendencias recientes que sugieren que la demanda de electricidad de China podría alcanzar el 13.5pwh en 2035 (grupos A y C). Sin embargo, acomodar un crecimiento más rápido de la demanda bajo un escenario de electrificación rápido (Grupo B) requeriría que China despliegue la energía baja en carbono aún más rápidamente, si quiere mantener el ritmo de los objetivos climáticos.

El modelado muestra que la energía eólica y solar necesitaría suministrar alrededor del 40% de la electricidad de China para 2030, si el país apunta a permanecer en el camino por 2 ° C de calentamiento global. La generación de energía solar y eólica necesitaría aumentar al 50% para 2035, en lugar de 17.9% en 2024.

Este crecimiento reduciría sustancialmente la dependencia del sistema en el carbón y otros combustibles fósiles, lo que disminuiría al 35% de la generación en 2030 y 25% en 2035.

El escenario más ambicioso, que se dirige a limitar el calentamiento global desde el período preindustrial a entre 1.5 ° C y 2C, conduciría a acciones de generación eólica y solar más altas de 44% para 2030 y 54% para 2035.

En los diferentes escenarios, la capacidad eólica y solar de China aumentaría de alrededor de 1.700GW Hoy a 2,350-2,780GW para 2030 y 2,910-3,800GW para 2035. Cumplir este nivel de implementación renovable requeriría adiciones anuales de 120-220GW.

Las recientes adiciones eólicas y solares tienen ya excedido este ritmo, pero desafíos Con la integración de la cuadrícula y la infraestructura de apoyo, podría, sin embargo, lentos y futuros edificios a gran escala.

Según los informes de la industria, el 6.8% del viento y el 6.1% de la generación de energía solar fueron «reducido«En los primeros cuatro meses de 2025, lo que significa que la producción no podía ser acomodada por la red eléctrica y se desperdició.

A nivel provincial, las tasas de reducción de viento y solar excedieron el 10% en regiones ricas en renovables, como Xinjiang, Gansu y Qinghai. Para lograr las vías rentables modeladas aquí, las tasas de reducción caen al 3-6%.

Para lograr este nivel de integración, el almacenamiento de energía y la infraestructura de transmisión será necesaria para cambiar la generación renovable hacia cuándo y dónde se necesita.

La capacidad de batería y red necesitaría aumentar en un 6% y 5% por año desde los niveles actuales hasta 2035, respectivamente, para integrar mejor las energías renovables en la red.

Aumento de la participación de la generación eólica y solar

Para explorar las implicaciones de la incertidumbre en el sistema de energía de China en 2030, el modelado incluye tres escenarios básicos (grupos AC).

Dentro de estos grupos centrales, el modelado analiza el impacto de nuevas incertidumbres en los resultados del sistema para 2035, etiquetados A1, A2, etc. Esto da como resultado un «árbol de decisiónEstructura que describe una variedad de futuros posibles.

Las líneas en la tabla a continuación muestran la proporción de la electricidad de China que generaría el viento y la energía solar para 2030 y 2035, bajo cada uno de estos futuros diferentes. Las columnas de colores muestran la proporción de electricidad generada por el viento (rojo), solar (amarillo), hidroeléctrico (azul), nuclear (rosa) y biomasa (gris) en un escenario específico, a saber, el caso de «referencia» para los costos renovables con un crecimiento moderado de la demanda (A1).

Las bandas en el margen de la mano derecha indican los rangos de los resultados de 2035 en todos los escenarios futuros, dependiendo de variables como el costo de las energías renovables o las baterías (casos dos a cuatro) y un mayor aumento en la demanda (caso cinco).

Como mínimo, para cada uno de los escenarios compatibles con 2C, el viento y la energía solar ocuparían alrededor del 50% de la generación total en 2035.

Otro resultado consistente en todos los escenarios es la necesidad de una mayor capacidad de transmisión para cambiar la generación de regiones renovables a aquellos con alta demanda de energía. Para 2030, se requerirían al menos 225 GW de la nueva capacidad de transmisión interprovincial, mejorando aún más el comercio de electricidad y la confiabilidad de la red.

China ya está expandiendo su «ultra alto voltaje«(UHV) red de transmisión a velocidad vertiginosa. A finales de 2024, había 42 proyectos de UHV en operacióncon una capacidad combinada superior a 300 GW.

Otra suposición en el modelado es que la electricidad puede fluir libremente y eficientemente en todas las regioneshasta los límites de capacidad de transmisión. Pero, en realidad, institucional y regulatorio barrera complicar el comercio regional de electricidad.

Porcelana planes establecer un mercado nacional de energía unificado para 2029. Como tal, desregular El sector eléctrico se ve como una medida esencial para mejorar la eficiencia operativa del sistema de energía y facilitar la integración de energía renovable.

Mirando hacia el NDC y más allá

Muchos expertos tienen pesarse En el establecimiento de objetivos de NDC de China, centrándose en gran medida en los objetivos de emisiones en toda la economía y los gases de efecto invernadero que no son CO2.

Si bien estos son elementos importantes de la próxima promesa climática internacional de China, nuestro estudio busca identificar objetivos sólidos del sector de poder que podrían apoyar la ambición general del país y proporcionar señales creíbles a los planificadores de energía.

Debido a la situación económica y geopolítica en rápida evolución, hay buenas razones Esperar que el número de emisiones de la línea superior de China sea decepcionante.

Por otro lado, existe la oportunidad de enfatizar y expandir la ambición dentro del sector eléctrico a través de objetivos sectoriales adicionales. Esto se centraría en las métricas cuantificables que pueden guiar las inversiones y la planificación de las empresas estatales y los gobiernos locales.

Si bien China ha establecido previamente un objetivo para la capacidad absoluta del viento y la energía solar, un objetivo para la proporción de la generación de electricidad de estas tecnologías, o para la energía limpia más ampliamente, establecería un rango más estrecho para futuras emisiones del sector eléctrico.

Dadas las incertidumbres actuales en torno al ritmo del crecimiento de la demanda de energía, por ejemplo, un objetivo para la participación de energía limpia podría proporcionar una mayor confianza a los encargados de formular políticas que solo un objetivo de capacidad.

Independientemente de qué objetivos se establezcan, lograr el crecimiento de la energía limpia modelada en nuestro estudio respaldaría los compromisos climáticos a largo plazo de China y demostraría la intención de la nación de ser una potencia de energía limpia.