La gigantesca rete di trasmissione cinese potrebbe essere la chiave per ridurre le emissioni climatiche

Illustrazione concettuale che mostra una mappa del mondo e una griglia di trasmissione animata Franziska Barczyk

All'inizio di febbraio, i lavoratori cinesi hanno iniziato ad assemblare un'imponente torre di trasmissione rossa e bianca all'estremità orientale della provincia dell'Anhui. Gli uomini erano a cavallo di tubi di metallo mentre stringevano insieme sezioni a graticcio sospese in alto sopra la sponda meridionale del fiume Yangtze.

I lavoratori stavano erigendo un componente fondamentale della prima linea di trasmissione da 1,1 milioni di volt al mondo, in un momento in cui le aziende statunitensi lottando per costruire qualcosa al di sopra di 500.000 volt. Una volta che l'utilità di proprietà del governo, State Grid of China, avrà completato il progetto il prossimo anno, la linea si estenderà dalla regione dello Xinjiang a nord-ovest fino all'Anhui a est, collegando le centrali elettriche nelle profondità dell'interno del paese alle città vicino alla costa .

Una gru solleva il trasformatore di conversione più potente del mondo, sviluppato per la linea di trasmissione da 1,1 milioni di volt di State Grid, nella provincia cinese di Anhui nel marzo 2018. AP | Immagina Cina

Questa storia faceva parte del nostro numero di gennaio 2019

• Vedi il resto del problema
• sottoscrivi

La linea di trasmissione sarà in grado di fornire la produzione di 12 grandi centrali elettriche per quasi 2.000 miglia (3.200 chilometri), inviando il 50% in più di elettricità a 600 miglia più lontano di qualsiasi cosa sia mai stata costruita. (Le linee ad alta tensione possono trasportare elettricità su lunghe distanze con minori perdite di trasmissione.) In qualità di fornitore estero di apparecchiature per il progetto vanta , la linea potrebbe spedire elettricità da Pechino a Bangkok, il che, come succede, allude solo alle crescenti ambizioni globali di State Grid.

L'azienda inizialmente ha sviluppato e costruito linee ad altissima tensione per soddisfare i crescenti appetiti energetici in tutta la nazione tentacolare, dove alte montagne e grandi distanze separano i centri abitati dalle risorse di carbone, idroelettrico, eolico e solare. Ma ora State Grid persegue un obiettivo molto più ambizioso: ricucire i sistemi elettrici delle nazioni vicine in supergrid transcontinentali in grado di scambiare energia attraverso i confini e gli oceani.

Queste enormi reti potrebbero aiutare a ridurre le emissioni climatiche consentendo a fonti rinnovabili fluttuanti come l'eolico e il solare di generare una quota molto maggiore dell'elettricità utilizzata da questi paesi. Le linee più lunghe e di maggiore capacità consentono di bilanciare il crepuscolo del sole in un fuso orario con, ad esempio, energia eolica, idroelettrica o geotermica a diverse zone di distanza.

La politica e la burocrazia hanno ostacolato il dispiegamento di tali immense e moderne reti elettriche in gran parte del mondo. Negli Stati Uniti, può volerci più di un decennio per ottenere le approvazioni necessarie per le torri, i cavi e i tubi sotterranei che attraversano aree di terre federali, nazionali, statali, di contea e private, nelle rare occasioni in cui ottengono approvato affatto.

Una rete di trasmissione interconnessa a lunga distanza è un grosso pezzo del puzzle climatico, afferma Steven Chu, l'ex segretario all'energia degli Stati Uniti, che funge da vicepresidente dell'organizzazione no profit che State Grid ha lanciato nel 2016 per promuovere le connessioni alla rete internazionale. La Cina sta dicendo 'Vogliamo essere leader in tutte queste tecnologie future' invece di guardare nello specchietto retrovisore come sembrano fare gli Stati Uniti in questo momento.

Ma facilitare il maggiore utilizzo delle energie rinnovabili non è chiaramente l'unica, o addirittura primaria, motivazione della Cina. L'infrastruttura di trasmissione è un elemento strategico della Belt and Road Initiative, lo sforzo multimiliardario della Cina per costruire progetti di sviluppo e relazioni commerciali tra dozzine di nazioni. Allungare i suoi cavi ad altissima tensione in tutto il mondo promette di estendere il crescente potere economico, tecnologico e politico della nazione.

23.000 miglia di cavi

State Grid è probabilmente la più grande azienda di cui non hai mai sentito parlare, con quasi 1 milione di dipendenti e 1,1 miliardi di clienti. L'anno scorso, ha registrato $ 9,5 miliardi di profitti su $ 350 miliardi di entrate, rendendola la seconda azienda più grande Elenco Global 500 di Fortune .

State Grid è già il più grande distributore di energia in Brasile, dove ha costruito la sua prima (e ancora l'unica) linea ad altissima tensione all'estero. La società ha anche acquisito partecipazioni in società di trasmissione nazionali in Australia, Grecia, Italia, Filippine e Portogallo. Nel frattempo, sta portando avanti importanti progetti in Egitto, Etiopia, Mozambico e Pakistan e continua a fare offerte per azioni di altre utility europee.

Un elettricista si trova di fronte a una filiale della rete statale nella provincia cinese di Hunan nel 2011. AP | Lui balla

Molte aziende cinesi sono molto ambiziose nel diffondersi all'estero, afferma Simon Nicholas, coautore di a rapporto il monitoraggio di questi investimenti da parte dell'Institute for Energy Economics and Financial Analysis, un think tank statunitense. Ma State Grid è su un altro livello.

State Grid è stata creata alla fine del 2002, quando il governo ha sciolto un enorme monopolio, la State Power Corporation of China, in 11 società di produzione e distribuzione di energia più piccole. Quella separazione normativa è stata progettata per introdurre la concorrenza e accelerare lo sviluppo mentre la nazione lottava per soddisfare la crescente domanda di energia e fermare i blackout ricorrenti. Ma State Grid era di gran lunga la più grande delle due società di trasmissione risultanti e opera come un monopolio effettivo in quasi il 90% della nazione.

Nel 2004, il Partito Comunista ha scelto Liu Zhenya, l'ex capo dell'ufficio di potere della provincia di Shandong, per sostituire l'amministratore delegato in pensione di State Grid. Liu, un operatore esperto con un talento per la navigazione politica di partito, ha iniziato quasi immediatamente a fare pressioni duramente per progetti ad altissima tensione, secondo Nervi del potere: la politica della State Grid Corporation of China di Xu Yi-Chong, professore alla Griffith University in Australia.

Linee in grado di inviare più energia su distanze maggiori potrebbero unire le reti frammentate della nazione, fornendo istantaneamente l'elettricità in eccesso da una provincia all'altra bisognosa, ha affermato Liu. Successivamente, quando la Cina è stata sottoposta a crescenti pressioni per ripulire l'inquinamento e le emissioni di gas serra, la logica di State Grid si è evoluta: le linee elettriche sono diventate un modo per accogliere la crescente quantità di produzione di energia rinnovabile.

Fin dall'inizio, i critici hanno affermato che State Grid stava spingendo la trasmissione ad altissima tensione principalmente come mezzo per consolidare la sua posizione dominante, o che la nuova tecnologia era un modo costoso e rischioso per sostenere infrastrutture energetiche traballanti.

Ma le argomentazioni di Liu hanno vinto: i primi progetti sono stati approvati e realizzati e i leader del partito hanno presto dato la priorità alla tecnologia ad altissima tensione negli influenti piani quinquennali della Cina.

L'azienda inizialmente ha collaborato a stretto contatto con aziende straniere che sviluppano tecnologia di trasmissione, tra cui la svedese ABB e la tedesca Siemens, e continua ad acquistare alcune apparecchiature da loro. Ma ha rapidamente assimilato l'esperienza dei suoi partner e ha iniziato a svilupparsi la propria tecnologia , compresi i trasformatori ad alta tensione e le linee che possono funzionare ad altitudini molto elevate e temperature molto basse. State Grid ha anche sviluppato un software in grado di controllare con precisione la tensione e la frequenza che arrivano ai punti di destinazione della rete, consentendo al sistema di reagire rapidamente e automaticamente ai livelli mutevoli di domanda e offerta.

L'azienda acceso la sua prima linea in corrente alternata da un milione di volt nel 2009 e la prima linea mondiale in corrente continua da 800.000 volt nel 2010. State Grid, e per estensione la Cina, è ora di gran lunga il più grande costruttore mondiale di queste linee. Entro la fine del 2017, 21 linee ad altissima tensione erano state completate nel paese, con altre quattro in costruzione, ha detto Liu durante un presentazione all'Università di Harvard ad aprile.

Collettivamente, si estenderanno per quasi 23.000 miglia e saranno in grado di fornire circa 150 gigawatt di elettricità, all'incirca la produzione di 150 reattori nucleari.

Alla fine dello scorso anno, la Cina aveva versato almeno 400 miliardi di yuan (57 miliardi di dollari) nei progetti, secondo Bloomberg New Energy Finance. Dopo un rallentamento nelle approvazioni di nuovi progetti negli ultimi due anni, la National Energy Administration cinese disse a settembre firmerà 12 nuovi progetti di altissima tensione entro la fine del 2019.

Il fatto è che i cinesi sono gli unici a costruirlo seriamente a questo punto, afferma Christopher Clack, amministratore delegato di Vibrant Clean Energy ed ex ricercatore presso la National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti. In un studia pubblicato su Nature nel 2016, Clack ha scoperto che l'utilizzo di linee in corrente continua ad alta tensione per integrare la rete statunitense potrebbe ridurre le emissioni di elettricità dell'80% al di sotto dei livelli del 1990 entro 15 anni (vedi Come portare il vento del Wyoming in California e tagliare l'80% del emissioni di carbonio degli Stati Uniti).

Diventare globale

Alla fine di febbraio del 2016, Liu si è recato al podio in una conferenza sull'energia a Houston e ha annunciato un piano audace: utilizzare la tecnologia ad altissima tensione per costruire una rete energetica che avrebbe fatto il giro del mondo.

Interconnettendo le infrastrutture di trasmissione attraverso oceani e continenti, più o meno nel modo in cui abbiamo intrecciato Internet, il mondo potrebbe attingere a vasti depositi di energia eolica al Polo Nord e solare lungo l'equatore, ha affermato. Ciò ripulirebbe la produzione globale di elettricità, ridurrebbe i costi energetici e persino allenterebbe le tensioni internazionali.

Alla fine, il nostro mondo si trasformerà in un villaggio globale pacifico e armonioso, una comunità di destino comune per tutta l'umanità con sufficiente energia, cieli azzurri e terra verde, ha detto.

Liu Zhenya, allora presidente della State Grid Corporation of China, in una conferenza stampa a Pechino nel 2012. AP | Wangzhou

Naturalmente, una tale griglia globale non accadrà. Costerebbe più di 50 trilioni di dollari e richiederebbe livelli di fiducia e cooperazione internazionali senza precedenti e non realistici. Inoltre, poche nazioni chiedono a gran voce questo tipo di linee ad alta tensione anche all'interno dei loro confini.

Una manciata di paesi già scambia elettricità attraverso linee di trasmissione standard, ma gli sforzi per condividere le risorse rinnovabili in vaste regioni sono in gran parte andato da nessuna parte . Tra i fallimenti degni di nota c'è la Desertec Industrial Initiative, uno sforzo sostenuto da Siemens e Deutsche Bank un decennio fa per alimentare le reti elettriche nordafricane, mediorientali ed europee con l'energia solare del Sahara.

Ma il piano globale della rete di State Grid è fondamentalmente un passo di vendita per le sue linee di trasmissione a lunga distanza, promuovendole come una tecnologia abilitante fondamentale per la transizione verso l'energia pulita. Se tutto ciò che l'azienda riesce a raggiungere sono le mosse di apertura nella visione dell'interconnettività globale e sviluppa reti regionali che collegano una manciata di nazioni, potrebbe comunque fare un sacco di soldi.

In particolare, in una conferenza a Pechino il mese dopo il discorso di Liu, la società ha firmato un accordo con Korea Electric Power, Softbank giapponese e la compagnia elettrica russa Rosseti per collaborare allo sviluppo di una superrete del nordest asiatico che collega queste nazioni e la Mongolia.

Il capo di Softbank Masayoshi Son aveva proposto una versione della superrete indipendente dalla State Grid nel 2011, dopo che la catastrofe nucleare di Fukushima aveva sottolineato la fragilità del settore elettrico giapponese.

Kenichi Yuasa, portavoce del conglomerato, ha affermato che gli studi di fattibilità completati nel 2016 e nel 2017 hanno mostrato che i collegamenti alla rete tra Mongolia, Cina, Corea e Giappone, nonché una rotta tra Russia e Giappone, sono sia tecnicamente che economicamente fattibili. Come sviluppatore commerciale, siamo pronti per eseguire i progetti e vorremmo fornire progressi tangibili prima delle Olimpiadi di Tokyo nel 2020, ha affermato in una e-mail.

In una risposta alle domande del MIT Technology Review, State Grid ha contestato l'argomento secondo cui il più ampio piano di interconnessione globale non avverrà o che le sue motivazioni trainanti sono principalmente finanziarie e geopolitiche.

'Il grande successo dell'applicazione della tecnologia UHV in Cina rappresenta una grande innovazione nella tecnologia di trasmissione di potenza', ha affermato la società in una nota. 'State Grid vorrebbe condividere questo tipo di innovazione tecnologica con il resto del mondo, affrontando una possibile soluzione a problemi vitali per l'umanità, ad esempio l'inquinamento ambientale, i cambiamenti climatici e la mancanza di accesso alla fornitura di elettricità'.

Ripulire o pulire ?

In effetti, sebbene la Cina abbia costruito molte più linee ad altissima tensione di qualsiasi altro paese al mondo, la sua rete è ancora una specie di pasticcio. Il paese sta lottando per bilanciare in modo efficiente la sua produzione e domanda di energia e per distribuire l'elettricità dove e quando è necessaria. Un risultato è che non sta sfruttando appieno le sue attuali centrali a energia rinnovabile. Un recente MIT carta ha osservato che i tassi di riduzione delle energie rinnovabili in Cina, il termine per quando gli impianti vengono ridotti a causa di una domanda inadeguata, sono i più alti al mondo e stanno aumentando.

Parte del problema è che è più facile e redditizio utilizzare elettroni prevedibili provenienti da fonti come carbone o nucleare, che forniscono un flusso costante di elettricità, rispetto alla generazione variabile da fonti rinnovabili, afferma Valerie Karplus, ex direttrice del Tsinghua-MIT China Energy e Progetto Clima. Anche le quote obbligatorie per gli impianti di combustibili fossili e la politica provinciale distorcono le decisioni di assegnazione, aggiunge.

Meno della metà delle linee ad altissima tensione costruite o pianificate fino ad oggi in Cina sono destinate a trasmettere elettricità da fonti rinnovabili, secondo una ricerca di fine 2017 rapporto di Bloomberg New Energy Finance.

Per ottenere il massimo da eolico, solare e altre fonti intermittenti sarà necessario ripensare a come rendere le operazioni della rete più flessibili e reattive, ha affermato Karplus in una e-mail.

Nonostante le sue presunte ambizioni ecologiche, la stessa State Grid ha resistito alle più ampie riforme del mercato che sarebbero necessarie per ridurre la dipendenza della Cina dagli impianti di combustibili fossili. Tutto ciò solleva interrogativi sull'impegno dell'azienda a ridurre le emissioni di gas serra e su quanto le linee a lunga distanza aiuteranno davvero a ripulire la produzione di energia altrove.

Significativamente, i principali mercati target di State Grid sono i paesi poveri in cui dominano gli impianti di combustibili fossili e lo sono le aziende cinesi edificio occupato centinaia di nuove centrali a carbone. Quindi non c'è motivo di aspettarsi che le linee ad altissima tensione costruite lì trasporteranno principalmente energia da fonti rinnovabili in qualunque momento presto.

Non ho visto nulla che mi faccia pensare che questo faccia parte di un'iniziativa di sviluppo verde, afferma Jonas Nahm, che studia la politica energetica cinese alla Johns Hopkins School of Advanced International Studies. Penso che State Grid voglia solo vendere queste cose ovunque e dominare con i propri standard su quelli sviluppati da Siemens e altre società.

Crede che le più ampie ambizioni di State Grid siano legate al Belt and Road Initiative , attraverso il quale le banche statali cinesi stanno investendo trilioni di progetti infrastrutturali in Asia e Africa nel tentativo di vendere beni cinesi e rafforzare l'influenza geopolitica del paese. Costruire, possedere o gestire l'infrastruttura critica di un'altra nazione, che si tratti di porti marittimi o linee di trasmissione, offre un percorso particolarmente efficace per esercitare un'energia morbida e talvolta non così morbida. Questa è davvero una battaglia per il mondo in via di sviluppo, dice Nahm.

nascondere