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 erneuerbaren Energiequellen im Nordwesten Chinas. Foto: AFP

Unendlich saubere Energie aus der Wüste

Nordwestchina umfasst die drei Provinzen Shaanxi, Gansu und Qinghai sowie die beiden autonomen Regionen Ningxia und Xinjiang. Mit einer Fläche von über drei Millionen Quadratkilometern ist es größer als Indien und gilt seit langem als eine der am wenigsten entwickelten und ärmsten Regionen Chinas.

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

Dabei ist die Region reich an natürlichen Ressourcen, darunter Öl, Kohle und reichlich grüne Energie, und liefert 60 Prozent der chinesischen Solarenergie und ein Drittel der chinesischen Windenergie.

Nach Schätzungen von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die die Energiewende vorantreiben, beträgt die installierte Leistung im Nordwesten Chinas fast 500 GW. Zusammen mit der riesigen Wüstenregion Gobi in der nahegelegenen Inneren Mongolei beträgt die Zahl sogar 600 GW.

Zum Vergleich: Laut 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 mit natürlichen Energiequellen betrieben: Wind- und Solarenergie. Trotz der Unberechenbarkeit der Natur erreichen diese Ökokraftwerke eine durchschnittliche Auslastung von über 95 %.

Wissenschaftlern zufolge hat bislang 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

Bereits in den 1980er Jahren hatte der Wissenschaftler Qian Xuesen, Mitbegründer des Jet Propulsion Laboratory der NASA und später Förderer des chinesischen Raumfahrtprogramms, die Vision, die riesigen Wind- und Solarressourcen der Wüste Gobi zur Energieversorgung des Landes zu nutzen. Damals blieb diese Idee aufgrund technologischer Einschränkungen ein Wunschtraum.

Doch nun „hat das Nordwestnetz die erste Phase dieses neuen Stromsystems 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 zehn 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 erstrecken und fast die gesamte Breite Chinas durchqueren, was das nordwestliche Stromnetz zum „größten und leistungsstärksten regionalen Stromnetz der Welt “ mache.

Seit Jahrzehnten nutzt die Europäische Union (EU) ihre wirtschaftliche Macht, ihre große Bevölkerung und ihre Umweltlobbygruppen, 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 Expertise in diesem Bereich 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 Barrieren

Wären alle Wüsten der Erde mit Solaranlagen und Windturbinen bedeckt, würde die erzeugte Elektrizität den derzeitigen Bedarf der Menschheit bei weitem übersteigen. Doch diese Vision erscheint aufgrund technischer Hürden unrealistisch, beispielsweise der Schwierigkeit, große Strommengen über weite Strecken zu übertragen. Auch herkömmliche Stromnetze können die starken Schwankungen der erneuerbaren Energien nicht bewältigen.

Angesichts dieser Herausforderung haben chinesische Ingenieure einiges ausprobiert und einige harte Lektionen gelernt. Im Jahr 2014 verursachte eine Windkraftanlage einen Stromstoß, der sich 400 Kilometer weit ausbreitete und einen anderen Windpark zerstörte, heißt es in Mas Artikel.

Chinas explosionsartiges Wachstum im Bereich der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren hat diese Probleme noch verschärft. Veränderungen der Sonneneinstrahlung und des Wetters können im nordwestlichen Stromnetz Chinas an einem einzigen Tag zu Schwankungen der Stromerzeugung von bis zu 50 Gigawatt führen – eine Zahl, die der Gesamtkapazität aller in Frankreich in Betrieb befindlichen Atomreaktoren entspricht.

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 bereits eingesetzt, um die Stromerzeugungskapazität durch die Analyse großer Mengen von Sensordaten bis zu zehn Tage im Voraus vorherzusagen. „Bei stabilen Wetterbedingungen ist die Vorhersagegenauigkeit sehr hoch“, schrieb Mas Team.

Kohlekraftwerke waren einst die 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 Rückgrat 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 US-Dollar), was enorme wirtschaftliche und ökologische Vorteile mit sich bringt.

Eine weitere Kerntechnologie ist die Komplementarität zwischen erneuerbaren Energien. Dies erfordert ein robustes, zuverlässiges Informationserfassungs- und Steuerungssystem. Laut Mas Team ist fast die Hälfte der Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien an dieses sich gegenseitig unterstützende System angeschlossen.

Wettlauf zwischen den USA und China um saubere Energie

Die Energieversorgung wird nach dem Wettlauf um künstliche Intelligenz ein Schlüsselfaktor im bevorstehenden Wettbewerb zwischen China und den USA sein, so ein in Peking ansässiger KI-Unternehmer. Um Chinas KI-Fortschritt zu verhindern, haben die USA den Verkauf fortschrittlicher KI-Chips an das Milliarden-Einwohner-Land verboten.

„Der Vorteil fortschrittlicher Chips liegt vor allem im etwas geringeren Stromverbrauch. Aber da Chinas Stromversorgung 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 verfügte China über die doppelte Stromerzeugungskapazität der USA. Inzwischen hat sie sich fast verdreifacht. Die Strompreise in den USA werden von 2021 bis 2023 inflationsbedingt um 20 Prozent steigen, während sie in China stabil geblieben sind. In einigen Regionen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien erhalten chinesische Unternehmen sogar noch größere Rabatte.

Die chinesische Regierung treibt ihre Pläne zum Bau von Rechenzentren und KI-Servern in ihren energiereichen westlichen Regionen 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