De la politique à la pratique : comment l'industrie solaire thermique chinoise parvient-elle à « passer de zéro à héros » ?

Lorsque la première flamme de la civilisation humaine a été allumée dans les grottes antiques, la recherche d'énergie était déjà gravée dans l'ADN même de la civilisation.

Le client de l'Agence de presse Xinhua a lancé une série de programmes de dialogue de grande envergure intitulée « Nouvelle ère du stockage de l'énergie », qui met l'accent sur les nouvelles réponses à l'utilisation de l'énergie par l'humanité. Il s'agit non seulement d'un enregistrement visuel de la vulgarisation technologique, mais aussi d'un récit époque-making sur la transition énergétique de la Chine. En utilisant « l'énergie » comme notre pinceau et « la source » comme notre toile, nous esquissons le magnifique parcours de la technologie de stockage de l'énergie solaire thermique du laboratoire à l'application à grande échelle.

Poussés par les objectifs doubles du « pic de carbone et de la neutralité carbone » mondiaux et de la transformation de la structure énergétique, l'intermittence, la volatilité et le caractère aléatoire inhérents aux nouvelles sources d'énergie sont devenus des obstacles qui entravent l'avenir vert. Bien que les sources d'énergie propres telles que l'éolien et le photovoltaïque aient atteint un développement à grande échelle, leur caractère « dépendant des conditions météorologiques » rend difficile de répondre à la demande des gens pour un approvisionnement en électricité stable et fiable, sans parler de soutenir le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique. Lorsque la nuit tombe ou que le vent s'arrête brusquement, la couverture des lacunes d'énergie dépend toujours principalement de l'énergie thermique traditionnelle, ce qui est en contradiction flagrante avec l'objectif final de la « neutralité carbone ».

Le réseau électrique a présenté de nouvelles exigences pour les ressources flexibles. Le stockage de l'énergie est en train de devenir un élément clé pour faciliter la transition des systèmes électriques traditionnels vers les nouveaux, caractérisés par la « source-réseau-charge-stockage ».

Les nouvelles technologies de stockage de l'énergie sont diverses, flexibles dans leur mise en place et multifonctionnelles. Elles peuvent être appliquées en combinaison de deux technologies ou plus, ou intégrées dans les systèmes d'approvisionnement en électricité, de réseau et de consommation d'électricité de l'énergie et du travail électrique pour des applications couplées. Elles sont les technologies clés pour briser la « trinité impossible » de la sécurité, de la verdeur et de l'économie de l'énergie. La production d'énergie solaire thermique est une technologie de stockage d'énergie couplée typique, fournissant un moyen efficace de résoudre le problème de l'aléatoire, de la volatilité et de l'intermittence de la production d'énergie solaire, qui dépend fortement des conditions météorologiques.

Gui Xiaoyang, directeur adjoint du Département des nouvelles énergies et des énergies renouvelables de l'Administration nationale de l'énergie, a déclaré que l'industrie de la production d'énergie solaire thermique en Chine a démarré relativement tard, mais sous la direction et le soutien des politiques nationales, elle a réalisé un saut du « rien au quelque chose ».

Depuis le « 12e Plan quinquennal », le pays a commencé à promouvoir des projets de production d’énergie solaire thermique. En 2016, l’Administration nationale de l’énergie a publié l’« Avis sur la construction de projets de démonstration de production d’énergie solaire thermique », lançant officiellement la construction de la première série de 20 projets de démonstration, accompagnés de tarifs d’alimentation au réseau concurrentiels. Cela a joué un rôle important dans la promotion de l’application technique de la production d’énergie solaire thermique en Chine.

Entrant dans la période du « 14e Plan quinquennal », le pays a successivement publié des documents tels que l’« Avis sur l’amélioration de la politique tarifaire pour la production d’énergie solaire thermique » et l’« Avis sur la promotion du développement à grande échelle de la production d’énergie solaire thermique », et a encouragé l’inclusion d’une certaine proportion de projets de production d’énergie solaire thermique dans les grandes bases éoliennes et solaires, favorisant ainsi efficacement les percées industrielles et le développement à grande échelle.

Le Qinghai est devenu la plate-forme centrale pour la démonstration de l’industrialisation de la technologie de production d’énergie solaire thermique, tirant parti de ses « avantages intrinsèques + planification stratégique ».

En tant que « capitale de l’énergie solaire thermique » de la Chine, Delingha dispose d’un ensoleillement abondant, avec une moyenne de 3 200 heures par an, et de vastes déserts de Gobi, fournissant un terrain naturel propice aux centrales solaires thermiques.

He Wei, directeur adjoint de l’Administration provinciale de l’énergie du Qinghai, a présenté que, pendant la période du « 13e Plan quinquennal », la province du Qinghai a été la première à promouvoir et à achever la construction de quatre projets nationaux de production d’énergie solaire thermique. Grâce à une innovation, une itération et une optimisation continues des stratégies opérationnelles, le niveau opérationnel du projet se classe parmi les meilleurs du pays.

Ces quatre projets ont fourni une base pour le développement à long terme de la production d’énergie solaire thermique. Depuis leur mise en service, ils ont démontré : premièrement, un fonctionnement stable avec une augmentation continue de la production annuelle d’énergie ; deuxièmement, une technologie mature qui a amélioré l’efficacité de production d’énergie ; et troisièmement, un développement intégré qui a créé un nouveau modèle commercial mutuellement bénéfique et gagnant-gagnant.

Bénéficiant de l’effet d’entraînement de la première série de projets de démonstration, d’ici à la fin de 2024, la Chine aura achevé et raccordé au réseau un total de 19 projets solaires thermiques, avec une capacité installée totale de 838,2 mégawatts (MW), se classant parmi les premiers au monde. La construction et l'exploitation des projets de démonstration de production d'énergie solaire thermique en Chine ont apporté des contributions importantes à la validation des technologies, à l'accumulation d'expériences et à la réduction des coûts.

Le projet de production d'énergie solaire thermique à tour à sels fondus de 50 MW à Delingha, dans la province du Qinghai, a atteint un haut niveau de localisation de ses équipements clés et d'excellentes performances opérationnelles, devenant ainsi la première centrale solaire thermique à tour à sels fondus au monde dont la production d'énergie dépasse la valeur conçue.

« L'exploitation de haut niveau du projet pilote revêt une importance directive considérable pour le Qinghai dans sa poursuite du développement à grande échelle des nouvelles énergies et de la construction d'un nouveau système d'énergie électrique dominé par les nouvelles énergies », a souligné He Wei.

Liu Yafang, professeure à temps partiel à l'Université du Zhejiang, a proposé les concepts de stockage d'énergie composite et de stockage d'énergie couplée. Elle estime que la technologie de stockage d'énergie doit être profondément couplée avec les systèmes d'approvisionnement en électricité, de réseau électrique ou de consommation d'électricité afin de réaliser une complémentarité fonctionnelle. Par exemple, le stockage d'énergie thermique dans les systèmes de production d'énergie solaire thermique peut optimiser l'exploitation de la production d'énergie solaire très fluctuante, la rendant aussi pratique pour la gestion de l'électricité que la production d'énergie thermique, ouvrant ainsi de nouveaux scénarios d'application pour la technologie de stockage d'énergie. Elle a souligné que l'application du stockage d'énergie composite et couplée contribue à répondre aux besoins complexes et diversifiés du système d'énergie électrique.

Liu Qingbiao, ingénieur principal et directeur du Centre de gestion et de contrôle de la Compagnie d'électricité Qinghai de State Grid, a présenté que la technologie de production d'énergie solaire thermique est une technologie de production d'énergie « trois-en-un » qui intègre la technologie de production d'énergie des nouvelles énergies, la technologie de production d'énergie thermique traditionnelle et la technologie de stockage d'énergie thermique, jouant ainsi un triple rôle.

Jin Jianxiang, président et scientifique en chef de Zhejiang Kesheng Technology Co., Ltd., a présenté que la production d'énergie solaire thermique, avec sa fonction de stockage d'énergie intégrée, combine les attributs bas carbone avec la convivialité du réseau, ce qui en fait une nouvelle technologie d'énergie complète qui répond aux besoins du nouveau système d'énergie électrique et qui a une valeur marchande importante pour atteindre la « neutralité carbone ». Il a mentionné que Delingha, connue comme la « Capitale de l'énergie solaire thermique en Chine », dispose d'un environnement naturel très favorable au développement de la production d'énergie solaire thermique. La centrale solaire thermique Qinghai Supcon Delingha de 50 MW, l'un des premiers projets de démonstration du pays, a atteint et dépassé ses valeurs de production d'énergie conçues pendant les trois années consécutives. Ces centrales électriques utilisent des générateurs synchrones, qui sont bénéfiques pour la stabilité de la fréquence et de la tension du réseau électrique, et qui soutiennent la transmission d'une plus grande quantité d'énergie éolienne et solaire. Le stockage d'énergie de longue durée (LDES) peut également atténuer les pressions liées à la demande d'électricité aux heures de pointe. Comparées aux technologies de stockage d'énergie uniques, les systèmes de stockage d'énergie couplés à l'énergie solaire thermique présentent des avantages de coût plus importants dans les applications à grande échelle. Par conséquent, le futur système électrique de nouvelle génération nécessite des approches technologiques telles que l'énergie solaire thermique pour fournir un soutien crucial à la transformation de la structure énergétique.

Alors que les héliostats de Delingha tournent à nouveau vers le soleil levant, ils reflètent non seulement la lumière éclatante du désert de Gobi, mais aussi la foi inébranlable dans le parcours de transition énergétique de la Chine. Du « créer à partir de rien » initial lors des percées politiques au « grandir en force » ultérieur après la mise en œuvre des projets de démonstration, la production d'énergie solaire thermique en Chine, avec la technologie de stockage d'énergie couplée comme clé, déverrouille le code d'équilibre pour la « sécurité - vert - économie » dans l'énergie.

Poursuivre la lumière, grandir vers le vert. Guidé par les objectifs du « double carbone », l'histoire de la production d'énergie solaire thermique en Chine n'est pas seulement une histoire pionnière de percées technologiques et d'innovation, mais aussi un nouveau chapitre dans la coexistence harmonieuse de la civilisation et de l'énergie. L'avenir est là. Alors que de plus en plus de « modèles de Delingha » prennent racine et grandissent sur la vaste terre, la poursuite éternelle de l'énergie propre par l'humanité finira par briller plus fortement sur la terre orientale.