Da Política à Prática: Como a Indústria Solar Térmica da China Alcança "Do Zero à Força"?

Quando a primeira chama da civilização humana foi acesa em antigas cavernas, a busca por energia ficou gravada no próprio DNA da civilização.

O cliente da Agência de Notícias Xinhua lançou uma série de programas de diálogo de grande peso intitulada "Nova Era de Armazenamento de Energia", concentrando a atenção nas novas respostas para a utilização de energia pela humanidade. Este não é apenas um registro visual da popularização tecnológica, mas também uma narrativa épica sobre a transição energética da China. Utilizando a "energia" como nosso pincel e a "fonte" como nossa tela, esboçamos a magnífica jornada da tecnologia de armazenamento de energia solar térmica desde o laboratório até a aplicação em grande escala.

Impulsionados pelos objetivos duplos do "pico de carbono e neutralidade de carbono" globais e pela transformação da estrutura energética, a intermitência, volatilidade e aleatoriedade inerentes das novas fontes de energia tornaram-se barreiras no caminho de um futuro verde. Embora fontes de energia limpas, como a eólica e a fotovoltaica, tenham alcançado desenvolvimento em grande escala, sua natureza "dependente do clima" dificulta o atendimento à demanda das pessoas por um fornecimento de energia elétrica estável e confiável, muito menos o apoio à operação segura e estável da rede elétrica. Quando a noite cai ou o vento pára abruptamente, o preenchimento das lacunas de energia ainda depende principalmente da energia térmica tradicional, o que entra em forte contradição com o objetivo final da "neutralidade de carbono".

A rede elétrica apresentou novas demandas por recursos flexíveis. O armazenamento de energia está emergindo como um elemento-chave para facilitar a transição de sistemas de energia elétrica tradicionais para novos tipos, caracterizados pela "fonte-rede-carga-armazenamento".

As novas tecnologias de armazenamento de energia são diversas, flexíveis na disposição e multifuncionais. Elas podem ser aplicadas em combinações de duas ou mais tecnologias, ou incorporadas aos sistemas de fornecimento de energia, rede e consumo de energia elétrica para aplicações acopladas. São as tecnologias-chave para superar a "trindade impossível" da segurança energética, da ecologia e da economia. A geração de energia solar térmica é uma tecnologia de armazenamento de energia acoplada típica, fornecendo um caminho eficaz para resolver o problema da aleatoriedade, volatilidade e intermitência na geração de energia solar, que é altamente dependente das condições climáticas.

Gui Xiaoyang, Diretor Adjunto do Departamento de Nova Energia e Energia Renovável da Administração Nacional de Energia, afirmou que a indústria de geração de energia solar térmica da China começou relativamente tarde, mas, sob a orientação e o apoio das políticas nacionais, alcançou um salto do "nada para algo".

Desde o "12º Plano Quinquenal", o país começou a promover projetos de geração de energia solar térmica. Em 2016, a Administração Nacional de Energia emitiu o "Aviso sobre a Construção de Projetos Demonstrativos de Geração de Energia Solar Térmica", lançando oficialmente a construção do primeiro lote de 20 projetos demonstrativos, acompanhados de tarifas competitivas de conexão à rede. Isso desempenhou um papel importante na promoção da aplicação de engenharia da geração de energia solar térmica na China.

No período do "14º Plano Quinquenal", o país emitiu sucessivamente documentos como o "Aviso sobre a Melhoria da Política de Preços para a Geração de Energia Solar Térmica" e o "Aviso sobre a Promoção do Desenvolvimento em Larga Escala da Geração de Energia Solar Térmica", incentivando a inclusão de uma certa proporção de projetos de geração de energia solar térmica nas grandes bases de energia eólica e solar, promovendo efetivamente avanços industriais e desenvolvimento em larga escala.

Qinghai tornou-se o palco central para a demonstração da industrialização da tecnologia de geração de energia solar térmica, aproveitando suas "vantagens inerentes + planejamento estratégico".

Como a "capital solar térmica" da China, Delingha possui abundância de sol, com média de 3.200 horas por ano, e vastos desertos de Gobi, proporcionando um ambiente natural propício para as centrais de energia solar térmica.

He Wei, Diretor Adjunto da Administração Provincial de Energia de Qinghai, apresentou que, durante o período do "13º Plano Quinquenal", a Província de Qinghai foi a primeira a promover e a completar a construção de quatro projetos nacionais de geração de energia solar térmica. Através de inovação, iteração e otimização contínuas das estratégias operacionais, o nível operacional do projeto está entre os melhores do país.

Esses quatro projetos forneceram uma base para o desenvolvimento de longo prazo da geração de energia solar térmica. Desde sua operação, eles demonstraram: primeiro, operação estável com um aumento contínuo na geração anual de energia; segundo, tecnologia madura que melhorou a eficiência de geração de energia; e terceiro, desenvolvimento integrado que criou um novo modelo de negócios mutuamente benéfico e de ganho mútuo.

Beneficiando do efeito impulsor do primeiro lote de projetos demonstrativos, até o final de 2024, a China concluiu e conectou à rede um total de 19 projetos de energia solar térmica, com uma capacidade instalada total de 838,2 megawatts (MW), classificando-se entre os principais do mundo. A construção e a operação dos projetos de demonstração de geração de energia solar térmica na China contribuíram significativamente para a verificação tecnológica, o acúmulo de experiência e a redução de custos.

O projeto de geração de energia solar térmica de torre de sal fundido de 50 MW em Delingha, Qinghai, alcançou um alto nível de localização em seus equipamentos centrais e um excelente desempenho operacional, tornando-se a primeira usina de geração de energia solar térmica de torre de sal fundido do mundo com geração de energia superior ao valor projetado.

"A operação de alto nível do projeto-piloto tem grande importância orientadora para Qinghai alcançar o desenvolvimento em grande escala de novas energias e construir um novo sistema de energia elétrica dominado por novas energias", enfatizou He Wei.

Liu Yafang, professora adjunta da Universidade de Zhejiang, propôs os conceitos de armazenamento de energia composta e armazenamento de energia acoplada. Ela acredita que a tecnologia de armazenamento de energia precisa ser profundamente acoplada aos sistemas de fornecimento de energia, rede elétrica ou consumo de energia para alcançar complementaridade funcional. Por exemplo, o armazenamento de energia térmica em sistemas de geração de energia solar térmica pode otimizar a operação da geração de energia solar altamente flutuante, tornando-a tão conveniente para o despacho de energia quanto a geração de energia térmica, abrindo assim novos cenários de aplicação para a tecnologia de armazenamento de energia. Ela apontou que a aplicação de armazenamento de energia composta e acoplada ajuda a atender às necessidades complexas e diversificadas do sistema de energia elétrica.

Liu Qingbiao, engenheiro sênior e diretor do Centro de Despacho e Controle da State Grid Qinghai Electric Power Company, apresentou que a tecnologia de geração de energia solar térmica é uma tecnologia de geração de energia "três em um" que integra a tecnologia de geração de energia de novas fontes, a tecnologia de geração de energia térmica tradicional e a tecnologia de armazenamento de energia térmica, servindo como um papel triplo.

Jin Jianxiang, presidente e cientista-chefe da Zhejiang Kesheng Technology Co., Ltd., apresentou que a geração de energia solar térmica, com sua função de armazenamento de energia integrada, combina atributos de baixo carbono com compatibilidade com a rede elétrica, tornando-se uma rota de tecnologia de novas energias abrangente que atende às necessidades do novo sistema de energia elétrica e tem um valor de mercado significativo para alcançar a "neutralidade de carbono". Ele mencionou que Delingha, conhecida como a "Capital da Energia Solar Térmica na China", possui um ambiente natural altamente adequado para o desenvolvimento da geração de energia solar térmica. A usina de geração de energia solar térmica de 50 MW Qinghai Supcon Delingha, um dos primeiros projetos de demonstração do país, alcançou e superou seus valores projetados de geração de energia nos últimos três anos consecutivos. Essas centrais elétricas utilizam geradores síncronos, que são benéficos para a estabilidade da frequência e da tensão da rede elétrica, apoiando a transmissão de mais energia eólica e solar. O armazenamento de energia de longa duração (LDES) também pode aliviar as pressões da demanda máxima de eletricidade. Em comparação com as tecnologias de armazenamento de energia únicas, os sistemas de armazenamento de energia acoplados à energia solar térmica demonstram vantagens de custo mais significativas em aplicações de grande escala. Portanto, o futuro sistema elétrico de novo tipo exige abordagens tecnológicas como a energia solar térmica para fornecer apoio crucial à transformação da estrutura energética.

À medida que os helióstatos em Delingha giram novamente em direção ao sol nascente, eles refletem não apenas a luz brilhante no Deserto de Gobi, mas também a crença inabalável na jornada de transição energética da China. Desde o início da “criação do nada” durante os avanços políticos até o posterior “crescimento a partir da força” após a implementação de projetos de demonstração, a geração de energia solar térmica da China, com tecnologia de armazenamento de energia acoplada como chave, está desbloqueando o código de equilíbrio para a “segurança - verde - economia” na energia.

Perseguindo a luz, crescendo em direção à verdeza. Guiada pelos objetivos de “duplo carbono”, a história da geração de energia solar térmica da China não é apenas uma história pioneira de avanços tecnológicos e inovação, mas também um novo capítulo na coexistência harmoniosa da civilização e da energia. O futuro está aqui. À medida que mais “Modelos de Delingha” se enraizam e crescem em toda a vasta terra, a eterna busca da humanidade por energia limpa finalmente brilhará mais intensamente na terra oriental.