Fatores de capacidade e custos nivelados de eletricidade. Distribuições espaciais da média (A) CF e (B) LCOE [$ kWh-1] durante 1980-2018 para a região filtrada. As províncias costeiras são coloridas de cinza. As linhas azuis tracejadas denotam áreas eólicas offshore que estão mais próximas de determinadas províncias. Observe os diferentes limites da barra de cores em (A) e (B). Crédito:Peter Sherman / Projeto Harvard-China
Sob o Acordo Climático de Paris, A China se comprometeu a contar com recursos renováveis para 20 por cento de suas necessidades de energia até 2030. Atualmente, o país está a caminho de dobrar esse compromisso, com o objetivo de atingir 40 por cento na próxima década. A energia eólica é fundamental para atingir esse objetivo. Nos últimos 20 anos, A capacidade de energia eólica da China explodiu de 0,3 gigawatts para 161 gigawatts.
Mas, nos últimos anos, esse crescimento desacelerou e as esperanças para o futuro movido a energia eólica da China diminuíram.
Porque? Localização, localização, localização.
Populosas províncias costeiras, incluindo Guangdong e Jiangsu, consomem cerca de 80 por cento da eletricidade total do país, mas a grande maioria da capacidade eólica da China vem de parques eólicos terrestres em lugares como a Mongólia Interior, mais de mil milhas de distância da maioria das grandes cidades.
Para piorar as coisas, estudos recentes do clima sugeriram que o enfraquecimento do gradiente de temperatura terra-mar devido à mudança climática global está tornando as regiões historicamente ventosas, como a Mongólia Interior, menos ventoso.
Além disso, grande parte da energia eólica dessas regiões não está sendo usada por causa de quando é produzida. A pesquisa sugeriu que cerca de 16 por cento do potencial total de geração eólica foi desperdiçado entre 2010 e 2016, custando mais US $ 1,2 bilhão.
Se a China quiser atingir e superar sua meta de Paris até 2030, precisará encontrar uma maneira de aumentar sua capacidade eólica.
Em um estudo recente, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e da Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia na China, descobriram que a energia eólica offshore pode ser uma grande parte da solução.
Este mapa mostra a capacidade eólica disponível por província em gigawatts. Crédito:Harvard SEAS
A pesquisa é publicada em Avanços da Ciência .
"Esta é uma nova contribuição importante, reconhecimento de que a China tem abundante potencial eólico off-shore que pode ser desenvolvido e trazido para a costa para as províncias costeiras famintas de energia a custos competitivos com as existentes usinas de energia poluentes movidas a carvão, "disse Michael McElroy, o Gilbert Butler Professor de Estudos Ambientais na SEAS e autor sênior do artigo.
Este mapa mostra a demanda de eletricidade por província em gigawatts. Crédito:Harvard SEAS
Para calcular a capacidade e o custo da energia eólica offshore na China, os pesquisadores primeiro identificaram as regiões onde os parques eólicos offshore poderiam ser construídos, excluindo zonas de embarque, áreas de proteção ambiental e lâminas d'água superiores a 60 metros. Eles calcularam as velocidades do vento nessas áreas e estimaram a capacidade horária de cada uma das turbinas.
Eles descobriram que o potencial total de energia eólica de parques eólicos construídos ao longo da costa chinesa é 5,4 vezes maior do que a atual demanda costeira de energia.
Os pesquisadores também descobriram que essa energia seria econômica.
Este gráfico mostra o potencial de energia offshore em relação à demanda nas províncias costeiras. Crédito:Harvard SEAS
"Estimamos os custos eólicos offshore de acordo com uma gama de valores derivados de recentes desenvolvimentos de parques eólicos offshore, "disse Peter Sherman, um estudante de pós-graduação no departamento de Ciências da Terra e Planetárias e primeiro autor do artigo. "As turbinas eólicas offshore são historicamente proibitivamente caras, mas está claro agora que, por causa de avanços tecnológicos significativos, a economia mudou de tal forma que a energia eólica offshore pode ter um custo competitivo agora com o carvão e a energia nuclear na China. "
Os pesquisadores estimaram que, se os preços da eletricidade estiverem altos, o vento offshore pode fornecer mais de 1, 000 terawatts-hora, ou cerca de 36 por cento de toda a demanda de energia costeira. Se os preços da eletricidade estão baixos, pode fornecer mais de 6, 000 terawatts-hora, ou 200 por cento da demanda total de energia.
"Nossa pesquisa demonstra o potencial de custo-benefício, vento offshore para fornecer energia às regiões costeiras, reduzir as emissões de gases de efeito estufa e melhorar a qualidade do ar na China, "disse McElroy.