Facteurs de capacité et coûts actualisés de l'électricité. Distributions spatiales des moyennes (A) CF et (B) LCOE [$ kWh-1] sur 1980-2018 pour la région filtrée. Les provinces côtières sont colorées en gris. Les lignes bleues en pointillés indiquent les zones éoliennes offshore les plus proches de provinces particulières. Notez les différentes limites de barre de couleur dans (A) et (B). Crédit :Peter Sherman / Projet Harvard-Chine
Dans le cadre de l'Accord de Paris sur le climat, La Chine s'est engagée à compter sur des ressources renouvelables pour 20 % de ses besoins énergétiques d'ici 2030. Actuellement, le pays est en passe de doubler cet engagement, visant à atteindre 40 pour cent d'ici la prochaine décennie. L'énergie éolienne est essentielle pour atteindre cet objectif. Au cours des 20 dernières années, La capacité éolienne de la Chine a explosé de 0,3 gigawatt à 161 gigawatts.
Mais, dans les années récentes, cette croissance a ralenti et les espoirs pour l'avenir de l'énergie éolienne de la Chine se sont affaiblis.
Pourquoi? Emplacement, emplacement, emplacement.
Provinces côtières peuplées, dont Guangdong et Jiangsu, consomment environ 80% de l'électricité totale du pays, mais la grande majorité de la capacité éolienne de la Chine provient de parcs éoliens terrestres dans des endroits comme la Mongolie intérieure, à plus d'un millier de kilomètres de la plupart des grandes villes.
Pour empirer les choses, des études climatiques récentes ont suggéré que l'affaiblissement du gradient de température terre-mer dû au changement climatique mondial rend les régions historiquement venteuses, comme la Mongolie intérieure, moins de vent.
En outre, une grande partie de l'énergie éolienne de ces régions n'est pas utilisée en raison du moment où elle est produite. La recherche a suggéré qu'environ 16% de la production éolienne potentielle totale a été gaspillée entre 2010 et 2016, coûtant plus de 1,2 milliard de dollars.
Si la Chine veut atteindre et dépasser son objectif de Paris d'ici 2030, il va falloir trouver un moyen d'augmenter sa capacité éolienne.
Dans une étude récente, des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et de la Huazhong University of Science and Technology en Chine, ont découvert que l'éolien offshore pouvait être une grande partie de la solution.
Cette carte montre la capacité éolienne disponible par province en gigawatts. Crédit :Harvard SEAS
La recherche est publiée dans Avancées scientifiques .
"C'est une nouvelle contribution importante, la reconnaissance du fait que la Chine a un potentiel éolien offshore abondant qui peut être développé et amené à terre dans les provinces côtières énergivores à des coûts compétitifs par rapport aux centrales électriques polluantes au charbon existantes, " a déclaré Michael McElroy, le professeur Gilbert Butler d'études environnementales à SEAS et auteur principal de l'article.
Cette carte montre la demande d'électricité par province en gigawatts. Crédit :Harvard SEAS
Pour calculer la capacité et le coût de l'éolien offshore en Chine, les chercheurs ont d'abord identifié les régions où des parcs éoliens offshore pourraient être construits, hors zones d'expédition, zones écologiquement protégées et profondeurs d'eau supérieures à 60 mètres. Ils ont calculé la vitesse du vent dans ces zones et estimé la capacité horaire de chacune des éoliennes.
Ils ont découvert que la puissance éolienne potentielle totale des parcs éoliens construits le long de la côte chinoise est 5,4 fois supérieure à la demande actuelle d'électricité côtière.
Les chercheurs ont également constaté que cette puissance serait rentable.
Ce graphique montre le potentiel énergétique extracôtier par rapport à la demande dans les provinces côtières. Crédit :Harvard SEAS
« Nous estimons les coûts de l'éolien offshore en fonction d'une gamme de valeurs dérivées des récents développements de parcs éoliens offshore, " a déclaré Peter Sherman, un étudiant diplômé du département des sciences de la Terre et des planètes et premier auteur de l'article. "Les éoliennes offshore ont toujours été d'un coût prohibitif, mais il est clair maintenant que, en raison d'avancées technologiques importantes, l'économie a changé de telle sorte que l'éolien offshore pourrait maintenant être compétitif par rapport au charbon et à l'énergie nucléaire en Chine. »
Les chercheurs ont estimé que si les prix de l'électricité sont élevés, l'éolien offshore pourrait fournir plus de 1, 000 térawattheures, ou environ 36 pour cent de toute la demande énergétique côtière. Si les prix de l'électricité sont bas, il pourrait en fournir plus de 6, 000 térawattheures, ou 200 pour cent de la demande totale d'énergie.
« Notre recherche démontre le potentiel de l'éolien offshore pour alimenter les régions côtières, réduire les émissions de gaz à effet de serre et améliorer la qualité de l'air en Chine, " a déclaré McElroy.
