根據《南華早報》報道，中國科學家收集的數據顯示，在廣闊的戈壁沙漠和中國西北部其他荒涼地區，一個「世界領先」的發電和輸電網絡正在形成。這項工程壯舉為中國製造業的核心帶來了清潔、低成本的能源，提高了國家的生活水平，並增強了中國在人工智慧等高科技競賽中的競爭力。
引領這場能源革命的科學家和工程師估計，目前中國西北地區的發電裝置容量接近500吉瓦。如果加上鄰近的內蒙古戈壁沙漠的重要面積，這個數字將會上升到600GW。
相較之下，根據美國能源情報署的數據，到 2022 年底，美國所有發電廠的發電量將達到約 1,100GW。
此外，中國西北部的這些發電廠一半以上由自然力量提供動力：風能和太陽能。儘管再生能源具有不可預測性，但這些綠色發電廠的平均利用效率超過95%，這也是因為沙漠具有陽光充足、幾乎沒有降水、風力強勁且持續的特性。
科學家稱，迄今為止還沒有其他大型區域電網能夠無縫整合如此大比例的再生能源，並且全年保持如此高的使用率。西北地區包括新疆等五個內陸省份。面積超過300萬平方公里，比印度還要大，長期以來被認為是中國最欠發達、最貧困的地區之一。
富有的地獄
戈壁沙漠地區位於偏僻、荒涼、遠離大海。然而，該地區自然資源豐富，包括石油、煤炭和豐富的綠色能源。它是中國60%的太陽能和三分之一的風能的來源。
早在 1980 年代，航空航天科學家錢學森就設想利用戈壁沙漠豐富的風能和太陽能資源為國家提供電力，錢學森曾幫助建立了美國宇航局噴氣推進實驗室，後來又推動了中國的太空計劃。考慮到當時的技術限制，這似乎只不過是個幻想。
但現在，“西北電網已經形成了這種新型能源系統的早期階段”，國家電網公司西北分公司和西安交通大學的馬曉偉教授及其團隊在一篇文章中寫道。上個月發表在中國學術期刊《電力系統與清潔能源》上的同儕審查文章。
該地區再生能源裝置容量已達230GW，其中一半電力透過10條特高壓直流輸電線路輸送到人口密集的東部沿海省份。我和馬雲的同事在文章中說，這些電力線路綿延數千公里，幾乎橫跨中國的寬度，使西北電網成為「世界上輸出能力最強、規模最大的區域電網」。
幾十年來，歐盟利用其經濟實力、密集的人口和環保倡導團體來引領綠色能源的過渡並應對氣候變遷。德國西門子和法國施耐德電氣等全球巨頭推動了該領域的技術進步和專業知識。但經過仔細對比，馬化騰團隊發現，「中國西北電網在再生能源利用關鍵指標上已經超越歐盟，達到全球霸主水準」。
如果地球上所有的沙漠都覆蓋太陽能板和風力渦輪機，產生的電力將超過當前人類的需求。但工程障礙長期以來使這一願景變得不切實際：遠距離傳輸大量電力是一個艱鉅的目標，而傳統電網無法應對再生能源的劇烈波動。
水力發電和煤炭來彌補再生能源的可變性
中國工程師面臨這些挑戰並吸取了一些慘痛的教訓。根據馬雲的文章，2014年，一台風力渦輪機引發了400公里（248英里）的能量激增，導致另一個風電場被摧毀。
近年來中國再生能源的爆炸性成長加劇了這些問題。
陽光和天氣的變化可能導致西北電網單日發電量波動高達 50 吉瓦，這一差距相當於法國所有運行核反應器的總輸出量。然而，這構成了一個問題，因為有必要補償夜間的支出，這需要一個非常有效率的網路將這些供應與連續穩定的供應連接起來。
為應對這項挑戰，中國建成了世界上最先進的長距離高壓直流輸電線路，有效減少了長距離輸電過程中的能量損失。中國科學家和工程師也採用人工智慧，透過分析大量感測器數據，最多可以提前 10 天預測發電量。 「在穩定的天氣條件下，預測精度非常高，」馬雲的團隊在論文中寫道。
燃煤電廠一直是中國電網的主要穩定力量，但在西北地區，由於太陽能和風電的快速成長，燃煤電廠已不再充足。為了填補這一空白，中國政府在黃河上游建造了水力發電廠，作為能源調節和儲存的支柱。馬的團隊表示，這些水庫不僅可以灌溉乾旱地區，還可以減少近200億元人民幣（28億美元）的電網調節成本，帶來巨大的經濟效益和生態效益。
另一個關鍵技術是實現再生能源之間的互補。這需要強大且可靠的資訊感測和控制系統。馬雲的團隊表示，近一半的再生能源生產設施已加入這個互助系統。
北京一位人工智慧企業家表示，在中美兩國即將展開的人工智慧國力競爭中，能源供應至關重要，眾所周知，人工智慧是能源密集領域。
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《戈壁：從沙漠到中國的能源伊甸園》一文來自《經濟情景》 。
這是在 Wed, 21 Feb 2024 06:15:42 +0000 在 https://scenarieconomici.it/i-gobi-da-deserto-a-eden-energetico-per-la-cina/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。