La gigantesca red de transmisión de China podría ser la clave para reducir las emisiones climáticas

Ilustración conceptual que muestra un mapa del mundo y una red de transmisión animada Franziska Barczyk

A principios de febrero, los trabajadores chinos comenzaron a ensamblar una elevada torre de transmisión roja y blanca en el extremo este de la provincia de Anhui. Los hombres se montaron a horcajadas sobre tubos de metal mientras ajustaban secciones enrejadas suspendidas en lo alto de la orilla sur del río Yangtze.

Los trabajadores estaban construyendo un componente crítico de la primera línea de transmisión de 1,1 millones de voltios del mundo, en un momento en que las empresas estadounidenses están luchando para construir cualquier cosa por encima de 500.000 voltios. Una vez que la empresa de servicios públicos estatal, State Grid of China, complete el proyecto el próximo año, la línea se extenderá desde la región de Xinjiang en el noroeste hasta Anhui en el este, conectando las centrales eléctricas en el interior del país con las ciudades cercanas a la costa. .

Una grúa levanta el transformador convertidor más potente del mundo, desarrollado para la línea de transmisión de 1,1 millones de voltios de State Grid, en la provincia china de Anhui en marzo de 2018. AP | imaginechina

Esta historia fue parte de nuestra edición de enero de 2019

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La línea de transmisión será capaz de entregar la producción de 12 grandes plantas de energía a lo largo de casi 2000 millas (3200 kilómetros), enviando un 50 % más de electricidad a 600 millas más lejos que cualquier cosa que se haya construido jamás. (Las líneas de mayor voltaje pueden transportar electricidad a distancias más largas con menores pérdidas de transmisión). Como proveedor extranjero de equipos para el proyecto se jacta , la línea podría enviar electricidad desde Beijing a Bangkok, lo que, como sucede, solo sugiere las crecientes ambiciones globales de State Grid.

Inicialmente, la compañía desarrolló y construyó líneas de voltaje ultra alto para satisfacer el creciente apetito energético en la nación en expansión, donde las altas montañas y las grandes distancias separan los centros de población de los recursos de carbón, hidroeléctricos, eólicos y solares. Pero ahora State Grid persigue un objetivo mucho más ambicioso: unir los sistemas eléctricos de las naciones vecinas en superredes transcontinentales capaces de intercambiar energía a través de fronteras y océanos.

Estas redes masivas podrían ayudar a reducir las emisiones climáticas al permitir que fuentes renovables fluctuantes como la eólica y la solar generen una proporción mucho mayor de la electricidad utilizada por estos países. Las líneas más largas y de mayor capacidad permiten equilibrar el ocaso del sol en una zona horaria con, por ejemplo, energía eólica, hidroeléctrica o geotérmica a varias zonas de distancia.

La política y la burocracia han obstaculizado el despliegue de redes eléctricas tan inmensas y modernas en gran parte del mundo. En los Estados Unidos, puede tomar más de una década obtener las aprobaciones necesarias para las torres, los cables y los tubos subterráneos que atraviesan franjas de tierras federales, nacionales, estatales, del condado y privadas, en las raras ocasiones en que se obtienen. aprobado en absoluto.

Una red de transmisión interconectada de larga distancia es una gran pieza del rompecabezas climático, dice Steven Chu, exsecretario de energía de EE. UU., quien se desempeña como vicepresidente de la organización sin fines de lucro que State Grid lanzó en 2016 para promover las conexiones de la red internacional. China está diciendo 'Queremos ser líderes en todas estas tecnologías futuras' en lugar de mirar por el espejo retrovisor como parece estar haciendo Estados Unidos en este momento.

Pero facilitar un mayor uso de las energías renovables claramente no es la única motivación de China, ni siquiera la principal. La infraestructura de transmisión es una pieza estratégica de la Iniciativa Belt and Road, el esfuerzo multimillonario de China para construir proyectos de desarrollo y relaciones comerciales entre docenas de naciones. Extender sus cables de ultra alto voltaje alrededor del mundo promete extender el creciente poder económico, tecnológico y político de la nación.

23,000 millas de cables

State Grid es probablemente la empresa más grande de la que nunca haya oído hablar, con casi 1 millón de empleados y 1100 millones de clientes. El año pasado, reportó $9,500 millones en ganancias sobre $350,000 millones en ingresos, lo que la convierte en la segunda compañía más grande del mundo. Lista Global 500 de Fortune .

State Grid ya es el distribuidor de energía más grande de Brasil, donde construyó su primera (y todavía única) línea de ultra alta tensión en el extranjero. La empresa también ha adquirido participaciones en empresas nacionales de transmisión en Australia, Grecia, Italia, Filipinas y Portugal. Mientras tanto, está impulsando proyectos importantes en Egipto, Etiopía, Mozambique y Pakistán y continúa ofertando por acciones en otras empresas de servicios públicos europeas.

Un electricista frente a una sucursal de State Grid en la provincia china de Hunan en 2011. AP | él dongping

Muchas empresas chinas son muy ambiciosas para expandirse en el extranjero, dice Simon Nicholas, coautor de un reporte el seguimiento de estas inversiones por parte del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero, un grupo de expertos de EE. UU. Pero State Grid está en otro nivel.

State Grid se creó a finales de 2002, cuando el gobierno dividió un monopolio masivo, la Corporación Estatal de Energía de China, en 11 empresas más pequeñas de generación y distribución de energía. Esa desagregación regulatoria fue diseñada para introducir competencia y acelerar el desarrollo mientras la nación luchaba por satisfacer las crecientes demandas de energía y detener los apagones recurrentes. Pero State Grid era, con mucho, la mayor de las dos empresas de transmisión resultantes, y opera como un monopolio efectivo en casi el 90 % del país.

En 2004, el Partido Comunista seleccionó a Liu Zhenya, el exjefe de la oficina de energía de la provincia de Shandong, para reemplazar al director ejecutivo saliente de State Grid. Liu, un operador inteligente con talento para navegar en la política partidaria, casi de inmediato comenzó a presionar fuertemente para proyectos de ultra alto voltaje, según Los tendones del poder: la política de la State Grid Corporation of China por Xu Yi-Chong, profesor de la Universidad Griffith en Australia.

Las líneas capaces de enviar más energía a mayores distancias podrían unir las redes fragmentadas de la nación, entregando instantáneamente el exceso de electricidad de una provincia a otra que lo necesite, argumentó Liu. Más tarde, cuando China estuvo bajo una creciente presión para limpiar la contaminación y las emisiones de gases de efecto invernadero, la lógica de State Grid evolucionó: las líneas eléctricas se convirtieron en una forma de acomodar la creciente cantidad de generación de energía renovable.

Desde el principio, los críticos afirmaron que State Grid estaba impulsando la transmisión de voltaje ultra alto principalmente como un medio para consolidar su posición dominante, o que la nueva tecnología era una forma costosa y riesgosa de apuntalar una infraestructura energética destartalada.

Pero los argumentos de Liu ganaron: los primeros proyectos fueron aprobados y construidos, y los líderes del partido pronto priorizaron la tecnología de ultra alto voltaje en los influyentes planes quinquenales de China.

Al principio, la empresa colaboró ​​estrechamente con firmas extranjeras que desarrollaban tecnología de transmisión, incluidas la sueca ABB y la alemana Siemens, y continúa comprándoles algunos equipos. Pero rápidamente asimiló la experiencia de sus socios y comenzó a desarrollar su propia tecnología , incluidos los transformadores de alta tensión, así como las líneas que pueden funcionar a altitudes muy elevadas y temperaturas muy bajas. State Grid también ha desarrollado un software que puede controlar con precisión el voltaje y la frecuencia que llegan a los puntos de destino en toda la red, lo que permite que el sistema reaccione rápida y automáticamente a los niveles cambiantes de oferta y demanda.

La empresa encendido su primera línea de corriente alterna de un millón de voltios en 2009 y la primera línea de corriente continua de 800 000 voltios del mundo en 2010. State Grid, y por extensión China, es ahora, con mucho, el mayor constructor mundial de estas líneas. Para fines de 2017, se habían completado 21 líneas de ultra alta tensión en el país, y cuatro más están en construcción, dijo Liu durante una presentación en la Universidad de Harvard en abril.

Colectivamente, se extenderán casi 23,000 millas y serán capaces de entregar unos 150 gigavatios de electricidad, aproximadamente la producción de 150 reactores nucleares.

A finales del año pasado, China había invertido al menos 400.000 millones de yuanes (57.000 millones de dólares) en los proyectos, según Bloomberg New Energy Finance. Después de una desaceleración en las aprobaciones de nuevos proyectos durante los últimos dos años, la Administración Nacional de Energía de China dicho en septiembre que firmará 12 nuevos proyectos de ultra alta tensión para finales de 2019.

El hecho es que los chinos son los únicos que lo construyen seriamente en este momento, dice Christopher Clack, director ejecutivo de Vibrant Clean Energy y ex investigador de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. en un estudio publicado en Nature en 2016, Clack descubrió que el uso de líneas de corriente continua de alto voltaje para integrar la red de EE. UU. podría reducir las emisiones de electricidad en un 80 % por debajo de los niveles de 1990 dentro de 15 años emisiones de carbono de EE. UU.).

Globalizarse

A fines de febrero de 2016, Liu caminó hacia el atril en una conferencia de energía en Houston y anunció un plan audaz: usar tecnología de voltaje ultra alto para construir una red de energía que daría la vuelta al mundo.

Al interconectar la infraestructura de transmisión a través de océanos y continentes, de la misma manera que hemos entrelazado Internet, el mundo podría aprovechar grandes reservas de energía eólica en el Polo Norte y solar a lo largo del ecuador, dijo. Esto limpiaría la generación de electricidad global, reduciría los costos de energía e incluso aliviaría las tensiones internacionales.

Eventualmente, nuestro mundo se convertirá en una aldea global pacífica y armoniosa, una comunidad de destino común para toda la humanidad con suficiente energía, cielos azules y tierra verde, dijo.

Liu Zhenya, entonces presidente de State Grid Corporation of China, en una conferencia de prensa en Beijing en 2012. AP | wang zhou

Por supuesto, tal red global no sucederá. Costaría más de $ 50 billones y requeriría niveles sin precedentes, y poco realistas, de confianza y cooperación internacional. Además, pocas naciones están clamando por este tipo de líneas de alto voltaje, incluso dentro de sus fronteras.

Un puñado de países ya intercambian electricidad a través de líneas de transmisión estándar, pero los esfuerzos para compartir recursos renovables en amplias regiones han ido a ninguna parte . Entre los fracasos notables se encuentra la Iniciativa Industrial Desertec, un esfuerzo respaldado por Siemens y Deutsche Bank hace una década para alimentar las redes eléctricas del norte de África, Medio Oriente y Europa con energía solar del Sahara.

Pero el plan de red global de State Grid es básicamente un argumento de venta para sus líneas de transmisión de larga distancia, promoviéndolas como una tecnología habilitadora fundamental para la transición de energía limpia. Si todo lo que la compañía logra alguna vez son los movimientos de apertura en la visión de la interconectividad global y desarrolla redes regionales que conectan un puñado de naciones, aún podría ganar mucho dinero.

En particular, en una conferencia en Beijing el mes posterior al discurso de Liu, la compañía firmó un acuerdo con Korea Electric Power, Softbank de Japón y la compañía eléctrica rusa Rosseti para colaborar en el desarrollo de una superred del noreste de Asia que conecte esas naciones y Mongolia.

El jefe de Softbank, Masayoshi Son, había propuesto una versión de la superred independiente de State Grid en 2011, después de que la catástrofe nuclear de Fukushima subrayara la fragilidad del sector eléctrico de Japón.

Kenichi Yuasa, portavoz del conglomerado, dijo que los estudios de factibilidad completados en 2016 y 2017 mostraron que las conexiones de la red entre Mongolia, China, Corea y Japón, así como una ruta entre Rusia y Japón, son técnica y económicamente factibles. Nosotros, como desarrollador comercial, estamos listos para ejecutar los proyectos y nos gustaría entregar un progreso tangible antes de los Juegos Olímpicos de Tokio en 2020, dijo en un correo electrónico.

En respuesta a las consultas de MIT Technology Review, State Grid cuestionó el argumento de que el plan de interconexión global más amplio no se llevará a cabo, o que sus motivaciones principales son principalmente financieras y geopolíticas.

'El gran éxito de la aplicación de la tecnología UHV en China representa una gran innovación en la tecnología de transmisión de energía', dijo la compañía en un comunicado. 'State Grid quisiera compartir este tipo de innovación tecnológica con el resto del mundo, abordando una posible solución a preocupaciones vitales para la humanidad, por ejemplo, la contaminación ambiental, el cambio climático y la falta de acceso al suministro eléctrico'.

limpieza o limpiar ?

De hecho, aunque China ha construido muchas más líneas de ultra alto voltaje que cualquier otro país del mundo, su propia red sigue siendo un desastre. El país lucha por equilibrar de manera eficiente su producción y demanda de energía, y por distribuir electricidad donde y cuando se necesita. Un resultado es que no está haciendo un uso completo de sus plantas de energía renovable existentes. Un MIT reciente papel señaló que las tasas de restricción renovable de China, el término para cuando las plantas se reducen debido a una demanda inadecuada, son las más altas del mundo y siguen aumentando.

Parte del problema es que es más fácil y lucrativo usar electrones predecibles de fuentes como el carbón o la energía nuclear, que proporcionan un flujo constante de electricidad, que la generación variable de energías renovables, dice Valerie Karplus, ex directora de Tsinghua-MIT China Energy. y Proyecto Clima. Las cuotas obligatorias para plantas de combustibles fósiles y la política provincial también distorsionan las decisiones de asignación, agrega.

Menos de la mitad de las líneas de ultra alta tensión construidas o planificadas hasta la fecha en China están destinadas a transmitir electricidad a partir de fuentes renovables, según un informe de finales de 2017. reporte por Bloomberg New Energy Finance.

Aprovechar al máximo la energía eólica, solar y otras fuentes intermitentes requerirá repensar cómo hacer que las operaciones de la red sean más flexibles y receptivas, dijo Karplus en un correo electrónico.

A pesar de sus supuestas ambiciones ecológicas, State Grid se ha resistido a las reformas de mercado más amplias que serían necesarias para disminuir la dependencia de China de las plantas de combustibles fósiles. Todo lo cual plantea dudas sobre el compromiso de la empresa de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y cuánto ayudarán realmente las líneas de larga distancia a limpiar la generación de energía en otros lugares.

De manera reveladora, los principales mercados objetivo de State Grid se encuentran en países pobres donde dominan las plantas de combustibles fósiles y las empresas chinas están edificio ocupado cientos de nuevas plantas de carbón. Por lo tanto, hay pocas razones para esperar que las líneas de voltaje ultra alto construidas allí transporten principalmente energía de fuentes renovables en el corto plazo.

No he visto nada que me haga pensar que esto es parte de una iniciativa de desarrollo verde, dice Jonas Nahm, quien estudia la política energética de China en la Escuela de Estudios Internacionales Avanzados de Johns Hopkins. Creo que State Grid solo quiere vender estas cosas en cualquier lugar y dominar con sus propios estándares sobre los desarrollados por Siemens y otras compañías.

Él cree que las ambiciones más amplias de State Grid están ligadas a la Iniciativa de la Franja y la Ruta , a través del cual los bancos estatales de China están invirtiendo billones en proyectos de infraestructura en Asia y África en un esfuerzo por vender productos chinos y fortalecer la influencia geopolítica del país. Construir, poseer u operar la infraestructura crítica de otra nación, ya sean puertos marítimos o líneas de transmisión, ofrece una ruta particularmente efectiva para ejercer un poder suave y, a veces, no tan suave. Esta es realmente una batalla por el mundo en desarrollo, dice Nahm.

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