La Xina s’ha marcat com a meta assolir el punt màxim d’emissions de diòxid de carboni el 2030 i a partir de llavors reduir les emissions fins arribar a la neutralitat de carboni l’any 2060. Per aconseguir-ho, necessita augmentar l’energia fotovoltaica i eòlica fins a 10-15 petawatts hora (PWh).

Tot i això, segons les taxes històriques d’instal·lació i segons un recent model d’alta resolució del sistema energètic i les previsions basades en el 14è Programa Quinquennal de Desenvolupament Energètic de la Xina (CFED), la capacitat de la Xina de producció d’energia no dependent de combustibles fòssils augmentarà només fins a un màxim de 9,5 PWh any per al 2060.

Ara, un treball internacional amb participació de Josep Peñuelas, investigador del CSIC i del CREAF, i Jordi Sardans, científic del CREAF, indica l’estratègia òptima perquè la Xina aconsegueixi arribar a la neutralitat de carboni l’any 2060.

L’estudi, publicat a Nature, està dirigit per Rong Wang, investigador de la Universitat de Fudan (Xina). Els autors han desenvolupat un mètode espacial que té en compte diferents variables i la combinació per poder arribar a l’objectiu. Variables com la localització òptima de noves plantes fotovoltaiques i turbines eòliques, els patrons estacionals, les hores de vent i de llum solar disponible, el termini de construcció de noves plantes i línies de transmissió d’electricitat, la modernització de la tecnologia, la ràtio d’aprenentatge del personal tècnic, l’emmagatzematge d’energia, els costos i la inversió.

Optimitzant individualment el desplegament de 3.844 noves centrals fotovoltaiques i eòliques a escala comercial, coordinades amb l’ampliació de la transmissió d’ultra-alta tensió i l’emmagatzematge d’energia, i tenint en compte la flexibilitat de la càrrega elèctrica i la dinàmica d’aprenentatge del personal tècnic necessari, la Xina pot augmentar la seva capacitat d’energia fotovoltaica al 2060, potència que permetria arribar a la neutralitat de carboni. S’aconseguiria també abaratir el cost mitjà de reducció d’una tona de diòxid de carboni (tCO₂) de 97 a 6 dòlars.

JOSEP PEÑUELAS, professor del CSIC al CREAF

Per això, el govern ha d’augmentar la inversió en energies netes, optimitzar les càrregues d’energia i reforçar la construcció d’instal·lacions de transport i emmagatzematge, com ara les línies de transmissió d’ultra alta tensió de llarg abast i les centrals hidroelèctriques de bombament.

Optimitzar la inversió

Els combustibles fòssils continuen dominant les inversions relacionades amb l’energia, per la qual cosa el creixement de les energies renovables es podria alentir si disminueixen les subvencions a les empreses generadores d’energia fotovoltaica i eòlica.

Una descarbonització profunda requereix més inversions en energies renovables. Els autors posen èmfasi “en la importància de les intervencions polítiques, per reduir els costos de les energies renovables”.

En el cas de la Xina, estimem que la inversió anual en energia fotovoltaica i eòlica hauria d’augmentar dels 77.000 milions de dòlars el 2020 a 127.000 milions de dòlars anuals a la dècada del 2020, i a 426.000 milions de dòlars anuals a la dècada de 2050.

JORDI SARDANS, investigador del CREAF.

Aquesta inversió quedaria compensada pels ingressos dels habitants de les regions més pobres com a beneficis col·laterals, regions on es desplegaria a gran escala l’energia fotovoltaica. A més, si es planifica bé i s’optimitzen els moments clau a l’hora de construir i traçar les estratègies nacionals de desenvolupament d’energies netes, es poden reduir costos econòmics a mitjans d’aquest segle. El professor Josep Peñuelas comenta que “en aquest estudi proposem una via de transició energètica de baix cost i alta eficiència, que ofereix la possibilitat de reduir significativament els costos de substituir l’energia que ara suposa l’energia dependent de combustibles fòssils generadora de gasos d’efecte hivernacle”

Implicacions per a altres països

Jordi Sardans destaca que el desplegament de l’energia fotovoltaica i eòlica pot oferir noves fonts d’ingressos a les regions menys desenvolupades amb grans extensions de terres desèrtiques i marginals. Això té implicacions i constitueix un exemple per a altres regions mundials de característiques semblants. Així es podria, per exemple, accelerar el desenvolupament econòmic mitjançant el desplegament d’energies renovables a regions semiàrides com l’Àfrica i l’Orient Mitjà.

A més, apunten, que l’optimització dels sistemes energètics dels grans països en desenvolupament pot reduir els costos d’implantació de les energies renovables en les properes dècades, cosa que permetria assolir objectius climàtics més ambiciosos més enllà de la neutralitat de carboni el 2060.

“La nostra investigació posa de relleu les limitacions tècniques i físiques del desplegament d’energies renovables per mitigar les emissions de CO₂, la importància d’augmentar les inversions per accelerar la transició energètica a l’energia fotovoltaica i eòlica i la ruta òptima per aconseguir la neutralitat de carboni a llarg termini”.

Article de referència:
Yijing Wang, Rong Wang, Katsumasa Tanaka, Philippe Ciais, Josep Penuelas, Yves Balkanski, Jordi Sardans, Didier Hauglustaine, Wang Liu, Xiaofan Xing, Jiarong Li, Siqing Xu, Yuankang Xiong, Ruipu Yang, Junji Cao, Jianmin Chen, Lin Wang, Xu Tang & Renhe Zhang. Accelerating the energy transition towards photovoltaic and wind in China, Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06180-8