China en Zonnepanelen
Miljarden aan staatssteun, buitensporige groei, overcapaciteit, prijzenoorlogen, faillissementen, extreme prijsdalingen, survival of the fittest rondes en herstructurering. Enkele kenmerken van de turbulente ontwikkeling van China’s zonne-energiesector. Kort na het millennium kwam de ontwikkeling van hernieuwbare energie in China in een stroomversnelling terecht.
Het begon met een nationaal onderzoek naar hernieuwbare energiebronnen, waarna lange termijn doelen werden vastgesteld. De publicatie van een Richtlijnencatalogus in 2005 waarin 88 onderwerpen stonden vermeld voor de ontwikkeling van de hernieuwbare energiesector, onderverdeeld in 6 hoofdcategorieën (wind, zon, biomassa, geothermisch, oceaan en waterkracht), gaf sturing aan het proces.
Richtlijnencatalogus
De catalogus (可再生能源产业发展指导目录) bevatte richtlijnen voor ondernemers over onderwerpen die de overheid belangrijk vond en waarvoor staatssteun in de vorm van subsidies, goedkope grond, gunstige leningen en fiscale voordelen beschikbaar kwam. Voor veel onderwerpen was eerst nog (technologisch) onderzoek nodig (技术研发), andere bevonden zich al in een verder ontwikkeld stadium en waren geschikt voor pilotprojecten (项目示范) of commercialisering (商业化).
Voor zonne-energie richtte de catalogus zich vooralsnog op binnenlandse onderwerpen zoals off-grid kleinschalige netwerken voor plattelandshuishoudens in afgelegen gebieden (project "Elektriciteit naar het Platteland", “送电到乡”工程, “song dian dao xiang” gongcheng), zonnepanelen op de daken van gebouwen en huizen, energieneutrale gebouwen en boilers voor individuele huishoudens.
Renewable Energy Law
Met de Renewable Energy Law (2006, 中华人民共和国再生能源法) zette China sterk in op de ontwikkeling van hernieuwbare energie met als doel nationale energiezekerheid. Zonne-energie moest in openbare gebouwen en in plattelandsgebieden worden gebruikt en de lokale overheid moest financiële steun aan deze projecten geven.
Met de wetswijziging van 2009 werd het “Fonds voor de Ontwikkeling van Hernieuwbare Energie” (可再生能源发展基金) in leven geroepen, waarbij een deel van het geld vanuit de staatskas kwam, maar het grootste deel binnenkwam via een kleine toeslag per huishouden op de energierekening. Het fonds werd niet alleen gebruikt om netbeheerders te compenseren voor het verplicht inkopen van de relatief dure groene stroom in de beginfase, maar financierde ook wetenschappelijk onderzoek, plattelandsprojecten en pilotprojecten.
National Energy Administration
De National Energy Administration (国家能源局 guojia nengyuanju, NEA) werd in 2008 opgericht om het nationale energiebeleid te formuleren en aan te sturen, nationale plannen op te stellen, wetenschappelijk onderzoek en de toepassing van nieuwe technologieën en apparatuur te bevorderen, de elektriciteitsmarkt te reguleren, toezicht te houden op de elektriciteitsprijzen en internationale energiesamenwerking te bevorderen. De NEA werkt nauw samen met de National Development and Reform Commission (NDRC) en het Ministry of Industry and Information Technology (MIIT) aan de ontwikkeling van de zonne-energiesector.
Vijfjarenplannen
In dit artikel volgen we de ontwikkelingen van de zonne-energiesector via de doelstellingen van de verschillende Vijfjarenplannen en andere sectorale beleidsstukken.
Elfde Vijfjarenplan (2006-2010)
In de periode van het sectorale 11e Vijfjarenplan voor Hernieuwbare Energie (可再生能源发展“十一五”规划) stond China’s zonne-energiecapaciteit nog in de kinderschoenen.
Uitbreiding zonne-energie capaciteit
Om de zonne-energiecapaciteit uit te breiden, werden er pilotprojecten uitgevoerd voor de bouw van zonne-energiecentrales in de zonrijke, droge en onbewoonde woestijngebieden van west-China. Daarbij werd Concentrated Solar Power (CSP) technologie gebruikt: duizenden met de zon meedraaiende spiegels sturen de opgevangen warmte van de zon naar 1 centrale toren waarin gesmolten zout voor efficiënte energieopslag zorgt. Ook werd fotovoltaïsche (PV) technologie gebruikt met zonnepanelen en gecombineerd met CSP.
De bouw in 2010 van de Shouhang Dunhuang 10MW Molten Salt Tower CSP Plant, een zonne-energiecentrale in de Gobiwoestijn, werd in 2018 opgevolgd door een centrale van 100 megawatt, welke de bijnaam “Woestijnzonnebloem” (沙漠中的向日葵) heeft gekregen, doordat de 12.000 spiegels (heliostaten) meedraaien met de stand van de zon (zie Afbeelding 1).
Afbeelding 1. Dunhuang CSP zonne-energiecentrale 100 MW met een gesmolten zout toren
(敦煌100兆瓦熔盐塔式太阳能光热电站). Bron: CGTN
Een voorbeeld van een energiecentrale met zonnepanelen (PV-technologie) is het Golmud Photovoltaic Industrial Park in de provincie Qinghai (zie Afbeelding 2). Rond 2012 werd de eerste fase van een centrale met een capaciteit van 20 megawatt opgeleverd en aangesloten op het elektriciteitsnetwerk. In 2019 kwam daar een 500 megawatt centrale bij.
Afbeelding 2. Golmud Photovoltaic Industrial Park (格尔木太阳能光伏电站).
Bron: 光伏产业网
Doorbraken in technologie
Waar China voorheen de belangrijkste grondstof voor zonnepanelen, polysilicium, moest importeren, zorgde buitenlandse kennisoverdracht ervoor dat Chinese ingenieurs leerden hoe ze polysilicium op grote schaal konden produceren met het gemodificeerde Siemens-proces. De schaalvergroting betekende dat China in 2010 50% van de wereldwijde productie van zonnepanelen voor haar rekening kon nemen. Door een zeer gunstige buitenlandse markt werd 90% van de geproduceerde zonnepanelen geëxporteerd met een waarde van ruim 20 miljard dollar. In 2010 (zie bijlage in de link) produceerde China 45.000 ton polysilicium en importeerde daarnaast 45.000 ton.
Na het kopen van buitenlandse productieapparatuur werd vervolgens overgegaan op het lokaal produceren ervan, zodat bedrijven volledige productielijnen konden opzetten tegen steeds lagere kosten.
Gouden Zon Pilotproject (2009-2013)
Het 金太阳示范工程 (jin taiyang shifan gongcheng) was een subsidieprogramma om de verkoop van zonnepanelen op de binnenlandse markt te ondersteunen, nadat de buitenlandse afzetmarkt door de financiële crisis van 2008 was gekrompen. Met de ruime financiële overheidssteun voor de bouw van zonneparken groeide de capaciteit aan zonne-energie explosief.
In de provincie Jiangsu werd de subsidie ingezet door boerenbedrijven om extra inkomen te creëren met een zgn. aquavoltaics of agrovoltaics combinatiemodel (互补模式 hubu moshi), waarbij zonne-energie wordt gebruikt in de visserij (鱼光互补 yuguang hubu) en in de landbouw (农光互补 nongguang hubu).
Bij visvijvers (zie Afbeelding 3) worden de panelen boven het water geplaatst, wat schaduw biedt aan de vissen die daaronder worden gekweekt.
Afbeelding 3. Aquavoltaics: zonnepanelen boven visvijvers. Bron: IRENA.
Bij het dubbelgebruik van landbouwgrond (zie Afbeelding 4) worden zonnepanelen bovenop kassen geplaatst of gewassen geteeld onder zonnepanelen op verhoogde stellages. In dit stadium waren het nog pilotprojecten, tijdens het 13e Vijfjarenplan werd het officieel beleid.
Afbeelding 4. Agrovoltaics: zonnepanelen op landbouwgrond. Bron: Guang Ming Wang
Zonne-energiegiganten
Door miljarden financiële staatssteun, een beursgang in New York en een grote vraag naar zonnepanelen in Europa, waren er in 2010 vier grote Chinese zonne-energiebedrijven ontstaan, waarvan er twee hard werden geraakt door de zonne-energiecrisis van 2013:
-
Suntech Power (尚德电力控股有限公司 of 无锡尚德);
-
Yingli Green Energy (英利绿色能源控股有限公司) of Yingli Solar;
-
Trina Solar (天合光能股份有限公司);
-
LDK Solar 江西赛维 LDK 太阳能高科技有限公司.
Enkele van deze giganten hadden de gehele productieketen in eigen beheer (verticaal geïntegreerd), waardoor de productiekosten lager uitvielen.
Door de zonne-energiecrisis van 2013 daalden de prijzen van zonnepanelen dramatisch. Suntech Power en Yingli Green Energy vroegen mede door hun torenhoge schuldenlast faillissement aan en gingen na herstructurering in afgeslankte vorm verder. Hun plekken werd overgenomen door LONGi Green Energy Technology (隆基绿能科技股份有限公司) en JA Solar (晶澳太阳能科技股份有限公司).
De Chinees/Australische CEO van Suntech Power, Shi Zhengrong (zie Afbeelding 5), had in China de bijnaam “Zonnekoning” (太阳王 taiyang wang) door het enorme succes van zijn bedrijf dat zonnepanelen produceerde. Door uitgebreide staatssteun en een gang naar de beurs, was Suntech op het hoogtepunt $16 miljard waard. In 2013 had het bedrijf $2,2 miljard schuld en ging failliet.
Afbeelding 5. Shi Zhengrong (施正荣), voormalig CEO van Suntech.
Bron: Zhihu.
Twaalfde Vijfjarenplen (2011-2015)
Na een periode van ongebreidelde groei, vond de overheid het noodzakelijk om op de rem te trappen. Mede door de zonne-energiecrisis van 2013 vond er een verschuiving plaats van de verkoop van zonnepanelen naar de binnenlandse markt en de sector werd afgeslankt.
Uitdagingen en doelen
Volgens de “Adviezen van de Staatsraad over het bevorderen van een gezonde ontwikkeling van de fotovoltaïsche industrie” (国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见 (国发) van 2013 lagen de uitdagingen voor China in de afnemende vraag en anti-dumpmaatregelen van het buitenland, overcapaciteit, een zwakke nationale markt en een gebrek aan coördinatie binnen de sector. Ook moest er nog een technologische inhaalslag worden gemaakt.
Binnenlandse markt
De binnenlandse markt moest in deze periode groeien door een decentrale aanpak van kleinschalige zonne-energiesystemen) voor o.a. scholen, ziekenhuizen en overheidsinstellingen. Tegelijkertijd werden er pilotprojecten opgezet voor pilotsteden met slimme microgrids en straatverlichting en verkeerslichten op zonne-energie.
Kostenverlaging
Er werd gewerkt aan kostenverlaging voor het opwekken van zonne-energie door middel van verticale integratie, automatisering en opschaling van het productieproces. Ook werd de productie van polysilicium naar west-China verschoven, waar de energiekosten laag waren. Overproductie leidde tot een binnenlandse prijzenoorlog waarbij de winstmarges zo minimaal waren, dat een groot aantal Chinese bedrijven sneuvelde.
Herstructurering sector
Om de ongestructureerde uitbreiding van de sector een halt toe te roepen, was herstructurering en afslanking noodzakelijk. Er volgde een ‘survival of the fittest’ ronde met faillissementen voor zwakkere bedrijven met lagere productkwaliteit en verouderde technologie, terwijl uitgebreide overheidssteun ging naar polysilicium producerende bedrijven met geavanceerde technologie, een gezonde bedrijfsvoering en sterke onderzoekscapaciteiten.
In de “Adviezen over de verdere optimalisatie van het marktklimaat voor fusies en herstructurering van fotovoltaïsche bedrijven” (进一步优化光伏企业兼并重组市场环境的意见) van eind 2014, noemt het MIIT fusies en overnames tussen fotovoltaïsche bedrijven (inclusief strategische internationale allianties om anti-dumpmaatregelen te omzeilen) als middel om het concurrentievermogen van de industrie te verbeteren. Het doel was om rond eind 2017 een beperkt aantal topbedrijven te hebben, waarbij “de top 5 polysiliciumbedrijven meer dan 80% van de nationale productie voor haar rekening neemt”.
Zonne-energiecentrales
De overheid wilde de zonne-energiecapaciteit verder uitbreiden met de bouw van nieuwe zonne-energiecentrales. De doelstelling voor de totale capaciteit aan zonne-energie in 2015 werd vastgesteld op 21 gigawatt, maar het daadwerkelijk behaalde resultaat was het dubbele van de doelstelling, 43 gigawatt. Het grootste deel daarvan wordt in west-China opgewekt. Afbeelding 6 toont per provincie de totale hoeveelheid stroom die de op het elektriciteitsnet aangesloten fotovoltaïsche centrales konden leveren in 2013. Koplopers daarbij zijn de westelijke provincies Gansu (甘肃), Qinghai (青海) en Xinjiang (新疆).
Afbeelding 6. Op het elektriciteitsnet aangesloten PV-elektriciteitscentrales per provincie.
Blauw=totale capaciteit in megawattpiek. Rood=nieuw toegevoegde capaciteit.
Bron: NEA
Teruglevertarief
Het Gouden Zon Pilottraject werd in 2013 vervangen door een uniform teruglevertarief gebaseerd op daadwerkelijke stroomproductie (Feed-in Tariff) in zonne-energieprojecten, een concept dat ook in Europa was gebruikt.
De NDRC introduceerde het vaste tariefsysteem met de “Kennisgeving betreffende het verbeteren van het teruglevertariefbeleid voor zonne-energie opwekking” ( 国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知) van juli 2011. Het standaardtarief werd vastgesteld op 1,15 yuan per kilowattuur voor Tibet en op 1 yuan per kilowattuur voor alle andere provincies.
Twee jaar later werd het uniforme tarief vervangen door 3 verschillende tarieven (0,90 yuan, 0,95 yuan en 1,00 yuan per kWh), gebaseerd op een nationale verdeling in drie zonne-energie zones, waarbij het tarief voor de westelijke provincies het laagste was.
Dertiende Vijfjarenplan (2016-2020)
In het sectorale 13e Vijfjarenplan voor zonne-energie (太阳能发展“十三五”规划) verschuift de focus van kwantiteit naar kwaliteit. Hoofdpunten waren technologische vooruitgang door het gebruik van AI en robots in het productieproces, verdere kostenreductie, zonnepanelen ingezet bij armoedebestrijding op het platteland en een afbouw van overheidssubsidies.
Koploperprogramma
Met het Koploperprogramma (领跑者计划 lingdaozhe jihua) voor zonne-energieopwekking wilde de overheid technologische doorbraken in markttoepassingen van zonne-energieproducten stimuleren en met alleen de meest geavanceerde topbedrijven werken binnen de sector.
531 Beleid
De Kennisgeving van 31 mei 2018 zette een rem op de bouw van nieuwe PV-energiecentrales en verschoof de focus naar het reguleren van decentrale zonne-energieprojecten en armoedebestrijding met behulp van lokale kleinschalige zonne-energieprojecten op het platteland (光伏扶贫 guangfu fupin, zie Afbeelding 7).
Het teruglevertarief voor netlevering werd verlaagd naar RMB 0,50, RMB 0,60 en RMB 0,70 voor de 3 energiezones en de subsidie voor decentrale PV-energieprojecten werd verlaagd.
Afbeelding 7. Fotovoltaïsche energiecentrale van 450 kW in het dorp Laohu, district Zhangwu, stad Fuxin, provincie Liaoning.
Bron: SASAC
Netpariteit
In 2020 moest netpariteit (平价上网 pingjia shangwang) voor elektriciteitsgebruikers worden bereikt, d.w.z. de prijs voor het gebruik van elektriciteit opgewekt door zonne-energie moest gelijk zijn aan elektriciteit opgewekt uit traditionele energiebronnen en door middel van kostenreductie moest het mogelijk worden de overheidssubsidies hiervoor af te bouwen.
Technologische vooruitgang
In het “Actieplan voor de Ontwikkeling van een Smart PV-industrie” (智能光伏产业发展行动计划 (2018—2020 年) wordt het automatiseren, digitaliseren en upgraden van productieprocessen vermeld, waarbij robots, drones, big data, AI en 5G en nieuwe software (ERP, MES en CRM) worden ingezet voor smart manufacturing (zie Afbeelding 8).
Afbeelding 8. Robots werken langs de productielijn in een bedrijf dat zonnepanelen produceert in de provincie Jiangsu. Bron: people.cn
Daarbij werd ook gedacht aan de toepassing van zonne-energie in consumentengoederen (zie Afbeelding 9) onder de noemer Photovoltaïcs+ (光伏+).
“…. om de integratie van geavanceerde fotovoltaïsche producten met consumentenelektronica, outdoor producten, transport, ruimtevaart, defensie en militaire toepassingen te bevorderen, en de ontwikkeling van een breed scala aan mobiele producten te stimuleren, zoals tassen, rugzakken en kleding met zonne-energie, drones op zonne-energie en snel te installeren energiestations".
Bron: NEA.
Afbeelding 9. Solar fashion. Bron: green.org
Veertiende Vijfjarenplan (2021-2025)
Onder het Veertiende Vijfjarenplan werd er geen apart sectoraal Vijfjarenplan voor zonne-energie meer gepubliceerd. De ontwikkeling van zonne-energie voor deze periode werd opgenomen in het "14e Vijfjarenplan voor de Ontwikkeling van Hernieuwbare Energie" (“十四五”可再生能源发展规划) en was grotendeels een voortzetting van het vorige plan: uitbreiding van de zonne-energiecapaciteit op grootschalige energieparken in westelijk China en de decentrale toepassing van zonnepanelen op de binnenlandse markt.
Ook in deze periode was er sprake van een groot aantal faillisementen en ontslagen en herstructurering in de Chinese zonne-energie industrie.
Water-wind-zon
Nieuw is het concept “geïntegreerde water-wind-zon energiebasis” (水风光综合基地 shui feng guang zonghe jidi, zie Afbeelding 10), dat in het “14e Vijfjarenplan voor een Modern Energiesysteem” (十四五现代能源体系规划) wordt genoemd en moet zorgen voor een constante stabiele aanvoer van elektriciteit.
Waterkracht, windenergie en zonne-energie worden daarbij in gigantische energiecentrales op efficiënte wijze afgewisseld en gecombineerd. Wanneer de zon niet schijnt en er geen wind staat, wordt waterkracht ingezet voor energieopwekking. Deze energie moet worden getransporteerd naar de oostelijke provincies via bestaande ultra-hoogspanningslijnen, waarvan de capaciteit moet worden uitgebreid.
Afbeelding 10. Geïntegreerde water-wind-zon energiebasis in aanbouw langs de Yalong rivier in de provincie Sichuan.
Bron: SDIC
Nieuw Energiesysteem
De grootste vernieuwing in het 14e Vijfjarenplan is de introductie van een “Nieuw Energiesysteem” (新型电力系统 xinxing dianli xitong, beschreven in de Blue Paper on New Power System Development (新型电力系统发展蓝皮书, zie Afbeelding 11), dat in 3 fasen (2030-2045-2060) wordt uitgevoerd.
Afbeelding 11. Het Nieuwe Energiesysteem: dynamisch en evenwichtig.
Elektriciteitsopwekking (发电), energieopslag (储能) en elektriciteitsgebruik (用电).
Bron: Blue Paper.
Daarbij is het de bedoeling dat hernieuwbare energie een steeds groter aandeel gaat krijgen in de totale elektriciteitsproductie en de rol van fossiele brandstoffen geleidelijk aan kleiner wordt.
“Het nieuwe energiesysteem heeft vier belangrijke kenmerken: veiligheid en efficiëntie, reinheid en lage koolstofuitstoot, flexibiliteit en wendbaarheid, en intelligente integratie. Hierbij vormen veiligheid en efficiëntie de fundamentele uitgangspunten, is schone [energie] en een lage CO2-uitstoot het kerndoel, zijn flexibiliteit en wendbaarheid belangrijke ondersteunende factoren, en is intelligente integratie de basisgarantie. Samen vormen zij het "vier-in-één"-raamwerk van het nieuwe energiesysteem.”
Smart PV-industrie
Het “Actieplan voor de Ontwikkeling van een Smart PV-Industrie” (2021–2025) (智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025）) beschrijft hoe voor het Nieuwe Elektriciteitssysteem binnen de zonne-energiesector digitale technologieën zoals 5G, AI, IoT, cloudcomputing , edge computing en andere geavanceerde technologie worden ingezet.
In pilotprojecten voor smart manufacturing fabrieken wordt gebruikt gemaakt van informatiebeheersystemen en digitale hulpmiddelen. Ook wordt er onderzoek gedaan naar de ontwikkeling en industrialisatie van hoog-efficiënte zonnecellen, zoals n-type TOPCon-, HJT- en IBC-cellen.
Verder moet het productieproces groener, zuiniger en schoner worden. Het concept “smart” moet breed worden toegepast: in zonne-energie producten, de landbouw, infrastructuur, gebouwen, elektriciteitscentrales en communicatie.
Vijftiende Vijfjarenplan (2026-2030)
Onder het 15e Vijfjarenplan wordt de focus gelegd op de verdere ontwikkeling van de gigantische schone-energiecentrales in noordwest-, noordoost- en noord-China (zie Afbeelding 12), die stroom leveren aan de oostelijke provincies (西电东送 xi dian dong song), een verminderd gebruik van fossiele brandstoffen en de integratie van water-wind-zon energie.
Stroomuitwisselingsprojecten (互济工程 huji gongcheng) worden opgezet tussen provincies en regio's voor een nationaal stabiele voorziening van elektriciteit.
Afbeelding 12. 15e Vijfjarenplan nationaal overzicht schone-energiebases.
Geel: energieopwekking in west-China. Groen: integratie water-wind-zon-energiebases. Blauw: stroomuitwisselingsprojecten tussen provincies. Roze: regionale energietransmissie corridors.
Bron: NDRC
Ondertussen gaat de felle concurrentiestrijd binnen China in alle hevigheid door en leiden veel bedrijven in de zonne-energieketen verlies. Op 1 april 2026 werd in China de btw-exportrestitutie van 9% voor de PV-keten (zonnepanelen, cellen, wafers) afgeschaft met een Aankondiging van het Ministerie van Financiën en de Belastingdienst, wat overcapaciteit, faillissementen, ontslagen en de binnenlandse prijzenoorlog enigszins moet afremmen.
Conclusie
Terugblikkend op de afgelopen 20 jaar, zien we een periode waarbij de zonne-energiesector met overheidssteun een heel snelle groei heeft doorgemaakt, maar waarbij de overheid verscheidene malen heeft ingegrepen om de ongebreidelde groei af te remmen. De sector is nog steeds oververhit en afslanking blijft nodig.
Er heeft een verschuiving plaatsgevonden van kwantiteit naar kwaliteit, waarbij alleen de beste bedrijven overblijven en steun ontvangen. De overheid bouwt de subsidies geleidelijk af om de sector steeds meer op eigen benen te laten staan.
Op de lange termijn zal zonne-energie een grotere rol gaan spelen in de elektriciteitsvoorziening van China en opschaling en technologische doorbraken moeten ervoor zorgen dat er netpariteit wordt bereikt met andere reguliere energiebronnen. Integratie van de verschillende nieuwe energiebronnen moet zorgen voor een stabielere en schonere elektriciteitsvoorziening in het land.
