再生可能エネルギーによるスマート電化：持続可能なエネルギー転換の推進
電化に対する需要は、大部分が自動化され電化された世界において、これまで以上に高まっています。用途ごとの独自の要求と課題があるため、汎用性があり、目的に適合し、調整可能な電源供給は、企業、構造物、インフラストラクチャにとって非常に重要です。電力は可用性と収益性を高めるためのレバーであり、デジタルトランスフォーメーションを促進するために不可欠であるため、デジタル化の時代においてはますます重要になります。開閉装置、配電盤、配電システム、バスバー・トラッキング・システムから、保護・電力品質機器、開閉・計測機器、産業用開閉・制御技術、電気設備機器まで、これらの機器は幅広い用途をカバーしています。
再生可能エネルギーによるスマート電化
エネルギー転換の基礎知識
簡単に言うと、エネルギー転換とは、エネルギーシステムの大きな変革を意味します。エネルギー供給、生産、変換、配送、消費の方法、およびさまざまな市場や法律に大きな調整が加えられます。また、経済、文化、環境の他の側面にも、エネルギーシステム自体をはるかに超えて、重大な影響と結果をもたらします。
現在のエネルギー転換を推進する力
21世紀には、化石燃料の広範な生産と使用が、気候変動や生態学的・環境的損害を含む重大な問題を引き起こしていることがますます明らかになってきました。エネルギー研究と技術におけるグローバルなイノベーションの加速の結果として、エネルギー効率と再生可能エネルギーに基づく新しいエネルギー転換を想像し、創造することができます。
スマート電化への移行は、多くの重要なメリットをもたらします
- スマート電化は、電力ネットワークの柔軟性と回復力を高めると同時に、エネルギーシステム全体のセキュリティを高め、化石燃料への依存を減らすことができます。また、エネルギー使用効率の大幅な向上も同時に実現します。輸送や建物の暖房システムなどの最終用途に電気を使用する方が化石燃料を使用するよりも効率的であるため、スマート電化は実際に同じ量のエネルギーサービスに対する総エネルギー需要を削減し、経済生産性を向上させます。さらに、汚染を軽減し、大気質と健康の両方を向上させます。
- スマート電化と再生可能エネルギー源自体の間の新たな相乗効果も生まれます。
- スマート電化によって、まったく異なるシステムが生まれます。このシステムでは、建物、産業、輸送における電力需要全体が大幅に増加し、新たな市場が開拓されます。これらの新しい市場への主な供給業者は、太陽光と風力になります。
したがって、再生可能エネルギーを使用したスマート電化は、電化が再生可能エネルギーの新しい用途と市場を刺激し、それが最終用途への電力への移行を加速させ、より大きな柔軟性の可能性を開き、再生可能エネルギーのさらなる成長と技術の進歩を促進するという、正のフィードバックループを生み出します。
さまざまなセクターにおけるスマート電化
建物
現在、世界の最終消費の30％が建物で使用されています。さらに、そのエネルギーの半分はバイオマス、天然ガス、または石油によって供給されています。建物で使用されるエネルギーの約70％は住宅やその他の住居で使用され、残りの40％は商業および政府の構造物で使用されます。現在、商業用および公共の建物で使用されるエネルギーの51％は電力からのものであり、住宅構造物の場合は24％です。
産業
電力として消費された119 EJのエネルギーの約28％がエネルギーを供給するために使用されたのは、産業部門の総世界最終消費です。産業エネルギー需要の約60％は、セメント、鉄鋼、アンモニア、エチレンの4つのエネルギー集約型産業商品によって占められています。化石燃料は非エネルギー消費の唯一の源であり、これらのうち70％はエチレン製造の原料として使用され（主に石油を使用）、残りの30％はメタノールとアンモニアの製造に使用されます（主に天然ガスを使用）。
輸送
現在、陸、空、海での人や物の移動を含む輸送に必要な約121 EJのエネルギーのうち、約1％のみが電力によって供給されています（IEA、2020a）。世界的に、その電力の3分の2以上が鉄道輸送に使用され、残りの大部分は路面電車と地下鉄が使用しています。
結論
このスコープ論文は、セクター全体での再生可能エネルギーと電化の間の魅力的な相乗効果を説明するために、輸送、建物、および産業セクターにおける再生可能エネルギーによるスマート電化の基礎を概説しました。この調査では、これらの相乗効果を活用し、より優れたエネルギーシステム、より良い健康、より高い生活水準、および潜在的に壊滅的な気候変動のリスクを軽減する未来を創造するための戦略も説明しています。再生可能エネルギー源を使用した電化への効果的な経路を提供することは困難な場合があるため、この移行には、慎重な計画、政治的意思、包括的な国家エネルギー戦略とロードマップが必要です。
著者：Sachetanand