Inteligentna elektryfikacja z wykorzystaniem źródeł odnawialnych: Wspieranie zrównoważonej transformacji energetycznej
Zapotrzebowanie na elektryfikację jest wyższe niż kiedykolwiek w dużej mierze zautomatyzowanym i zelektryfikowanym świecie. Wszechstronne, dostosowane do potrzeb i regulowane zasilanie ma kluczowe znaczenie dla przedsiębiorstw, struktur i infrastruktur ze względu na wyjątkowe wymagania i trudności każdej aplikacji. Ponieważ energia jest dźwignią zwiększającą dostępność i rentowność oraz jest niezbędna do promowania transformacji cyfrowej, staje się to jeszcze ważniejsze w erze cyfryzacji. Od rozdzielnic, tablic rozdzielczych, systemów dystrybucji i szynoprzewodów po urządzenia zabezpieczające i poprawiające jakość energii, urządzenia przełączające i pomiarowe, przemysłowe technologie przełączania i sterowania oraz elektryczne urządzenia instalacyjne — te urządzenia obejmują szeroki zakres zastosowań.
INTELIGENTNA ELEKTRYFIKACJA Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH
PODSTAWOWE ZROZUMIENIE TRANSFORMACJI ENERGETYCZNEJ
Mówiąc najprościej, transformacja energetyczna oznacza znaczącą transformację systemu energetycznego. Dokonuje się poważnych korekt w zakresie dostaw energii, sposobu jej wytwarzania, przetwarzania, dostarczania i zużycia, a także w różnorodnych rynkach i przepisach. Ma to również istotne implikacje i konsekwencje dla innych aspektów gospodarki, kultury i środowiska, które wykraczają daleko poza sam system energetyczny.
SIŁY NAPĘDZAJĄCE OBECNĄ TRANSFORMACJĘ ENERGETYCZNĄ
W XXI wieku stało się coraz bardziej oczywiste, że powszechne wytwarzanie i wykorzystywanie paliw kopalnych przyczynia się do poważnych problemów, w tym zmian klimatycznych oraz szkód ekologicznych i środowiskowych. Nowa transformacja energetyczna oparta na efektywności energetycznej i energii odnawialnej może być wyobrażona i stworzona w wyniku przyspieszenia globalnych innowacji w badaniach i technologii energetycznej.
PRZEJŚCIE NA INTELIGENTNĄ ELEKTRYFIKACJĘ PRZYNOSI WIELE WAŻNYCH KORZYŚCI
- Inteligentna elektryfikacja może zwiększyć elastyczność i odporność sieci energetycznych, jednocześnie zwiększając bezpieczeństwo i zmniejszając zależność od paliw kopalnych w większym systemie energetycznym. Zapewnia również znaczny wzrost efektywności wykorzystania energii w tym samym czasie. Inteligentna elektryfikacja faktycznie obniży całkowite zapotrzebowanie na energię przy takiej samej ilości usług energetycznych i zwiększy produktywność gospodarczą, ponieważ wykorzystanie energii elektrycznej do celów końcowych, takich jak transport i systemy ogrzewania budynków, jest bardziej efektywne niż wykorzystanie paliw kopalnych. Dodatkowo zmniejsza zanieczyszczenie, co poprawia zarówno jakość powietrza, jak i zdrowie.
- Możliwe są również nowe synergie między inteligentną elektryfikacją a samymi odnawialnymi źródłami energii.
- Inteligentna elektryfikacja tworzy zupełnie inny system. Dzięki temu systemowi nastąpi ogromny wzrost ogólnego zapotrzebowania na energię w budynkach, przemyśle i transporcie, co otworzy nowe rynki. Głównymi dostawcami na te nowe rynki będą energia słoneczna i wiatrowa.
Dlatego inteligentna elektryfikacja z wykorzystaniem energii odnawialnej wytwarza pozytywną pętlę sprzężenia zwrotnego, w której elektryfikacja stymuluje nowe zastosowania i rynki dla energii odnawialnej, co następnie przyspiesza przejście na energię elektryczną do zastosowań końcowych, otwierając możliwość większej elastyczności i stymulując dalszy rozwój energii odnawialnej i postęp technologiczny.
INTELIGENTNA ELEKTRYFIKACJA W RÓŻNYCH SEKTORACH
BUDYNKI
Obecnie budynki zużywają 30% światowej konsumpcji końcowej. Ponadto połowa energii jest dostarczana przez biomasę, gaz ziemny lub ropę naftową. Około 70% energii zużywanej w budynkach jest zużywane przez domy i inne mieszkania, a pozostałe 40% trafia do budynków komercyjnych i rządowych. Obecnie 51% energii wykorzystywanej w budynkach komercyjnych i publicznych pochodzi z energii elektrycznej, w porównaniu z 24% w budynkach mieszkalnych.
PRZEMYSŁ
Około 28% z 119 EJ energii, która została zużyta jako energia elektryczna, zostało wykorzystane do zasilania energią, czyli całkowite globalne zużycie końcowe sektora przemysłowego. Około 60% przemysłowego zapotrzebowania na energię przypada na cztery energochłonne towary przemysłowe: cement, żelazo i stal, amoniak i etylen. Paliwa kopalne są jedynym źródłem zużycia nieenergetycznego; z czego 70% jest wykorzystywane jako surowiec do produkcji etylenu (przy użyciu głównie ropy naftowej), a pozostałe 30% jest wykorzystywane do produkcji metanolu i amoniaku (przy użyciu głównie gazu ziemnego).
TRANSPORT
Obecnie zaledwie około 1% z około 121 EJ energii potrzebnej na transport — w tym przemieszczanie się osób i towarów drogą lądową, powietrzną i morską — jest dostarczane przez energię elektryczną (IEA, 2020a). Na całym świecie ponad dwie trzecie tej energii elektrycznej jest wykorzystywane w transporcie kolejowym, a tramwaje i metro zużywają większość reszty.
WNIOSKI
Aby zilustrować atrakcyjne synergie między energią odnawialną a elektryfikacją w różnych sektorach, niniejszy dokument przeglądowy nakreślił podstawy inteligentnej elektryfikacji z wykorzystaniem energii odnawialnej w sektorze transportu, budownictwa i przemysłu. Badanie opisuje również strategie wykorzystania tych synergii i stworzenia przyszłości z lepszymi systemami energetycznymi, lepszym zdrowiem, wyższym standardem życia i mniejszym ryzykiem potencjalnie katastrofalnych zmian klimatycznych. Aby dokonać tej zmiany, potrzebne będzie staranne planowanie, wola polityczna oraz kompleksowe krajowe strategie i mapy drogowe dotyczące energii, ponieważ oferowanie skutecznych ścieżek elektryfikacji z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii może być trudne.
Autor: Sachetanand