Интеллектуальная электрификация с использованием возобновляемых источников энергии: расширение возможностей для устойчивого энергетического перехода
В современном мире, где автоматизация и электрификация играют все большую роль, потребность в электрификации выше, чем когда-либо. Универсальное, целесообразное и регулируемое электроснабжение имеет решающее значение для предприятий, сооружений и инфраструктур из-за уникальных требований и сложностей каждого применения. Поскольку электроэнергия является рычагом для повышения доступности и прибыльности и имеет важное значение для содействия цифровой трансформации, это становится все более важным в эпоху цифровизации. Эти устройства охватывают широкий спектр применений: от распределительных устройств, распределительных щитов, систем распределения и систем шинных мостов до оборудования для защиты и качества электроэнергии, коммутационного и измерительного оборудования, промышленных коммутационных технологий и технологий управления, а также электромонтажного оборудования.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДАХ
Проще говоря, энергетический переход означает значительную трансформацию энергетической системы. Вносятся серьезные коррективы в энергоснабжение, способы его производства, преобразования, доставки и потребления, а также в различные рынки и законодательство. Это также имеет значительные последствия и последствия для других аспектов экономики, культуры и окружающей среды, которые выходят далеко за рамки самой энергетической системы.
СИЛЫ, ДВИЖУЩИЕ СОВРЕМЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОД
В XXI веке становится все более очевидным, что широкое производство и использование ископаемого топлива усугубляет серьезные проблемы, включая изменение климата и экологический ущерб. Новый энергетический переход, основанный на энергоэффективности и возобновляемых источниках энергии, можно представить и создать в результате ускорения глобальных инноваций в энергетических исследованиях и технологиях.
ПЕРЕХОД К ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПРИНОСИТ МНОГО ВАЖНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ
- Интеллектуальная электрификация может повысить гибкость и отказоустойчивость электросетей, а также повысить безопасность и снизить зависимость от ископаемого топлива в более крупной энергетической системе. Это также обеспечивает значительное повышение эффективности использования энергии одновременно. Интеллектуальная электрификация фактически снизит общий спрос на энергию при том же объеме энергетических услуг и повысит экономическую производительность, поскольку использование электроэнергии для конечного использования, такого как транспорт и системы отопления зданий, более эффективно, чем использование ископаемого топлива. Кроме того, это уменьшает загрязнение, что улучшает качество воздуха и здоровье.
- Также становятся возможными новые взаимодействия между интеллектуальной электрификацией и самими возобновляемыми источниками энергии.
- Совершенно иная система создается за счет интеллектуальной электрификации. Благодаря этой системе произойдет огромный рост общего спроса на электроэнергию в зданиях, промышленности и транспорте, что откроет новые рынки. Основными поставщиками на эти новые рынки будут солнечная и ветровая энергия.
Таким образом, интеллектуальная электрификация с использованием возобновляемых источников энергии создает положительную обратную связь, в которой электрификация стимулирует новые применения и рынки для возобновляемых источников энергии, что затем ускоряет переход на электроэнергию для конечного использования, открывая возможность большей гибкости и стимулируя дальнейший рост возобновляемых источников энергии и технологический прогресс.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СЕКТОРАХ
ЗДАНИЯ
В настоящее время здания потребляют 30% мирового конечного потребления. Более того, половина его энергии обеспечивается за счет биомассы, природного газа или нефти. Около 70% энергии, используемой в зданиях, приходится на дома и другие жилища, а оставшиеся 40% - на коммерческие и правительственные структуры. В настоящее время 51% энергии, используемой в коммерческих и общественных зданиях, поступает от электроэнергии, по сравнению с 24% для жилых зданий.
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Около 28% из 119 EJ энергии, потребленной в виде электроэнергии, было использовано для обеспечения энергии, что составляет общее мировое конечное потребление промышленного сектора. Около 60% промышленного спроса на энергию приходится на четыре энергоемких промышленных товара: цемент, железо и сталь, аммиак и этилен. Ископаемое топливо является единственным источником неэнергетического потребления; из них 70% используются в качестве сырья для производства этилена (с использованием в основном нефти), а оставшиеся 30% используются для производства метанола и аммиака (с использованием в основном природного газа).
ТРАНСПОРТ
В настоящее время только около 1% из примерно 121 EJ энергии, необходимой для транспортировки, включая перевозку людей и грузов по суше, воздуху и морю, обеспечивается за счет электроэнергии (IEA, 2020a). В глобальном масштабе более двух третей этой электроэнергии используется для железнодорожного транспорта, причем большая часть остатка приходится на трамваи и метро.
ВЫВОД
Чтобы проиллюстрировать привлекательные синергетические связи между возобновляемыми источниками энергии и электрификацией в различных секторах, в этом обзорном документе изложены основы интеллектуальной электрификации с использованием возобновляемых источников энергии в транспортном, строительном и промышленном секторах. В исследовании также описаны стратегии, позволяющие воспользоваться этими синергетическими эффектами и создать будущее с более совершенными энергетическими системами, улучшением здоровья, более высоким уровнем жизни и снижением риска потенциально катастрофического изменения климата. Для осуществления этого сдвига потребуется тщательное планирование, политическая воля и всеобъемлющие национальные энергетические стратегии и дорожные карты, поскольку предложение эффективных путей электрификации с использованием возобновляемых источников энергии может быть сложной задачей.
Автор: Sachetanand