Интеллектуальная электрификация с использованием возобновляемых источников энергии: расширение возможностей устойчивого энергетического перехода
Потребность в электрификации выше, чем когда-либо, в во многом автоматизированном и электрифицированном мире. Универсальное, подходящее для конкретной цели и регулируемое электроснабжение имеет решающее значение для предприятий, сооружений и инфраструктур из-за уникальных требований и трудностей каждого применения. Поскольку электроэнергия является рычагом для повышения доступности и прибыльности и необходима для содействия цифровой трансформации, это становится еще более важным в эпоху цифровизации. Эти устройства охватывают широкий спектр применений: от распределительных устройств, щитов, систем распределения и систем шинопроводов до оборудования для защиты и качества электроэнергии, коммутационного и измерительного оборудования, промышленных технологий коммутации и управления, а также электроустановочного оборудования.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
ОСНОВНОЕ ПОНИМАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ
Проще говоря, энергетический переход означает значительную трансформацию энергетической системы. Вносятся существенные корректировки в энергоснабжение, способы его производства, преобразования, доставки и потребления, а также в различные рынки и законодательство. Это также имеет серьезные последствия и влияние на другие аспекты экономики, культуры и окружающей среды, которые выходят далеко за рамки самой энергетической системы.
СИЛЫ, ДВИЖУЩИЕ ТЕКУЩИЙ 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 возобновляемой 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 устойчивость энергосетей, 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 конечных целей, таких 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 синергетические связи между интеллектуальной электрификацией и самими возобновляемыми источниками энергии.
- Интеллектуальная электрификация создает совершенно иную систему. Благодаря этой системе значительно возрастет общий спрос на электроэнергию в зданиях, промышленности и транспорте, что откроет новые рынки. Основными поставщиками на эти новые рынки станут 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 к электроэнергии для конечных целей, открывая возможность большей гибкости и стимулируя дальнейший рост возобновляемых источников энергии и технологический прогресс.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СЕКТОРАХ
ЗДАНИЯ
В настоящее время на здания приходится 30% мирового конечного потребления. Более того, половина его энергии обеспечивается за счет биомассы, природного газа или нефти. Около 70% энергии, используемой в зданиях, используется домами и другими жилищами, а остальные 40% идут на коммерческие и правительственные структуры. В настоящее время 51% энергии, используемой в коммерческих и общественных зданиях, поступает из электроэнергии по сравнению с 24% для жилых зданий.
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Около 28% из 119 ЭДж энергии, потребленной в виде электроэнергии, было использовано для обеспечения энергией общего мирового конечного потребления промышленного сектора. Около 60% промышленного спроса на энергию приходится на четыре энергоемких промышленных товара: цемент, чугун и сталь, аммиак и этилен. Ископаемое топливо является единственным источником неэнергетического потребления; из них 70% используется в качестве сырья для производства этилена (в основном с использованием нефти), а остальные 30% используются для производства метанола и аммиака (в основном с использованием природного газа).
ТРАНСПОРТ
В настоящее время электроэнергия обеспечивает лишь около 1% из примерно 121 ЭДж энергии, необходимой для транспорта, включая перемещение людей и товаров по суше, воздуху и морю (МЭА, 2020a). В глобальном масштабе более двух третей этой электроэнергии используется для железнодорожного транспорта, при этом большая часть остатка используется трамваями и метро.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Чтобы проиллюстрировать привлекательную синергию 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 описываются стратегии использования этих синергетических связей и создания будущего с улучшенными энергетическими системами, улучшенным здоровьем, более высоким уровнем жизни и меньшим риском потенциально катастрофических изменений климата. Для осуществления этого сдвига потребуется тщательное планирование, политическая воля и всеобъемлющие национальные энергетические стратегии и планы, поскольку предложение эффективных путей к электрификации с использованием возобновляемых источников энергии может быть сложной задачей.
Автор: Сачетананд