Интеллектуальная электрификация с использованием возобновляемых источников энергии: расширение возможностей для устойчивого энергетического перехода
Потребность в электрификации сегодня как никогда высока в мире, где автоматизация и электрификация получили широкое распространение. Универсальное, целесообразное и регулируемое энергоснабжение имеет решающее значение для предприятий, сооружений и инфраструктур из-за уникальных требований и сложностей каждого применения. Поскольку электроэнергия является рычагом повышения доступности и прибыльности и имеет важное значение для содействия цифровой трансформации, это становится еще 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 технологий коммутации и управления и электромонтажного оборудования.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
ОСНОВНОЕ ПОНИМАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ
Проще говоря, энергетический переход означает существенную трансформацию энергетической системы. Вносятся серьезные корректировки в энергоснабжение, способы его производства, преобразования, доставки и потребления, а также в различные рынки и законодательство. Это также имеет важные последствия и влияние на другие аспекты экономики, культуры и окружающей среды, которые выходят далеко за рамки самой энергетической системы.
ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ НЫНЕШНЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДА
В двадцать первом 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, одновременно повышая безопасность и снижая зависимость от ископаемого топлива большей энергетической системы. Это также обеспечивает значительное повышение эффективности использования энергии в то же время. Интеллектуальная электрификация фактически снизит общий спрос на энергию для того же объема 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 синергии между интеллектуальной электрификацией и самими возобновляемыми источниками энергии.
- Интеллектуальная электрификация создает совершенно другую систему. Благодаря этой системе произойдет огромный рост общего спроса на электроэнергию в зданиях, промышленности и на 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 приложения и рынки для возобновляемой энергии, что затем ускоряет переход на электроэнергию для конечных целей, открывая возможность большей гибкости и стимулируя дальнейший рост возобновляемой энергии и технологический прогресс.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СЕКТОРАХ
ЗДАНИЯ
В настоящее время 30% мирового конечного потребления приходится на здания. Более того, половина ее энергии обеспечивается биомассой, природным газом или нефтью. Около 70% энергии, используемой в зданиях, используется домами и другими жилищами, а остальные 40% - коммерческими и правительственными структурами. 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 ЭДж энергии, потребленной в виде электроэнергии, было использовано для обеспечения энергией, что является общим мировым конечным потреблением 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 остальные 30% используются для производства метанола и аммиака (с использованием в основном природного газа).
ТРАНСПОРТ
В настоящее время всего около 1% из примерно 121 ЭДж энергии, необходимой для транспорта, включая перевозку людей и грузов по суше, воздуху и морю, обеспечивается за счет электроэнергии (IEA, 2020a). Во всем мире более двух третей этой электроэнергии используется для железнодорожного транспорта, причем большая часть остатка приходится на трамваи и метро.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Чтобы проиллюстрировать привлекательные синергии 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 синергий и создания будущего с улучшенными энергетическими системами, улучшенным здоровьем, более высоким уровнем жизни и более низким риском 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: Сачетананд