智能电网与可再生能源：赋能可持续能源转型
在高度自动化和电气化的世界中，电气化需求比以往任何时候都高。对于企业、建筑和基础设施而言，通用、适用且可调的电源至关重要，因为每个应用都有独特的需求和难点。由于电力是提高可用性和盈利能力的杠杆，并且对于促进数字化转型至关重要，因此在数字化时代，这一点变得越来越重要。从开关设备、配电板、配电系统、母线槽系统到保护和电能质量设备、开关和测量设备、工业开关和控制技术以及电气安装设备，这些设备涵盖了广泛的应用。
智能电网与可再生能源
对能源转型的基本理解
简而言之，能源转型是指能源系统的重大变革。对能源供应、生产、转换、交付和消费的方式以及各种市场和立法进行了重大调整。它对经济、文化和环境的其他方面也有重大影响和后果，远远超出了能源系统本身。
驱动当前能源转型的力量
在二十一世纪，越来越明显的是，化石燃料的广泛生产和使用正在导致重大问题，包括气候变化以及生态和环境危害。基于能源效率的新的能源转型和可再生能源可以作为全球能源研究和技术创新的加速的结果而被设想和创建。
向智能电网转型的运动带来了许多重要的好处
- 智能电网可以提高电网的灵活性和弹性，同时提高安全性并降低对大型能源系统中化石燃料的依赖。它还同时显着提高了能源使用效率。智能电网实际上将降低总能源需求，以提供相同数量的能源服务，并提高经济生产力，因为将电力用于交通运输和建筑供暖系统等最终用途比使用化石燃料更有效。此外，它减少了污染，从而改善了空气质量和健康状况。
- 智能电网和可再生能源本身之间也产生了新的协同效应。
- 智能电网创造了一个截然不同的系统。通过该系统，建筑物、工业和交通运输对电力的总体需求将大幅增加，从而开辟了新市场。这些新市场的主要供应商将是太阳能和风能。
因此，使用可再生能源的智能电网产生了一个正反馈循环，其中电气化刺激了可再生能源的新应用和市场，然后加速了最终用途的电力转型，从而开辟了更大的灵活性并刺激了额外的可再生能源增长和技术进步。
不同部门的智能电网
建筑物
目前，全球最终消费的 30% 由建筑物使用。此外，其一半的能源由生物质能、天然气或石油提供。大约 70% 的建筑物能源被住宅和其他住宅使用，其余 40% 被商业和政府建筑使用。目前，商业和公共建筑中使用的能源中有 51% 来自电力，而住宅建筑中为 24%。
工业
大约 28% 的 119 EJ 的能源作为电力被消耗，用于为工业部门的能源供应提供能量，这是工业部门的总全球最终消费。大约 60% 的工业能源需求由四种能源密集型工业商品（水泥、钢铁、氨和乙烯）构成。化石燃料是唯一的非能源消费来源；其中，70% 被用作制造乙烯的原料（主要使用石油），其余 30% 用于生产甲醇和氨（主要使用天然气）。
交通运输
目前，交通运输（包括陆、空、海运的人员和货物）所需的大约 121 EJ 的能源中，只有大约 1% 由电力提供（IEA，2020a）。在全球范围内，超过三分之二的电力用于铁路运输，电车和地铁使用了剩余的大部分电力。
结论
为了说明可再生能源和电气化在各行业之间的有吸引力的协同效应，本范围界定文件概述了智能电网与交通运输、建筑和工业部门可再生能源的基本原理。该研究还描述了利用这些协同效应并创造一个拥有更好的能源系统、更好的健康、更高的生活水平和更低的灾难性气候变化风险的未来的战略。这将需要仔细的规划、政治意愿以及全面的国家能源战略和路线图，因为提供使用可再生能源的有效电气化途径可能具有挑战性。
作者：Sachetanand